每 25 秒轉一圈的瘋狂恆星,打破白矮星自轉速度最快記錄

作者 | 發布日期 2021 年 11 月 26 日 15:14 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


天文學家宣布發現了有記錄以來自轉速度最快的白矮星,根據測量,這顆名為 J0240+1952 的恆星大小與地球差不多,但質量至少是地球 20 萬倍,配上每 25 秒就自轉一圈的速度,可想而知有多瘋狂。

白矮星是初始質量約在 10M☉ 以下的恆星燃燒完所有燃料後、脫落外層所留下之核心,不再進行核融合反應,也因此它會不斷輻射能量並逐漸冷卻。此外,白矮星必須靠電子簡併壓力來抗拒自身重力,這導致白矮星擁有極高密度。

一般來說白矮星以低速率自轉,但如果白矮星轉動極快,則該白矮星的質量將可超過錢德拉塞卡極限(1.44 個太陽質量),角動量經由吸積轉移便可能造成這種快速旋轉結果。

過去,白矮星自轉速度最快紀錄保持者是 CTCV J2056-3014,自轉一圈 29 秒,現在英國雪菲爾大學與華威大學團隊發現了自轉速度更快的白矮星 LAMOST J024048.51+195226.9(簡稱 J0240+1952),距離我們 2,015 光年,轉一圈僅需 25 秒。

做為比較,轉一圈需 24 小時的地球如果 25 秒就自轉一次,在我們眼中白天與黑夜將像當機一樣快速切換。

研究人員指出,J0240+1952 與另一顆紅矮星組成雙星系統,因引力巨大而不斷從伴星身上吸取物質。但特別的是,J0240+1952 還是 70 年來發現的第 2 顆磁力螺旋槳(magnetic propeller)系統:雖然從伴星身上拉出電漿氣體,但這顆白矮星不知何故產生了磁場(天文學家認為吸積白矮星自轉速度增加可能會形成內部發電機,但詳情仍不確定),隨著物質靠近後被強磁場影響獲得額外速度,導致白矮星轉手就將這些物質以每秒 3,000 公里左右的速度拋向太空。

此前發現的第一個磁力螺旋槳系統為 AE Aquarii,自轉一圈 33 秒,同樣帶有另一顆伴星且不斷從它身上剝離電漿,再被白矮星磁場拋向太空。

隨著科學家發現磁力螺旋槳系統並非獨一無二事件,團隊認為,也許只要條件合適就能在大部分雙星系統中找到這種機制。新論文發表在《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。

(首圖來源:華威大學