一种新的激烈宇宙事件
一种新的激烈宇宙事件Original Gaviota
原理 2022-04-24 05:29
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/tqOuxs8dsHPtSgVd7n71200GuANWgY4ezU9ibvmvD3p83ibyzicHX0VeicCtqrj9ZgpojkMBnhNgWMoBIGmW3vTeZA/640?wx_fmt=jpeg
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/tqOuxs8dsHPtSgVd7n71200GuANWgY4eD1pOz9cibzTxgJaL0BicgjdXooRyASxE7xaicpXGLN4kNbFm1WoVPZJ2g/640?wx_fmt=png在恒星表面相对集中的一处，在短短几小时里，就能燃烧掉质量相当于35亿个吉萨大金字塔的物质。这就是天文学家新发现的一类难以置信的激烈宇宙事件。
在TESS（凌星系外行星巡天卫星）和VLT（甚大望远镜）的帮助下，一组天文学家团队观测到了这种新型的恒星爆发，他们称之为微新星（micronova）。这一新发现甚至挑战了人们对恒星中热核爆发的理解。论文已于近日发表在《自然》上。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/tqOuxs8dsHPtSgVd7n71200GuANWgY4eR43Z7rjPBnzRx0WjofTibrg3luu5fjDhsrFVp2LBQ4ia7ibiaZW5QwtgibQ/640?wx_fmt=jpeg微新星事件的艺术家畅想图。（图／M. Kornmesser, L. Calçada, ESO）
双星中的热核爆发
新星这个名字最早来自16世纪。1572年，天文学家第谷（Tycho Brahe）观测到了一次超新星爆发事件后，创造了“新星”这个术语，并在论文De nova stella（关于新星）中描述了它。
此后数百年间，新星和超新星这两个术语经常被混用，直到20世纪30年代，科学家才真正仔细地区分了两者，事实上它们无论是成因还是能量方面都大不相同。
新星并不是真的“新的恒星”，而是指发生在白矮星表面的一种激烈的能量事件。白矮星是一种垂死的恒星，它们的质量和太阳差不多，但体积却只有地球这般大小。在双星系统中，如果两颗恒星离得足够近，其中的白矮星就有机会从它的伴星那里吸取物质。这些物质以氢为主。当这些气体落到白矮星炽热的表面时，就会触发氢原子爆发性地聚变成氦。
在新星中，这些热核爆发会发生在整个恒星表面。它似乎让白矮星的整个表面燃烧起来，并在几个星期的时间里发出耀眼的光芒。
然而，这组新的研究团队在分析TESS的数据时，注意到了一些不寻常的现象。那似乎是一些神秘的微型爆发，一次仅仅持续几个小时，会产生明亮的光学闪光。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/tqOuxs8dsHPtSgVd7n71200GuANWgY4e9V0buBBPetGfX2uLWtS4VfANuVLnEUJuBnvZpnicCD3CsJQYvicIMmLg/640?wx_fmt=jpegTESS，即凌星系外行星巡天卫星。（图／TESS）
通过进一步搜索，他们发现了几个类似的信号，总共观测到了三个事件。其中两个来自已知的白矮星，而第三个则借助VLT上装配的X-shooter（X射线射手）仪器的进一步观测确认了白矮星的状态。
他们将这类事件命名为微新星，因为它们是类似于新星的爆发事件，但就天文尺度而言，微新星的规模要小得多，能量也比新星更小，而且速度更快，通常只有几个小时。
天文学家注意到，微新星发生在一些具有强磁场的白矮星上，它们会将物质传向恒星的磁极。在这种恒星表面，氢的聚变也能以一种局部的方式发生。氢燃料在一些白矮星的磁极底部，因此核聚变仅仅发生在这些磁极上。这导致了“微型核聚变炸弹”的爆炸，强度通常只有新星爆发的约百万分之一。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/tqOuxs8dsHPtSgVd7n71200GuANWgY4eTHzHzgKsy7GDKhOFRxXibVMZmT6L57KCRFBQhYcqoaDnDn78t81pfiaA/640?wx_fmt=jpeg微新星细节的艺术家畅想图。白矮星（前景）和伴星（背景）构成的双星系统可能发生微新星事件。（图／Mark Garlick）
虽然“微”代表着这些事件相对而言非常小，但不要搞错了，仅仅一次这样的爆发，就可以烧掉约20000000万亿千克的物质，差不多相当于35亿个吉萨大金字塔的质量。
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微新星的艺术家畅想视频。中心明亮的白矮星周围的蓝色盘包含了大量从伴星上“偷”来的物质，其中以氢为主，白矮星利用它强大的磁场将物质氢输送到两极。当这些物质落在恒星炽热的表面时，则会引发微新星爆发，它们被限制在白矮星的一个极点上。（视频／M. Kornmesser, L. Calçada, ESO）
充满活力的宇宙 这些新发现的微新星挑战了天文学家对恒星爆发的理解，它拓展了已知恒星爆发的种类，这意味着，恒星爆发事件可能比之前认为的更为丰富。而这恰恰说明了宇宙是一个多么的充满活力的地方。
团队认为，这类事件实际上可能并不罕见，但由于它们的速度太快，因此很难捕捉到。想要发现更多这些难以捉摸的事件，需要大规模的调查和快速的后续测量。
研究人员相信，新型望远镜的快速反应技术以及更先进的成套仪器，都将让我们有机会更详细地解开这些神秘的微型宇宙现象。
#创作团队：
撰文：Gaviota排版：雯雯
#参考来源：
https://www.eso.org/public/news/eso2207/https://arstechnica.com/science/2022/04/meet-the-micronova-astronomers-discovered-new-type-of-stellar-explosion/#图片来源：
封面图：ESO/M. Kornmesser, L. Calçada首图：ESO/M. Kornmesser, L. Calçada
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