罕见矮新星系统爆发,一天内亮度增加1,600倍

用来搜索系外行星的克卜勒太空望远镜,意外找到了罕见的矮新星系统爆发,其亮度在短短一天内暴增1,600倍,恰巧被望远镜捕捉下来。

矮新星与传统新星不同,属于激变变星,是由白矮星与伴星构成的联星系统,它们与传统新星相似,都有白矮星周期性的爆发介入,但两者爆发机制不一样,传统新星是因为累计的氢融合爆发,而矮新星则是因为白矮星吸积盘不稳定而爆发。

已退役的克卜勒太空望远镜过去是搜索系外行星的利器,帮助科学家发现数以千计的新世界,其原本设计目的并不包括寻找新星爆发,然而太空望远镜科学研究所(STScI)Ryan Ridden-Harper团队在回顾望远镜数据时,意外发现一场罕见的矮新星(dwarf nova)爆发事件隐藏在数据细节中。

新发现的矮新星系统称为KSN:BS-C11a,由白矮星与棕矮星伴星构成,后者质量约前者的十分之一,每83分钟绕行白矮星一圈,两者距离仅400,000公里,与月球到地球的距离差不多。

由于距离非常近,白矮星强大的引力不断夺取棕矮星物质,并在周围形成吸积盘,最终因吸积盘达到临界点而引发爆炸。克卜勒望远镜实际观察到亮度一开始先缓慢上升,随后在不到一天的时间内迅速增加了1,600倍,并且吸积盘温度从正常状态下约2,700~5,300℃,上升至爆发时的9,700~11,700℃。

虽然过去理论已经表明矮新星爆发会突然变亮,但最一开始亮度缓慢上升的原因仍是个谜,吸积盘物理学无法预测这种现象,加上矮新星系统相对罕见,目前仅发现约100个系统,且单一系统的2次爆发之间可能相隔数十年,也就是说望远镜在对的时间内也只有一瞥而过的机会。

由于吸积盘重新生恒星到超大质量黑洞周围都可见,科学家希望通过研究更多新星爆发来解读恒星爆炸秘密。新论文发布在《皇家天文学会月报》。

(首图来源:NASA)