哈勃刚刚曝光了一次罕见而猛烈的恒星碰撞
华威大学天文学家发现了令人信服的证据，表明附近的一颗白矮星实际上是两颗恒星合并的残余物——这是通过哈勃太空望远镜对恒星热大气中碳的紫外线观测揭示的罕见恒星发现。 白矮星是恒星耗尽燃料并坍缩时留下的致密核心。 它们是地球大小的恒星余烬，重量通常只有太阳的一半，由碳氧核心组成，表层氦气和氢气。 虽然白矮星在宇宙中很常见，但那些质量特别高（重量超过太阳）的白矮星却很少见且神秘。 在8月6日发表的一篇论文中自然天文学，沃里克天文学家报告了他们对130光年外一颗已知高质量白矮星的研究，称为WD 0525 526。 WD 0525 526 的质量比我们的太阳大 20%，被认为是“超大质量”的，而这颗恒星是如何形成的尚不完全清楚。 这样的白矮星可能是由一颗大质量恒星的坍缩形成的。 然而，来自哈勃太空望远镜的紫外线数据显示，WD 0525 526 有少量碳从其核心上升到富含氢的大气层中——这表明这颗白矮星并非起源于一颗大质量恒星。 “在光学光（我们用眼睛看到的那种光）中，WD 0525 526 看起来像一颗沉重但普通的白矮星，”第一作者、大学研究员 Snehalata Sahu 博士说。华 威。 “然而，通过哈勃望远镜获得的紫外线观测，我们能够检测到光学望远镜不可见的微弱碳特征。 “在大气中发现少量碳是一个明显的迹象，表明这颗巨大的白矮星很可能是两颗恒星碰撞合并的残余物。 它还告诉我们，可能还有更多像这样的合并残余物伪装成普通的纯氢大气白矮星。 只有紫外线观察将能够向我们揭示它们。 通常，氢和氦在白矮星核心周围形成厚厚的屏障状包层，使碳等元素保持隐藏。 在两颗恒星的合并中，氢层和氦层在恒星结合时几乎完全燃烧掉。 由此产生的单颗恒星有一个非常薄的包层，不再阻止碳到达表面——这正是在 WD 0525 526 上发现的。 Antoine Bédard，华威奖研究员华威大学的天文学和天体物理学小组和共同第一作者说：“我们测量的氢层和氦层比典型白矮星薄一百亿倍。 我们认为这些层在合并中被剥离了，这就是现在允许碳出现在表面的原因。 “但这种残余物也很不寻常：与其他合并残余物相比，它表面的碳含量大约少 100,000 倍。 低碳水平，加上恒星的高温（几乎比太阳热四倍），告诉我们 WD 0525 526 在合并后的演变中比之前发现的要早得多。 这一发现有助于我们更好地了解双星系统的命运，这对于超新星爆炸等相关现象至关重要。 更神秘的是，在这颗更热的恒星中，碳是如何到达表面的。 其他合并残余物的演化较晚，冷却到足以让对流将碳带到地表。 但是WD0525 526 对于这个过程来说太热了。 相反，该团队发现了一种更微妙的混合形式，称为半对流，这是第一次在白矮星中出现。 这个过程允许少量碳缓慢上升到恒星富含氢的大气层中。 “在单个白矮星中发现合并的明确证据很少见，”华威大学物理系的 Boris Gänsicke 教授补充道，他为这项研究获得了哈勃数据。 “但是紫外光谱使我们能够及早发现这些迹象，当碳在光学波长下仍然不可见时。 由于地球大气层阻挡了紫外线，因此这些观测必须从太空进行，目前只有哈勃可以完成这项工作。 “哈勃刚刚满 35 岁，虽然仍然很强大，但我们开始规划一台最终将取代它的新太空望远镜非常重要。” 随着 WD 0525 526 的不断发展和冷却，预计随着时间的推移，更多的碳会出现在其表面。 目前，它的紫外线光芒让我们难得一睹恒星合并后果的最早阶段，并为双星如何结束生命提供了新的基准。