天体物理学家首次观察到收缩的白矮星

时间：2021-07-19 18:52:08 来源：

这是HD49798 / RX J0648.0-4418中的白矮星。

一个国际天文学家团队发现了一个观测到的白矮星的第一个观测证据。研究人员认为，如果白矮星正在收缩，可以很容易地解释位于一个神秘的双星系统中的恒星持续不断的高旋转速度。这一发现在皇家天文学会的月度通告中有所报道。

天体物理学家谢尔盖·波波夫（Sergei Popov）指出：“由于这一发现，天体物理学家将能够研究和评估白矮星的演化模式，并成功地在银河系中寻找类似的系统。”

人们普遍认为，基于理论上的考虑，年轻的白矮星（像太阳一样的恒星的紧密残留物）应该在其早期生活中经历收缩的阶段。典型的白矮星的半径在其生命的前一百万年中可能会减小数百公里。但是，到目前为止，尚无观察到的证据证明这种作用。首先，因为大多数已知的白矮星年龄要大得多。其次，因为科学家没有直接，精确的方法来测量半径以及它们在这些恒星中的变化。

在稀有类型的双星系统中研究神秘的X射线源，科学家们可能已经发现了白矮星收缩的第一个观测证据。在Puppis星座中，二元系统HD49798 / RX J0648.0-4418的距离为2,000光年，并且已经用光学，紫外线和X射线望远镜进行了广泛的研究。它包含一个巨大的白矮星，其自转周期仅为13s，是白矮星中最快的周期，并且由于从其伴星的恒星风中捕获的物质积聚而发出X射线。

新论文的合著者桑德罗·梅雷格蒂（Sandro Mereghetti）最近发现，在最近的20年中，这个白矮星的旋转速度一直稳定增长。它的13s自旋周期每年减少7纳秒。这看起来似乎是很小的变化，但是对于一个比我们的太阳重，但半径小到约5,000公里（小于地球）的物体来说，这实际上是一个非常大的影响。实际上，不能以标准方式容易地解释这种大的旋转速率（例如，通过捕获的吸积物的角动量）。

这项新研究的作者现已提出了解决这一难题的方法。他们证明，如果白矮星正在收缩，则可以很容易地解释高旋转率，就像旋转溜冰者的手臂旋转更快一样。本文提出的进化计算表明，白矮星的年龄只有大约200万年。这个年龄的预期每年约1厘米的收缩率正好可以解释测得的自旋率，这表明这是有史以来第一个发现的白矮星收缩的例子。

“几十年来，从理论上讲，年轻的白矮星正在萎缩。然而，从未真正观察到收缩的那个阶段。我们应该感谢正在研究的双星系统的独特性：白矮星被字面上照亮了（由于邻近恒星的物质积聚）。但是它被整齐地突出显示，以至于增生的物质不会影响其旋转，这是一种极为罕见的现象！在其他类似的系统中，吸积作用更为强大：它决定了白矮星的旋转方式，这使人们无法注意到收缩的美丽。” – Popov解释说。

出版物：S. B. Popov等人，“特有的二进制HD 49798 / RX J0648.0–4418中的一个年轻的白矮星，” MNRAS，2017年； DOI：10.1093 / mnras / stx2910

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