怪異的雙面白矮星讓人無法解釋
恆星中的成分通常是均勻混合在一起的,但現在天文學家發現了一顆奇異的恆星,它有著兩個截然不同的面孔,每個面孔都由不同的元素組成,這就無法解釋了。白矮星是像太陽這樣的恆星甩掉外層後剩下的燒焦的外殼,只留下一個緊湊的內核的較為黯淡的星球。它們的大氣通常以氫或氦為主,其中主要元素的含量大約是其他元素的1000倍。
但現在,天文學家發現了一顆不符合這種描述的白矮星–它究竟是如何誕生的還是個謎。這顆白矮星的一半幾乎完全由氫組成,而另一半則是氦,這是第一次看到這種天體有如此明顯的分裂。因此,它被暱稱為”雅努斯”(Janus),取自羅馬的雙面神。
“白矮星的表面從一邊到另一邊完全改變了,”該研究的第一作者伊拉利亞-卡亞佐(Ilaria Caiazzo)說。”當我向人們展示觀測結果時,他們都大吃一驚。
杰納斯是利用茲威基瞬變設施(ZTF)發現的,該天文台旨在觀測夜空中亮度隨時間變化的天體。研究小組注意到這顆白矮星會隨著旋轉而改變亮度。分光儀可以分析光線,揭示構成光源的元素,使用分光儀進行的後續觀測顯示,光源的成分與亮度變化相關,存在明顯差異。
研究人員對這顆奇怪的恆星如何變得如此兩面性有一些想法。一些白矮星被認為在其一生中會在氫為主和氦為主之間過渡,而Janus 可能是第一顆被發現有這種行為的白矮星。但即便如此,人們仍然不知道它為什麼會一次改變一張臉。
研究小組說,答案可能是由於天體的強磁場。如果一側的磁場比另一側強,就會阻止氫和氦在這一側混合,從而留下更強的氫信號。類似的解釋可能是磁場改變了氣體的壓力和密度。
“磁場可能會導致大氣中的氣體壓力降低,這可能會讓氫’海洋’在磁場最強的地方形成,”該研究的合著者詹姆斯-富勒說。”我們不知道這些理論中哪一個是正確的,但我們想不出其他方法來解釋沒有磁場的不對稱側面。”
通過尋找其他處於類似分離狀態的白矮星,可以揭開更多的謎團。