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科学家无限放大:130光年外,最大白矮星正在形成,它即将爆炸

很难想象地球失去太阳的后果!因为没有太阳的光和热,地球将陷于冥王星般连氮气都冻成冰的世界,有了阳光,地球才形成了万千世界!

但没有人能想到的是太阳的未来将成为一颗白矮星,最终形成的大小可能比地球还要小一些,白矮星有一个反常识的特性,也就是质量越大,直径越小!因为加州理工学院的天体物理学家们利用帕洛玛天文台的望远镜发现了一颗已知最小的白矮星,它的未来可能面临宇宙中最壮观的Ia型超新星爆发!

ZTF J1901+1458:全宇宙最小白矮星?

ZTF J1901+1458的发现要归功于夏威夷岛毛纳凯亚的 WM Keck 天文台和毛伊岛哈雷阿卡拉的 Pan-STARRS以及海尔望远镜和欧空局盖亚卫星以及NASA的Neil Gehrels Swift 天文台的协同合作!

因为这颗白矮星不仅小,而且处在遥远的130光年外,加州理工学院的谢尔曼费尔柴尔德博士后研究员与它的团队,通过海量的观测资料才确认了这颗白矮星的存在,并且其表面磁场高达600至900兆高斯,而直径则只有4300千米,仅仅比月球稍稍大一些!

科学家计算的质量则极度接近太阳的1.4倍,熟悉天文的朋友一定非常清楚比太阳质量大1.4倍的天体意味着什么未来,所以科学家认为,这颗白矮星可能是迄今为止发现最小的白矮星!

因为比它更小的白矮星已经“砰”一声,爆炸消失了,它再也不会在宇宙中出现,而它爆发的闪光也成了宇宙中用来测量恒星距离的标准烛光!

为什么白矮星越小,质量越大?

白矮星是恒星演化到末期的一个产物,一般恒星有有三种结局,白矮星、中子星和黑洞,其中类日恒星的结局是白矮星,质量是太阳大约8-10倍以上的恒星会在超新星爆发后形成中子星,而大于25-30倍左右太阳质量的恒星会形成黑洞!

当类日恒星演化到末期时,内核会大量堆积氦碳氧等物质,而内核与外壳之间的氢聚变也因为高温而更剧烈,此时的外壳会因为大量的热产生膨胀,会变成红巨星,最后外壳脱离形成行星状星云!

此时的内核则会由于不再核聚变,无法产生新的热量,物质会因为无法对抗引力而坍缩,但最终电子简并力会支撑住整个星体而形成电子简并态物质,这就是白矮星!而质量越大则会压的更紧密,也就是直径更小!

如果恒星质量更大些,那么会因为坍缩时会引发超新星爆发,这就是核坍缩超新星,此时质量中等的就会形成中子星,而质量更大的则会形成黑洞。

为什么说它是最小的白矮星?

因为质量再大的白矮星不存在,再大一点,它可能就超新星爆发了!因为天文学家分析,这颗ZTF J1901+1458白矮星可能是两颗白矮星合并合成,而极限凑得非常精准,大约为1.35倍太阳质量!

假如再大一丢丢,那么迎接它的将是Ia型超新星爆发!

这是双星系统中的一颗恒星首先演化到末期形成了白矮星,另一颗在恒星时代没啥问题,但在其红巨星时代却因为气壳膨胀落入了白矮星的希尔球范围,大量物质被白矮星吞噬,最后当另一颗红巨星也演变成白矮星时候,就成了白矮星双星!

理论上两颗白矮星双星会互相环绕到永远,但两颗白矮星的引力波会逐渐消耗它们的轨道能量而越来越近,最终合并成一颗新的白矮星!

但在这个过程中会有两种命运:

1、白矮星在吸积红巨星物质阶段质量超过钱德拉塞卡极限,也就是1.4倍太阳质量,此时会导致Ia型超新星爆发;

2、双白矮星在合并时超过钱德拉塞卡极限,同样会形成超新星爆发;

所以这颗1.35倍的ZTF J1901+1458白矮星极度幸运,刚好在钱德拉塞卡极限内形成了这种致密的最小白矮星天体(中子星要比白矮星更小,这是中子简并态支撑的一种天体)

Ia型超新星爆发比较有意思,因为它是在吸积过程中达到钱德拉塞卡极限而爆发的,因为物质逐渐吸积,会超过电子简并态支撑极限而继续坍缩,但在这个过程中会点燃最后一次核聚变,而且此时已经处在简并态,再也无法通过膨胀来活动热平衡,因此会在超新星爆发中结束自己的一生,释放出大约1C2×10^44 J的能量,所有物质都将飞散,原来恒星将会彻底消失(物质不会消失,会形成星云)。

这颗ZTF J1901+1458由于其质量极度接近1.4,因此它的未来是否会爆炸形成Ia型超新星,这是完全有可能的,也许在未来,ZTF J1901+1458位置就将诞生一个Ia型超新星,注意了哦,这对地球可是有影响的!