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确定一种新类别:白矮星脉冲星

科学探索万象经验2023-06-26

白矮星是最常见的恒星化石,它们是恒星演化的最终阶段之一。当恒星耗尽了核燃料,就会变成一颗白矮星。白矮星的质量大约等于太阳的质量,但是体积却和地球相当,因此密度非常高。

当白矮星和另一颗恒星组成双星系统时,它们就可以展现出不同的物理现象和演化过程。例如,如果白矮星从伴星上吸积物质,导致它质量超过钱德拉塞卡极限,就会形成1a型超新星。如果两颗白矮星相互靠近,就可能发生并合并且向外辐射引力波。

在2023年6月,一组国际天文学家团队在《自然·天文学》杂志上发表了一篇论文,报道了一颗非常特殊的白矮星双星系统:J191213.72-441045.1(以下简称J1912-4410)。这个系统由一颗M型矮星和一颗快速旋转的白矮星组成,它们的轨道周期是4.03小时。更令人惊讶的是,这个系统在从无线电到X射线的广泛波段上都发出了5.30分钟周期的脉冲信号。

这种脉冲信号非常罕见,目前只有另一个已知的例子:AR Scorpii(以下简称AR Sco)。AR Sco也是由一颗M型矮星和一颗快速旋转的白矮星组成,它们的轨道周期是3.56小时。它在从无线电到X射线的广泛波段上都发出了1.97分钟周期的脉冲信号。由于这种脉冲信号类似于中子星脉冲星(pulsar)的信号,AR Sco被称为白矮星脉冲星。

白矮星脉冲星是什么?它们是如何产生脉冲信号的?它们又是如何形成和演化的?这些问题都是天文学家目前正在探索和解答的难题。J1912-4410的发现为这些问题提供了新的线索和证据。

首先,J1912-4410证实了白矮星脉冲星不是个例,而是一个类别。这意味着在银河系中可能还存在其他类似的系统,只是还没有被发现或者识别出来。这也意味着白矮星脉冲星的形成和演化过程不是偶然的,而是有一定的规律和机制的。