突破性發現揭示了一類全新的宇宙X射線源
大多數人都熟悉醫療環境中的X 射線，它們有助於產生骨骼影像或診斷肺病等疾病。 在這些情況下，X 射線是透過人造光源產生的。許多人沒有意識到的是，天體也能發出X 射線輻射。 “一些宇宙現象會自然產生X 射線，”研究的第一作者，華沙大學天文台Przemek Mróz 博士說。 “例如，X 射線可能是由高溫氣體落到白矮星、中子星或黑洞等緊湊物體上產生的。X 射線也可以由電子等帶電粒子減速產生”。
經典新星爆發的藝術印象。 圖片來源：Krzysztof Ulaczyk / 華沙大學天文台，編輯
一個研究團隊在麥哲倫雲中發現了29個不尋常的天體，麥哲倫雲是兩個靠近銀河系的衛星星系。 這些天體表現出令人驚訝的行為：在通常持續幾個月的長時間爆發期間，它們的亮度增加了10 到20 倍。 其中一些天體每隔幾年就會出現一次爆發，而另一些天體在觀測期間只爆發一次。
研究團隊透過分析華沙大學天文學家領導的光學重力透鏡實驗（OGLE）巡天收集的20 多年數據，發現了這些天體。
一個被探測到的天體被命名為OGLE-mNOVA-11，它在2023 年11 月開始爆發，為詳細研究提供了一個獨特的機會。
「我們用世界上最大的望遠鏡之一–南部非洲大型望遠鏡（SALT）觀測到了這顆恆星，」Mróz 博士說。 “它的光學光譜顯示電離氦、碳和氮原子的特徵，顯示溫度極高。”
尼爾-蓋爾史威夫特天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）也觀測到了這顆恆星，並偵測到了與60萬度攝氏溫度相對應的X射線。 由於距離超過16 萬光年，OGLE-mNOVA-11 發出的光亮度是太陽的100 倍以上。
該天體的不尋常特性與”全天空超級新星自動巡天”（All Sky Automated Survey for SuperNovae）於2016年發現的另一個名為ASASSN-16oh的系統非常相似。
「我們認為OGLE-mNOVA-11、ASASSN-16oh和其他27個天體構成了一類新的瞬態X射線源，」Mróz博士說。 “我們將它們命名為千新星，因為它們的峰值亮度大約比經典新星低一千倍”。
千新星被認為是由兩個天體組成的雙星系統，它們以幾天的週期相互繞行。 一顆白矮星–一顆曾經是大質量恆星的緻密殘餘物–緊緊地圍繞著一顆已耗盡內核中的氫並膨脹起來的亞巨星。 兩顆恆星之間的接近使得物質從亞巨星流向白矮星。
X射線的來源仍然是個謎，但科學家提出了兩種可能的解釋。 一種情況是，X 射線可能是亞巨星的物質落到白矮星表面釋放能量時產生的。
另一種情況是，X射線可能是白矮星表面熱核失控產生的。隨著白矮星上物質的積累，氫氣被點燃，引起了熱核爆炸–但並沒有劇烈到足以噴射物質。
如果後一種假設是正確的，那麼千新星可能會在天文物理學中發揮至關重要的作用。 隨著白矮星質量的增長，它最終會達到一個臨界值（大約1.4 個太陽質量），這時它可能會爆炸成為Ia 型超新星。
天文學家利用Ia 型超新星作為測量宇宙距離的標準燭光。 對Ia 型超新星的觀測尤其有助於發現宇宙正在加速膨脹，這項發現獲得了2011 年諾貝爾物理學獎。 然而，Ia 型超新星的確切原生體仍然未知。
編譯自/ ScitechDaily