天文學家從刻卜勒數據中找到一顆不應該存在的白矮星

雖然刻卜勒（Kepler）的主要任務在幾年前結束，但由此產生的數據集仍然是一個巨大的寶庫，在這個寶庫之中，天文學家繼續在恆星光度變化曲線中有新發現。 最新的發現是一顆從未想過會是白矮星的證據。

白矮星有各種不同的大小，一顆典型的白矮星可能大約為0.6太陽質量，並且當一顆孤立的恆星可能是太陽質量的幾倍，發展成一顆紅巨星，耗盡它的供應燃料，從外層膨脹至最後死亡，出現一個高密度的核心。

但是一些觀測到的白矮星的質量卻是很低，比如說，在0.15到0.3太陽質量之間。為了產生如此小的殘餘質量，原來的恆星質量也必須非常低。 但這會帶來一個問題：較小的恆星需要更長的時間才能進化，所以如此低質量的恆星需要比宇宙壽命更長的時間來耗盡它的燃料供應！

由於孤立的恆星演化不能解釋極低質量的白矮星，天文學家決定用另一種解釋：雙星相互作用。 在這種情況下，雙星中的兩顆恆星，它們接近的軌道，導致物質從主星剝離，加速其質量流失，並且使它演變成質量非常低的白矮星。到目前為止，這種解釋符合我們所得的觀測數據。 但是現在，發現一種新的低質量白矮星正在挑戰我們的理論
。

一項由美國普林斯頓大學以増田賢人博士後硏究員為首的硏究團隊發現，在刻卜勒數據中雙星系統KIC 8145411，它獨特的雙星系統是僅有的五種已知的自帶重力透鏡系統之一：每當系統中一顆星每次在軌道上經過，重力透鏡就會導入其另外一顆星體的光線。

増田賢人團隊使用亞利桑那州弗雷德·勞倫斯·惠普爾天文台（Fred Lawrence Whipple Observatory）和夏威夷昴星團望遠鏡的跟進觀測來確定系統的性質，證實我們正在研究一顆0.2太陽質量的白矮星環繞一顆好像太陽的恆星軌道運行，而定時掠過在軌道邊緣的恆星。

但這裡有一個問題：KIC 8145411雙星的軌道相當寬闊，兩星距離有1.28個天文單位，是科學家已知主星和白矮星之間可以進行物質交互距離的十倍。 那麼，這顆不可能出現的白矮星是如何存在的呢？増田賢人團隊討論了一些可能的形成機制，例如：在三星系統中，有恆星被踢出或者被其中一顆吞沒出現的相互作用，但模擬結果並不特別令人滿意。

下一步是什麼？ 増田賢人指出，由於這顆白矮星在邊緣位置，我們能夠觀測這種特定恆星系統的機會只有百分之二 ，這可能意味著KIC 8145411只是冰山一角。 現在我們已經知道正在尋找一些甚麼東西，專門的搜索可能會在未來發現更多這類的白矮星系統，希望能幫助我們解釋這種白矮星是如何存在！

【圖：美國太空總署；文：節譯自美國天文學會NOVA網頁】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學快報》