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白矮星PG1149+057显示“不规则心跳”

时间:2018-05-16

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em使用开普勒数据,一组天文学家观察到一颗白矮星显示出巨大的心律失常爆发,这打破了恒星的常规脉冲,并将其表面显着加热几个小时。 / em

华威大学天文学家发现的一些垂死的恒星患有'不规则心跳'。

这项研究证实了正常脉动白矮星中的快速增亮事件,这些白矮星是其生命周期末期的恒星。

除了他们对白矮星PG1149 + 057预期的脉动的规律性节律外,研究人员每隔几分钟就会观测到一些完全出乎意料的事情:心律失常,大量爆发,这打破了恒星的正常脉冲,并且在很长时间内显着加热了它的表面。

这个发现是通过使用行星寻找的航天器开普勒来实现的,它可以不受云层或日出影响而盯着一小片天空。

在华威大学天体物理学集团的JJ爱马仕博士的领导下,天文学家将目标定位在处女座PG1149 + 057的一颗特定恒星上的开普勒飞船,距离地球约120光年。

赫耳墨斯博士解释说:

“我们基本上在脉动的恒星中发现流氓波,类似于'不规则的心跳'。这真是一个惊喜:我们一直在看地球脉动的白矮星已经有50多年了,只有能够在太空中不间断地盯着太空,我们才能够捕捉到这些事件。“

带有不规则节拍的恒星PG1149 + 057是一颗脉动的白矮星,它是演化恒星的烧坏核心,是一颗几乎完全由碳和氧组成的非常致密的恒星。在核燃料耗尽之后,我们的太阳最终将在超过60亿年内变成白矮星。

已知白矮星脉动数十年,其中一些是特殊的时钟,脉动持续了近40年的时间。当白矮星达到合适的温度以在其表面产生部分电离的氢原子的混合物时,脉冲被认为是自然发生的阶段。

激发原子的混合物可以储存起来然后释放能量,导致恒星每隔几分钟就会与脉动共振。天文学家可以像地震学家使用地球上的地震一样,使用这些脉动的正常周期,以便在恒星表面看到它下方的异域内部。这就是为什么天文学家用开普勒瞄准PG1149 + 057,希望能够更多地了解其密集核心。在这个过程中,他们发现了这些意外爆发的新景象。

Hermes博士说:“这些活动非常活跃,可以将恒星的整体亮度提高​​15%以上,整体温度在1小时内提高750多度。” “就上下文而言,在接下来的1亿年内,Sun的整体亮度只会增加约1%。”

有趣的是,这不是唯一显示不规则脉搏的白矮星。最近,开普勒宇宙飞船在研究另一个白矮星KIC 4552982的同时,目睹了这些奇怪爆发的第一个例子,这是在太空观测了2.5年以上。

在白矮星中可以激发脉动的表面温度范围很窄,迄今为止只有在那些脉动最冷的地方才能看到不规则性。因此,这些不规则的爆发可能不是一个古怪的事情;他们有可能改变天文学家们如何理解搏动和常规心跳如何最终停止在白矮星中的方式。

德克萨斯大学奥斯汀分校的Keaton Bell认为,恒星脉动理论很久以来就没有解释为什么白矮星的脉动会停止在我们观察到的温度,他分析了第一个脉动白矮星表现出不规则的心跳, KIC 4552982.“这两颗表现出这种新的爆发现象的恒星在脉动关闭的温度下都是正确的,这表明爆发可能是揭示我们脉动理论中缺失物理的关键。”

天文学家们仍在试图解释这些从未见过的爆发。鉴于前两颗恒星之间的相似性,以表明这种行为,他们怀疑它可能与脉动波如何与自身相互作用有关,可能是通过共振。

“最终,这可能是一种新型的非线性行为,当脉动波幅超过某个阈值时触发,或许类似于地球上公海上的流氓波,这是大量的自发波,可以多次大于平均表面波,“爱马仕博士说。 “尽管如此,这是来自观察的新发现,而且这些不规则的恒星心跳可能比我们想象的还要多。”

这项研究是由开普勒观测到的脉动白矮星爆发的第二例,发表在最新一期的“天体物理学杂志”上。第一例爆发性白矮星爆发于2015年8月10日的“天体物理学期刊”上发表。

PDF研究副本:开普勒观察到的脉动白矮星爆发的第二例

资料来源:华威大学

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