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目前,位於天箭座的暗淡恆星天箭座V(V Sge)很不起眼,即使使用中等尺寸望遠鏡也幾乎看不見。然而到2083,這顆恆星將會爆炸,那時光度將比肩天狼星—夜空中可見的最亮天體。

這次爆炸發生時,VSag將會是銀河系內最亮的天體。早在在火奴魯魯舉辦的第235次美國天文學會會議內,這個預測就被第一次提出了。提出預測的天文學家分別是Bradley E. Schaefer, Juhan Frank, Manos Chatzopoulos,和路易絲安娜州立大學物理和天文學實驗室。

路易斯安娜州立大學物理和天文學實驗室的教授說,“我們對關於天箭座V的預測很有信心”。“在以後的幾十年裡,這顆恆星將會逐步變亮,到了2083年,它內部的聚變率會是災難級的,它內部高溫聚變,同時以極高的速度向外噴撒物質,向白矮星演化”

在精神死亡的最後幾天,所有伴星的品質將變成白矮星的品質,一種非常強有力的風會在這個星體上出現。到那時,這顆星星會像天狼星一樣明亮,甚至如同金星一般明亮。雙星V是在一個大且分散的集合中的一個雙星系統。這個大且分散的集合被稱為災難性變數(Cataclysmic Variables),簡稱CVs。CVs是由二元軌道中普通的恆星圍繞著白矮星構成的。在這樣一個系統中,所有恆星的品質都在漸漸變成白矮星的品質。CVs中包含各種各樣的聯星,也就會出現很多奇特的景象。雙星V是其中最特殊的雙星系統,它會釋放出很強的星風,星風的強度約等於最大的恆星終了之時的強度。這兩個極性的性質是由這樣一個事實決定的:一般的恆星的品質要比白矮星大3.9倍。

舍費爾表示:“在已知的CVs成員中,白矮星比其他的恆星都要大,所以雙星V是完全不同的。”

弗蘭克發表見解說:“之前,天文學家有研究過雙星V,也發現過它的不同尋常的性質。然而,沒有人意識到一個聯星可以轉得那麼快。”

這一發現在對雙星V的日常觀測中確立,之前的照片在哈佛大學的天文臺被記錄起來。這樣,我們就得到了自1890年以來關於雙星V的史料。

令人吃驚的是,從1890年代早期到最近十年之間,雙星系統天箭座V的亮度逐漸增加了10倍,即2.5個數量級。這一前所未有的行為得到了美國變星觀測協會(AAVSO)資料庫裡所收集的檔案資料的證實,資料顯示,從1907年到近幾年,天箭座V的亮度增加了近10倍,即2.4個數量級。Frank表示,“在未來89 ±12年裡,天箭座V的亮度將呈指數級增長,這種變亮最終會因為雙星軌道的快速螺旋旋轉而導致正常伴星的品質下降率呈指數級增長。”

“天箭座V的軌道衰減和預想中一樣快速,這預示著其命運已經註定。”史爾夫說。天箭座V這顆白矮星的伴星的品質遠大於其本身,這將導致品質轉化速率以指數式增長,這通過簡單的物理推導就可以得出。預計在近幾年,天箭座V將會以相當快的速度旋進,並變得越來越亮。當旋進達到最高潮的時候,正常恆星的伴星上的大部分氣體都會被吸入這顆白矮星,一切都在最後的幾周甚至幾天內完成,迅速,不可避免。被吸入的品質將大幅增加重力勢能,引發一場前所未有的恆星風,系統光度也將上升到可以和剛爆發的超新星相媲美的程度。

這次爆炸事件將在一個月內達到峰值亮度,將兩顆恆星合併為一顆恆星。合併的最終結果將產生一顆具有退化白矮星核、具有氫燃燒層的單顆恆星,其周圍大部分是主要由氫氣組成的巨大的氣體包裹層。

Schaefer表示:“從這個倍增的89年時間尺度的重要新輸入中,所有天箭座V的未來演變都可能實現用標準方程直接計算出來,這些方程式描述了所涉及的許多物理機制,”

計算給出了有力的答案,亮度與螺旋合併事件的最後一次發生將在2083年左右。據Frank所說,這個日期將在±16年範圍內浮動,主要是因為歷史記錄中亮度的大範圍抖動導致沒有一個關於倍增時間尺度的完美觀測。因此,合併時間大約在2067-2099年之間,最有可能發生在這個範圍的中段。

“所以,天箭座V將會非常地亮。那時的它甚至要比一個世紀之前最亮的新星(星等約為0.5)還要亮。上一次出現這種情況是在1604年。現在,全世界的人都在期待著看到夜空中最亮的星。它們在空中將持續一個月左右的時間,由天鵝星座下面的‘箭’指引。”舍費爾期待地說。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 如果一顆子彈以近光速射向地球,地球會毀滅嗎?科學家有不同見解