很難想象地球失去太陽(yáng)的后果!因?yàn)闆]有太陽(yáng)的光和熱,地球?qū)⑾萦谮ね跣前氵B氮?dú)舛純龀杀氖澜纾辛岁?yáng)光,地球才形成了萬千世界! 但沒有人能想到的是太陽(yáng)的未來將成為一顆白矮星,最終形成的大小可能比地球還要小一些,白矮星有一個(gè)反常識(shí)的特性,也就是質(zhì)量越大,直徑越小!因?yàn)榧又堇砉W(xué)院的天體物理學(xué)家們利用帕洛瑪天文臺(tái)的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一顆已知最小的白矮星,它的未來可能面臨宇宙中最壯觀的Ia型超新星爆發(fā)! ZTF J1901+1458:全宇宙最小白矮星? ZTF J1901+1458的發(fā)現(xiàn)要?dú)w功于夏威夷島毛納凱亞的 WM Keck 天文臺(tái)和毛伊島哈雷阿卡拉的 Pan-STARRS以及海爾望遠(yuǎn)鏡和歐空局蓋亞衛(wèi)星以及NASA的Neil Gehrels Swift 天文臺(tái)的協(xié)同合作! 因?yàn)檫@顆白矮星不僅小,而且處在遙遠(yuǎn)的130光年外,加州理工學(xué)院的謝爾曼費(fèi)爾柴爾德博士后研究員與它的團(tuán)隊(duì),通過海量的觀測(cè)資料才確認(rèn)了這顆白矮星的存在,并且其表面磁場(chǎng)高達(dá)600至900兆高斯,而直徑則只有4300千米,僅僅比月球稍稍大一些! 而科學(xué)家計(jì)算的質(zhì)量則極度接近太陽(yáng)的1.4倍,熟悉天文的朋友一定非常清楚比太陽(yáng)質(zhì)量大1.4倍的天體意味著什么未來,所以科學(xué)家認(rèn)為,這顆白矮星可能是迄今為止發(fā)現(xiàn)最小的白矮星! 因?yàn)楸人〉陌装且呀?jīng)“砰”一聲,爆炸消失了,它再也不會(huì)在宇宙中出現(xiàn),而它爆發(fā)的閃光也成了宇宙中用來測(cè)量恒星距離的標(biāo)準(zhǔn)燭光! 為什么白矮星越小,質(zhì)量越大? 白矮星是恒星演化到末期的一個(gè)產(chǎn)物,一般恒星有有三種結(jié)局,白矮星、中子星和黑洞,其中類日恒星的結(jié)局是白矮星,質(zhì)量是太陽(yáng)大約8-10倍以上的恒星會(huì)在超新星爆發(fā)后形成中子星,而大于25-30倍左右太陽(yáng)質(zhì)量的恒星會(huì)形成黑洞! 當(dāng)類日恒星演化到末期時(shí),內(nèi)核會(huì)大量堆積氦碳氧等物質(zhì),而內(nèi)核與外殼之間的氫聚變也因?yàn)楦邷囟鼊×遥藭r(shí)的外殼會(huì)因?yàn)榇罅康臒岙a(chǎn)生膨脹,會(huì)變成紅巨星,最后外殼脫離形成行星狀星云! 此時(shí)的內(nèi)核則會(huì)由于不再核聚變,無法產(chǎn)生新的熱量,物質(zhì)會(huì)因?yàn)闊o法對(duì)抗引力而坍縮,但最終電子簡(jiǎn)并力會(huì)支撐住整個(gè)星體而形成電子簡(jiǎn)并態(tài)物質(zhì),這就是白矮星!而質(zhì)量越大則會(huì)壓的更緊密,也就是直徑更小! 如果恒星質(zhì)量更大些,那么會(huì)因?yàn)樘s時(shí)會(huì)引發(fā)超新星爆發(fā),這就是核坍縮超新星,此時(shí)質(zhì)量中等的就會(huì)形成中子星,而質(zhì)量更大的則會(huì)形成黑洞。 為什么說它是最小的白矮星? 因?yàn)橘|(zhì)量再大的白矮星不存在,再大一點(diǎn),它可能就超新星爆發(fā)了!因?yàn)樘煳膶W(xué)家分析,這顆ZTF J1901+1458白矮星可能是兩顆白矮星合并合成,而極限湊得非常精準(zhǔn),大約為1.35倍太陽(yáng)質(zhì)量! 假如再大一丟丟,那么迎接它的將是Ia型超新星爆發(fā)! 這是雙星系統(tǒng)中的一顆恒星首先演化到末期形成了白矮星,另一顆在恒星時(shí)代沒啥問題,但在其紅巨星時(shí)代卻因?yàn)闅鈿づ蛎浡淙肓税装堑南柷蚍秶罅课镔|(zhì)被白矮星吞噬,最后當(dāng)另一顆紅巨星也演變成白矮星時(shí)候,就成了白矮星雙星! 理論上兩顆白矮星雙星會(huì)互相環(huán)繞到永遠(yuǎn),但兩顆白矮星的引力波會(huì)逐漸消耗它們的軌道能量而越來越近,最終合并成一顆新的白矮星! 但在這個(gè)過程中會(huì)有兩種命運(yùn):
所以這顆1.35倍的ZTF J1901+1458白矮星極度幸運(yùn),剛好在錢德拉塞卡極限內(nèi)形成了這種致密的最小白矮星天體(中子星要比白矮星更小,這是中子簡(jiǎn)并態(tài)支撐的一種天體) Ia型超新星爆發(fā)比較有意思,因?yàn)樗窃谖e過程中達(dá)到錢德拉塞卡極限而爆發(fā)的,因?yàn)槲镔|(zhì)逐漸吸積,會(huì)超過電子簡(jiǎn)并態(tài)支撐極限而繼續(xù)坍縮,但在這個(gè)過程中會(huì)點(diǎn)燃最后一次核聚變,而且此時(shí)已經(jīng)處在簡(jiǎn)并態(tài),再也無法通過膨脹來活動(dòng)熱平衡,因此會(huì)在超新星爆發(fā)中結(jié)束自己的一生,釋放出大約1–2×10^44 J的能量,所有物質(zhì)都將飛散,原來恒星將會(huì)徹底消失(物質(zhì)不會(huì)消失,會(huì)形成星云)。 這顆ZTF J1901+1458由于其質(zhì)量極度接近1.4,因此它的未來是否會(huì)爆炸形成Ia型超新星,這是完全有可能的,也許在未來,ZTF J1901+1458位置就將誕生一個(gè)Ia型超新星,注意了哦,這對(duì)地球可是有影響的! |
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