新发现奇异小白矮星 小如月球比太阳还重 磁场是太阳的10亿倍

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奇特的白矮星ZTF J1901+1458和月亮的对照图。(Giuseppe Parisi)

科学家新发现一颗奇特的白矮星,半径只有2,140公里——仅比月球稍微大一点,可是质量却是太阳的1.35倍。

新发现的恒星代号为ZTF J1901+1458,距离地球约130光年,位于天鹰座(Aquila)内。这颗白矮星约有一亿年的历史,磁场极强,是太阳磁场的近10亿倍。

白矮星自转一圈一般需要几个小时,这颗新发现的白矮星自转一圈只需6.94分钟,在白矮星中非常罕见,自转速度非常快。

这份研究的主要撰稿人加州理工学院的天文学家凯亚佐(Ilaria Caiazzo)说:“ZTF J1901+1458质量很大,相当于太阳那么大的质量挤进月球那样体积的空间内。这听上去违反常理,但是较小的白矮星往往质量比较大。”

美国加州帕洛玛天文台(Palomar Observatory)的兹威基瞬变设施(Zwicky Transient Facility,ZTF)发现了这颗恒星,所以给它起了这个代号ZTF J1901+1458。

发现这颗白矮星后,研究人员结合了地面和太空多个望远镜的观测数据进一步分析,发现了这颗白矮星又一个奇特之处。

研究分析认为,这颗白矮星磁场之强,加上不到7分钟就自转一圈这些信息来看,它应该是两颗白矮星合并的产物。

研究报告解释说:“不少恒星是两个一组互相绕行旋转。它们一起变老(一起抵达寿命的终点),如果这两颗一起死去的恒星质量够大(太阳的8倍以上),它们会以超新星爆炸的方式终结生命;如果它们都是质量在太阳8倍以下的恒星,它们就会都变成白矮星。这项新发现为这种情况到底会怎样发展,提供了一个例子。”

“ZTF J1901+1458是后者的情形,它们的质量不够大,所以都变成了白矮星。这两颗白矮星又在互相绕行的过程中,以发出引力波的方式逐渐失去能量,最后合并在一起,合并而成的白矮星质量比任何一颗前体恒星都大。”

“这个合并的过程增强了恒星的磁场,并加速了它的自转,使得合并后的白矮星转得比合并前的任何一颗恒星更快。”

这份研究6月30日发表于《自然》(Nature)期刊。