http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1263 PSR J2222-0137 和 PSR J2222-0127 一樣嗎???
類似文章有 0127 0137 都有
美國威斯康辛大學密爾瓦基分校(University of Wisconsin-Milwaukee)David Kaplan等天文學家發現一顆可能為迄今最冷、最暗的白矮星。這個古老的恆星殘骸溫度如此之低,使得白矮星中的碳成分結晶成鑽石,形成一顆地球大小的鑽石天體。這顆白矮星的年齡可能和銀河系一樣老,達110億年左右。
溫度這麼低的白矮星,因為非常暗,所以非常難以發現並仔細研究。Kaplan等人利用美國國家電波天文台(National Radio Astronomy Observatory,NRAO)綠灣望遠鏡(Green Bank Telescope,GBT)=綠岸望遠鏡
和特長基線電波陣列(Very Long Baseline Array,VLBA)和其他天文台進行觀測,最後才終於捕捉到這顆特別的天體。
質量與太陽類似的低質量恆星演化到生命末期時,並不會發生超新星爆炸,而是默默地將恆星原來的外層大氣向外擴散而形成行星狀星雲,核心部分則收縮而形成體積與地球相當的白矮星,使白矮星密度頗大,因此天文學家視白矮星為「緻密的恆星殘骸」之一。白矮星主要成分為碳和氧,由於核心已無法經由核融合反應提供能量來源,只能緩緩消耗殘餘的能量,所以白矮星的溫度會逐漸降低,時間可長達數十億年,所以從白矮星溫度的高低,便可估算白矮星的年齡大小。
質量比太陽大許多的中高質量恆星演化到生命末期時,會發生超新星爆炸,使原恆星的核心部分在此過程中可能形成比白矮星更緻密的中子星或黑洞。中子星會因磁場而向兩極發出電波束,隨著中子星自轉,電波束週期性掃過地球方向,如同夜間放光的燈塔一樣,地球上的電波望遠鏡便可接收到電波脈衝訊號,這類中子星又稱為波霎或脈衝星。
新發現的這顆低溫白矮星與波霎PSR J2222-0137組成一個雙星系統,兩者互繞一周僅需2.45天。天文學家是先透過GBT偵測到PSR J2222-0137的電波脈衝,詳細觀測後才發現PSR J2222-0137每秒約轉動30幾圈,而且它還擁有一顆伴星。起初並不確定這顆伴星是個中子星,或比較可能的低溫白矮星。因此荷蘭電波天文研究所(Netherlands Institute for Radio Astronomy,ASTRON)天文學家Adam Deller利用VLBA對這顆波霎進行長達2年的追蹤監測,確認這顆波霎的位置和距離分別位在寶瓶座方向和900光年。這項資料有效地縮減脈衝抵達地球的時間點。
應用愛因斯坦的相度論,這些研究學者可研究伴星重力如何扭曲空間,以致於當波霎行至伴星後方時,波霎發出的電波訊號穿過此扭曲空間後會延遲抵達地球。從延遲時間長短,天文學家們便可測定它們公轉軌道的朝向,以及兩星各自的質量。測量結果是波霎本身的質量約為1.2倍太陽質量,伴星則為1.05倍太陽質量。
這些資料強烈指出波霎PSR J2222-0137的伴星不可能是中子星,因為它們的軌道太過規律有序,不太可能是第二顆超新星爆炸後該有個狀況。
知道這個白矮星高精確度位置,及它在這個距離應該有多明亮等的訊息後,這些天文學家相信他們應該可以在可見光和紅外光波段捕捉到這顆白矮星。然而,無論是智利南方天文物理研究望遠鏡(Southern Astrophysical Research telescope,SOAR),還是夏威夷10米凱克望遠鏡,都偵測不到這顆白矮星。幾經掙扎,最後取得的影像顯示這顆伴星比其他已知與中子星互繞的白矮星還暗100倍左右,也比任何已知白矮星還暗10倍左右。這代表如果波霎PSR J2222-0137的伴星真的視(是) 白矮星,哪麼這顆白矮星的表面溫度必定非常低。他們估算這顆白矮星的表面溫度低於絕對溫度3000K(約攝氏2700度);相較之下,我們太陽的核心溫度約1500萬K,比這顆白矮星表面溫度還高5000倍左右。
這些天文學家相信:像這樣低溫、收縮成形的恆星必定擁有大量結晶碳,而且或許就是鑽石這種大眾最愛的碳結晶型式。天文學家也曾發現過其他這類天體,而且理論上,這類天體並非很罕見,只不過因為它們的本質亮度實在是太低了,以致於非常難以偵測到。而正是恰巧與波霎組成雙星系統,且軌道朝向恰好傾斜,讓Kaplan等人捕捉到了這顆只發出螢螢之光的昏暗白矮星,真是幸運呢!