7800光年外两颗死亡恒星或将合并爆发

http://tech.sina.com.cn/d/2011-04-08/09205381914.shtml

                               
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哈佛天体物理中心的天文学家最近发现了一对相互绕转的白矮星，绕转的周期仅为39分钟。预计它们将在数百万年后合并，成为一颗质量较大的恒星。

                               
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哈佛天体物理中心的天文学家最近发现了一对相互绕转的白矮星，绕转的周期仅为39分钟。预计它们将在数百万年后合并，成为一颗质量较大的恒星。





　　新浪科技讯 北京时间4月8日消息，据国外媒体报道，哈佛天体物理中心的天文学家最近发现了一对相互绕转的白矮星，绕转的周期仅为39分钟。根据现有的恒星模型预计，它们将在数百万年后合并，重新点燃，成为一颗质量较大的恒星，以核区氦燃烧提供能量。
　　白矮星是恒星死亡的产物，它密度极高，差不多相当于将太阳的物质压缩进地球的体积内。而这一次发现的白矮星双星，两者之间的相互绕行周期仅有39分钟。这样的短周期是前所未有的。
　　穆克雷明·基里克(Mukremin Kilic)来自哈佛-史密松天体物理中心，也是有关这一发现的论文第一作者。他说：“这两颗恒星已经过完了一生，它们已经死亡了。但一旦它们合并，那就相当于它们又复活了，可以再次享受第二人生。”
　　在银河系超过1000亿颗恒星中，目前仅发现了为数不多正处于合并进程中的白矮星双星，并且其中大部分是由基里克和他的同事们发现的。但此次最新的发现将是其中首个将合并并最终“重生”的案例。
　　此次新发现的双星编号SDSS J010657.39 – 100003.3，位于鲸鱼座，距离地球约7800光年。这是一个由两颗白矮星组成的双星系统，其中一颗可见，另一颗看不到，但是可以从看得到的那颗白矮星的运动行为中推测出它的存在。可见的白矮星质量约为太阳质量的17%，而看不见的那颗质量约为太阳的43%。天文学家们相信它们都是由氦组成的。
　　这两颗白矮星之间的距离约为14万英里(22.5万公里)，这一数字甚至小于地月距离。因此它们公转时将具有极高的轨道速度：每秒434.5公里，或每小时156.5万公里，39分钟便可绕行一周。
　　它们的命运已经可以预见。由于两颗恒星相距如此之近，它们的重力作用将对周围的时空产生扰动，向外界扩散出引力波。这些引力波将带走角动量，最终使恒星减速，并相互靠近。在大约3700万年后，两者将最终合并。
　　白矮星合并事件也可能会以超新星爆发的形式收场。但要达到超新星爆发的程度，两颗白矮星的质量和必须比太阳大40%以上。因此这次发现的这两颗白矮星太小了，达不到这个临界质量。因而它们将不会经历超新星爆发的厄运，而是会开始第二次生命。合并之后的新生恒星将再次点燃核区的氦燃料，像一颗正常恒星那样发光。而我们将目睹一颗恒星的新生。
　　这一奇特白矮星双星系统的发现是在美国亚利桑那州霍普金斯山进行的一项巡天项目成果的一部分。天文学家们借助安装在这里的“多镜面望远镜”(MMT Observatory)进行这项工作。自项目开始运行以来，他们已经新发现了十几对白矮星双星系统。其中一半左右将最终合并并引发超新星爆发。

我有疑问，白矮星主要由三氦过程的产物碳和氧组成的，不知道如何点燃氦区。

我看不到了……

几百万年  我早死了

回复 2# sonic5188

说实话，我怀疑两颗都不是白矮星而是棕矮星。
0.43太阳质量的白矮星，基本是以CO为主的，初始主序星质量大约为1.2~2个太阳质量，这还需要是经过双星演化才能形成，否则初始质量应该只有0.85个太阳质量（类比太阳的未来演化，最后白矮星质量约为0.54个太阳），理论上现在还是主序星呢。
而0.17个太阳质量的白矮星是怎么形成的？理论上这类恒星更应该在主序星阶段了，寿命还有数千亿年呢。假如真是白矮星，由于质量太小，内核只能形成He就结束了。

至于合并以后为何不会发生超新星爆发，是因为这类白矮星的密度远远＜天狼B。合并时首先会发生新星爆发，然后形成内核为CO，外壳为He的红矮星。点燃它们的热能来自引力势能的释放。

回复 5# gohomeman1


    这2颗恒星怎么都大于恒星质量下限了,不会是棕矮星吧...

回复 7# gliese581

啊，是我说错了。应该是红矮星，但看不见的红矮星，也奇怪。

问题是0.17个太阳质量的白矮星，貌似也奇怪啊。 0.43个太阳质量的，通过密近双星系统演化，倒是可能的。

感谢楼主分享
请问太阳质量的恒星是不是不会以超新星结束，而是外层自然膨胀到宇宙空间，中心留下一个白矮星呢？
那样的话应该有行星状星云吧？
另外白矮星应该内部已经没有动力了吧，太阳死亡后形成的白矮星冷却到环境温度需要多久？可以一直保持那样高的密度么？

回复 9# inter06


    II型超新星爆发需要恒星具备8个太阳质量以上。

    Ia型需要白矮星从伴星吸积质量，使得其总质量超过1.44太阳质量。

    白矮星彻底冷却需要数百亿年。

回复 9# inter06


    理论上白矮星最后会彻底冷却成黑矮星,不过这个过程可能要上千亿年,现在宇宙不可能有黑矮星的

回复 9# inter06

白矮星中，抵抗引力收缩的主要就是基于量子力学中泡利不相容原理的简并压力。在白矮星质量不变前提下，体积是不变的，密度自然也不会改变。
温度下降后，辐射量将逐渐减小。如楼上两位所言，冷却的时间非常长，长达数百亿到数千亿年。
而且白矮星的质量越大，体积越小，所以1个太阳质量的白矮星，虽然前期冷却比较快，到了后期的冷却比0.4个太阳质量的更慢。

至于行星状星云，如果类太阳恒星是单星演化，应该是必然经历的；双星演化因为质量转移，不见得会必然发生。

几百万年  我早死了
M45昴星团 发表于 2011-4-8 13:20

                               
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    你可以考虑现在冷冻起来

感谢各位解惑
原来白矮星是靠简并压力抵抗自身高密度而产生的坍缩而维持稳定

Read this if you really want to learn about this WD binary

http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1103/1103.2354v1.pdf

麻烦哪位下载一下这个PDF并上传。

1103.2354v1.pdf (286.56 KB, 下载次数: 559)

2011-4-13 16:01 上传

点击文件名下载附件

The Shortest Period Detached Binary White Dwarf System⋆

找个 10年内能合并的就好！几百万年太久啦

我比较想看看动画模拟的效果！

合并时如何进行的。