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这两颗恒星本世纪内可能合并爆炸,从地球可见

天文学家认为,被称为 V 天箭座双星的一对恒星正处于螺旋式碰撞的轨道上,其爆炸性的结局我们将在本世纪末看到。

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V 天箭座双星包含一颗白矮星,它正在从一颗较大的伴星那里窃取物质,同时两颗星向对方螺旋靠近。新的研究表明,这对恒星将在 2083 年左右合并,届时 V 天箭座双星预计将成为夜空中最亮的恒星之一,持续约一个月。图片来源:NASA/JPL-Caltech

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到 21 世纪末,观星者可能会看到一颗“新星”似乎出现在箭头的射手座星座中。这对恒星(统称为 V 天箭座双星)距离地球约 7800 光年,它们正彼此越来越近地螺旋运动。在它们彼此旋转的过程中,较大的恒星正将物质倾倒到它较小的、白矮星伴星上。最终,这两颗恒星将碰撞并合并,产生一股强大的光芒,天文学家估计这股光芒将使 V 天箭座双星成为夜空中最亮的恒星,持续约一个月。

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通过查阅可追溯到一个多世纪以前的观测档案,一个研究小组最近确定,V 天箭座双星系统中的两颗恒星一直在以不断加快的速度相互螺旋靠近。目前,两颗恒星绕彼此公转一周大约需要 12 小时;但随着它们不断靠近,这对恒星将继续变亮。研究人员预计,在 2083 年左右(±16 年),它们将完全合并。

研究人员于周一在檀香山举行的美国天文学会第 235 次会议上公布了这一发现。

一个不寻常的系统

V 天箭座双星属于天文学家所谓的“爆发双星”类别。一颗白矮星和另一颗恒星相互绕转,白矮星从伴星稀疏的外层吸取氢。当被窃取的物质到达白矮星表面时,强烈的引力会导致氢在核聚变爆发中点燃,从而增加系统的亮度。

路易斯安那州立大学的天文学家布拉德利·谢弗在新闻发布会上说:“V 天箭座双星是爆发双星中最极端的一种。”

在大多数已知的爆发双星系统中,伴星的质量与白矮星大致相同,或者比白矮星质量小。但 V 天箭座双星是一个例外。它的伴星质量大约是其白矮星的四倍。谢弗说,这使得 V 天箭座双星比其他爆发双星系统亮约 100 倍。极端的质量比还导致该系统从恒星表面吹走大量物质,这一现象被称为恒星风。

一颗新星

谢弗和他的团队通过深入研究可追溯到 1890 年的玻璃感光板观测数据以及更现代的数据,对这个不寻常的系统进行了研究。他们发现,V 天箭座双星在过去几十年里一直在迅速变亮。基于恒星的质量、不断变化的轨道特性和亮度增长率,研究人员得出结论,这对恒星将合并并产生一个明亮的闪光,他们称之为“合并爆发”。

他们的计算表明,合并应在 2083 年左右发生,但其模型的不确定性意味着合并可能最早在 2067 年,最晚在 2099 年发生。谢弗说,随着他们收集更多关于系统亮度增长速度的测量数据,他们将能够将估计时间范围缩小。

他说,在一些健在的人的生命周期内,一颗明亮的新星将照亮夜空,而射手座的箭头将正对着它。

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