2083年,人类或将见证1100外光年的一颗新星,它有多亮?

前不久,我们刚刚介绍了10月份的精彩天象——双星伴月、猎户座流星雨、水星西大距。所有这几种天象,都比不上另一种天象——新星。

大家可能听说过超新星,但是对新星的了解并不多。听这个名字,新星似乎没有超新星那么剧烈,但是其精彩程度绝对不落下风。

新星的形成,来自于白矮星和一颗伴星组成的双星系统。白矮星的引力非常强,会将伴星身上的氢吸积到自己身上。当白矮星和吸积的物质质量总和达到一定程度时,就会爆发为新星,亮度迅速蹿升。有的时候,原本肉眼看不见的白矮星会因为变成新星而突然出现在夜空中,所以我国古人都称之为客星。

宇宙中的新星并不少,有理论认为,仅仅银河系每年就有20-60颗新星出现。但是宇宙太大了,能被我们用肉眼看见的新星就非常非常少了。不过,有生之年,我们还是有希望看到一次新星闪耀夜空的。

在距离我们大约1100光年的天箭座方向,有一个双星系统——V Sagittae(简称V Sge)。这个双星系统非常微弱,别说是肉眼,就是普通的天文望远镜,都很难看见它。但是,在我们看不见的位置上,这个双星系统正在发生着剧烈的变化,并且有望在未来的某一天向我们展示它们的容貌。

在这个双星系统中,一颗是白矮星,另一颗是正常的恒星。V Sge的可变亮度仅有9.6等,即使是肉眼可见最暗的恒星也比它亮30倍左右。不过,科学家们通过哈佛学院天文台存档的一些早期天文图片中,可以追溯到V Sge的历史。他们发现,从1890年开始,这个双星系统的亮度就在增加,提升了10倍左右。

它为什么在变亮呢?

原来,在已知的一个多世纪岁月里,这颗白矮星一直在从自己的伴星身上攫取物质。我们知道,白矮星是死亡了的恒星,正常情况下,它会逐渐降温、失去光芒,在宇宙中悄然黯淡下去——虽然本身就很黯淡。但是,如果白矮星周围有伴星,它就会从伴星身上抢夺物质到自己身上,就像是宇宙中的吸血鬼一样。

在未来几十年的时间里,这个过程仍然会持续下去。直到某一天,两颗天体将会合二为一,然后发生爆炸。

来自于路易斯安那州立大学的天文物理学家Bradley Schaefer形容这个过程说:这个吸积过程正在加速,最终导致恒星上的物质螺旋式靠近白矮星,最后倾盆而下,落在白矮星的表面,并且被焚毁。在最后几天,随着恒星上最后一点物质落在白矮星上,白矮星就会发生开始失控的核聚变反应,同时将大量的物质抛射到太空中,释放出耀眼的光芒。

这是这类新星最典型的爆发模式,而V Sge还有其独特之处。

像V Sge这种由矮星演化的新星,在天文学上被分类为激变变星。科学家认为,银河系中可能有100万颗激变变星,而V Sge是其中最极端的一种,和其他的激变变星相比,它的亮度超乎寻常,是大部分同类的100倍左右。

这或许与它的尺寸有关。研究人员指出,这个系统中的伴星过于巨大,质量甚至达到了白矮星的4倍。而在其他类似的系统中,通常都是白矮星质量更大一些。或许是质量上的差别,让V Sge达到了前所未有的亮度。

计算表明,到了爆发的那一天,V Sge极有可能成为人类历史上最明亮的新星,甚至和超新星不相上下。从地球上看,在长达1个月的时间里,它的亮度都可以和夜空中最明亮的恒星——天狼星差不多。天狼星的亮度为-1.46等,但它距离我们仅有8.6光年,是V Sge的0.78%。甚至,V Sge可能会达到和金星一样的视星等,也就是-4.92至-2.98 等。

说了这么多,这颗白矮星到底会在什么时候爆发呢?

研究团队计算后认为,这两颗天体最终合并的时间应该是在2067年到2099年之间,也就是距今天不到80年的时间里爆发为新星。据推测,到2083年左右的时候,V Sge的吸积速度将会急剧攀升。由于伴星质量过大,所以剩余的质量不得不集中在最后几周甚至最后几天倾泻而下,被吹散到宇宙空间的物质也非常多,这就是导致V Sge比其他新星更加明亮的主要原因。

你可能觉得这个时间也够久的了,不过考虑到宇宙事件动辄以“万”或者“亿”来衡量,这个时间确实是非常短了。而且,如果他们计算无误,并且这次爆发不是按照最长的时间范围上演,那么大家努努力,还是真有可能看得到的——不过可能也老花眼了。

至于比新星更加剧烈的超新星,我们恐怕在有生之年是真的看不到了。最有希望的参宿四,在爆发的时候的确要比V Sge壮烈得多,但它可能还要等上10万年的时间才能爆发,我估计自己是活不到那一天了。相比之下,期待V Sge的爆发还是看得到希望的。

不说了,养生去了。

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