索菲亚发现了一种新型的恒星爆发

安娜希·班得瑞

天文学家利用SOFIA(用于红外天文学的平流层天文台)发现了一些独特的东西:一种新型的恒星爆发，这种爆发在所研究的这类系统中是前所未见的。通过一些科学探测工作，他们能够确定使这次爆发不同的特征，将其置于自己的全新类别中。

在所谓的经典新星中，白矮星——恒星演化最后阶段的致密残余——积累了来自附近类似太阳的伴星的物质。从伴星吸收的物质在白矮星表面堆积，直到极端的压力和密度导致核爆炸，将物质从白矮星表面喷射出来。这产生了持续几周到几个月，有时甚至几年的明亮的光爆发。这对恒星合在一起称为激变变星。

描述:艺术家描绘了一个剧变的变量，其中一颗白矮星(白色/蓝色)正在从它附近的类太阳伴星(黄色)吸积物质。这种物质在白矮星周围形成一个圆盘，直到不稳定性导致爆炸和明亮的光爆发，被称为新星。鸣谢:NASA/SOFIA/L. Proudfit

相比之下，矮星和经典新星发生在同一类系统中，但原因不同。这种类型的新星发生在白矮星周围的圆盘变得不稳定，导致爆发，其威力和亮度远不如经典新星。这些爆发只持续几天，但发生得更频繁。

SOFIA观测到的灾变变星V1047 Cen，一颗白矮星及其类太阳伴星-在2005年作为一颗经典新星爆发(新星Centauri 2005)。但14年后的2019年4月，这个系统慢慢开始重新变亮。

在V1047 Cen开始再次变亮后的第88天和第89天，由密歇根州立大学天文学家Elias Aydi博士领导的研究小组使用SOFIA上的预测相机分析了该系统。他们最初认为重新变亮是一颗矮星的标志，但是，与矮星不同的是，这颗新星持续了相当长一段时间。

“矮星新星的问题是它们通常发生得相对较快。他们中的大多数人倾向于迅速上升到顶峰，然后迅速下降，他们不会在顶峰花太多时间，”Aydi说。据我们所知，最长的矮新星案例已经有100天左右了。V1047岑接着400。“如果这是一颗矮星，那将是一颗破纪录的新星。”

了解系统周围气体的温度通常是了解正在发生什么的重要线索。在这种情况下，研究人员使用索非亚光谱揭示温度，这表明由于爆发加热，有助于证明它不仅仅是一个典型的矮星。

由于特征与经典新星和矮星新星都不一致，天文学家试图为这一不寻常的事件提出另一种解释。

“我们就像是，‘这里有一些非常有趣的东西，我们需要试着解释它，’”Aydi说。

为了补充索非亚的数据，该小组还使用了近十几个其他仪器进行了观察，涵盖了v 1047 Cen 400天活动的大部分内容。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，这种爆发在这种类型的系统中从未见过。这一发现揭示了在这些类型的突变变量中可能发生的新情况。

“它绝对不是经典新星，但绝对是比矮星更强的东西。这是介于两者之间的东西，可能是不同过程或爆发的组合，”Aydi说。

这种爆发的组合通常被称为组合新星，并被观察到发生在具有白矮星和巨大伴星的系统中，但没有证据表明V1047 Cen中有巨星——如果有，我们将能够看到它。V1047 Cen中的白矮星不是一颗巨星，而是一颗类似太阳的伴星。此外，观察到的突出特征并不完全像在组合新星中看到的那样。这使得2019年V1047 Cen的爆发非常奇特——这是在经历了最近经典新星爆发的灾难性可变系统中首次看到的。

找出导致这种爆发的原因是理解V1047 Cen以及未来可能发现的其他类似不寻常爆发的关键。首要步骤之一将是确定白矮星及其类太阳伴星绕其质量中心运行的速度，这将需要额外的观测。

SOFIA是美国航天局和德国航天局在德国航天中心的一个联合项目。德国航天中心为这次飞行任务提供了望远镜、预定的飞机维护和其他支持。美国宇航局位于加利福尼亚州硅谷的埃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索非亚研究所合作管理索非亚计划、科学和任务运作。这架飞机由美国宇航局位于加利福尼亚州帕姆代尔的阿姆斯特朗飞行研究中心703号楼维护和运营。索非亚在2014年实现了完全的运行能力，并在2022年9月29日完成了最后一次科学飞行。