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为啥距离地球16000光年的2颗恒星非常奇怪?

  在银河系中有一个双星系统,它的行为非常怪异。由两颗恒星组成:一颗相对较冷的巨星和一颗相对较热的白矮星。它们距离地球光年(一光年是光在一年内走过的距离,这意味着我们在这些恒星上看到的一切都发生在年前)。

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  这种距离使得它们很难被详细观察,但利用科学技术和知识是我们确实知道一些关于它们的事情。

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  这两颗恒星可能在相互作用,物质从大而冷的恒星表面流到小而热的恒星表面。每隔一段时间,大约每9到15年,它们就会变得活跃,这要追溯到19世纪90年代,经过几年的时间,每年一次,它们在地球望远镜中能够探测到特定波长中变得更加明亮。它们现在处于活跃时期,在2016年4月、2017年5月和2018年4月探测到闪光(或“爆发”能量),(2016年的爆发本身就有点奇怪,两次高峰相隔两周)。

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  这张图展示了一个双星系统的样子,这个双星系统由一颗红巨星向一颗白矮星提供物质。图片:European Southern Observatory

  研究人员预计今年2019年5月6月可能还会有另一次爆发,不过现在发表任何报告还为时过早,只能期待是否真的发生。但是,正如研究人员发表在《arXiv》上的研究那样,这段时间的活动有些奇怪。在过去,双星活动周期几乎总是遵循一个简单模式:最初的几次爆发是“冷的”,白矮星温度在每次爆发时似乎都在下降。然后,有时候,随着恒星温度的上升,下一轮爆发是“热”爆发。

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  冷爆发往往比热爆发亮得多,当白矮星开始膨胀时,它的最外层类似大气的区域同时增长和冷却,就会发生冷爆发,这种情况不会发生在人们不太了解的热爆发期间。但当前的周期很奇怪,它发生在2008年的一次小爆发后仅仅7年,完全由“热”爆发组成。在对这一天体近130年的观察历史中,这种行为相当奇特,还没有解释为什么会发生这种现象。为什么这些“爆发”会发生呢?

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  发表在《arXiv》上的另外一篇研究提供了一种流行的解释,源自一个不同的恒星系统。当白矮星的引力从它巨大的孪生兄弟那里捕获物质时,一个“吸积盘”就形成了它由围绕着白矮星旋转的物质组成,等待着落在它的表面。但是这个圆盘不稳定。因为这个庞然大物有时会给它注入更多的物质,有时又会给它注入更少的物质。每隔一段时间,会有太多物质落在矮星的表面,在恒星的外部会有一个热核燃烧的峰值,而那里应该有相当少的物质。

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  这种地狱般的火焰将物质喷向星系,在白矮星周围形成一个短暂、炽热的外壳。从地球上看,这一切都像是光在几个波长上的细微变化。这对双星未来演化是一个悬而未决的问题。2019年能期待(最终)一次大的、冷的或(再次)小的、热爆发吗?这段时间的轻微情绪爆发也有可能就此结束。这种情况以前发生过一次,在1963年至1966年相对较小的活动期间。长期来看,这说明了密切关注这些恒星的重要性,这样天文学家就有一天能破解它们行为的密码。它还展示了在数光年之外的恒星系中解析事件的难度。

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