本文作者:艾麦乐
天文学家在一个形状古怪的星云中心，发现了一对注定近距离相互绕转的大质量白矮星。未来7亿年内，它们将合二为一，继而爆炸形成一颗Ia型超新星。图片来源:ESO
利用欧洲南方天文台的观测设施，再结合加纳利群岛上的望远镜，天文学家在行星状星云Henize 2-428的中心惊奇地发现了两颗白矮星。这两颗白矮星近环绕彼此旋转，间距越来越近，大约7亿年后两颗星合二为一之时，它们便会拥有足够的物质，引发一场剧烈的超新星爆炸。这一结果于2015年2月9日发表在《自然》杂志网站上。
这个天文学家团队由西班牙马德里国家天文台的米格尔·桑坦德尔-加西亚(Miguel Santander-García)领导，已经在那个星云中心发现了一对由白矮星构成的密近双星。白矮星是类似太阳的恒星死亡之后遗留的极其致密的恒星残骸，质量可与太阳相当，体积却只有地球般大小。此次发现的这两颗白矮星，总质量大约为太阳的1.8倍。这是迄今发现的质量最大的白矮星双星，未来当这两颗白矮星合并为一体时，它们将发生一场失控的热核爆炸，产生出一颗Ia型的超新星。
发现这对大质量白矮星双星的团队，进行这项观测原本是为了解决另外一个问题。他们想知道为什么一些恒星会在它们“生命”的末期产生形状如此古怪并且不对称的星云。为此，他们观测研究了一系列天体，不同寻常的行星状星云Henize 2-428正是其中一个观测目标。
研究合作者之一、欧洲南方天文台的亨利·博芬(Henri Boffin)说，“利用欧洲南方天文台的甚大望远镜(Very Large Telescope)观察这个天体的中央恒星时，我们发现这团奇怪的不对称发光云团的中心不是一颗恒星，而是一对恒星。”
这一观测结果支持了这样一个理论:中央双星或许可以解释某些行星状星云的古怪形状，不过一个更有趣的结果也随之而来。
行星状星云Henize 2-428，它的古怪形状引起了天文学家的注意。这种行星状星云是类似太阳的恒星演化到寿命将尽时抛出的恒星物质。图片来源:ESO
这项研究的另外一位合作者、西班牙加纳利天体物理研究所的罗马诺·科拉迪(Romano Corradi)说，“利用加纳利群岛的望远镜所做的进一步观测，让我们能够测定这两颗恒星的轨道，并推算出它们各自的质量及两者的间距。这给我们带来了一个极大的惊喜。”
他们发现，这两颗白矮星的质量都比太阳略小一些，每4个小时相互绕转一周。这两颗恒星相距足够近，按照爱因斯坦的广义相对论，它们会因为辐射引力波而盘旋着越靠越近，在未来7亿年内最终合并成一颗恒星。
合并而成的那颗恒星质量太大，会超过白矮星的理论上限，没有任何东西能够阻止它在自身引力作用下坍缩，继而爆炸成一颗超新星。“在此之前，Ia型超新星的形成是因为两颗白矮星并合，还完全只是一个理论，”这篇论文的合作者之一、通过观测获得这些数据时仍在欧洲南方天文台任职的戴维·琼斯(David Jones)解释说，“Henize 2-428中心的这对白矮星却是千真万确的!”
“这是一个极其神秘的系统，”桑坦德尔-加西亚总结说，“对于Ia型超新星的研究来说，它将产生重要影响。这类超新星被广泛用于测量天文距离，为发现宇宙在暗能量驱动下正加速膨胀提供了关键证据。”
现在，就只等这对白矮星双星并合，然后发生Ia型超新星爆发了!(编辑:Steed)
参考文献
- Nature (2015) doi:10.1038/nature14124
编译来源
欧洲南方天文台官网，Stellar Partnership Doomed to End in Catastrophe
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