雙面星曝光：不尋常的白矮星，一面是氫，一面是氦
這個(gè)藝術(shù)家的概念展示了綽號(hào)為Janus的雙面白矮星。一顆恒星的面氫面氦藍(lán)色死渣，曾經(jīng)是雙面一顆像我們的太陽一樣的恒星，主要由一側(cè)的星曝尋常氫和另一側(cè)的氦組成(氫側(cè)看起來更亮)。這顆白矮星奇特的矮星雙面性質(zhì)可能是由于磁場和對(duì)流的相互作用，或者是面氫面氦物質(zhì)的混合。在呈現(xiàn)氣泡的雙面氦面，對(duì)流破壞了表面薄薄的星曝尋常氫層，并帶起了下面的矮星氦。鳴謝:k .米勒，面氫面氦加州理工學(xué)院/IPAC分校
（神秘的雙面地球uux.cn）據(jù)加州理工學(xué)院：天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)白矮星，即死亡恒星的星曝尋常燃盡核心，這個(gè)宇宙家族中至少有一個(gè)成員是矮星雙面的。白矮星的一面由氫構(gòu)成，另一面由氦構(gòu)成。
“白矮星的表面從一邊到另一邊完全改變了，”加州理工學(xué)院的博士后學(xué)者Ilaria Caiazzo說，他在《自然》雜志上領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)關(guān)于這一發(fā)現(xiàn)的新研究。"當(dāng)我把觀察結(jié)果展示給人們看時(shí)，他們被震撼了."
白矮星是曾經(jīng)像我們的太陽一樣的恒星滾燙的殘骸。隨著恒星年齡的增長，它們膨脹成紅巨星；最終，它們外部蓬松的物質(zhì)被吹走，它們的核心收縮成致密熾熱的白矮星。我們的太陽將在大約50億年后演化成一顆白矮星。
這顆新發(fā)現(xiàn)的白矮星，在雙面羅馬過渡之神之后被昵稱為Janus，最初是由Zwicky Transient Facility (ZTF)發(fā)現(xiàn)的，這是一種每天晚上從圣地亞哥附近的加州理工學(xué)院帕洛馬天文臺(tái)掃描天空的儀器。
Caiazzo一直在尋找高度磁化的白矮星，例如被稱為ZTF J1901+1458的物體，她和她的團(tuán)隊(duì)以前使用ZTF發(fā)現(xiàn)了它。一個(gè)候選物體因其亮度的快速變化而脫穎而出，因此Caiazzo決定用帕洛馬的CHIMERA儀器以及西班牙加那利群島Gran Telescopio Canarias上的HiPERCAM進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查。這些數(shù)據(jù)證實(shí)了Janus每15分鐘繞軸自轉(zhuǎn)一次。
Hawaiʻi莫納克亞山頂上的W. M .凱克天文臺(tái)隨后的觀測揭示了白矮星戲劇性的雙面性。該團(tuán)隊(duì)使用一種叫做分光計(jì)的儀器將白矮星的光傳播成包含化學(xué)指紋的波長彩虹。數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)物體的一側(cè)進(jìn)入視野時(shí)，存在氫(沒有氦的跡象)，而當(dāng)另一側(cè)進(jìn)入視野時(shí)，只有氦。
是什么導(dǎo)致一顆獨(dú)自漂浮在太空中的白矮星擁有如此截然不同的面孔？該團(tuán)隊(duì)承認(rèn)他們感到困惑，但已經(jīng)提出了一些可能的理論。一種想法是，我們可能正在目睹杰納斯經(jīng)歷一個(gè)罕見的白矮星演化階段。
“不是所有的，但一些白矮星在其表面從氫主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)楹ぶ鲗?dǎo)，”Caiazzo解釋道。"我們可能在行動(dòng)中抓到一顆這樣的白矮星。"
白矮星形成后，它們較重的元素沉入核心，較輕的元素——?dú)涫撬性刂凶钶p的——浮到頂部。但隨著時(shí)間的推移，隨著白矮星冷卻，這些物質(zhì)被認(rèn)為混合在一起。在某些情況下，氫被混合到內(nèi)部并被稀釋，使得氦變得更普遍。駿利可能體現(xiàn)了這個(gè)過渡階段，但一個(gè)緊迫的問題是:為什么過渡以這樣一種脫節(jié)的方式發(fā)生，一邊先于另一邊進(jìn)化？
根據(jù)科學(xué)小組的說法，答案可能在于磁場。
“宇宙物體周圍的磁場往往是不對(duì)稱的，或者一邊更強(qiáng)，”Caiazzo解釋說。“磁場可以阻止物質(zhì)的混合。因此，如果一側(cè)的磁場更強(qiáng)，那么這一側(cè)的混合會(huì)更少，從而產(chǎn)生更多的氫。”
該團(tuán)隊(duì)提出的另一個(gè)解釋這兩張臉的理論也依賴于磁場。但是在這種情況下，磁場被認(rèn)為改變了大氣氣體的壓力和密度。
“磁場可能導(dǎo)致大氣中的氣體壓力降低，這可能允許在磁場最強(qiáng)的地方形成氫‘海洋’，”加州理工學(xué)院理論天體物理學(xué)教授詹姆斯·富勒說。“我們不知道這些理論中哪一個(gè)是正確的，但我們想不出任何其他方法來解釋沒有磁場的不對(duì)稱面。”
為了幫助解開這個(gè)謎，研究小組希望通過ZTF的巡天發(fā)現(xiàn)更多類似Janus的白矮星。“ZTF非常擅長尋找奇怪的物體，”Caiazzo說。她說，未來的調(diào)查，例如智利的維拉·c·魯賓天文臺(tái)將要進(jìn)行的調(diào)查，應(yīng)該會(huì)使尋找可變白矮星變得更加容易。
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