本想尋找快速旋轉的雙星,卻意外發現了新型的脈動星
來源:原理微信公眾號
1。
恆星發出的光,
蘊藏著許多關於它的秘密。
科學家通過分析這些收集到的光,
可以推斷出許多的信息。
顏色,揭示了恆星表面的溫度,
以及內部及其周圍的元素。
亮度,則與它的質量相關。
對於許多恆星來說,
亮度是會波動的,
就像閃爍的燭光一樣。
一顆死去的巨星殘骸環繞著一種熱亞矮星。| 圖片來源:EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY
最近,科學家剛剛發現了一種新型的脈動星,每隔5分鐘,這種脈動星就會發生一次亮度變化。
2。
其實對於恆星來說,「脈動」這一概念並不稀奇。許多恆星都會規律地脈動,甚至包括我們的太陽在內。只不過,太陽的脈動強度非常小。
對於典型的脈動星來說,溫度和半徑的周期性變化,能導致亮度發生10%左右的變化。這些脈動揭露了恆星的內部屬性。
3。
新的發現源於一場意外的驚喜。
天文學家原本想要利用巡天技術茲威基瞬變設施(ZTF)來尋找周期小於一小時的雙星系統。結果,他們卻捕捉到了四個能在短短几分鐘內發生巨大亮度變化的目標。
經過後續的數據分析,他們證實了這不是雙星系統,而是脈動星。
ZTF在不久前發現了罕見的死亡雙星共舞。詳見:《它們旋轉的太快了》。| 圖片來源:Caltech/IPAC4。新型的脈動星屬於一種熱亞矮星。亞矮星是一種亮度低於主序星的恆星,直徑約為太陽的1/10,質量約為太陽的20%~50%。
恆星分類:縱軸代表恆星的光度,橫軸代表溫度。其中大部分恆星都屬於主序星(main sequence)。| 圖片來源:UF StarFleet Wikipedia
已發現的熱亞矮星脈動星有兩類,一類溫度約高於28000 K,周期長度僅為短短几分鐘;另一類溫度約低於28000 K,其脈衝周期從45分鐘到兩小時不等。
除此之外,還有一種已知的脈動星名為藍色大振幅脈動星(BLAP)。
5。
新型的脈動星有著與BLAP相似的振幅,以及與熱亞矮星相似的光譜特性和脈衝周期。其溫度高達32,000 K,比太陽的溫度要高得多。
B型熱亞矮星。| 圖片來源:Cambridge University
6。
這是令天文學家驚喜的結果!在此之前,沒人能想到有這樣的恆星存在。但現在仔細想想,它們倒是很符合主流的恆星演化模型。
由於它們的質量較低,因此其生命之初很可能與典型的太陽恆星類似,氫會在核心聚變成氦。在耗盡核心的氫之後,又會膨脹成紅巨星。
在通常情況下,大多數恆星會在此過程中達到它們的最大半徑,並且開始在核心聚變氦。然而對這些新的脈動星來說,在氦的溫度變得足夠高、密度變得足夠大之前,它的外層物質可能就已被伴星「偷」走了,因此不會出現氦的聚變。
過去,熱亞矮星幾乎總是與會變成紅巨星的恆星有關,它們的核心會聚變氦,然後再被伴星剝離。而新的發現則表明,在這個群體中,含有不同類型的恆星,其中有的會發生氦聚變,有的則不會。
7。
通過恆星的脈動,天文學家可以計算出它們的質量與半徑,並將這些測量值與恆星模型進行比較。這在以前是不可能實現的。
在ZTF這類巡天探測的幫助下,天文學正在發生著巨大變化。新的發現就是一個完美的例子。通過捕捉到遙遠的恆星在短短几分鐘內出現的脈動,讓我們對恆星的演化獲得了意想不到的洞見。
未來,相信這些巡天探測還會帶來更多的意外驚喜。
參考鏈接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab263chttps://www.news.ucsb.edu/2019/019571/star-light-star-bright
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