天文学家在死亡恒星周围发现神秘冲击波

天文学家在一颗死亡恒星的四周发现彩虹般的美丽冲击波，令人惊叹。但这项发现让他们感到不解，因为依据已知的所有机制，这种结构是不应该存在的。它挑战了人们对死亡恒星如何与其周围环境相互作用的理解。

欧洲南方天文台（European Southern Observatory）在1月12日发布的新闻稿中指出，在特定条件下，恒星喷出的气体和尘埃会与周围环境发生碰撞，进而产生冲击波。天文学家藉由该天文台的甚大望远镜（Very Large Telescope）在一颗已经死亡的小型恒星周围发现了冲击波。

这颗被命名为RXJ0528+2838的死亡恒星位于730光年之外，它就像太阳和其它恒星一样围绕着银河系的中心旋转。随着它的移动，它会与弥漫在恒星之间的空间中的气体相互作用，产生了一种被称为艏震波（bow shock，又称弓形震波）的冲击波。

参与这项研究的英国华威大学（University of Warwick）研究员塞古拉（Noel Castro Segura）解释说，艏震波是一道弧形的物质，类似在船头前方形成的波浪。它们通常是由恒星外流的物质产生的，但在RXJ0528+2838的案例中，目前已知的任何机制都无法完全解释观测结果。

“外流”是天文学家用来描述从天体喷出的物质之术语。共同主导这项研究的波兰科学院哥白尼天文中心（Nicolaus Copernicus Astronomical Center Polish Academy of Sciences）博士后研究员伊尔凯维奇（Krystian I?kiewicz）说：“我们的观测揭示了一种强大的外流，依狙桃们目前的理解，这种外流不应该存在。”

值得注意的是，RXJ0528+2838是一颗白矮星——垂死的低质量恒星遗留下来的核心，它有一颗类似太阳的伴星围绕其运行。在这样的双星系统中，伴星的物质会转移到白矮星上，通常会在白矮星周围形成吸积盘。当吸积盘为白矮星提供能量时，部分物质也会被抛射到太空中，形成强大的外流。

然而，RXJ0528+2838没有吸积盘的迹象，这使得围绕这颗恒星的外流与其形成的星云之起源成为一个谜团。

这个艏震波的形状和大小表明，这颗白矮星在过去至少1,000年里一直在喷出强大的外流。科学家并不确切知道一颗没有吸积盘的死亡恒星如何维持如此长久的外流，但他们确实进行了推测。

伊尔凯维奇解释说，他们知道这颗白矮星拥有强大的磁场，这一点已得到甚大望远镜的多单元光谱探测器（Multi Unit Spectroscopic Explorer，MUSE）所取得的资料的证实。该磁场将从伴星窃取的物质直接引导至白矮星上，无需在其周围形成吸积盘。

伊尔凯维奇说：“我们的发现表明，即便没有吸积盘，这些系统也能驱动强大的外流，这揭示了一种我们尚未了解的机制。这项发现挑战了物质在这些极端双星系统中如何运动和相互作用的传统观点。”

这些研究结果暗示了一个隐藏的能量来源的存在，很可能就是强大的磁场，但正如该研究的报告撰写人之一、英国杜伦大学（Durham University）副教授斯卡林吉（Simone Scaringi）所说的，这个“神秘引擎”仍有待进一步研究。

资料显示，该磁场目前的磁场强度仅足以驱动持续数百年的艏震波，因此它只能部分解释天文学家观测到的现象。为了更加了解这种无吸积盘的外流，天文学家还需要研究更多的双星系统。

正如斯卡林吉所预测的，欧洲南方天文台即将建成的极大望远镜（Extremely Large Telescope）将协助天文学家研究更多此类系统与更暗淡的系统，并详细探测类似的系统，最终有助于了解至今仍未获得解释的神秘能量来源。

上述研究成果于1月12日发表在《自然?天文学》（Nature Astronomy）期刊上。