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2083

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争取活到2083年,见证这颗恒星的爆炸,成为夜空中最亮的星

目前位于天箭座的暗星VSi(即VS星),即使在中型望远镜中也几乎看不见。然而大约在2083年,这颗恒星将会爆炸,变得和比夜空中可见的最亮恒星天狼星还要明亮。在这次爆炸期间,VS星将是银河系中最亮的恒星。路易斯安那州立大学物理与天文学系的天文学家BE.Shf、JhFk和MChz首次在美国天文学会火奴鲁鲁第235届会议上提出了这一预测,那么到2083年你多少岁了?

路易斯安那州立大学物理与天文学系名誉教授布拉德利·E·谢弗(BE.Shf)说:我们现在对VS星未来有一个强有力的预测,在接下来的几十年里,这颗恒星将迅速变亮。大约在2083年,它的吸积率将灾难性地上升,以令人难以置信的高速度将质量溢出到白矮星上,这种物质会燃烧殆尽。在这种死亡螺旋的最后几天,伴星的所有质量都将落到白矮星上,从合并恒星产生超大质量的风,看起来比天狼星还要明亮,甚至可能像金星一样明亮。

VS星是一个被称为食变双星(CV)大而多样的恒星系统,由一颗普通恒星组成,在双星轨道上围绕一颗白矮星运行,在那里,正常恒星的质量正在慢慢落到白矮星上。食变双星包括多种类型的双星,通常具有壮观的行为。VS星是所有食变双星中最极端的,大约比所有其他已知食变双星亮度高100倍,并为巨大的恒星风提供动力,相当于最大质量恒星死亡前的风力。这两个极端性质是因为正常恒星质量是白矮星的3.9倍。

在所有其他已知的食变双星中,白矮星比绕轨道运行的正常恒星质量更大,所以VS星是完全独特的。之前,天文学家们已经研究过VS星,意识到它是一个具有极端性质的不寻常系统。然而,没有人意识到双星轨道正在以非常快的速度旋转。这一认识来自于对VS星亮度的常规测量,这些照片现在存档在哈佛大学天文台,提供了可以追溯到1890年的详细历史。令人吃惊的是,从19世纪90年代初到近十年,VS星已经系统地变亮了10倍,2.5个星等。

这一史无前例的行为,得到了从美国变星观测者协会(AAVSO)数据库收集的档案数据证实,数据显示,从1907年到近几年,VS星的亮度增加了近10倍,即2.4星等。到了1989年,VS星的发光度呈指数级增长,时间尺度翻了一番。这种变亮只能在正常伴星质量下降速度呈指数增长的情况下才能产生,最终是因为双星轨道正在快速地向内旋转。考虑到轨道的快速衰变,VS星命运是注定的,关键而简单的物理学源于VS星的伴星比白矮星质量大得多,因此迫使质量传输率呈指数上升。

预计未来几十年,VS星将随着亮度的增加而快速螺旋状上升。不可避免地,这种螺旋状旋转将达到高潮,正常恒星中的大部分气体,将在最后几周和最后几天内落到白矮星上。这种下降的质量将释放出巨大的引力势能,推动前所未有的恒星风。这一切都将在最后几周和最后几天内达到顶峰。这个爆炸性的事件将在一个月内达到峰值亮度,两颗星合并成一颗星。合并最终结果将产生一颗单星,它有一个简并的白矮星核心,一个氢燃层,被一个巨大的气体包层包围,其中大部分是氢气。

不确定度为±16年

从89年加倍时间尺度的关键输入,可以直接计算VS星的未来演化,所有这些都使用描述涉及许多物理机制的标准方程。由于最终合并事件将在2083年左右发生,所以计算给出了一个强有力的答案,说明了螺旋合并发生时的亮度。这个日期的不确定度为±16年,主要是由于历史记录中亮度的巨大内在抖动,没有完美地衡量加倍的时间尺度。因此,合并时间大约在2067到2099年之间,最有可能在此范围的中间附近。

因此,VS星将在夜空中显得惊人的明亮,这比一个多世纪前已知最亮的新星(-0.5)要亮很多,上一次任何‘客星’看起来更亮是在1604年开普勒的超新星。届时全世界的人都知道,他们将看到一颗奇妙的客星作为天空中最亮的星星,闪耀一个月左右。不过2083年左右也是一个比较遥远的未来,你能等到那个时候吗?也许这是一个伤感的问题,毕竟岁月不饶人,生命有尽时啊!

博科园|研究/来自:路易斯安那州立大学

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夜空中最明亮的存在!两颗恒星可能在2083年相撞,不知道有多少人能亲眼见证

据国外媒体报道,科学家们预测,银河系中的两颗恒星将在未来的某一天相撞,由此产生的爆炸一时间将成为夜空中最明亮的存在。科学家还不确定这件事发生的确切时间,但估计将会在本世纪末。

VSi是射手座中一对黯淡的双星,距地球约7800光年。该双星系统自1890年以来,亮度便一直在规律性地增加,说明这两颗恒星正在越靠越近,并且其中一颗恒星正在夺取另一颗恒星的物质。路易斯安那州立大学的研究人员做了一系列计算,预测了这两颗恒星可能相撞的年份,结果是2083年,前后可能浮动16年时间。

“在连续几周的时间里,这将成为夜空中最明亮的星体。”参与此次计算的作者之一、路易斯安那州立大学教授胡汉·弗兰克(JhFk)表示,“它甚至可能比金星还要明亮。不过我们目前还无法断言。”

VSi是一个激变双星系统,其中包含一颗恒星,围绕一颗白矮星旋转,并不断将自身物质“倾注”到白矮星中,极为变化多端。虽然从地球上看去较为黯淡,但它其实是同类天体中最明亮的之一。通常来说,双星系统中的白矮星一般更重,但在这套系统中,那颗普通恒星反而更重。

该研究团队分析了自1890年至今对这颗恒星的观测记录。有两套各自独立的数据库显示,该天体的亮度在这段时间内足足增长了10倍。研究人员将这一信息输入了一套数学模型,而该模型的预测结果显示,这颗恒星将向白矮星持续输出越来越多的物质,导致自己沿着一条螺旋形轨迹不断靠近白矮星,最终与白矮星相撞、释放出大量能量,由此产生的明亮光芒将持续数周。接下来,随着光芒逐渐黯淡,该恒星会渐渐转变为另一种天体。弗兰克猜测它可能会变成一颗红矮星,不过目前还无法确定。研究人员们近日在夏威夷檀香山举办的第235届美国天文学会大会上展示了自己的研究结果。

但这些结果仅仅是预测而已,前提是过去120年间的观测结果正确无误地体现了该双星系统的演化过程,并且未来不会再发生意外变化。预测可能出错,并且常常出错。有一项类似的预测认为,2022年会发生一次从地球上可见的超新星爆发,而科学家已经对此提出了质疑。

但受邀审核此次计算结果的研究人员认为,这项预测完全有可能实现。“VSi在历史记录上一直是一个独特的激变双星系统,因为其中的恒星伴星远比其它系统中的恒星重得多,白矮星的亮度也比其它白矮星强得多。”美国卡尔文大学教授拉里·莫尔纳(LM)指出,“路易斯安那州立大学的研究团队进一步挑明了这些特性,离揭开该双星系统不断变亮之谜又近了一步,并且从中得出了唯一符合已知全部信息的结论(该系统将在本世纪末发生大爆发)。”

美国自然历史博物馆馆长、天体物理学教授迈克尔·沙拉(MihSh)也认为这项研究很合理。不过他认为该研究提出的误差线(即预测年份前后浮动16年)可能范围略窄,并且这套模型可能忽略了一些潜在的影响。例如,随着该系统中的白矮星亮度不断增加,这可能会反过来影响它吞噬另一颗恒星物质的速度。但他仍然表示:“能够提前数十年预测这样一起天文事件,充分体现了简单、优雅的物理学的力量。”

路易斯安那州立大学的研究团队认为,随着媒体关注度不断提升,可能还会有天文学家对他们的工作提出质疑。但如果这项预测通过了考验,不知道有多少人能活到那个时候、亲眼见证这起事件的发生。

2083 年天箭座 V 系统或经历超新星爆发,暂成银河系内最亮光源

前段时间,距离地球仅600光年的红超巨星「参宿四」即将爆炸的新闻引人注目,但距离爆炸时间点可能还要上万年;最近一篇新研究指出,天箭座V联星系统中的2颗恒星可能更快经历超新星爆发,最快在本世纪末爆炸,将暂时成为银河系中最亮光点源。

天箭座V(VSi)属于激变变星(Civi,CV)联星系统,由一颗约0.9倍太阳质量的白矮星与一颗约3.3倍太阳质量的主序星组成。

然而在其他已知的CV系统中,天箭座V是最不寻常、最极端的系统,首先,一般来说白矮星质量都比伴星还要大,然而天箭座V系统是白矮星质量比其伴星还要小;其次,天箭座V系统的发光强度比其他已知的CV系统还要高100倍。

自上个世纪以来,天箭座V系统的亮度已增加至原来的10倍左右,如此迅速的增亮只能说明该系统的白矮星即将吞噬主序星、经历超新星爆发。

上一次恒星爆炸的残留物,V838Mi。

科学家计算出最终合并事件将发生在2083年左右,不确定性±16年,届时白矮星吸积率将急剧上升,来自伴星的大量物质以难以置信的速度落到白矮星表面,释放出巨大引力势能并产生强大恒星风,爆炸后一个月内将达到最高亮度,有望暂时成为银河系中最亮的光点源,如果看向地球夜空,可能跟天狼星甚至金星一样明亮,而这2颗恒星最后会合併为单颗恒星,也就是红巨星。

科学家表示,天箭座V爆发事件也许没有1604年着名的开普勒超新星(SN1604)事件那么明亮,当时开普勒超新星的亮度就连在白天也能看见,持续约3周,但天箭座V的爆炸亮度至少也能通过肉眼观察到。

编辑:AI智慧

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