当一颗中小质量的恒星,经过漫长的演化周期,抵达生命尽头的时候,它们最终会变成一颗白矮星,再过50亿年,太阳也会迎来同样的命运。不过,虽然白矮星看起来不起眼,但是,千万不要小看了它们的力量:因为当白矮星合并,会有意想不到的事情发生。
什么是白矮星?
但恒星变成白矮星后,它的亮度就会变低,但是,白矮星仍然可以发光发热,只不过照比它的前身——一颗中小质量的恒星,要逊色了许多。
现代研究发现,白矮星的寿命大约在几十亿年左右,而当白矮星迎来生命的再次终结后,白矮星还会变成另外一种更加“逊色”的天体——黑矮星。
由于中小质量恒星的寿命都很长,宇宙的年龄又仅有137.7亿岁左右,所以,即使是诞生于宇宙早期的恒星,如今也是刚刚演化成白矮星阶段不久,这就意味着,黑矮星目前还并未于宇宙中现身,如果未来发现了它们,现有宇宙的很多理论,也都会因此被改写。
白矮星会合并成新的天体
白矮星有多不可思议呢?除了科学家们多年来对于它们的研究,陆续发现白矮星的周围也可能存在宜居星球之外,在2015年的时候,科学家们观测白矮星的时候,还发现了它们竟然会合并成为新的天体。
让我们一起看看当时的观测记录:2014年,科学家们发现了行星状星云Henize 2-428,并且在其中发现了2颗正在彼此吸引、彼此靠近的白矮星。
通过大数据分析,最终,科学家们认为,大约7亿年之后,Henize 2-428中的两颗白矮星,就会碰撞在一起,然后再次经历超新星爆发,之后,它们会消失,有机会变成一颗中子星。
什么是中子星?
和白矮星一样,中子星也是恒星演化到生命尾声的时候,最终变成的天体之一。在目前已知的天体中,中子星是密度仅次于黑洞的天体。
一般来说,如果一颗恒星的质量是太阳的8-20倍左右,那么,就会在生命的尾声变成中子星,反之太小了就会变成白矮星,太大了就会变成恒星级黑洞。
1932年,苏联物理学家朗道第一次提出了中子星的概念,不过却始终都没有被证实,一直到1967年,英国科学家休伊什的学生乔丝琳·贝尔,发现了一颗脉冲星,科学界才第一次确认了中子星的存在。
目前来看,所有的脉冲星都属于中子星,但是,并不是所有的中子星都具有脉冲,简单来说,就是脉冲星是中子星的一种。
在2019年的时候,科学家们再次发现了合并中的2颗白矮星,它们由于碰撞而变得不稳定,在形成新天体的过程中,它们变成了一团看起来黏稠的、绿色的物体,当然,这只是它们形成的一个过程。
前段时间,通过研究,最终科学家们判断,大约再过1万年左右,它们就会和Henize 2-428中的白矮星一样,经过超新星爆炸后,变成一颗中子星。
白矮星合并可以变成中子星
既然白矮星的合并可以变成中子星,这也意味着,在宇宙中,如今人类看到的那些中子星,可能有很多都并不是直接由恒星演化的,而是由白矮星合并而形成的。
显然,从质量上来看,白矮星是要比中子星小很多的,但是1 1却变成了1的plus版本,这是非常神奇的事情,考虑到在去年,科学家们通过观察引力波,最终发现恒星级黑洞可以合并成一个全新的黑洞类型——中等质量黑洞,也就自然意味着,在浩瀚的宇宙中,天体之间是可以转化的,而且奇迹随时都有可能发生。
在去年4月份的时候,科学家们在距离地球150光年之外的地方,也捕捉到了一颗奇怪的天体,这颗天体看起来密度特别大,研究认为,它可能是一颗白矮星合并后的产物。
科学家们将这颗天体称作WDJ0551 4135,它的质量大约是太阳系的1.14倍,显然,相较于普通的白矮星仅有太阳质量的0.6倍,这并不合乎常理。
同时,它的自转速度非常快,这让它看起来更像是一颗中子星。最终,通过建模分析,科学家们判断,WDJ0551 4135极有可能来自于13亿年前的一场碰撞,而它如今,正在朝着另一种天体的方向演化,如果它还没有经历过超新星爆炸,那么,对它持续观察,或许有一天可以见证奇迹的发生。
参考文献
sciencealert——《Colliding White Dwarfs Produced Bizarre Slime-Green Zombie Star》01-23
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