白矮星是宇宙中最奇怪的物體。在奇異的量子物理學的支持下,像太陽一樣的恆星,白矮星留下的剩餘核存活了數萬億年。天文學家最近發現了也許是最奇怪的一顆:一顆死星每秒旋轉兩次,並從附近的同伴那裡吸走物質。
J2056是一個吸血鬼!天文學家發現了旋轉速度最快的白矮星 29
當像太陽一樣的恆星死亡時,它們會將外部大氣釋放到太空中。消滅後,只剩下了核心和一個白熱的碳和氧球。這個球不大於地球,不是由活躍的星球內部正常的核聚變來支撐的,而是由被稱為簡併壓力的奇異量子力所支撐的。
但是大多數明星並不孤單,他們大多數有兄弟姐妹。當他們的伴侶在大火中終結生命時,這些恆星可以沉默地監視著軌道,留下白矮星的屍體。隨著時間的流逝,那個同伴可以要麼開始自己生命的最後階段,要麼就太近地盤旋足夠接近以開始破壞性的旋轉。
發生這種情況時,來自白矮星同伴的物質會纏繞在白矮星的表面,在其碳氧體周圍形成厚厚的氫層。在這種情況下,如果有足夠的時間和足夠的材料,就會發生大災難:大氣層中的巨大壓力產生的核聚變的閃光。能量的閃光在輻射爆炸中釋放,從光年以外就可以看到。
J2056是一個吸血鬼!天文學家發現了旋轉速度最快的白矮星 29
這些事件過去被稱為「新星」,但如今,天文學家更喜歡用冗長的術語「催化變星」,因為它涵蓋了更廣泛的現象類別。
最近,一組天文學家發現了一個獨特的被稱為CTCV J2056-3014或J2056的白矮星。J2056是一個距地球約850光年的雙星系統,被稱為「中極」災難性變星。要了解這些術語,我們必須深入研究磁場。
像宇宙中的大多數事物一樣,白矮星充滿了帶電粒子。它們也相對較小,旋轉很快。快速旋轉的帶電粒子會產生磁場,該磁場散布到白矮星的表面之外,並影響來自其伴星的物質實際上如何使其到達白矮星的表面。
如果白矮星的磁場很弱,則來自其伴星的氫便會沉降成規則的吸積盤,並穩定地饋入白矮星。如果磁場很強,它們會將氣體集中到環繞白矮星的水流中,並撞擊兩極,就像增壓的北極光一樣。
但是,如果磁場處於中間狀態,但不是太弱,也不是太強,我們會得到所謂的「中間極性」。這裡的「極性」一詞是指磁場本身的結構。在這種情況下,磁場強度不足以完全破壞吸積盤的形成,但磁場強度卻足以纏結白矮星附近的氣體。這樣可以防止氣體有規律,平穩地流動,從而導致白矮星不規則地,不可預測地閃爍和閃耀。
這是關於J2056的一個奇怪之處:這是一個中間極地系統,這意味著來自其伴星的氣體可以在白矮星周圍形成吸積盤,但實際上很難將其帶到白矮星的表面。根據研究的作者,這個白矮星每年只能積聚相當於地球大氣層的能量,而隨著這些系統的發展,它並沒有那麼多。
J2056是一個吸血鬼!天文學家發現了旋轉速度最快的白矮星
而且,J2056不會發出很多X射線輻射,這也是這類系統的不典型現象。最後,J2056正在快速旋轉。實際上,它是已知最快的已確認白矮星,大約每29秒旋轉一周。
那麼,J2056如何變得如此之快?可能是由於其磁場的配置恰到好處,因此能夠快速噴射將物質向下拉到其表面,像恆星輪播一樣加速白矮星。但是它的磁場強度不足以通過與周圍吸積盤的電磁相互作用來減慢旋轉速度。
儘管如此,它的X射線的相對暗度和它的同伴的超快速軌道(每1.76小時繞一次軌道)仍有待解釋。
J2056可以代表一類嶄新的災變星,也可以僅僅是一個完整的奇數球。無論哪種方式,了解它的工作方式都可以幫助我們了解磁場在白矮星周圍的運作方式,這對於了解它們如何生活和如何出生很重要。