白矮星用電子束轟擊它的紅矮星同伴

畫家筆下白矮星以高能量電子不停射向它的伴星
英國華威大學(University of Warwick)一組國際天文學家,發現一顆恆星亮度變化比以前認為的要劇烈得多:在三十秒瞬間內亮度就能提高四倍。進一步觀察發現,這實際上是一個雙星系統,其中一顆高速旋轉的白矮星對另一顆紅矮星以高能量電子束進行轟擊。

這顆名為大蠍AR的恆星,距離地球三百八十光年左右。上世紀七十年代,天文學家觀察到這顆恆恆並標記為「週期變星」,認為它是一顆閃爍、孤獨的變星並不再關注它。但直到近期,國際研究團隊對其展開深入觀測時,發現從未在其它恆星系統上見過的現象。

團隊利用哈勃望遠鏡和甚大望遠鏡等工具發現,天蠍AR星不只有一顆恆星,而是鎖在一起的兩顆恆星,其中一顆尺寸與地球相似,但質量是地球二十萬倍的白矮星,即一種演化到末期呈白色的恆星,低光度、高密度、高溫度;而另一顆則是尺寸為太陽三分之一的冰冷紅矮星,表面溫度很低、顏色偏紅。

更令人驚奇的是,天蠍AR星的亮度在三十秒內就增亮了四倍,這是由於白矮星轉速太快,以至於其電子的速度接近光速,每1.97分鐘就揮動這條「高能電子之鞭」抽打它的紅矮星同伴一次,並釋放出巨大的電磁輻射脈衝。

此次發現的脈衝強度前所未有,且目前還不清楚這些接近光速的相對論性電子的精確來源,僅推測它們與白矮星旋轉有關。研究團隊成員表示,白矮星一般不會展示出高能現象,因此這些相對高能量的電子來源很難理解。該天體系統或許可成為一種新型宇宙粒子加速器。下一步,該團隊將利用包括XMM-牛頓X射線望遠鏡在內的天文設備,繼續監測天蠍AR星系統,以希望盡可能地縮小這些高能電子的起源地範圍。

【圖:華威大學;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

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