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哈勃太空望远镜在40年前爆发的一颗恒星周围发现了惊喜

来源:生活2024-06-12 16:19:28
导读 天文学家利用美国宇航局哈勃太空望远镜和已退役的SOFIA(平流层红外天文台)的最新数据以及其他任务的档案数据,重新探查了我们银河系中最奇...

天文学家利用美国宇航局哈勃太空望远镜和已退役的SOFIA(平流层红外天文台)的最新数据以及其他任务的档案数据,重新探查了我们银河系中最奇怪的双星系统之一——40年前它以一颗明亮而长寿的新星的形式出现。新星是指一颗恒星,其亮度突然大幅增加,然后逐渐消散,恢复到以前的暗淡状态,通常需要几个月或几年的时间。

该团队研究的初步结果发表在《天体物理学杂志》上,Sankrit在威斯康星州麦迪逊举行的美国天文学会第244次会议上展示了以紫外光谱为重点的研究成果。

1975年4月至9月间,双星系统HMSagittae(HMSge)的亮度增加了250倍。更不寻常的是,它并没有像新星通常那样迅速消失,而是几十年来一直保持着亮度。最近的观测表明,该系统变得更热,但矛盾的是,它却变暗了一点。

HMSge是一种特殊的共生恒星,其中一颗白矮星和一颗膨胀的、产生尘埃的巨型伴星以偏心轨道相互绕行,白矮星吸收来自巨星的气体。这些气体在白矮星周围形成一个炽热的圆盘,随着来自巨星的氢气落入表面,圆盘会不可预测地发生自发热核爆炸,直到达到临界点。伴星之间的这些烟火让天文学家着迷,因为它们让我们深入了解了双星系统中恒星演化的物理和动力学。

巴尔的摩太空望远镜科学研究所(STScI)的拉维·桑克里特(RaviSankrit)表示:“1975年,天狼星从一颗不起眼的恒星变成了所有天文学家都在关注的恒星,而到了某个时候,这股活动浪潮开始减缓。”2021年,STScI的史蒂文·戈德曼(StevenGoldman)、桑克里特和同事们利用哈勃和SOFIA上的仪器,观察了过去30年来天狼星在从红外到紫外(UV)光波段的变化。

哈勃2021年的紫外线数据显示,一条强烈的高度电离镁发射线,这在1990年发布的早期光谱中并不存在。它的存在表明,白矮星和吸积盘的估计温度从1989年的不到40万华氏度上升到现在的45万华氏度以上。高度电离的镁线是紫外光谱中看到的众多线之一,对它们进行综合分析将揭示该系统的能量学,以及它在过去三十年中的变化。

桑克里特说:“当我第一次看到新数据时,我惊呼:‘哇,这就是哈勃紫外光谱能做到的!’这太惊人了,真的很惊人。”

借助美国宇航局于2022年退役的飞行望远镜SOFIA的数据,该团队能够探测到该系统内部和周围的水、气体和尘埃流动。红外光谱数据显示,这颗产生大量尘埃的巨星在爆炸后仅几年内就恢复了正常行为,但近年来它已经变暗,这是另一个需要解释的谜团。

借助SOFIA,天文学家能够看到水以每秒约18英里的速度移动,他们怀疑这是白矮星周围炙热的吸积盘的速度。连接巨星和白矮星的气体桥目前必须跨越约20亿英里。

研究团队还与美国变星观测协会(AAVSO)合作,与来自世界各地的业余天文学家合作,通过望远镜观察HMSge;他们持续的监测发现了自40年前爆发以来从未见过的变化。

戈德曼说:“像HMSge这样的共生星在我们的星系中很少见,而目睹类似新星的爆炸则更为罕见。这一独特事件对数十年的天体物理学家来说是一笔财富。”

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