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有生之年能看到新星爆發?1100光年外,雙星系統上演瘋狂吞噬

前不久, 我們剛剛介紹了10月份的精彩天象——雙星伴月、獵戶座流星雨、水星西大距。 所有這幾種天象, 都比不上另一種天象——新星。

大家可能聽說過超新星, 但是對新星的瞭解並不多。 聽這個名字, 新星似乎沒有超新星那麼劇烈, 但是其精彩程度絕對不落下風。

新星的形成, 來自於白矮星和一顆伴星組成的雙星系統。 白矮星的引力非常強, 會將伴星身上的氫吸積到自己身上。 當白矮星和吸積的物質品質總和達到一定程度時, 就會爆發為新星, 亮度迅速躥升。 有的時候, 原本肉眼看不見的白矮星會因為變成新星而突然出現在夜空中, 所以我國古人都稱之為客星。

宇宙中的新星並不少, 有理論認為, 僅僅銀河系每年就有20-60顆新星出現。 但是宇宙太大了, 能被我們用肉眼看見的新星就非常非常少了。 不過, 有生之年, 我們還是有希望看到一次新星閃耀夜空的。

在距離我們大約1100光年的天箭座方向, 有一個雙星系統——V Sagittae(簡稱V Sge)。 這個雙星系統非常微弱, 別說是肉眼, 就是普通的天文望遠鏡, 都很難看見它。 但是, 在我們看不見的位置上, 這個雙星系統正在發生著劇烈的變化, 並且有望在未來的某一天向我們展示它們的容貌。

在這個雙星系統中, 一顆是白矮星, 另一顆是正常的恒星。 V Sge的可變亮度僅有9.6等, 即使是肉眼可見最暗的恒星也比它亮30倍左右。 不過, 科學家們通過哈佛學院天文臺存檔的一些早期天文圖片中, 可以追溯到V Sge的歷史。 他們發現, 從1890年開始, 這個雙星系統的亮度就在增加, 提升了10倍左右。

它為什麼在變亮呢?

原來, 在已知的一個多世紀歲月裡, 這顆白矮星一直在從自己的伴星身上攫取物質。 我們知道, 白矮星是死亡了的恒星, 正常情況下, 它會逐漸降溫、失去光芒, 在宇宙中悄然黯淡下去——雖然本身就很黯淡。 但是, 如果白矮星周圍有伴星, 它就會從伴星身上搶奪物質到自己身上, 就像是宇宙中的吸血鬼一樣。

在未來幾十年的時間裡, 這個過程仍然會持續下去。 直到某一天, 兩顆天體將會合二為一, 然後發生爆炸。

來自于路易斯安那州立大學的天文物理學家Bradley Schaefer形容這個過程說:這個吸積過程正在加速, 最終導致恒星上的物質螺旋式靠近白矮星, 最後傾盆而下, 落在白矮星的表面, 並且被焚毀。 在最後幾天, 隨著恒星上最後一點物質落在白矮星上, 白矮星就會發生開始失控的核聚變反應, 同時將大量的物質拋射到太空中, 釋放出耀眼的光芒。

這是這類新星最典型的爆發模式, 而V Sge還有其獨特之處。

像V Sge這種由矮星演化的新星, 在天文學上被分類為激變變星。科學家認為,銀河系中可能有100萬顆激變變星,而V Sge是其中最極端的一種,和其他的激變變星相比,它的亮度超乎尋常,是大部分同類的100倍左右。

這或許與它的尺寸有關。研究人員指出,這個系統中的伴星過於巨大,品質甚至達到了白矮星的4倍。而在其他類似的系統中,通常都是白矮星品質更大一些。或許是品質上的差別,讓V Sge達到了前所未有的亮度。

計算表明,到了爆發的那一天,V Sge極有可能成為人類歷史上最明亮的新星,甚至和超新星不相上下。從地球上看,在長達1個月的時間裡,它的亮度都可以和夜空中最明亮的恒星——天狼星差不多。天狼星的亮度為-1.46等,但它距離我們僅有8.6光年,是V Sge的0.78%。甚至,V Sge可能會達到和金星一樣的視星等,也就是-4.92至-2.98 等。

說了這麼多,這顆白矮星到底會在什麼時候爆發呢?

研究團隊計算後認為,這兩顆天體最終合併的時間應該是在2067年到2099年之間,也就是距今天不到80年的時間裡爆發為新星。據推測,到2083年左右的時候,V Sge的吸積速度將會急劇攀升。由於伴星品質過大,所以剩餘的品質不得不集中在最後幾周甚至最後幾天傾瀉而下,被吹散到宇宙空間的物質也非常多,這就是導致V Sge比其他新星更加明亮的主要原因。

你可能覺得這個時間也夠久的了,不過考慮到宇宙事件動輒以“萬”或者“億”來衡量,這個時間確實是非常短了。而且,如果他們計算無誤,並且這次爆發不是按照最長的時間範圍上演,那麼大家努努力,還是真有可能看得到的——不過可能也老花眼了。

至於比新星更加劇烈的超新星,我們恐怕在有生之年是真的看不到了。最有希望的參宿四,在爆發的時候的確要比V Sge壯烈得多,但它可能還要等上10萬年的時間才能爆發,我估計自己是活不到那一天了。相比之下,期待V Sge的爆發還是看得到希望的。

在天文學上被分類為激變變星。科學家認為,銀河系中可能有100萬顆激變變星,而V Sge是其中最極端的一種,和其他的激變變星相比,它的亮度超乎尋常,是大部分同類的100倍左右。

這或許與它的尺寸有關。研究人員指出,這個系統中的伴星過於巨大,品質甚至達到了白矮星的4倍。而在其他類似的系統中,通常都是白矮星品質更大一些。或許是品質上的差別,讓V Sge達到了前所未有的亮度。

計算表明,到了爆發的那一天,V Sge極有可能成為人類歷史上最明亮的新星,甚至和超新星不相上下。從地球上看,在長達1個月的時間裡,它的亮度都可以和夜空中最明亮的恒星——天狼星差不多。天狼星的亮度為-1.46等,但它距離我們僅有8.6光年,是V Sge的0.78%。甚至,V Sge可能會達到和金星一樣的視星等,也就是-4.92至-2.98 等。

說了這麼多,這顆白矮星到底會在什麼時候爆發呢?

研究團隊計算後認為,這兩顆天體最終合併的時間應該是在2067年到2099年之間,也就是距今天不到80年的時間裡爆發為新星。據推測,到2083年左右的時候,V Sge的吸積速度將會急劇攀升。由於伴星品質過大,所以剩餘的品質不得不集中在最後幾周甚至最後幾天傾瀉而下,被吹散到宇宙空間的物質也非常多,這就是導致V Sge比其他新星更加明亮的主要原因。

你可能覺得這個時間也夠久的了,不過考慮到宇宙事件動輒以“萬”或者“億”來衡量,這個時間確實是非常短了。而且,如果他們計算無誤,並且這次爆發不是按照最長的時間範圍上演,那麼大家努努力,還是真有可能看得到的——不過可能也老花眼了。

至於比新星更加劇烈的超新星,我們恐怕在有生之年是真的看不到了。最有希望的參宿四,在爆發的時候的確要比V Sge壯烈得多,但它可能還要等上10萬年的時間才能爆發,我估計自己是活不到那一天了。相比之下,期待V Sge的爆發還是看得到希望的。

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