天文學家發現雙面白矮星，奇特外表一面是氫一面是氦

英國《衛報》（The Guardian）報導，天文學家發現一顆雙面恆星，這顆白矮星一面看似幾乎全由氫組成，另一面由氦構成，這奇特外表令天文學家困惑。

美國加州理工學院（Caltech）天體物理學家卡亞佐（Ilaria Caiazzo）說：「這顆白矮星表面兩側出現截然不同的變化。當我向大家展示觀測結果時，他們都感到很驚奇。」這是天文學家首次發現天空有顆兩面鮮明對比的孤星。

發表於《自然》（Nature）期刊的研究結果，這顆雙面恆星位於距1千多光年外的天鵝座（Cygnus），暱稱是雅努斯（Janus），名字取自象徵轉換的羅馬雙面神，正式學名是ZTF J203349.8+322901.1。

這顆白矮星起初是由「茲威基瞬變探測器」（Zwicky Transient Facility）發現。茲威基瞬變探測器位於聖地牙哥附近的加州理工學院巴洛馬天文台（Palomar Observatory），每晚掃描天空。

卡亞佐搜尋白矮星時，有顆候選恆星因亮度迅速變化脫穎而出。研究人員進一步觀測發現，雅努斯每15分種就會繞著自軸心旋轉。測出恆星化學足跡的光譜測量顯示，這個物體的一面幾乎全由氫組成，另一面幾乎全由氦構成。

如果近距離觀測，可發現這枚恆星兩面都偏藍色，亮度也雷同，但幾乎全為氦的那面跟太陽一樣，看起來有顆粒狀像拼湊而成，幾乎全由氫組成那面看起來較光滑。

這顆恆星外表是由旋轉氣體組成，因此很難解釋兩面性質。說法之一是，雅努斯可能正歷經罕見轉變，這種轉變曾預測會發生於白矮星演化過程。

白矮星是紅巨星消耗完燃料後的殘留物。隨著年齡增加，恆星會膨脹變成紅巨星。最後鬆散外部物質會吹散，核心收縮成稠密、炙熱、高溫的白矮星，質量約跟太陽相同，但體積只有地球大。

這顆恆星的強烈重力場導致更重元素沉向核心，更輕元素浮起來，創造出兩層大氣，底層是氦氣，上層為薄薄一層氫氣。

卡亞佐說：「只有一些白矮星表面會從主要為氫氣轉為主要氦氣。我們可能捕捉到正在經歷這種轉變的白矮星。」

（譯者：張曉雯；首圖來源：K. Miller, Caltech / IPAC）