认识一下微新星：天文学家发现了新的恒星爆炸类型

它们就像新星，只是规模更小，更局限于白矮星的表面。

上图：艺术家笔下的微新星，一种新型的恒星爆炸。

天文学家发现了来自三颗白矮星表面的高度局部化的热核爆炸 —— 他们称之为“微新星”的异常短暂的事件。 它们类似于新星，只是这些爆炸可以在短短几个小时内烧毁大量物质，大约相当于 35 亿个吉萨大金字塔。 根据发表在《自然》杂志上的一篇新论文的作者表示，微新星可能在宇宙中很常见。 它们只是很难被发现，因为它们不会持续很长时间。

英国杜伦大学的天文学家西蒙娜·斯卡林吉表示：“这一现象挑战了我们对恒星热核爆炸如何发生的理解。我们以为我们知道这一点，但这一发现提出了一种实现它们的全新方式。它只是展示了宇宙是多么的动态。”

天文学家几个世纪前就知道新星（novas）了。16世纪的天文学家第谷·布拉赫在1572年目睹了一颗超新星后，创造了这个词，并在他的论文《De nova stella》（“关于新恒星”）中描述了它。这两个术语一直交替使用，直到20世纪30年代，科学家们开始区分这两个事件，因为它们的原因和能量似乎相当不同。通常情况下，新星不是像它的名字所暗示的那样是由新恒星形成的，而是由被称为白矮星的古老恒星的残余形成的。

这个过程始于一个双星系统，在这个双星系统中，两颗恒星中的一颗变成了红巨星，只留下一个白矮星残核，与系统中的另一颗恒星一起运行。白矮星体积小，密度大得令人难以置信，因为它坍缩得如此紧密，以至于它的电子被撞在一起，形成了“电子简并物质”。最终，电子提供了足够的向外压力来阻止恒星的坍塌。

上图：天文学家在分析来自 NASA 的凌日系外行星测量卫星 (TESS) 的数据时发现了这一发现。

最早被发现的白矮星之一，被称为“Eridani B 40”，其密度超过太阳的25000倍，被压缩在一个小得多的体积中（大约和地球一样大）。天文学家最初认为这种观测推论是不可能的。第二颗白矮星，“天狼星B（Sirius B）”（围绕天狼星运行），不久之后被发现，密度极高。正如天文学家阿瑟·爱丁顿在1927年所说：

我们通过接收和解释恒星的光给我们带来的信息，来了解恒星。天狼星的同伴在被破译时发来的信息是：“我是由比你遇到过的任何东西都密度大3000倍的物质组成的；一吨我的物质就是你可以放在火柴盒里的小金块。”对于这样一条信息，人们可以做出什么回应呢？在1914年，我们大多数人的回答是 —— “闭嘴，别胡说八道。”

当然，这并不是无稽之谈，科学家最终证实了这一点。而正是白矮星的独特性质产生了新星。如果一颗白矮星离伴星足够近，它就会从伴星的外层大气中吸走物质（通常是氢）。氢落在白矮星非常热的表面，它的原子在热核爆炸中融合成氦。对于新星来说，这种现象发生在恒星的整个表面，产生强烈、明亮的光，可以观察几个星期。

因此，天文学家西蒙娜·斯卡林吉和同事们惊讶地发现，在分析美国宇航局凌日系外行星勘测卫星（TESS）的数据时，发现了类似于新星的明亮闪光，只持续了几个小时。TESS 是于2018年发射，其任务是通过寻找恒星光线的周期性变化，来寻找太阳系外的行星 —— 这是可能有系外行星围绕这样一颗恒星运行的证据。

进一步的调查发现了另外两个类似的事件，天文学家将其称为“微新星”。其中两个事件是在已知的白矮星上观察到的。该团队依靠欧洲南方天文台的甚大望远镜的额外观测，确认第三颗也是白矮星。

但是，为什么这些热核爆炸的位置如此奇怪呢？发表在《皇家天文学会月刊》上的一篇后续论文提出，微新星可能是由一颗正在增生的白矮星上的物质的磁约束引发的。这颗恒星强大的磁场向磁极输送物质，引发了受磁场限制的热核爆炸。

上图：杜伦大学的天文学家西蒙娜·斯卡林吉是发现三颗微新星的团队的一员。

荷兰内梅亨大学的天文学家保罗·格鲁特解释道：“我们现在第一次看到，氢聚变也可以以局部的方式发生。氢燃料可以包含在一些白矮星的磁极底部，所以聚变只发生在这些磁极。这导致微聚变炸弹爆炸，其强度约为新星爆炸的百万分之一，因此被称为‘微新星’。”

下一步是，确定更多的微变异事件来验证这一假设。天文学家西蒙娜·斯卡林吉认为：“它们应该会有很多，只是真的很难找到。在发现了更多的微新星后，我们有望尝试并发展我们的理论，即当物质被磁性限制在白矮星上时，热核爆炸实际上是如何发生的。”

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