科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆不可思議且“不可能”的白矮星。這個(gè)發(fā)現(xiàn)說(shuō)明白矮星比人們想象的要普遍，或者說(shuō)奇怪的事情正在發(fā)生。

白矮星是像我們太陽(yáng)這樣的恒星留下的核心。當(dāng)這些恒星耗盡燃料時(shí)，它們會(huì)剝離外層，留下一個(gè)已經(jīng)冷卻了數(shù)十億年的核心。白矮星的質(zhì)量是基于原恒星的質(zhì)量，這反過來(lái)又反映了它的年齡。

這些關(guān)系意味著研究人員可以用白矮星的質(zhì)量來(lái)計(jì)算它的年齡。在過去的十年里，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約100顆質(zhì)量極低的白矮星，它們似乎比有著148億年歷史的宇宙還要古老。

到目前為止，天文學(xué)家已經(jīng)解決了這個(gè)問題，指出幾乎所有這些天體都與一顆伴星一起出現(xiàn)，該伴星可能吸收了白矮星的部分質(zhì)量，使其看起來(lái)比實(shí)際年齡要老。

在一項(xiàng)新的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆質(zhì)量極低的白矮星。它確實(shí)有一顆伴星，但這顆星離得足夠遠(yuǎn)，可以偷走白矮星的質(zhì)量。由于科學(xué)家使用的儀器發(fā)現(xiàn)這樣一對(duì)白矮星的概率非常低，這一發(fā)現(xiàn)可能意味著“不可能的”白矮星比以前想象的要普遍得多。這一發(fā)現(xiàn)表明，我們目前對(duì)低質(zhì)量白矮星的形成和雙星之間的相互作用的認(rèn)識(shí)有所缺失。

白矮星之謎

研究人員使用了美國(guó)宇航局著名的行星探測(cè)器開普勒空望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)。科學(xué)家們?cè)陂_普勒九年任務(wù)期間收集的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了成千上萬(wàn)顆行星和外行星候選物。該儀器通過恒星亮度有節(jié)奏的下降來(lái)定位行星。黑暗是由行星在恒星和開普勒之間滑動(dòng)造成的，稱為凌日。

但是，如果其中一顆恒星的密度足夠大，就像白矮星一樣，它可以在從前方經(jīng)過時(shí)彎曲它的伴星的光線，就像透鏡放大密度較小的恒星的表面一樣。這種現(xiàn)象在雙星中發(fā)生時(shí)稱為自微透鏡，會(huì)產(chǎn)生亮度脈沖。

人們預(yù)測(cè)透鏡系統(tǒng)已經(jīng)有一段時(shí)間了，但是直到開普勒可以同時(shí)研究成千上萬(wàn)個(gè)恒星系統(tǒng)，科學(xué)家們才找到這樣一對(duì)。第一個(gè)這樣的系統(tǒng)是在2014年發(fā)現(xiàn)的，從那以后，又發(fā)現(xiàn)了四個(gè)這樣的系統(tǒng)，包括KIC 8145411。

但真正令人驚訝的是，研究人員將夏威夷的斯巴魯望遠(yuǎn)鏡和亞利桑那州弗雷德·勞倫斯·惠普爾天文臺(tái)的1.5米望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向了這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)。

他們的后續(xù)觀測(cè)表明，白矮星的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的五分之一，屬于極低質(zhì)量的白矮星。但令科學(xué)家驚訝的是，伴星的軌道離白矮星太遠(yuǎn)，無(wú)法帶走它的質(zhì)量。科學(xué)家們得出結(jié)論，白矮星如此低的表觀年齡一定是由其他原因引起的。

偉大的轉(zhuǎn)折點(diǎn)

他們補(bǔ)充說(shuō)，白矮星有可能根本不是白矮星?？茖W(xué)家只能確定物體的質(zhì)量，而且相對(duì)較小，所以團(tuán)隊(duì)沒有確切的尺度估計(jì)。這種不確定性意味著透鏡狀恒星的物體實(shí)際上可能是密度更大的黑洞或中子星，它們?cè)诳盏母】臻g內(nèi)具有相同的質(zhì)量。然而，有兩種觀點(diǎn)反對(duì)這個(gè)小物體更奇特的起源。

第一，白矮星比黑洞或中子星普遍得多，這使得它們更有可能成為神秘的伴星。也許更麻煩的是，天體物理學(xué)家對(duì)這樣一顆低質(zhì)量中子星或黑洞是如何形成的沒有很好的解釋。

如果在KIC 8145411的軌道上有一顆白矮星，這可能會(huì)促使天文學(xué)家重新審視我們的理論:白矮星是如何形成的，它們是如何與伴星相互作用的。

單顆恒星的演化無(wú)法解釋如此低質(zhì)量的白矮星，因此認(rèn)為與鄰近雙星的相互作用起著重要作用。然而，這個(gè)二元相互作用的場(chǎng)景仍然不能解釋KIC 8145411系統(tǒng)的觀測(cè)軌道，因?yàn)檐壍罌]有這個(gè)場(chǎng)景要求的那么近。所以這個(gè)理論的某些部分需要修正。