安徽省科园创业中心,安徽海外学者创业中心户型图

天文学家可以从恒星发出的光中学到很多东西。例如,颜色可以显示恒星的表面温度以及恒星内部和周围的元素。亮度与恒星的质量有关。对于许多恒星来说,亮度是波动的,有点像闪烁的蜡烛。由加州大学圣巴巴拉分校马斯库普费尔领导的一组科学家现在发现了一种新的

  

  天文学家可以从恒星发出的光中学到很多东西。例如,颜色可以显示恒星的表面温度以及恒星内部和周围的元素。亮度与恒星的质量有关。对于许多恒星来说,亮度是波动的,有点像闪烁的蜡烛。由加州大学圣巴巴拉分校马斯库普费尔领导的一组科学家现在发现了一种新的脉冲发生器,其亮度每五分钟改变一次,其研究结果发表在《天体物理学》上。

  

  

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  加州大学圣巴巴拉分校卡夫瑞理论物理研究所(KITP)的博士后学者库普弗说:许多恒星都有脉动,即使是太阳也有非常小规模的脉动。由于其温度、半径或两者的周期性变化,真实的脉冲发生器可以改变其亮度约10%。通常,径向脉动的亮度变化最大。当整颗恒星的大小发生变化时,它们会‘吸气’和‘呼气’。通过详细研究脉动,天文学家可以了解这些恒星的内部特征。

  

  

  起初,来自库普弗和加州理工学院的科学家在茨威基瞬态观测设施(帕洛玛天文台)的观测中寻找脉动周期小于1小时的双星。其中四个非常突出,因为亮度在短短几分钟内发生了巨大的变化。随后的数据很快证实它们确实是脉冲发生器。库普费尔与加州理工学院的合作者、加州大学圣巴巴拉分校前博士生埃文鲍尔(Evan Bauer)和KITP主任拉斯比尔德斯坦(Lars Bildsten)合作,现在已经确定这些突出的恒星是热的亚矮星脉冲星。

  

  

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  亚矮星是直径约为太阳十分之一的恒星,质量在太阳的20%-50%之间。它们非常热,表面高达50000摄氏度,而太阳的温度只有6000摄氏度。这些恒星已经将核心中的所有氢融合成氦,这解释了为什么它们的脉动如此之少,如此之快。这一发现令人惊讶。科学家之前并没有预测到这些恒星的存在,但现在回想起来,它们符合恒星演化的主要模型。由于这些恒星的质量较低,研究小组认为它们起初是典型的类太阳恒星,其内核将氢凝结成氦。

  

  

  耗尽核心的氢后,恒星膨胀到红巨星阶段。通常,恒星将达到其最大半径,并开始在核心深处融合氦。然而,科学家认为,这些新发现的恒星外层是在氦变得足够热、密度足够大以至于能够聚变之前,被一颗伴星偷走的。在过去,热亚矮星几乎总是与变成红巨星的恒星有关,核心开始与氦融合,然后被伴星剥离。新的发现表明,这组恒星包括不同类型的恒星,其中一些将经历氦聚变,而另一些则不会。

  

  

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  恒星的脉动使科学家能够检测质量和半径,并将这些测量结果与恒星模型进行比较,这在以前是不可能的。现在我们可以通过将它们与相对冷的氦组成的低质量核的理论模型相匹配来理解这种快速脉动。天空观测正在改变天文学,茨威基瞬态观测设备正在帮助开发这种方法。这一最新结果是一个完美的例子:通过在短短几分钟内观察遥远恒星的脉动,天文学家获得了对恒星演化的意外见解。

  

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