首顆大氣99.9%為氧氣的白矮星「現身」挑戰現有恆星理論

2021-01-10 每日科技網

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  巴西和德國天文學家發現了一顆迄今獨一無二的白矮星,其大氣層99.9%為氧氣,而絕大多數白矮星的大氣層由氫和氦等輕元素構成。它是已知第一顆大氣層幾乎為純氧的恆星,挑戰了現有的恆星演化理論,或將有助科學家們更透徹地洞悉恆星進化的秘密。研究報告發表在最新一期的《科學》雜誌上。

  當恆星的燃料耗盡,開始衰亡,它們會向內塌縮,被壓縮的物質不斷變熱,讓大量氣體揮發,最終留下一個炙熱稠密的恆星核,也就是我們俗稱的白矮星。這些白矮星的大氣層一般由氫氣和氦氣等輕元素組成,這些氫氣和氦氣漂浮在恆星大氣層的頂端,就像一層面紗一樣,阻擋了科學家們的視線。此次,科學家發現的沒有包含任何氫氣或氦氣的白矮星——Dox,位于天龍座,距離地球大約1200光年,其大氣層99.9%為氧氣。

  研究領導者、巴西南裡奧格蘭德聯邦大學的克卜勒·德索薩·奧利維拉-菲利奧說:「這種情況太罕見了。這顆恆星將為了解恆星的臨終階段提供獨特的視角,有望改變我們對恆星進化及恆星死亡場景的理解。」

  研究人員並不清楚為何Dox與其他白矮星不同,對此,他們提出了一些假設。一種想法認為,附近恆星的引力將其最輕的元素如氫氣和氦氣剝離出來;另一種想法則是,恆星在死亡前,碳大規模燃燒,朝太空噴出大量氣體燃燒產生的脈衝和等離子體,這些脈衝和等離子體帶走了更輕的氫和氦等元素。

  科學家們在藉助一個2.5米寬的光學顯微鏡對整個宇宙進行繪圖時,發現了Dox的「芳蹤」。他們表示,這顆恆星是已「現身」的3.2萬顆白矮星中,唯一擁有此種大氣組成的一顆。

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