@ 2014.06.24 , 15:13

宇宙中已知最小的白矮星是颗地球大小的钻石

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如果我们死去,如果没有心灵手巧的殡葬师帮我们保存尸体,我们的尸体很快就会烂成烂泥一样恶心的化学粘液和一堆骸骨。上面说的是人类的消亡过程,天体也有死亡的时候,太阳会在耗尽最后的氢储备后成为一颗摧毁太阳系的红巨星,最后太阳开始从内部坍缩,形成一颗有着极高温度的碳核。

太阳在经历了恒星死亡的红巨星阶段后,发出这辈子最后一阵猛烈的太阳风,最后,会形成一颗小小的,但密度极高的白色块——一颗白矮星。作为恒星尸体的白矮星会持续冷却,整个冷却会过程可能会永远持续下去。美国国家无线电天文观测台(National Radio Astronomy Observatory,简称NRAO)的最新观察显示,白矮星最终的归宿是结晶碳——完全可以称为钻石的结晶碳。在宇宙中达到这个状态的恒星应该不在少数,但是NRAO这次观测到的这颗小、冷、暗的白矮星是已观测到的白矮星中最小、温度最低的白矮星。

白矮星依旧有质量,利用这点,可以帮助我们在相对遥远的宇宙发现暗淡的小型天体,例如太阳系以外的行星。更具体的说,天文学家可以通过引力透镜,精确定位太阳系外行星的位置。

这颗新白矮星的成功发现都要归功于临近的脉冲星PSR J2222-0137。这颗脉冲星每秒自转300次,人们刚发现它时就推断它的旁边可能有一颗中子星或非常非常暗的白矮星。脉冲星是宇宙中非常惹眼的无线电波振荡器,科学家利用脉冲星发出的电波探测其它天体的位置。在甚长基线阵列射电望远镜(Very Long Baseline Array radio telescope)工作的天文学家Adam Deller已经密切监视了PSR J2222-0137两年时间,搜集了足够数据,足以精确定位这颗脉冲星和地球的相对位置。利用这些数据,科学家可能可以利用NRAO位于弗吉尼亚西部的绿岸望远镜(Green Bank Telescope)定位这颗脉冲星。

利用PSR J2222-0137发出的快速脉冲信号,绿岸望远镜的研究人员最终得以观察到这颗脉冲星相邻的另一颗白矮星伴星——两颗天体围绕彼此互相旋转,甚至扭曲了周围时空。脉冲星从A点到达B点时发出信号的微小延迟暴露了它旁边的伴星,这种延迟隔几天才会出现一次。延时也暴露了两颗天体的质量,最终科学家算出脉冲星的质量约为太阳质量的12倍,白矮星的质量是脉冲星的1.2倍。

但是还没完,观察团队注意到白矮星有一点非常奇怪,鉴于白矮星的质量和离地球的距离,应该很容易就可以用光学望远镜或红外线望远镜观测到,但事实却并非如此:无论是智利的南方天体物理研究望远镜还是夏威夷的凯克望远镜都没有任何斩获。科学家没有找到任何应该属于一颗恒星尸体的东西——只是冰冷、黑暗的大质量物质。这颗白矮星的年龄也非常古老:约为110亿年,和我们生活的银河系差不多。

“在我们最新的图片中,显示应该存在一颗比其它围绕中子星旋转的白矮星暗100倍的伴星,只有已知所有白矮星亮度的1/10,但是从图片里我们什么也看不到,”在研究综述中团队成员Bart Dunlap说。“如果那里应该有一颗白矮星,当然是肯定有的,一定是一颗极冷的白矮星。”

在如此低温的条件下,构成恒星的碳元素肯定已经结晶,形成一颗钻石白矮星。不过,如果我们想要捕获这颗白矮星,必须跨越900光年才行。

本文译自 Vice,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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