如果我們死去,如果沒有心靈手巧的殯葬師幫我們保存屍體,我們的屍體很快就會爛成爛泥一樣惡心的化學粘液和一堆骸骨。上面說的是人類的消亡過程,天體也有死亡的時候,太陽會在耗盡最後的氫儲備後成為一顆摧毀太陽系的紅巨星,最後太陽開始從內部坍縮,形成一顆有著極高溫度的碳核。
太陽在經歷瞭恒星死亡的紅巨星階段後,發出這輩子最後一陣猛烈的太陽風,最後,會形成一顆小小的,但密度極高的白色塊——一顆白矮星。作為恒星屍體的白矮星會持續冷卻,整個冷卻會過程可能會永遠持續下去。美國國傢無線電天文觀測臺(National Radio Astronomy Observatory,簡稱NRAO)的最新觀察顯示,白矮星最終的歸宿是結晶碳——完全可以稱為鉆石的結晶碳。在宇宙中達到這個狀態的恒星應該不在少數,但是NRAO這次觀測到的這顆小、冷、暗的白矮星是已觀測到的白矮星中最小、溫度最低的白矮星。
白矮星依舊有質量,利用這點,可以幫助我們在相對遙遠的宇宙發現暗淡的小型天體,例如太陽系以外的行星。更具體的說,天文學傢可以通過引力透鏡,精確定位太陽系外行星的位置。
這顆新白矮星的成功發現都要歸功於臨近的脈沖星PSR J2222-0137。這顆脈沖星每秒自轉300次,人們剛發現它時就推斷它的旁邊可能有一顆中子星或非常非常暗的白矮星。脈沖星是宇宙中非常惹眼的無線電波振蕩器,科學傢利用脈沖星發出的電波探測其它天體的位置。在甚長基線陣列射電望遠鏡(Very Long Baseline Array radio telescope)工作的天文學傢Adam Deller已經密切監視瞭PSR J2222-0137兩年時間,搜集瞭足夠數據,足以精確定位這顆脈沖星和地球的相對位置。利用這些數據,科學傢可能可以利用NRAO位於弗吉尼亞西部的綠岸望遠鏡(Green Bank Telescope)定位這顆脈沖星。
利用PSR J2222-0137發出的快速脈沖信號,綠岸望遠鏡的研究人員最終得以觀察到這顆脈沖星相鄰的另一顆白矮星伴星——兩顆天體圍繞彼此互相旋轉,甚至扭曲瞭周圍時空。脈沖星從A點到達B點時發出信號的微小延遲暴露瞭它旁邊的伴星,這種延遲隔幾天才會出現一次。延時也暴露瞭兩顆天體的質量,最終科學傢算出脈沖星的質量約為太陽質量的1.2倍,白矮星的質量是脈沖星的1.25倍。
但是還沒完,觀察團隊註意到白矮星有一點非常奇怪,鑒於白矮星的質量和離地球的距離,應該很容易就可以用光學望遠鏡或紅外線望遠鏡觀測到,但事實卻並非如此:無論是智利的南方天體物理研究望遠鏡還是夏威夷的凱克望遠鏡都沒有任何斬獲。科學傢沒有找到任何應該屬於一顆恒星屍體的東西——隻是冰冷、黑暗的大質量物質。這顆白矮星的年齡也非常古老:約為110億年,和我們生活的銀河系差不多。
“在我們最新的圖片中,顯示應該存在一顆比其它圍繞中子星旋轉的白矮星暗100倍的伴星,隻有已知所有白矮星亮度的1/10,但是從圖片裡我們什麼也看不到,”在研究綜述中團隊成員Bart Dunlap說。“如果那裡應該有一顆白矮星,當然是肯定有的,一定是一顆極冷的白矮星。”
在如此低溫的條件下,構成恒星的碳元素肯定已經結晶,形成一顆鉆石白矮星。不過,如果我們想要捕獲這顆白矮星,必須跨越900光年才行。
Orignal From: 超級大鉆石:恒星死亡後的最終形態
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