由美國加州理工學院天文學家率領的團隊,近期觀測到令人費解的現象,有一顆「雙面」白矮星,一側由氫、另一側由氦組成,這顆自轉速度為15分鐘一圈的星球為何會有此現象,天文學界尚無肯定的答案。
英國衛報報導,這是天文學家首次觀測到有「兩個面孔」的星球,領導此研究的加州理工學院(Caltech)天文學家卡亞佐(Ilaria Caiazzo)表示:「這顆白矮星的兩個面貌幾乎完全不同,當我展示觀測結果時,大家都感到很驚奇。」
Illaria Caiazzo, a postdoctoral scholar research associate at @PMACaltech, explains how her team used @ztfsurvey to discover a very unusual "two-faced" white dwarf – one side is all helium and the other side, hydrogen.https://t.co/kGAeL7TlJI pic.twitter.com/oZkEQ03shQ
— Caltech (@Caltech) July 19, 2023
根據發表於「自然」(Nature)期刊的研究結果,這顆白矮星位於距離地球1000光年的天鵝座(Cygnus),正式名稱為「ZTF J203349.8+322901.1」,因其獨特的面貌,天文學家暱稱它為「雅努斯」(Janus),這是取自古羅馬神話中的雙面神。
卡亞佐在無垠的夜空中,相中這顆星球做研究,是因為「雅努斯」亮度變化快速,透過光譜測量後,學者才發現它的兩側組成迥然不同,讓雅努斯雖然表面上都是藍色的,但是氦氣那側的表面如太陽般 看起來有顆粒狀,而氫氣那側表面則很滑順。
卡亞佐說,白矮星的表面由不斷旋轉的氣體所組成,因此「任何東西要分離都很困難」,「雙面」現象令人費解,而其中一種解釋是,世人可能正親眼見證白矮星的演化。
白矮星是恆星耗盡能量之後的剩餘,通常質量與太陽相當,但體積與地球相當,其引力會讓質量較大的氦氣下沉、質量較輕的氫氣上浮,但是當白矮星溫度下降到三萬度左右時,兩種氣體會開始混雜在一起,氣體組成比率更高的氦會再次主導表層。
卡亞佐說,雅努斯可能擁有不對稱的磁場,讓兩種氣體的混雜過程不平衡,一側已被氦氣主導,另一側的混雜則受到限制。
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