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當一顆中小質量的恆星,經過漫長的演化週期,抵達生命盡頭的時候,它們最終會變成一顆白矮星,再過50億年,太陽也會迎來同樣的命運。不過,雖然白矮星看起來不起眼,但是,千萬不要小看了它們的力量:因為當白矮星合併,會有意想不到的事情發生。

什麼是白矮星?

但恆星變成白矮星後,它的亮度就會變低,但是,白矮星仍然可以發光發熱,只不過照比它的前身——一顆中小質量的恆星,要遜色了許多。

現代研究發現,白矮星的壽命大約在幾十億年左右,而當白矮星迎來生命的再次終結後,白矮星還會變成另外一種更加“遜色”的天體——黑矮星。

由於中小質量恆星的壽命都很長,宇宙的年齡又僅有137.7億歲左右,所以,即使是誕生於宇宙早期的恆星,如今也是剛剛演化成白矮星階段不久,這就意味著,黑矮星目前還並未於宇宙中現身,如果未來發現了它們,現有宇宙的很多理論,也都會因此被改寫。

白矮星會合併成新的天體

白矮星有多不可思議呢?除了科學家們多年來對於它們的研究,陸續發現白矮星的周圍也可能存在宜居星球之外,在2015年的時候,科學家們觀測白矮星的時候,還發現了它們竟然會合併成為新的天體。

讓我們一起看看當時的觀測記錄:2014年,科學家們發現了行星狀星雲Henize 2-428,並且在其中發現了2顆正在彼此吸引、彼此靠近的白矮星。

透過大資料分析,最終,科學家們認為,大約7億年之後,Henize 2-428中的兩顆白矮星,就會碰撞在一起,然後再次經歷超新星爆發,之後,它們會消失,有機會變成一顆中子星。

什麼是中子星?

和白矮星一樣,中子星也是恆星演化到生命尾聲的時候,最終變成的天體之一。在目前已知的天體中,中子星是密度僅次於黑洞的天體。

一般來說,如果一顆恆星的質量是太陽的8-20倍左右,那麼,就會在生命的尾聲變成中子星,反之太小了就會變成白矮星,太大了就會變成恆星級黑洞。

1932年,蘇聯物理學家朗道第一次提出了中子星的概念,不過卻始終都沒有被證實,一直到1967年,英國科學家休伊什的學生喬絲琳·貝爾,發現了一顆脈衝星,科學界才第一次確認了中子星的存在。

目前來看,所有的脈衝星都屬於中子星,但是,並不是所有的中子星都具有脈衝,簡單來說,就是脈衝星是中子星的一種。

在2019年的時候,科學家們再次發現了合併中的2顆白矮星,它們由於碰撞而變得不穩定,在形成新天體的過程中,它們變成了一團看起來黏稠的、綠色的物體,當然,這只是它們形成的一個過程。

前段時間,透過研究,最終科學家們判斷,大約再過1萬年左右,它們就會和Henize 2-428中的白矮星一樣,經過超新星爆炸後,變成一顆中子星。

白矮星合併可以變成中子星

既然白矮星的合併可以變成中子星,這也意味著,在宇宙中,如今人類看到的那些中子星,可能有很多都並不是直接由恆星演化的,而是由白矮星合併而形成的。

顯然,從質量上來看,白矮星是要比中子星小很多的,但是1+1卻變成了1的plus版本,這是非常神奇的事情,考慮到在去年,科學家們透過觀察引力波,最終發現恆星級黑洞可以合併成一個全新的黑洞型別——中等質量黑洞,也就自然意味著,在浩瀚的宇宙中,天體之間是可以轉化的,而且奇蹟隨時都有可能發生。

在去年4月份的時候,科學家們在距離地球150光年之外的地方,也捕捉到了一顆奇怪的天體,這顆天體看起來密度特別大,研究認為,它可能是一顆白矮星合併後的產物。

科學家們將這顆天體稱作WDJ0551+4135,它的質量大約是太陽系的1.14倍,顯然,相較於普通的白矮星僅有太陽質量的0.6倍,這並不合乎常理。

同時,它的自轉速度非常快,這讓它看起來更像是一顆中子星。最終,透過建模分析,科學家們判斷,WDJ0551+4135極有可能來自於13億年前的一場碰撞,而它如今,正在朝著另一種天體的方向演化,如果它還沒有經歷過超新星爆炸,那麼,對它持續觀察,或許有一天可以見證奇蹟的發生。

參考文獻

sciencealert——《Colliding White Dwarfs Produced Bizarre Slime-Green Zombie Star》01-23

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  • 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
  • 老年痴呆新療法 馬斯克:今年可望為人腦植入晶片