本想寻找快速旋转的双星，却意外发现了新型的脉动星

Arcman

本想寻找快速旋转的双星，却意外发现了新型的脉动星[color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]

From: 不二北斗
原理
1 week ago

1.

恒星发出的光，

蕴藏着许多关于它的秘密。

科学家通过分析这些收集到的光，

可以推断出许多的信息。

颜色，揭示了恒星表面的温度，

以及内部及其周围的元素。

亮度，则与它的质量相关。

对于许多恒星来说，

亮度是会波动的，

就像闪烁的烛光一样。

                               
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○ 一颗死去的巨星残骸环绕着一种热亚矮星。| 图片来源：EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY
最近，科学家刚刚发现了一种新型的脉动星，每隔5分钟，这种脉动星就会发生一次亮度变化。
2.

其实对于恒星来说，“脉动”这一概念并不稀奇。许多恒星都会规律地脉动，甚至包括我们的太阳在内。只不过，太阳的脉动强度非常小。
对于典型的脉动星来说，温度和半径的周期性变化，能导致亮度发生10%左右的变化。这些脉动揭露了恒星的内部属性。
3.

新的发现源于一场意外的惊喜。
天文学家原本想要利用巡天技术兹威基瞬变设施（ZTF）来寻找周期小于一小时的双星系统。结果，他们却捕捉到了四个能在短短几分钟内发生巨大亮度变化的目标。

经过后续的数据分析，他们证实了这不是双星系统，而是脉动星。

                               
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○ ZTF在不久前发现了罕见的死亡双星共舞。详见:《它们旋转的太快了》。| 图片来源：Caltech/IPAC4.
新型的脉动星属于一种热亚矮星。亚矮星是一种亮度低于主序星的恒星，直径约为太阳的1/10，质量约为太阳的20%~50%。

                               
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○ 恒星分类：纵轴代表恒星的光度，横轴代表温度。其中大部分恒星都属于主序星（main sequence）。| 图片来源：UF StarFleet Wikipedia
已发现的热亚矮星脉动星有两类，一类温度约高于28000 K，周期长度仅为短短几分钟；另一类温度约低于28000 K，其脉冲周期从45分钟到两小时不等。
除此之外，还有一种已知的脉动星名为蓝色大振幅脉动星（BLAP）。
5.
新型的脉动星有着与BLAP相似的振幅，以及与热亚矮星相似的光谱特性和脉冲周期。其温度高达32,000 K，比太阳的温度要高得多。

                               
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○ B型热亚矮星。| 图片来源：Cambridge University
6.
这是令天文学家惊喜的结果！在此之前，没人能想到有这样的恒星存在。但现在仔细想想，它们倒是很符合主流的恒星演化模型。
由于它们的质量较低，因此其生命之初很可能与典型的太阳恒星类似，氢会在核心聚变成氦。在耗尽核心的氢之后，又会膨胀成红巨星。
在通常情况下，大多数恒星会在此过程中达到它们的最大半径，并且开始在核心聚变氦。然而对这些新的脉动星来说，在氦的温度变得足够高、密度变得足够大之前，它的外层物质可能就已被伴星“偷”走了，因此不会出现氦的聚变。
过去，热亚矮星几乎总是与会变成红巨星的恒星有关，它们的核心会聚变氦，然后再被伴星剥离。而新的发现则表明，在这个群体中，含有不同类型的恒星，其中有的会发生氦聚变，有的则不会。
7.

通过恒星的脉动，天文学家可以计算出它们的质量与半径，并将这些测量值与恒星模型进行比较。这在以前是不可能实现的。
在ZTF这类巡天探测的帮助下，天文学正在发生着巨大变化。新的发现就是一个完美的例子。通过捕捉到遥远的恒星在短短几分钟内出现的脉动，让我们对恒星的演化获得了意想不到的洞见。
未来，相信这些巡天探测还会带来更多的意外惊喜。
参考链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab263chttps://www.news.ucsb.edu/2019/019571/star-light-star-bright