3XMM J215022.4-055108
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宇宙殭屍出沒,研究:中等黑洞會「短暫」重燃一顆死星
https://technews.tw/2018/08/31/black-hole-dead-star-white-dwarf-gravity-type-ia-supernova-tidal-disruption-event/原本已經死寂的白矮星靠近了中等質量黑洞,宇宙可能發生一些奇聞軼事:殭屍天體出沒。天文學家以電腦模擬發現,中等質量黑洞的引力既不會太大也不會太小,剛好可以重新點燃恆星內部的核融合幾秒鐘,就像暫時復活的殭屍一樣。 中等質量黑洞(Intermediate-mass black hole,IMBH)目前仍屬於理論黑洞,質量介於太陽質量 100~100,000 倍,天文學家迄今為止都還沒發現它們的蹤跡。但和超大質量黑洞一樣,它們也會撕裂那些倒楣經過的恆星,即所謂潮汐力崩解事件(tidal disruption event,TDE)。
美國查爾斯頓學院(College of Charleston,CofC)因此想知道,如果白矮星經過中等質量黑洞時會發生什麼事。
我們知道,大質量恆星死亡後會變成中子星或黑洞等緻密天體,但中、低質量恆星沒有這般能耐,它們死亡後只會噴發數層氣體成為行星狀星雲,然後遺留下一個核心,這個殘骸最終即「死星」白矮星:內部不再有物質進行核融合反應,不再有能量產生,也不再由核融合的熱來抵抗重力崩潰,而是由極端高密度的物質所產生之「電子簡併壓力」支撐。
利用電腦模擬發現,當白矮星經過中等質量黑洞時,神奇的物理作用就會發生:黑洞引力打通白矮星任督二脈,讓恆星內部核融合重新點燃幾秒鐘,並將氦、碳和氧轉化為較重的元素如:鐵、鈣。
值得注意的是,這裡只限中等質量黑洞,研究人員說,如果黑洞質量太大,那麼它會直接將恆星分崩離析;如果黑洞質量太小,那麼引力又不足以撕裂白矮星。
這些相互作用也可能導致重力波爆發,雖然也是相當罕見事件,不容易觀察到。現在有了利用電腦模擬假設的理論,接下來就要靠各種望遠鏡去證明理論對錯了,如果某天,我們發現一種不尋常的短暫爆發帶來大量鈣元素,而不是典型 Ia 型超新星(註)產生的鐵、鎳元素,也許便可合理懷疑,可能是白矮星與中等質量黑洞互動的結果。
研究發表在《天體物理學》期刊。
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白矮星遇到合适质量的黑洞可能被再度唤醒
https://www.cnbeta.com/articles/science/763025.htm恒星燃尽死亡后会通常变成白矮星,是中、低质量恒星演化阶段的最终产物,它们的密度极高,一颗质量与太阳相当的白矮星体积只有地球一般的大小,微弱的光度则来自过去储存的热能,早已经结束氢融合反应。一篇发表在天文物理期刊(The Astrophysical Journal)的研究指出,白矮星如果遇到质量合适的黑洞,仍有可能恢复“生命”,重新激活融合反应,在生命最后时刻闪烁出耀眼的光辉。科学家在论文中指出,物理学理论允许一些长期死亡的白矮星重新被“唤醒”融合反应,当然条件是很苛刻的,“僵尸”恒星只有在附近被中等质量尺寸合适的黑洞牵引吞噬时,才有可能重新苏醒。在黑洞牵引力的猛拉下,恒星内部的压力可能足以让核心的氢融合反应重新激活,让白矮星在生命最后的一段时间内重新发射出耀眼的光芒。
黑洞的质量至关重要,如果是超巨型黑洞则会把白矮星撕成细丝,而更小质量的黑洞则无法产生满足重新激活白矮星融合反应的条件。只有在两者都处于合适的条件下,白矮星“僵尸”会从小被激活,值得指出的是目前这一假设仍处于理论阶段,科学家目前尚未观测到任何已死亡 的恒星再度被激活。然而数据和理论足以支持这一可能性,在宇宙中科学家仍然不断地观测到此前从未有过的天文发现。