Home 科學技術 一顆垂死的類太陽恆星可能會將自己踢向太空。

一顆垂死的類太陽恆星可能會將自己踢向太空。

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當恆星年齡與太陽相似時,它們將膨脹成紅巨星。在此期間,它們的外層動盪且緩慢。漂浮在太空中隨著剩餘的緻密核心收縮,它變成了一顆白矮星。因為這就是大多數明星的命運。白矮星是宇宙中最常見的恆星遺跡。

加州理工學院理論天文物理學家吉姆·富勒提出的新模型。有人認為這種變化可能不像看起來那麼規律。他的計算表明,逃逸物質的不規則爆炸可以反覆將垂死的恆星推向不同的方向。在白矮星完全形成之前,會造成數千次小衝擊。

混亂的噴發推動了垂死的恆星。

富勒說:「在這個模型中,物質球以不對稱的方式從膨脹的恆星表面混亂地噴射出來。」每次發生這種情況時,恆星都會被踢向相反的方向。正如牛頓所說,每一個作用都會產生一個大小相等、方向相反的反應。 」

富勒在帕薩迪納舉行的美國天文學會第 248 屆會議上展示了他的發現。該研究已提交給太平洋天文學會出版。

根據富勒的計算,一顆接近白矮星的恆星在數十萬年的時間裡可能會經歷大約一萬次小踢。每次推力都會以每秒幾公尺的速度移動恆星。 「這對人類來說是緩慢的慢跑速度,」他說。

數千次踢擊組合

即使逃逸物體以隨機方向釋放,但反沖也無法完全抵消。隨著時間的推移,它們透過一種稱為隨機遊走的數學過程引起一個方向的整體變化。

簡單比較就是重複拋硬幣的行為。決定是否朝一個方向或另一個方向移動雖然每一步都是隨機的,但最終你會遠離起點。富勒的模型表明,組合的踢力可能會導致垂死的恆星以每秒約 1 公里的速度向隨機方向移動。

太空中的一些物體會受到更強的推力。當一顆大質量恆星爆炸為超新星時,這種爆炸會將殘餘的恆星碎片高速向一個方向發送。天文學家長期以來懷疑白矮星也被踢了。但這個過程要輕得多,因為這些恆星不會爆炸。

為什麼寬雙星會分裂?

白矮星踢動的證據來自加州理工學院天文學助理教授卡里姆·埃爾-巴德里領導的研究。他發現,當一對恆星變成白矮星時,相距較遠的恆星對(稱為雙星)就不太常見了。

新模型提供了可能的解釋 每秒約 1 公里的淨衝擊可能會擾亂一對鬆散束縛的恆星的軌道。結果,兩顆星星分開了。

「如果雙星的軌道速度小於啟動速度,寬雙星將逃脫其引力,」富勒解釋道。

富勒利用埃爾-巴德里的觀察建立了這個模型。以及老紅巨星內部對流的電腦模擬。這些模擬表明,表面附近的湍流物質可能會不均勻地逸出。相反,它以一種平滑、平衡的方式流出。

該模型是第一個將多個隨機噴射事件與天文學家懷疑白矮星經歷過的運動直接聯繫起來的模型。

「我很高興看到一個可以解釋這一觀察結果的物理模型。這讓我困惑了很多年,」巴德里說。

踢星星會導致碰撞。

該模型還做出了新的預測。在某些雙星系統中,一遍又一遍地踢瀕死的紅巨星可能會改變它的軌道,足以使它撞上它的伴星。這種碰撞可能會引起爆炸。

天文學家也許最終能夠找到這些劇烈恆星合併的跡象。這是測試富勒模型是否準確描述類太陽恆星最後階段的一種方法。

提交的研究名稱為“通過紅巨星的偶發性物質拋射踢出白矮星”,由加州理工學院資助。

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