科學家觀測到吸血鬼恆星吞噬伴星物質(圖)

2009-11-19 21:10

據《每日科學》網站報導，天文學家藉助歐洲南方天文臺甚大望遠鏡，首次對宇宙空間一顆"吸血鬼恆星"的炮彈狀噴射物進行了仔細觀測。這顆"吸血鬼恆星"不斷吞噬伴星的物質，2000年11月發生過猛烈的爆發。天文學家據此測算出它和太陽之間的距離，以及它爆炸時自身的亮度。

科學家認為，這一雙星系統可能是孜孜以求的Ia型超新星的"先祖"。Ia型超新星對於研究暗物質十分關鍵。超新星爆發是大質量恆星的"暴死"。當恆星爆發時的絕對光度超過太陽光度的100億倍、新星爆發時光度的10萬倍，中心溫度達100億攝氏度時，就會被天文學家稱為超新星爆發。天文學家把超新星按它們光譜上的不同元素的吸收線來分成數個類型。Ia型超新星沒有氫、氦吸收線，有硅吸收線。它們都是源於到達或接近錢德拉塞卡極限的白矮星的爆發。

發布有關研究成果的論文第一作者、南非開普敦大學教授帕特里克說："現代天體物理學的一大難題是，我們仍然沒有弄清何種恆星系統最終會發生Ia型超新星爆發。這類超新星在證實宇宙由於暗物質的推動正加速膨脹方面非常關鍵。這很令人尷尬。"

天文學家藉助歐南臺甚大望遠鏡對船尾座名為V445的天體進行了很詳細地觀測研究。V445是迄今發現的第一顆沒有證據表明存在氫的新星，也是唯一的一顆。通過對其進行觀測，天文學家首次發現證據證明在一顆白矮星表面發生氦氣爆發。

論文共同作者、英國華威大學的丹尼說："這非常關鍵，眾所周知Ia型超新星沒有氫。V445的伴星也沒有氫，而是向這顆白矮星輸送大量的氦氣。"

在2000年11月，這一系統發生了一次新星爆發，亮度超過以前250倍，朝太空噴發了大量物質。

la型超新星是宇宙學重點研究的對象，因為他們可以被用作"標準燭光"來測算宇宙空間中的距離，因此能夠校準暗能量引起的宇宙膨脹加速。la型超新星更可能生成於兩顆恆星形成的系統，其中一顆是白矮星。白矮星屬於演化到晚年期的恆星。恆星在演化後期，拋射出大量的物質，經過大量的質量損失後，如果剩下的核的質量小於1.44個太陽質量，這顆恆星便可能演化成為白矮星。白矮星會成為"吸血鬼"，從吞噬伴星上的物質。當它的質量超過一定限度時，就會變得不穩定，最終會爆炸。

不過白矮星質量增加到足夠超新星爆發並不容易。因為，一方面白矮星"捕食獵物"，物質在其表面積累。如果物質堆積的太厚，就會變得不穩定，發生新星爆發。這些受控的微小爆炸會將積累的部分物質拋射向宇宙空間。關鍵的問題是，白矮星能否在向外噴發物質時還能"增肥"。如果從伴星吞噬的物質能夠留在白矮星表面，最終它會變得足夠重，因而發生超新星爆發。

在跨度為兩年的時間裏，天文學家團隊利用歐南臺甚大望遠鏡NACO自適應光學系統得到了V445的高清晰圖片。該望遠鏡功能強大，擔負著搜索太陽系旁鄰近恆星的行星，研究星雲內恆星的誕生，觀察活躍星系核內可能隱藏的黑洞及探索宇宙的邊緣等重任。

綜合甚大望遠鏡NACO自適應光學系統圖片和其他幾架天文望遠鏡的數據，天文學家確定出這一系統距太陽大約25000光年，自身亮度為太陽的 10000倍。這暗示這一系統中的白矮星質量已經很大，接近死亡終點，而且正以很快的速率從伴星獲得物質。帕特里克表示，"船尾座V445最終是會超新星爆發，還是目前的新星爆發致使過多的物質被噴發出去使其無法形成超新星爆發，還不得而知。"據悉，天文學家的這一研究成果將會刊登在11月20日的《天體物理學》雜誌上。