還記得參宿四嗎?這是科學家前幾天剛剛發現的距離我們100光年外的一顆紅矮星,科學家發現它的亮度神秘變暗,猜測它可能即將爆炸成為超新星,但是這一切還需後續觀測。然而一波未平,一波又起,科學家觀測到一顆V形射手星可能在本世紀內成為超新星!也就是說它將在本世紀內爆炸!
據數據預測,天文學家認為V矢狀星爆炸的時間在2083年左右。V形矢狀是在矢狀星座,位於北方的天空中一個模糊的、幾乎看不見的星座位置,距離地球約1100光年。
本世紀即將爆炸的變星
1902年,天文學家發現V Sge是一顆變星,1963年,由美國人喬治·赫比格(George Herbig)領導的一組天文學家確認它是一顆雙星。它屬於一類被稱為激變變量(CVs)的恆星,即一顆普通的恆星圍繞著一顆白矮星運行,而繞軌道運行的恆星是主恆星,次恆星是傳質恆星。
在這個系統中,如果兩顆恆星靠得足夠近,會導致白矮星的引力扭曲了第二顆恆星。而來自第二顆恆星的物質,或稱供體恆星,將被吸進白矮星周圍的吸積環。當吸積盤落入白矮星時,它釋放出強烈的紫外線和x射線能量。到目前為止,在所有其他已知的CVs中,白矮星比軌道上的普通恆星更大。
根據最新的研究,Vsge恆星正處於死亡漩渦中。在未來的幾十年裡,V Sge將會有顯著的增長。然後,在2083年左右,它將達到一個臨界點。從主星到白矮星會產生相當多的質量轉移,以至於主星會螺旋靠近直到它們合併。這一不可避免的合併將導致災難性的新星爆炸。
科學家預測,未來幾十年,這顆恆星將迅速變亮。大約在2083年,它的吸積率將災難性地上升,以令人難以置信的高速率向白矮星噴發物質,白矮星將會燃燒殆盡。在這個死亡螺旋的最後幾天,伴星的所有質量都將落到白矮星上,從合併的恆星中產生超大質量的風,看起來和天狼星一樣亮,甚至可能和金星一樣亮。
激變變量是一個有著許多不同類型的恆星的大的多樣化的範疇。而Sge是最極端的一種。在V Sge的例子中,主星的質量幾乎是它的白矮星同伴的四倍,這使得它成為唯一已知的主星質量大於白矮星的CV。
Vsge的亮度大約是其他已知CVs的100倍。這對雙星產生了巨大的恆星風,這為雙星系統畫上了壯麗的句號。極端的亮度只意味著一件事:白矮星正在從主恆星上剝離越來越多的物質。這些物質中的一部分會聚集到白矮星上,而另一部分會在猛烈的太陽風中加速進入遠離白矮星的空間,給整個星系蒙上一層陰影。最終,施主星將失去如此多的物質,以至於它的軌道將會衰變,兩者將會碰撞。
V Sge是一個系統,其中一個熱的大質量恆星位於一個白矮星的近距離軌道上。上面的氣體正以飛快的速度從正常恆星上脫落,在離白矮星最近的接觸點形成一股氣流,隨後進入白矮星周圍的一個圓盤。正常恆星的表面是熱的(大約12,000 K),所以它看起來是藍白色的。白矮星區域非常熱且明亮,所以它照射到正常恆星的內半球(儘管圓盤本身會投下陰影),加熱它的氣體。即使是現在,V Sge仍有一股難以置信的巨大恆星風,其中大部分漫溢的質量被加速遠離白矮星,形成了一層厚重的覆蓋物,在明亮的薄霧中部分地隱藏了內部系統。
命運的安排:爆炸
關鍵的物質吸入使得V Sge正在快速變亮,非常快。這意味著吸積率(質量脫離正常恆星的速度)必須呈指數增長,軌道變得越來越小,越來越快,也就是說軌道是螺旋狀的。有了這一點,超新星爆炸的命運就確定了,導致兩顆星合併的死亡漩渦也就確定了。
根據美國變星觀察者協會(American Association of Variable Star觀測者)的圖像檔案,自1907年以來,V Sge經歷了10倍和2.5級的極度變亮。Sge的光度指數增長速度是89年的兩倍。這種變亮只會導致普通伴星的質量下降率呈指數級增長,最終因為雙星軌道正在快速地螺旋上升。由於對軌道的快速衰變的預期,V - Sge的命運已經註定。預計在未來的幾十年裡,V Sge將會隨著亮度的增加而快速螺旋上升。
不可避免的是,在最後的幾周或幾天內,隨著普通恆星中的大部分氣體落在白矮星上,這個螺旋狀的過程將達到高潮。下降的質量將釋放出巨大的引力勢能,推動前所未有的恆星風,並將系統的光度提高到略低於超新星的峰值。
根據所有的歷史數據,該團隊能夠計算出V Sge何時會發生碰撞。計算結果表明,2083 +/- 16年後將發生大碰撞。這個日期的不確定性是±16年,主要是由於歷史記錄中亮度的巨大固有抖動導致沒有一個完美的倍增時間尺度的度量,因此,合併時間大約在2067年到2099年之間,很可能在這個區間的中間。
最高亮度將持續大約一個月,亮度大概將在金星和天狼星之間。一旦這兩顆恆星合併,原恆星就會消失,只剩下一顆紅巨星。那顆恆星將有一個簡併電子物質的核心,由被覆蓋的物質強迫進入最低能量狀態的電子組成。在這種情況下,覆蓋的材料將是一個氫燃燒層,周圍是一個巨大的光環,大部分是氫。
當合併出現時,這將是一次歷史性的事件。雖然V Sge事件不會像1604年著名的克卜勒超新星那樣明亮。克卜勒的超新星在白天的天空中可以看到大約三周的時間,它被當時世界上幾個文明國家記錄下來。但是V Sge依然可以用肉眼看到。
這種合併產生的新星被用作天文學中的標準燭光,使天文學家能夠測量巨大的距離。一些新星也會留下一些殘骸,儘管它們沒有超新星殘骸那樣的能量和質量。然而新星的殘餘可以持續幾個世紀用於科學家觀察。