开普勒望远镜发现前所未有的超级爆发 矮新星亮度突增1600倍


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  美国宇航局(NASA)的开普勒太空望远镜非常擅于通过检测恒星亮度的微弱变化,来发现遥远系外行星的微妙痕迹。在执行任务期间开普勒已经成功发现了很多新世界,但近期的发现可能是迄今为止最有趣的发现之一。

  正如研究人员在《皇家天文学会月报》中的一篇新论文中所描述的那样,开普勒发现了一次前所未有的“超级爆发”(super-outburst)。它来自一颗以前未知的矮新星恒星系统。在不到 24 小时里,矮新星亮度突增达 1600 倍,然后慢慢消弱消失。

  正在研究的矮新星恒星系统由一颗白矮星和一颗褐矮星组成,其质量大约是白矮星的十分之一。白矮星是一颗老化类太阳恒星的残余核心,在地球体积大小的球体中,含了大约相当于太阳质量的物质。褐矮星是一种质量在 10 到 80 倍木星之间的天体,因为它太小了,无法进行核聚变。这颗褐矮星每 83 分钟绕着这颗白矮星转一圈,距离只有 25 万英里(约 40 万公里),大约是从地球到月球的距离。

  它们的距离如此之近,以至于白矮星的强大引力,将棕矮星的物质剥离,像吸血鬼一样吸走了它的精华。剥离的物质在向白矮星旋转时形成一个圆盘(称为吸积盘)输入。当这个矮新星恒星系统经历了一次超级爆发,亮度会增加 1000 倍以上。

  开普勒太空望远镜捕捉到了整个事件,观察到亮度缓慢上升,然后迅速增强。虽然理论上预测到了突然的亮度变化,但缓慢开始的原因仍然是一个谜。吸积盘物理的标准理论不能预测这种现象,随后在另外两次矮新星超爆发中观察到了这种现象。

  观测显示,圆盘的温度从正常状态下的大约 5000-10000°F(2700-5300°C)上升到超爆发高峰期的 17000-21000°F(9700-11700°C)。这种类型的矮新星系统相对罕见,已知仅有约 100 颗。

  这个天体的探测,为探测隐藏在开普勒数据中更罕见的事件带来了希望。研究团队计划继续挖掘开普勒数据,以及来自另一个系外行星猎人:凌日系外行星调查卫星苔丝号(TESS)任务的数据,以寻找其他瞬变。

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