大約每月一次,這兩顆星星互相掠過,新的巨浪就會在這顆“心碎星”的表面翻騰。累積下來,這種動蕩使MACHO 80.7443.1718中的大恒星在赤道部分鼓脹了比兩極多出約50%。每一波新的掠過,都會像“旋轉(zhuǎn)的比薩餅邊緣甩出奶酪和醬汁”一樣,將更多物質(zhì)甩向外側(cè),據(jù)MacLeod說。根據(jù)MacLeod的說法,大氣層特征性的光芒就是恒星表面有波浪破裂的關(guān)鍵線索之一。
一項新研究解釋了為什么一個特別極端的“心跳星”系統(tǒng)的光度波動比典型的心跳星系統(tǒng)要高出約200倍。原因是:當它的伴星定期接近時,會激起巨大的潮汐波。這項研究發(fā)現(xiàn),這些潮汐波達到了如此高的海拔和速度,以至于波浪會破裂——就像海洋波浪一樣——并沖擊大恒星的表面。
(資料圖片)
天文學家稱這種系統(tǒng)為“心碎星”,它提供了一個前所未有的機會來觀察巨星之間的相互作用。
首席作者、哈佛-史密松天體物理中心博士后摩根·麥克勞德說:“每一次心碎星巨大的潮汐波破裂,都會釋放出足以將我們的整個星球毀滅幾百次的能量。這真的是非常大的波浪。”
但是,據(jù)麥克勞德的導師、哈佛-史密松理論與計算研究所所長阿維·洛布說,“恒星上的破裂波浪就像我們海洋沙灘上的波浪一樣美麗。”
當NASA開展凱普勒空間望遠鏡尋找系外行星的任務(wù)時,首次發(fā)現(xiàn)了心跳星,通過它們明顯的、通常較弱的恒星光度脈動特征。
然而,這個極端的心碎星系統(tǒng)卻毫不含糊。該系統(tǒng)中較大的一顆恒星質(zhì)量近為太陽的35倍,與它的伴星一起正式編號為MACHO 80.7443.1718——這個編號并不是因為它的恒星力量,而是因為該系統(tǒng)的光度變化首次由MACHO項目在1990年代記錄下來的,該項目尋找銀河系中暗物質(zhì)的跡象。
大多數(shù)心跳星的光度只變化約0.1%,但MACHO 80.7443.1718的光度卻以前所未有的劇烈波動吸引了天文學家的注意,上下波動達到20%。麥克勞德說:“我們不知道還有其他心跳星會變化如此巨大。”
為了揭開這個謎題,麥克勞德創(chuàng)建了一個MACHO 80.7443.1718的計算機模型。他的模型模擬了兩顆星互相引力作用生成的巨大潮汐。所產(chǎn)生的巨浪高達大恒星半徑的五分之一,相當于三個太陽疊加在一起高,或者約合270萬英里高。
模擬結(jié)果顯示,這些巨大的波浪開始時就像海洋波浪一樣平穩(wěn)有序,然后它們開始卷曲并破裂。就像海灘上的人知道的,強有力的沖擊波會產(chǎn)生海水飛濺和氣泡,一個原本平順的波浪變成了“亂糟糟的泡沫”,麥克勞德說。
MACHO 80.7443.1718上破裂波浪釋放出的巨大能量有兩種效應(yīng),麥克勞德的模型顯示。它使恒星表面旋轉(zhuǎn)加快,并將恒星氣體向外拋出,形成旋轉(zhuǎn)發(fā)光的恒星大氣。
大約每個月一次,兩顆星互相掠過,新的巨浪就會在心碎星的表面翻騰。這種震蕩的累積效應(yīng)使MACHO 80.7443.1718中的大恒星在赤道部分鼓脹了比兩極多出約50%。麥克勞德說,每一波新的掠過,都會像“旋轉(zhuǎn)的比薩餅邊緣甩出奶酪和醬汁”一樣,將更多物質(zhì)甩向外側(cè)。根據(jù)麥克勞德的說法,大氣層特征性的光芒就是恒星表面有波浪破裂的關(guān)鍵線索之一。
盡管MACHO 80.7443.1718極為特殊,但它可能并非獨一無二。在迄今發(fā)現(xiàn)的近1000顆心跳星中,大約有20顆的光度波動接近麥克勞德和洛布模擬的系統(tǒng)。麥克勞德說:“這顆心碎星只可能是一類正在增長的天文對象的第一個。我們已經(jīng)計劃開展新的心碎星搜尋,通過被拋出的發(fā)光大氣找到它們波浪的痕跡。”
考慮到各方面情況,麥克勞德說我們很幸運能在這顆星的生命過程中目睹它的這一短暫而變革性的時刻。通過觀察巨浪掠過恒星表面,天文學家希望能加深對恒星對間相互作用如何塑造它們演化的理解。
責任編輯：Rex_14
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