新型白矮星與眾不同 挑戰目前恆星演化理論

【記者張秉開/編譯】
科學家首次發現一顆白矮星的大氣成分幾乎全是氧元素,而沒有推測的氫和氦元素,因此有人建議重新思考現有恆星理論。

英國《每日郵報》3月31日報導,科學家使用墨西哥州的斯隆數字化巡天(SDSS)進行觀測時,首次發現這種奇怪的古老恆星,命名為SDSS J124043.01+671034.68。科學家認為,白矮星的大氣應該只有輕的氦和氫元素,但是這顆白矮星含有很多較重的氧元素。

而且,這顆新發現的白矮星上的氧元素含量是其它元素的25倍,所測得的其他元素還包含少量的鎂、氖(少於4%)及矽,但是沒有氫和氦元素。

因此,有人認為,這種新型白矮星的發現,將對當前恆星產生和演化的理論產生衝擊。南大河聯邦大學(Universidade Federal do Rio Grande do Sul)的天文學家開普勒(S.O. Kepler)博士說:「這個發現有重要意義,因為我們的理論沒有預測到這個現象,所以需要重新思考恆星的所有演化方式。」
螺旋星雲。科學家認為,這是它是恆星向白矮星過度時期的一種變化形式。(圖為紅外線景象,來源:維基百科)螺旋星雲。科學家認為,這是它是恆星向白矮星過度時期的一種變化形式。(圖為紅外線景象,來源:維基百科)

「完全沒有想到」

另據科技網站theverge3月31日報導,開普勒博士說:「這是完全沒有想到的,一顆像我們太陽那樣質量很小的恆星。但是我們知道有這種恆星,所以必須建立這種新恆星的理論模型。」

目前的恆星理論認為,恆星在趨向死亡的過程中,結構和體積發生變化。其中的輕元素如氫元素和氦元素從內部移至外部表面,較重的元素如氧元素、碳元素等等移至內部。

事實上,現在的天文觀測結果與理論估算的正相反,SDSS J124043.01+671034.68的外殼已經蒸發,星體發生皺縮,輕元素消失了,留下氧這樣的重元素的含量超過其他元素25倍。

研究者目前無法解釋為甚麼這個白矮星的大氣層富含氧元素,他們猜測兩種可能:這是一個雙星系統,另一顆恆星導致這顆白矮星上失去輕元素,餘下的氧元素就顯得比例很大;這顆白矮星的運動十分激烈,其核心星體外噴出很多燃燒的碳物質,其附帶的很多輕元素流失到太空中,而氧元素卻留存下來。

研究人員認為,這顆白矮星是一種罕見的氧-氖矮星,屬於過渡型白矮星。

 

 

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