天文學家發現雙面白矮星 奇特外表一面是氫一面是氦

發表於 2023-07-20 15:10 作者： 區塊鏈情報速遞pro

（中央社洛杉磯19日綜合外電報導）英國「衛報」（The Guardian）報導，天文學家發現一顆雙面恆星，這顆白矮星一面看似幾乎全由氫組成，另一面由氦構成，這樣的奇特外表令天文學家感到困惑。

美國加州理工學院（Caltech）天體物理學家卡亞佐（Ilaria Caiazzo）說：「這顆白矮星表面的兩側出現截然不同的變化。當我向大家展示觀測結果時，他們都感到很驚奇。」這是天文學家首次發現天空中有一顆兩面形成鮮明對比的孤星。

根據發表於「自然」（Nature）期刊的研究結果，這顆雙面恆星位於距1000多光年外的天鵝座（Cygnus）內，暱稱是雅努斯（Janus），名字取自象徵轉換的羅馬雙面神，正式學名是ZTF J203349.8+322901.1。

這顆白矮星起初是由「茲威基瞬變探測器」（Zwicky Transient Facility）發現的。茲威基瞬變探測器是一種儀器，每晚會自聖地牙哥附近的加州理工學院巴洛馬天文台（Palomar Observatory）掃描天空。

卡亞佐搜尋白矮星時，有一顆候選恆星因為亮度迅速變化而脫穎而出。研究人員進一步觀測發現，雅努斯每15分種就會繞著自己的軸心旋轉。測出恆星化學足跡的光譜測量顯示，這個物體的一面幾乎全都由氫組成，另一面幾乎全由氦構成。

如果近距離觀測，可發現這枚恆星的兩面都是偏藍色，亮度也雷同，但幾乎全為氦的那面跟太陽一樣，看起來有顆粒狀、像是拼湊而成，而幾乎全由氫組成那面看起來較為平順光滑。

這顆恆星的外表是由旋轉的氣體組成，因此很難解釋其兩面性質。其中一種說法是，雅努斯可能在歷經罕見的轉變，這種轉變曾被預測會發生在白矮星演化過程中。

白矮星是紅巨星消耗完燃料後的殘留物。隨著年齡增加，恆星會膨脹變成紅巨星。最後，鬆散的外部物質會被吹散，核心則收縮成稠密、炙熱、高溫的白矮星，質量大約跟我們的太陽相同，但體積只有地球般大。

這顆恆星的強烈重力場導致更重的元素沉向核心，更輕的元素飄浮起來，創造出兩層大氣，底層是氦氣，上層為薄薄的一層氫氣。

卡亞佐說：「只有一些白矮星的表面會從主要為氫氣轉變到主要由氦氣組成。我們可能捕捉到一個正在經歷這種轉變的白矮星。」（譯者：張曉雯/核稿：劉淑琴）1120720

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