SOFIA探测到一种全新类型的组合新星喷发

发表于 2年以前 | 总阅读数：743 次

在所谓的经典新星中，白矮星--一颗处于演化最后阶段的恒星的密集残骸从附近的一颗类似太阳的伴星中收集物质。从伴星吸收的物质在白矮星的表面堆积起来，直到极端的压力和密度导致核爆炸，将物质从白矮星的表面喷射出来。这会带来一个明亮的爆发，持续几周到几个月，有时甚至几年，这就是著名的la型超新星。

SOFIA由一架波音747SP飞机组成，经过改装，可以容纳一个2.5米直径的陀螺稳定望远镜，这让它成为世界上最大的空中观测站。在地球大气层的高处，该任务可以进行甚至是最高山顶上最大的地面望远镜都无法进行的观测。SOFIA是美国航空航天局和德国航空航天中心（DLR）的一个联合项目。

相比之下，矮新星发生在与经典新星相同的系统中，但原因却不同。这种类型的新星发生在白矮星周围的圆盘变得不稳定时，导致爆发，其威力和亮度远远低于经典新星。这些爆发只持续几天，但发生的频率更高。

SOFIA观察到的灾难性变量--V1047 Cen，一颗白矮星，以及它的类太阳伴星--在2005年爆发为一颗经典新星（Nova Centauri 2005）。但是14年后，在2019年4月，该系统慢慢开始重新变亮。

在V1047 Cen开始重新变亮后的第88天和第89天，由密歇根州立大学的天文学家Elias Aydi博士领导的一个科学家小组使用SOFIA上的FORCAST相机来分析这个系统。他们最初认为重新变亮表明是一颗矮新星，但是，与矮新星不同的是，这颗矮新星持续了相当长的时间。

"矮新星的特点是它们通常发生得比较快。它们中的大多数倾向于迅速上升到峰值，然后迅速下降，它们不会在峰值上花费很多时间，"Aydi说。据我们所知，最长的矮新星案例约为100天。V1047 Cen持续了400天。"如果这是一颗矮新星，它将是破纪录的。"

一架阿姆斯特朗F/A-18为美国宇航局的SOFIA 747进行安全飞行和拍照追逐。SOFIA在2014年实现了全面的运行能力，并在2022年9月29日结束了其最后一次科学飞行。资料来源：美国宇航局/吉姆-罗斯

了解系统周围气体的温度通常是了解情况的一个重要线索。在这种情况下，研究人员使用SOFIA光谱来揭示温度，它显示了由于爆发而产生的加热，有助于证明它不仅仅是一颗典型的矮新星。由于其特征与经典新星和矮新星都不一致，研究人员试图为这一不寻常的事件提出另一种解释。

作为对SOFIA数据的补充，这组天文学家还使用近十种其他仪器进行了观测，涵盖了V1047 Cen的400天的大部分事件。综合起来，这些数据开始变得更有意义，他们意识到他们遇到了一些独特的东西--一种新型的恒星爆发，以前在这种类型的系统中从未见过。这一发现揭开了在这些类型的大灾变中可能发生的新情况。

"这绝对不是一个经典的新星，但绝对不是一个矮新星。它是介于两者之间的东西，而且很可能是不同过程或爆发的组合，"Aydi说。

这样的爆发组合通常被称为组合新星，并且已经被观察到发生在具有一颗白矮星和一颗巨型伴星的系统中，但是没有证据表明V1047 Cen中有一颗巨型星--如果有的话，我们就能看到它。V1047 Cen中的白矮星没有一颗巨星，而是有一颗类似太阳的伴星。此外，观察到的爆发特征与在组合新星中看到的不完全一样。这使得2019年V1047 Cen的爆发相当奇特--这是有史以来第一次在经历了近期经典新星爆发的系统中看到这种爆发。

找出导致这次爆发的原因是理解V1047 Cen的关键，也可能是理解未来可能发现的其他类似的不寻常的爆发的方式。其中一个主要步骤将是确定这颗白矮星和它的类太阳伴星围绕其质心运行的速度，这将需要更多的观测。

SOFIA是美国宇航局和德国航天局的一个联合项目。DLR提供了望远镜、预定的飞机维护以及对任务的其他支持。美国宇航局位于加州硅谷的艾姆斯研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚的大学空间研究协会和位于斯图加特大学的德国SOFIA研究所合作，管理SOFIA计划、科学和任务操作。该飞机由美国宇航局位于加州帕姆代尔的阿姆斯特朗飞行研究中心703大楼维护和运行。SOFIA在2014年实现了全面的运行能力，并在2022年9月29日结束了其最后一次科学飞行。