威力比新星爆炸小百萬倍,發現白矮星局部表面新型「微新星爆炸」

作者 | 發布日期 2022 年 04 月 21 日 13:15 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


當白矮星與其他恆星組成聯星系統時,會從後者身上吸走物質最終引發新星爆炸。最近天文學家發現如果白矮星磁場夠強,它會將吸收的物質引導至磁極一個小區域,引發稱為「微新星爆炸」的小型熱核反應,威力比一般新星爆炸低 100 萬倍,僅持續幾個小時,眨眼就會錯過。

杜倫大學天體物理學家 Simone Scaringi 團隊正在梳理 NASA 凌日系外行星巡天衛星(TESS)數據、尋找與白矮星有關的圖像,以了解聯星系統(2 顆恆星圍繞共同重心運行)中白矮星如何從伴星身上吸積物質。

如果白矮星離伴星足夠近,會開始從伴星外層大氣吸走物質(通常是氫),隨著大量氫覆蓋至白矮星非常熱的表面,直到某刻壓力高到引發遍及白矮星表面的新星爆炸事件,氫原子於過程中融合成氦,產生強烈而明亮的光且持續數週。

然而當看見 TV Columbae、El Ursae Majoris、ASASSN-19bh 這 3 顆白矮星發出一系列明亮但短暫的光芒時,團隊注意力被分走了。

研究人員指出,TV Columbae 在半小時內突然發出比正常亮度高 2 倍的光芒,12 小時後再次消退,用天文術語來說,眨眼就會錯過這場耀斑;3 天後,突如其來的光芒又出現了,而另外 2 顆白矮星 El Ursae Majoris、ASASSN-19bh 也做了類似事情。

▲ 發生在白矮星局部表面的微新星爆炸。(Source:歐洲南方天文台

這是天文學家首度看見氫融合以局部方式出現,由於這些白矮星磁場夠強,能將物質引向磁極並縮限爆炸範圍使強度僅新星爆炸的百萬分之一,故得名「微新星(Micronova)」。

當然,這個「微」是與宇宙中強大爆炸事件相比較,放到地球上一點也不小,一次微新星爆炸可在數小時內燒掉 2×1027 噸物質。

天文學家希望藉由 TESS 衛星或甚大望遠鏡確認更多微新星事件,以驗證觸發微新星爆炸的確切機制假設,或許微新星發生頻率比想像高,但高到多少也不清楚。新論文發表在《自然》(Nature)期刊。

(首圖來源:歐洲南方天文台