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 。
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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 。
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在距离我们大约1100光年的天箭座方向 , 有一个双星系统——VSagittae(简称VSge) 。 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 。 VSge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VSge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 。
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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 。
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来自于路易斯安那州立大学的天文物理学家BradleySchaefer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VSge还有其独特之处 。
像VSge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VSge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 。
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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VSge达到了前所未有的亮度 。
计算表明 , 到了爆发的那一天 , VSge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VSge的0.78% 。 甚至 , VSge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?
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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 , VSge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VSge比其他新星更加明亮的主要原因 。