可以观测到的新星，原来只是冰山一角！

东未红

大约35年前，科学家们提出了一个当时很超前的观点：即被称为新星的巨大氢弹在喷发后经历了一个非常长的生命周期，经过数十万年的默默无闻，然后重新建立起来，再次成为羽翼丰满的新星。一项新研究首次完全模拟了这个观点，并纳入了目前已知控制这些系统的所有反馈因素，支持了最初的预测，同时揭示了新的细节，其研究成果发表在《自然天文学》期刊上。


研究表明：所观察到遍布宇宙的新星只代表了这些已知灾难性变量的几个百分点，其余的则“隐藏”在冬眠中。最初研究的主要作者、也是这项新研究的合著者之一、美国自然历史博物馆天体物理部馆长迈克尔·沙拉(Michael Shara)说：我们现在已经量化了几十年前的观点，即这些系统中的大多数新星都在深度“冬眠”等待苏醒，而我们还没有确认它们的存在。


目前观测到的新星只是冰山一角，以前错误地认为，制造新星的类新星双星和矮新星代表着外面的一切，然而能制造新星的系统比想象的要普遍得多。当一颗像太阳这样的恒星，一颗黄矮星被一颗白矮星蚕食时，灾难性的双星系统就会发生。白矮星形成了一层临界的氢气，它从红矮星那里偷走了氢气，然后氢气就像一个巨大的炸弹一样爆炸了。


这种爆炸会产生一束光，使白矮星在一段时间内比太阳亮100万倍，时间从几天到几个月不等。在一次喷发之后，一颗新星变成了“类新星”，然后是一颗矮新星，然后，在一次所谓的分离双星冬眠之后，它又回到了一颗类新星的矮小新星，然后又变成了一颗新星，一次又一次地重复这个循环，在数十亿年的时间里，重复了多达10万次。就像蛋、毛毛虫、蛹和蝴蝶都是同一个有机体的生命阶段一样：


这些双星在它们生命的不同阶段都是相同物体。在这项新的研究中建立了一组模拟，以跟踪数以千计的新星喷发及其对红矮星同伴的影响。目标是从数量上证明激变双星系统演化是周期性的，并且是由两颗恒星之间的反馈驱动。然而30年前，20年前，甚至10年前，都没有足够的计算能力做到这一点。发现，灾难性的双星并不是简单地在四种状态（新星、类新星、矮新星和分离双星）的一生中交替出现。


新生双星，在系统生命的前几个百分之一，只在新星和类新星的状态之间交替。然后，在接下来的10%寿命里，双星会交替进入三种状态：新星、类新星和矮新星。在剩下的90%的寿命中，它们会在所有四个状态中持续循环。此外，研究表明，今天观察到的几乎所有新星都发生在双星系统生命的开始阶段，而不是末期，速度大约是每10000年一次，而不是每几百万年一次。


从统计上讲，这意味着我们观察到的系统（那些总是突然关闭的系统）是新生系统。这只是现存双星总数的5%左右，绝大多数处于分离状态，我们一直在忽视它们，因为它们是如此微弱和常见，知道它们就在那里，现在我们只需要努力找到它们，并将它们与新星联系起来。
博科园｜研究/来自：美国自然历史博物馆
参考期刊《自然天文学》
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