哈勃首次测量一颗孤独死星的质量

在数十亿年的时间里,在我们的太阳燃烧完所有燃料并膨胀成为一颗红巨星之后,它最终会收缩并冷却,直到剩下的只是前恒星的致密核心,即白矮星。这是大多数恒星最终会发生的事情,因此白矮星在宇宙中很常见。但是关于这些核心残余物,我们还有很多东西需要了解,最近使用哈勃太空望远镜的研究首次测量了一颗孤立白矮星的质量。

以前,白矮星的质量是在它们是双星的一部分时测量的。当两颗恒星相互绕行时,天文学家可以计算出它们的质量。然而,那里也有许多单颗白矮星,很难计算出它们的质量。

在黑暗的背景下,一颗明亮的蓝色星星在场景中占据主导地位,远处可以看到许多小星星。
哈勃使用微透镜测量白矮星的质量。这颗名为 LAWD 37 的矮星是这张 NASA/ESA 哈勃太空望远镜图像中心的一颗燃烧殆尽的恒星。虽然它的核聚变炉已经关闭,但被困的热量在大约 100,000 摄氏度的温度下在表面嘶嘶作响,导致恒星残余物发出强烈的光芒。 NASA、ESA、P. McGill(加州大学圣克鲁斯分校和剑桥大学)、K. Sahu (STScI)、J. Depasquale (STScI)

为了测量一颗名为 LAWD 37 的白矮星的质量,天文学家利用了一种称为引力微透镜的现象。这是白矮星从背景恒星前经过的地方,背景恒星的光线因白矮星的引力而暂时弯曲。弯曲量可以用来计算白矮星的质量。

“这些事件很少见,而且影响很小,”该研究的主要作者、加州大学圣克鲁兹分校的彼得麦吉尔说。 “例如,我们测量的偏移量大小就像测量从地球上看月球上汽车的长度。”

研究人员能够确定 LAWD 37 是我们太阳质量的 56%,这与白矮星质量的理论预测相当。对其质量进行如此准确的测量还可以帮助研究人员更多地了解这些物体的结构和组成。

“LAWD 37 的质量测量精度使我们能够测试白矮星的质量-半径关系,”麦吉尔说。 “这意味着在这颗死星内部的极端条件下测试简并物质理论(一种在重力作用下超级压缩的气体,它的行为更像固体物质)。”


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