研究称极其巨大的白矮星从Hyades星团逃逸

往事随风760

这张图片展示了离我们最近的星团Hyades星团。Hyades星团由于其位置而被充分研究。为什么Hyades里的白矮星这么少？鸣谢:美国国家航空航天局、欧空局和STScI

（）据今日宇宙（埃文·高夫）：Hyades星团距离我们只有153光年。在这么短的距离内，它在金牛座中用肉眼是可见的。它的接近让专业天文学家比其他感兴趣的物体更容易观察到它。Hyades包含数百颗年龄相似的恒星——大约6.25亿年——相似的金属含量和相似的空间运动。

但是Hyades星团缺少了一些东西:白矮星。他们明显缺乏，只有八个在集群的核心。他们去哪里了？

Hyades星团相当不起眼。对它的研究为天文学家理解星团创造了一个基准。但是它至少有一个缺点，那就是它缺少白矮星。这是理解Hyades的绊脚石。然而，一项新的研究发现了一个被逐出星团的。这是一颗超大质量的白矮星，它突破了这种恒星残骸的质量极限。它是如何融入的？

这项新研究的标题是“一颗极其巨大的白矮星从Hyades星团中逃脱”它已经提交给《天体物理学杂志》发表，目前可以在arXiv预印本服务器上获得。主要作者是不列颠哥伦比亚大学物理和天文系的大卫·米勒。

像Hyades这样的疏散星团只是松散地结合在一起，随着时间的推移，它们会通过与气体云、其他星团以及星团成员之间的相互作用而失去恒星。米勒和他的合作研究人员检查了Hyades中白矮星的缺乏，作为重建Hyades星团的一种方法。如果他们能够识别已经被驱逐的恒星，特别是白矮星，他们就可以拼凑出星团的历史。



Ia型超新星爆发前双星系统的艺术家视图。鸣谢:亚当·马卡连柯/W. M .凯克天文台

幸运的是，ESA的Gaia航天器已经跟踪了银河系中超过10亿颗恒星，给了Miller和他的同事们大量的数据汇编来进行搜索。该团队发现了三颗超大质量白矮星，运动学表明它们可能已经离开了Hyades星团。其中两个的质量范围使得它们不太可能来自海卫一，但第三个却不是。作者写道，那个物体“似乎是星系团的大概率逃亡者”。

白矮星和太阳一样大，但是和地球一样大。它们是由电子简并物质构成的，很久以前就离开了核聚变的生活。它们释放的唯一能量是残余热能。

白矮星是银河系中大约97%的恒星的最终状态。它们受钱德拉塞卡极限控制，只能有大约1.44个太阳质量。如果它们获得更多的质量，通常是从双星伴星中吸取，它们就会爆炸成为1a型超新星，白矮星的全部质量都会消散到太空中。

Hyades的逃逸白矮星被称为超大质量白矮星。这些类型的白矮星有1.10或更多的太阳质量。这远低于钱德拉塞卡极限，但远高于大约0.6个太阳质量的白矮星平均质量。在白矮星的天体物理学研究中，它们是重要的异常值。大质量白矮星通常来自双星对中的两颗恒星，其中一颗白矮星从另一颗吸取物质，从而增加其质量。

但是Hyades超大质量白矮星的质量是太阳质量的1.317倍，年龄与单一的祖先一致。它可能是最大的来自单一祖先的白矮星，也是最大的与疏散星团紧密相关的单一祖先恒星。



研究中的这张图展示了该团队的一些成果。它将Hyades星团中所有潜在的逃逸白矮星候选体显示为不同颜色的点。三个主要候选标记为WD1至WD3。黑点是WDs，其运动学表明从Hyades逃逸，但可能太老了，不适合作为潜在的过去的集群成员。橙色的点很可能是从Hyades逃逸出来的WDs，但它们的质量小于1.00倍太阳质量，更有可能是闯入者，而不是长期的星团成员。鸣谢:米勒等人2023。

研究人员写道:“假设有一个单一恒星演化形成通道，我们估计该候选者有97.8%的机会是Hyades的真正逃脱者。”

为什么这颗不起眼的星星如此重要？因为它通常需要两颗恒星，其中一颗从另一颗吸取质量，才能产生这么大的白矮星。

“这为从单祖恒星产生的白矮星提供了一个关键的观测基准，证明了单星可以产生质量接近钱德拉塞卡极限的白矮星，”研究人员在他们的论文中解释道。

虽然Hyades在大多数方面并不起眼，但它如此之近，以至于天文学家可以探测到更老、更冷的白矮星，然后更精确地追踪它们的起源。这使得研究人员能够非常详细地研究这个星团。由于Hyades是如此不起眼，该小组的结果可以在某种程度上扩展到一般的疏散星团。

作者在结论中写道:“结合Hyades星团的不起眼性质和其邻近性的好处，表明疏散星团可能正在产生超大质量的白矮星，包括推动钱德拉塞卡极限的白矮星，这比以前想象的更常见。”

在天空中不难找到Hyades。猎户座的腰带正好指向它。如果你想看的话，最好在11月、12月和1月期间从北纬地区观看。用肉眼看，它像一个由大约20颗恒星组成的“V”形。好的双筒望远镜可以将这个数字提高到100左右。