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雖然美國宇航局(NASA)的開普勒太空望遠鏡已於2018年10月退役,但是它在將近10年的探測生涯中收集的海量資料猶如一座寶庫,仍藏著大量寶貴發現,有待天文學家們繼續挖掘。開普勒太空望遠鏡主要通過凌日法進行系外行星探測,除此之外偶爾也能捕捉到其他一些天文瞬變事件。

據NASA近日報道,天文學家通過分析開普勒太空望遠鏡的存檔資料獲得一項驚人發現——銀河系中一顆白矮星發生異常的超級爆發,亮度在不到一天的時間裡激增1600倍,然後慢慢消退。

實際上,這顆白矮星並非孤立的存在,而是與一顆褐矮星組成雙星系統。白矮星是類似太陽的恆星在生命末期坍縮留下的緻密核心,具有超強引力;褐矮星則是因品質不足而無法點燃核聚變的失敗的恆星。

在這個雙星系統中,褐矮星的品質大約只有白矮星的十分之一,距離白矮星只有40萬公里(與地月距離相當),僅需83分鐘就可環繞白矮星一週。由於兩者太過緊密,在強大引力作用下,白矮星正在瘋狂吸食褐矮星的物質,就如同吸血鬼一般。

開普勒太空望遠鏡捕捉到了本次爆發事件的全過程——起初雙星系統的亮度緩慢上升,隨後快速激增,最終又慢慢消退。令人頭疼的是,現有理論預測了亮度激增現象,但亮度緩慢上升的原因仍是一個謎,吸積盤物理學的標準理論無法對此作出解釋。

理論表明,當吸積盤達到臨界點時就會觸發一次超級爆發。隨著物質不斷聚積,吸積盤不斷變大,當外緣與褐矮星發生引力共振時,可能導致溫度快速上升,從而產生超級爆發。觀測資料顯示,在超級爆發期間,吸積盤的溫度會從2700-5300℃激增至9700-11700℃。至於超級爆發前的亮度緩慢上升,具體發生機制還有待進一步研究。

研究人員表示,矮星爆發事件相對罕見,迄今為止已知的大約只有100起。在開普勒太空望遠鏡的存檔資料中,可能還存在更多類似的甚至更罕見的事件。另外,目前正在執行的凌日系外行星巡天衛星也有望搜尋到更多瞬變事件。研究人員已經將相關發現釋出在《皇家天文學月刊》上。

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasas-kepler-witnesses-vampire-star-system-undergoing-super-outburst

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