小如月亮,重如太阳,一颗特立独行的白矮星( 二 )


它的质量太大了 , 随着核心巨大压强迫使其电子与原子核中的质子融合形成中子 , 它很可能进一步坍缩 。 “它可能会变得比月亮还小 。 ”卡亚佐说 , 也许缩小到1240到1865英里(2000到3000千米)宽 。

(图解:科学家可以通过超新星残余形状判断爆炸类型 。 左图展现了大质量恒星坍缩为超新星时留下的不对成残余 , 右图展现了Ia型超新星留下的对称残余 。图源:NASA/CXC/UCSC/L. Lopez等)
卡亚佐说 , 如果它真的缩小了 , 那么在1亿到2亿年之后的某个时刻 , 它可能会变得不稳定 , 并发生Ia型超新星热核爆炸 。 另一种可能性是它捕获了足够多的电子 , 随后坍缩为一颗丰中子死星 , 即中子星 。
“中子星是一种致密星体 , 同时具有太阳的质量和人类城市的大小 , 比这颗白矮星的情况还要极端 。 ”卡亚佐说 。
白矮星坍缩为中子星时 , 原子于其核心融合很可能在短短数小时或数天内释放巨量的热 。 “整个白矮星会迅速燃烧 。 ”卡亚佐说 。

(图解:巨星超新星爆炸死亡 , 核心坍缩 , 其原子和电子融合产生种子 , 形成中子星 。图源:NASA/Dana Berry)
卡亚佐解释说 , 一般认为中子星是远重于太阳的恒星发生超新星爆炸时形成的 。 假如巨白矮星也可以坍缩为中子星 , 那么 , 可能有相当数量的中子星就是如此形成的 。 但如果白矮星缩小的速度赶不上其核心冷却形成固体结晶的速度 , 它可能就不会坍缩为中子星 。
“我们不知道这种坍缩会否发生;也不知道当坍缩发生后会产生怎样的结果 , ”卡亚佐说 , “但如果白矮星能生成中子星 , 那这将会是一种很普遍的中子星形成方式 。 ”
科学家们希望未来可以通过ZTF找到更多这样的白矮星 , 并对白矮星整体进行分析 。

(图解:这张全天空星图展现了欧空局盖亚卫星发现的23万个白矮星 。图源:宇宙星图Gaia Sky;S. Jordan / T. Sagristà;德国海德堡大学天文学中心天文计算研究所)
“还有太多需要解决的问题 , 例如星系中白矮星的融合率是多大 , 它是否足以解释Ia型超新星的数量?”卡亚佐在声明中写道 , “在这种强力的事件中产生的磁场是怎样的?白矮星的磁场强度为何会有如此显著的差异?找出大量由融合中诞生的白矮星将帮助我们解答所有这些以及更多的疑问 。 ”
BY:Charles Q. Choi
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