罕見矮新星系統爆發,一天內亮度增加 1,600 倍

作者 | 發布日期 2020 年 01 月 31 日 18:25 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


用來搜尋系外行星的克卜勒太空望遠鏡,意外找到了罕見的矮新星系統爆發,其亮度在短短一天內暴增 1,600 倍,恰巧被望遠鏡捕捉下來。

矮新星與傳統新星不同,屬於激變變星,是由白矮星與伴星構成的聯星系統,它們與傳統新星相似,都有白矮星週期性的爆發介入,但兩者爆發機制不一樣,傳統新星是因為累積的氫融合爆發,而矮新星則是因為白矮星吸積盤不穩定而爆發。

已退役的克卜勒太空望遠鏡過去是搜尋系外行星的利器,幫助科學家發現數以千計的新世界,其原本設計目的並不包括尋找新星爆發,然而太空望遠鏡科學研究所(STScI)Ryan Ridden-Harper 團隊在回顧望遠鏡數據時,意外發現一場罕見的矮新星(dwarf nova)爆發事件隱藏在數據細節中。

新發現的矮新星系統稱為 KSN:BS-C11a,由白矮星與棕矮星伴星構成,後者質量約前者的十分之一,每 83 分鐘繞行白矮星一圈,兩者距離僅 400,000 公里,與月球到地球的距離差不多。

由於距離非常近,白矮星強大的引力不斷奪取棕矮星物質,並在周圍形成吸積盤,最終因吸積盤達到臨界點而引發爆炸。克卜勒望遠鏡實際觀察到亮度一開始先緩慢上升,隨後在不到一天的時間內迅速增加了 1,600 倍,並且吸積盤溫度從正常狀態下約 2,700~5,300℃,上升至爆發時的 9,700~11,700℃。

雖然過去理論已經表明矮新星爆發會突然變亮,但最一開始亮度緩慢上升的原因仍是個謎,吸積盤物理學無法預測這種現象,加上矮新星系統相對罕見,目前僅發現約 100 個系統,且單一系統的 2 次爆發之間可能相隔數十年,也就是說望遠鏡在對的時間內也只有一瞥而過的機會。

由於吸積盤從新生恆星到超大質量黑洞周圍都可見,科學家希望透過研究更多新星爆發來解讀恆星爆炸秘密。新論文發表在《皇家天文學會月報》。

(首圖來源:NASA