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惊人!与黑洞亲密接触后 “僵尸恒星” 居然起死回生

发布时间:2018-11-07 10:50:21  作者:漫步宇宙  来源:漫步宇宙  阅读:200

      黑洞
      最新模拟结果,与特定类型的黑洞进行亲密接触能够让“沉睡”的白矮星再度醒来。在被黑洞吞噬前,白矮星的氢聚变反应已经停止。随着黑洞的潮汐力同时朝着相反方向拉伸和挤压白矮星,也就是所说的“潮汐瓦解事件”,这个过程实际上会重新点燃白矮星核心的聚变反应,让白矮星起死回生。
    惊人!与黑洞亲密接触后 “僵尸恒星” 居然起死回生
      超级计算机的模拟结果显示,与中等质量黑洞的亲密接触能够重新点燃“休眠”的白矮星。上一排图像展示了密度,下一排图像展示了温度
      黑洞是宇宙内最令人难以捉摸的天体之一。根据劳伦斯·利弗莫尔国家实验室进行的研究,耗尽燃料的恒星残余核心可能是人类首次观测黑洞家族最神秘成员的关键所在。这个最神秘成员便是中等质量黑洞。研究中,科学家探寻这样一种可能性,与中等质量黑洞进行亲密接触能否重新点燃休眠的白矮星,也就是所谓的“僵尸恒星”。
      虽然当前获取的数据证明宇宙中存在超大质量黑洞,但科学家至今尚未观测到中等质量黑洞,即质量达到100到10万个太阳的黑洞。研究人员认为中等质量黑洞的引力拖拽能够在白矮星被撕裂前,重新将其点燃。
    惊人!与黑洞亲密接触后 “僵尸恒星” 居然起死回生
      虽然当前获取的数据证明宇宙中存在超大质量黑洞,但科学家至今尚未观测到中等质量黑洞,即质量达到100到10万个太阳的黑洞
      为了验证他们的理论,研究小组借助超级计算机对僵尸恒星与中等质量黑洞的数十次亲密接触进行模拟。除了发现中等质量黑洞能够让僵尸恒星起死回生,他们还证明这个过程能够产生大量电磁波和引力波,可以借助部署在近地轨道的探测器进行监测。研究论文刊登在9月的《天体物理学杂志》上。
      研究论文主执笔人、劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的物理学家彼得·安妮诺斯表示:“看到僵尸恒星在我们模拟的每一次亲密接触中被重新点燃,是一件令人兴奋的事情。但真正激发我想象力的是,这些释放巨大能量的事件可以被观测到。如果与地球排成一线,僵尸恒星可以充当灯塔,帮助我们搜寻从未被探测到的中等质量黑洞。”
    惊人!与黑洞亲密接触后 “僵尸恒星” 居然起死回生
      天狼星B(右)与天狼星A(左),前者是一颗白矮星
      模拟结果显示恒星物质会聚合成数量不等的钙和铁,具体取决于白矮星与黑洞之间的距离。距离越近,核合成的效率越高,产生的铁越多。研究指出最理想的亲密接触能够将60%的白矮星物质聚合成铁。这个质量转换峰值在白矮星与黑洞间的距离达到两个或者三个黑洞半径时出现。
      研究论文合著者、劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的物理学家罗布·霍夫曼表示:“这是一种非常复杂的现象。想象一下,一颗恒星靠近黑洞。随着它的靠近,黑洞潮汐力开始在与轨道面垂直的方向挤压这颗恒星,将其重新点燃。但在轨道面内,引力又会拉神和撕扯这颗恒星。这是一种竞争效应。”
    惊人!与黑洞亲密接触后 “僵尸恒星” 居然起死回生
      在Henize 2-428行星状星云心脏地带,科学家发现两颗注定会合并的白矮星。它们的合并将造就一颗Ia型超新星
      在此前的研究中,科学家就曾模拟潮汐力对白矮星的影响。在这项研究中,科学家首次进行相对论性模拟,模拟重新点燃白矮星的核合成过程。此外,这也是迄今为止对被潮汐力瓦解的白矮星核心内的核合成进行的分辨率最高的模拟——星核内发生的反应最为猛烈。
      安妮诺斯表示:“这项研究计划之所以成为可能要感谢我们的暑期学生和博士后。我们一直在培养新一代物理学家。这样的研究项目让刚刚踏上职业生涯的研究员有机会张开他们的翅膀,进行一些重量级模拟。”
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      白矮星与地球对比
      休眠的白矮星有时也被称之为“僵尸恒星”。它们是Lax型超新星爆炸的产物。这种爆炸会留下僵尸般的恒星空壳,而不是完全剥离恒星物质。迄今为止,科学家共发现大约30颗Lax型超新星。在一个由白矮星及其伴星构成的双星系统,白矮星会剥离伴星的物质。通常情况下,白矮星会达到临界质量,核聚变反应导致它发生爆炸,所有质量损失殆尽,但在Lax型超新星爆炸中,白矮星只会损失一半质量。