天文學家發現 雙面白矮星 奇特外表一面是氫一面是氦
英國全國性日報「衛報」(The Guardian)報導,天文學家發現一顆雙面恆星,這顆白矮星一面看似幾乎
全由氫(Hydrogen)組成,另一面由氦(Helium)構成,這樣的奇特外表令天文學家感到困惑。
美國 聖地牙哥(San Diego) 加州理工學院(Caltech)天體物理學家卡亞佐(Dr. Ilaria Caiazzo)說:
「這顆白矮星表面的兩側出現截然不同的變化。當我向大家展示觀測結果時,他們都感到很驚奇。」這是
天文學家首次發現天空中有一顆兩面形成鮮明對比的孤星。
根據發表於「自然」(Nature)期刊的研究結果,這顆雙面恆星位於距 1,300多光年外的天鵝座(Cygnus)內,
暱稱是雅努斯(Janus),名字取自象徵轉換的 羅馬雙面神,正式學名是 ZTF J203349.8+322901.1。
這顆白矮星起初是由「茲威基瞬變探測器」(Zwicky Transient Facility)發現的。「茲威基瞬變探測器」是一種儀器,
每晚會自美國 加利福尼亞州(State of California)聖地牙哥(San Diego)附近的 加州理工學院(California Institute
of Technology,Caltech) 巴洛馬天文台(Palomar Observatory)掃描天空。
天體女物理學家 卡亞佐(Dr. Ilaria Caiazzo)搜尋白矮星時,有一顆候選恆星因為亮度迅速變化而脫穎而出。
研究人員進一步觀測發現,雅努斯(Janus)每15分種就會繞著自己的軸心旋轉。
測出恆星(Star)化學足跡的光譜測量顯示,這個物體的一面幾乎全都由氫組成,另一面幾乎全由氦構成。
如果近距離觀測,可發現這枚恆星(Star)的兩面都是偏藍色,亮度也雷同,但幾乎全為氦的那面跟太陽一樣,
看起來有顆粒狀、像是拼湊而成,而幾乎全由 氫(Hydrogen)組成那面看起來較為平順光滑。
這顆恆星(Star)的外表是由旋轉的氣體組成,因此很難解釋其兩面性質。其中一種說法是,雅努斯(Janus)
可能在歷經罕見的轉變,這種轉變曾被預測會發生在白矮星(White Dwarf)演化過程中。
白矮星(White Dwarf)是紅巨星消耗完燃料後的殘留物。隨著年齡增加,恆星會膨脹變成紅巨星。最後,
鬆散的外部物質會被吹散,核心則收縮成稠密、炙熱、高溫的白矮星,質量大約跟我們的太陽相同,
但體積只有地球般大。
這顆恆星的強烈重力場導致更重的元素沉向核心,更輕的元素飄浮起來,創造出兩層大氣,底層是氦氣(Helium),
上層為薄薄的一層氫氣(Hydrogen)。
天體女物理學家 卡亞佐(Dr. Ilaria Caiazzo)說:「只有一些白矮星(White Dwarf)的表面會從主要為氫氣(Hydrogen)
轉變到主要由氦氣(Helium)組成。我們可能捕捉到一個正在經歷這種轉變的白矮星。」
加拿大(Canada) 不列顛哥倫比亞大學(University of British Columbia)的 傑里米·海爾(Jeremy Heyl)和
他的同事使用美國 加利福尼亞州 的「茲威基瞬變探測器」(Zwicky Transient Facility)發現了雅努斯(Janus),
然後使用其他幾台望遠鏡進行了更多觀測。
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