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首見「雙面」星球!發現奇特白矮星 天文學家也訝異

美國加州理工學院天文學家19日發表研究報告指出,在1000多光年外有一顆白矮星,一側表面由氫氣組成,另一側卻是氦氣,奇特得令科學家困惑。這也是天文學家首次發現一顆孤立白矮星表面有截然不同的「雙面」。英國《衛報》和科技網站Gizmodo報導,率領這項研究的加州理工學院天文物理學家卡亞佐(Ilaria Caiazzo)說,「這顆白矮星的表面,一側與另一側完全不同」,「當我把這個觀測發現給大家看,他們都很驚訝。」

這顆白矮星位於天鵝座,被暱稱為「雅努斯(Janus)」,即羅馬神話中的雙面神,正式科學名稱為ZTF J203349.8+322901.1。卡亞佐是在搜尋白矮星時,一顆可能的星體亮度變化迅速,吸引她的注意,進一步觀測發現,「雅努斯」每15分鐘自轉1週,質譜測量顯示,它的表面一側幾乎完全是氫氣,另一側幾乎全是氦氣。放大檢視這顆恆星的兩面都呈現藍色、亮度相當,但是氦氣那一側比較不平滑,「像我們這個太陽」,氫氣那側就顯得光滑。

白矮星是死亡恆星內層塌陷形成,體積與地球接近,但是質量類似太陽,密度大,在高重力下,較重元素會沉入其核心,較輕元素會接近表面,因此形成兩層大氣層,氦在下,上面是一層薄薄的氫氣,當白矮星冷卻到一定溫度,表層的氫開始混合、稀釋、最終消失。

卡亞佐說,難以解釋這顆恆星的「雙面」特性,一種解釋是,這顆白矮星可能正進行罕見的過渡過程,「並非所有的白矮星會經歷其表面以氫為主過渡到氦為主的過程,但是有一些會」,「我們可能觀察到了一顆正在進行這種轉變的白矮星」。她說,若是如此,可能是不對稱的磁場,限制氦層的對流,造成這種不平衡的過渡。

這項研究報告19日在《自然(Nature)》期刊發表。

原文出處 自由時報

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