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白矮星可能会在其生命的最后阶段继续燃烧氢气

白矮星可能会在其生命的最后阶段继续燃烧氢气

白矮星可能会在其生命的最后阶段继续燃烧氢气

白矮星可能会在其生命的最后阶段继续燃烧氢气

白矮星可能会在其生命的最后阶段继续燃烧氢气

(蜘蛛网eeook.com报道)据cnBeta:天文学家的新发现挑战了关于白矮星的一些旧观念。天文学家利用哈勃太空望远镜收集的新数据确定,白矮星可能会在其生命的最后阶段继续燃烧氢气,这使得在被观察时可能看起来比它们更年轻,这一发现可能会对如何测量星团的年龄产生影响。

研究小组认为,白矮星可以通过在其表面燃烧氢气来减缓其老化速度。该证据是首次发现的表明白矮星仍然可以进行稳定的热核活动的证据,这与之前了解到的直接相悖。

白矮星是一颗缓慢冷却的恒星,在其生命的最后阶段将其外层抛入太空。宇宙中大约98%的恒星最终会以白矮星的形式结束其生命,使它们成为最常见的物体。研究人员认为,通过研究和了解这些天体,他们可以更多地了解一个恒星生命的早期阶段。

在调查中,天文学家比较了居住在两个名为M3和M13的球状星团内的白矮星。在物理学上,这两个星团极其相似,具有相似的年龄和金属性。然而,它们的恒星种群却有很大的不同。一个主要的区别是,在M13星团内,处于进化阶段的恒星的颜色被称为Horizontal Branch,它的颜色更蓝,这意味着恒星更热。

由于球状星团如此相似,但却拥有不同温度的恒星,因此它们是观察不同的白矮星群体如何冷却的理想选择。哈勃望远镜被用来在近紫外波长下观测这两个星团,从而使两个星团之间的700多颗白矮星得到了比较,观测结果发现M3包含常见的标准白矮星,它们的恒星核心正在冷却。而M13则包含两种白矮星群,其中包括标准白矮星和另一种仍有氢气外包层的白矮星,使其能够继续燃烧,冷却速度较慢。M13中约有70%的白矮星在其表面燃烧着氢气。

这一发现可能会改变天文学家测量银河系中恒星年龄的方式。

相关报道:NASA哈勃望远镜揭示白矮星的“抗衰老”秘密

(蜘蛛网eeook.com报道)据cnBeta:外媒CNET报道,美国宇航局(NASA)的哈勃太空望远镜近日探测到一些垂死的恒星——白矮星有一个有效的“抗衰老”方案。这些恒星体的秘密是一层氢气,这大大减缓了它们死后的冷却速度,以至于目前对其年龄的估计可能会有多达10亿年的偏差。

“过去曾计算过一些缓慢冷却白矮星的模型,但这是第一次观察到这种效应,”博博洛尼亚大学的天体物理学家Francesco Ferraro解释说,他负责协调周一发表在《自然-天文学》杂志上的关于这些恒星的研究。他补充说:“我们的发现表明在采用白矮星冷却序列作为‘时钟’时要谨慎。”

白矮星是低质量恒星--如太阳--的最后进化阶段,有时被称为以前炽热天体的“裸露”核心。在一颗恒星进入白矮星阶段之前,它通过将氢气融合成稍重的元素--氦气来为自己提供能量。一旦没有任何氢气了,它就把氦气融合成更重的元素。

随着二次核聚变的发生,恒星的外层物质被释放出来。这就是哈勃在其壮观的星云的令人敬畏的彩色照片中经常捕捉到的东西--恒星脱落了它们的外层。这就留下了一个耗尽的、没有能量的、"裸露的"星体--白矮星。

Ferraro说:“没有任何能量来源,一颗恒星只能冷却下来,并逐渐减弱其亮度。这正是公认的白矮星的模型。”

Ferraro和他的团队对来自望远镜宽视场相机3的哈勃图像的分析发现,一些白矮星被一层薄薄的、残留的氢气所包围,提供最后的能量冲击。因此,与流行的看法相反,并非所有的白矮星都以同样的速度变暗和冷却,或者说“老化”。

他说:“这一发现改变了我们目前教给学生的白矮星的定义。一些稳定的热核燃烧仍然可以在白矮星的表面发生。”

研究人员通过比较两个类似的银河系球状星团,或由大量恒星拥挤的区域,M3和M13,得出了他们的新结论。事实上,它们是如此相似,以至于 Ferraro把它们当作“双胞胎”。

"正如人类的情况一样,"他指出,"双胞胎相似但不完全相同,在它们的恒星群中可以显示出一些特定的差异。"

事实证明,M13的白矮星数量要多得多,有467颗白矮星,而M3的白矮星种群则有326颗。数量上的鲜明对比证明了“双子”星团内恒星的冷却速度是不一样的。M13的一些白矮星,被氢气覆盖,冷却速度较慢。

Ferraro表示:“由于M3比M13容纳了更多的恒星,这种差异甚至更加显著。”他说,一些垂死的恒星可能会保留一个富含氢气的外包层,因为它们在降解过程中跳过了一个涉及元素混合的步骤。通常情况下,这个步骤会烧掉最后一点氢气。

尽管研究小组的发现指出对白矮星的几个年龄估计可能是完全不正确的,但 Ferraro敦促说,我们用来确定宇宙年龄的恒星系统可能是安全的,不会出错。这是因为天文学家在这种推断过程中还使用其他指标。

“现在,我们正在调查其他古老星团中的白矮星--与M13类似--以提供这一现象的更多证据,”Ferraro说。他对这些垂死的恒星感到惊讶,因为 “它们是宇宙中最致密的天体之一:一茶匙白矮星的重量相当于10头大象的重量”。




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