2024-06-29 21:54 来源：本站编辑
这个艺术家的概念图展示了新星系统HM人马座(HM Sge)，其中一颗白矮星正在从它的红巨星同伴那里吸取物质。这在矮星周围形成了一个炽热的圆盘，当来自红巨星的氢的密度增加并达到临界点时，这个圆盘会不可预测地发生自发的热核爆炸。这些伴星之间的“烟火”让天文学家对双星系统中恒星演化的物理和动力学有了更深入的了解。图片来源:NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)
如果我们能从高处俯视银河系壮丽的螺旋结构，把数百万年压缩成秒，我们就会看到短暂的光爆发，就像体育场比赛中照相机发出的闪光一样。这些是新星，当一颗燃烧殆尽的恒星，一颗白矮星，从它环绕的一颗膨胀的红巨星同伴那里吸收气体。其中最奇怪的事件之一发生在1975年，当时一颗名为HM Sagittae的新星亮度增加了250倍。它从未像普通新星那样真正消失只做，却一直保持着它的亮度几十年。哈勃望远镜的最新观测显示，该星系变得越来越热，但矛盾的是，它的热度有所下降。
哈勃太空望远镜拍摄的共生恒星Mira HM Sge。它位于人马座3400光年外，由一颗红巨星和一颗白矮星伴星组成。这些恒星靠得太近，哈勃望远镜无法分辨。物质从红巨星中流出，落在矮矮星上，使它非常明亮。这个星系在1975年首次以新星的形式爆发。红色星云是恒星风存在的证据。这个星云的直径约为四分之一光年。来源:NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI)， Steven Goldman (STScI)， Joseph DePasquale (STScI)
天文学家重新审视了我们银河系中最奇怪的双星系统之一——40年前，它作为一颗明亮而长寿的新星突然出现在人们的视野中——使用了来自美国宇航局哈勃太空望远镜和退役的SOFIA(平流层红外天文观测台)的新数据，以及来自其他任务的档案数据。新星是一颗恒星，它的亮度突然大幅增加，然后在几个月或几年内逐渐消失，恢复到以前的昏暗状态。
1975年4月至9月间，双星系统人马座HM (HM Sge)亮度增加了250倍。更不寻常的是，它并没有像通常的新星那样迅速消失，而是保持了几十年的亮度。最近的观测表明，该系统变得更热了，但矛盾的是，它的热度有所下降。
HM Sge是一种特殊的共生恒星，其中一颗白矮星和一颗膨胀的、产生尘埃的巨大伴星在彼此的偏心轨道上，白矮星吸收了从巨星流出的气体。这些气体在白矮星周围形成了一个炽热的圆盘，随着来自巨行星的氢在表面的密度越来越大，直到达到一个临界点，白矮星可能会不可预测地发生自发的热核爆炸。这些伴星之间的“烟火”让天文学家对双星系统中恒星演化的物理和动力学有了更深入的了解。
巴尔的摩太空望远镜科学研究所(STScI)的Ravi Sankrit说:“1975年，HM Sge从一颗不起眼的恒星变成了该领域所有天文学家都在关注的恒星，在某种程度上，这种活跃度减慢了。”2021年，STScI的Steven Goldman, Sankrit和合作者使用哈勃和SOFIA上的仪器来观察HM Sge在过去30年里从红外线到紫外线(UV)的波长发生了什么变化。
哈勃望远镜2021年的紫外线数据显示了高电离镁的强烈发射线，这在1990年早期发表的光谱中是不存在的。它的存在表明，白矮星和吸积盘的估计温度从1989年的不到40万华氏度上升到现在的45万华氏度以上。高度电离的镁线是在紫外光谱中看到的许多线之一，它们一起分析将揭示系统的能量学，以及它在过去三十年中的变化。
“当我第一次看到新的数据时，”Sankrit说，“我就想——‘哇，这就是哈勃紫外线光谱能做的!’——我的意思是它很壮观，真的很壮观。”
SOFIA在一次试飞中打开望远镜门，飞过白雪覆盖的内华达山脉。SOFIA是一架改进型波音747SP飞机。SOFIA于2014年实现了全面运行能力，并于2022年9月29日完成了最后一次科学飞行。图片来源:NASA/Jim Ross
利用美国宇航局于2022年退役的飞行望远镜SOFIA的数据，该团队能够探测到系统内外流动的水、气体和尘埃。红外光谱数据显示，这颗产生大量尘埃的巨星在爆炸后的短短几年内就恢复了正常状态，但近年来它也变暗了，这是另一个有待解释的谜团。
通过SOFIA，天文学家能够看到水以每秒18英里的速度移动，他们怀疑这是白矮星周围炙热的吸积盘的速度。连接巨恒星和白矮星的气体桥梁目前必须跨越大约20亿英里。
该团队还一直在与美国变星观测者协会(AAVSO)合作，与来自世界各地的业余天文学家合作，帮助他们用望远镜观察HM Sge;他们的持续监测揭示了自40年前爆发以来从未见过的变化。
哈勃太空望远镜拍摄的共生恒星Mira HM Sge的图像，带有指南针和比尺。它位于人马座3400光年外，由一颗红巨星和一颗白矮星伴星组成。这些恒星靠得太近，哈勃望远镜无法分辨。物质从红巨星中流出，落在矮矮星上，使它非常明亮。这个星系在1975年首次以新星的形式爆发。红色星云是恒星风存在的证据。这个星云的直径约为四分之一光年。来源:NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI)， Steven Goldman (STScI)
“像HM Sge这样的共生恒星在我们的星系中很少见，目睹类似新星的爆炸就更罕见了。这个独特的事件是天体物理学家几十年来的宝藏，”戈德曼说。
该团队研究的初步结果发表在《天体物理学杂志》上，Sankrit在威斯康星州麦迪逊市举行的美国天文学会第244次会议上介绍了关于紫外线光谱的研究。
参考文献:Steven R. Goldman, Ravi Sankrit, Edward Montiel, Sean Garner, Nathan Wolthuis和Nicole Karnath撰写的“与SOFIA和HST共生的Mira HM Sge的多波长研究”，2024年1月11日，《天体物理学杂志》。1538 - 4357 . DOI: 10.3847 / / ad12c9
哈勃太空望远镜已经运行了30多年，不断取得突破性的发现，塑造了我们对宇宙的基本认识。哈勃望远镜是美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心负责管理望远镜和任务操作。总部位于科罗拉多州丹佛市的洛克希德·马丁航天公司也支持戈达德的任务操作。位于马里兰州巴尔的摩市的太空望远镜科学研究所，由天文学研究大学协会运营，为美国宇航局进行哈勃科学操作。
