白矮人PG1149 + 057显示“心律不齐”

白矮星PG1149 + 057。图片来源：UDS / CNRS aladin.u-strasbg.fr/AladinLite/

利用开普勒数据，一组天文学家观察到一颗白矮星呈现出巨大的心律失常性爆发，这破坏了该恒星的规则脉动，并使其表面显着升温了多个小时。

华威大学（University of Warwick）天文学家领导的研究发现，一些垂死的恒星遭受“不规则心跳”的困扰。

这项研究证实了正常脉动的白矮星的快速增亮事件，这些白矮星是处于生命周期最后阶段的恒星。

除了期望它们在白矮星PG1149 + 057上产生的脉动规律性节奏（使星状体每隔几分钟变亮和变暗几分）外，研究人员还每隔几天观察到一些完全出乎意料的事情：心律不齐，大量爆发，它打破了恒星的规则脉冲，并显着加热了其表面多个小时。

这项发现是通过使用搜寻行星的开普勒飞船而得以实现的，开普勒不停地凝视着一小片天空，不受云层或日出的干扰。

在华威大学天体物理学小组的JJ赫尔墨斯博士的带领下，天文学家将开普勒飞船对准了处女座星座中的一颗特定恒星PG1149 + 057，距地球大约120光年。

Hermes博士解释说：

“从本质上说，我们在脉动的恒星中发现了流氓波，类似于‘不规则的心跳’。这真是一个令人惊讶的发现：我们已经从地面上观看脉动白矮星已有50多年了，只有能够连续几个月不间断地盯着太空，我们才能捕捉到这些事件。”

具有不规则节拍的恒星PG1149 + 057是一个脉动的白矮星，它是一颗已演化恒星的燃尽核心，一颗极致密的恒星几乎完全由碳和氧组成。在太阳用尽了核燃料之后，我们的太阳最终将在六十亿年后变成白矮星。

众所周知，白矮星会产生脉动数十年，有些是特殊的时钟，脉动将近完美的时间保持了40多年。当白矮星达到合适的温度以在其表面生成部分电离的氢原子的混合物时，脉动被认为是自然发生的阶段。

激发原子的混合可以存储然后释放能量，从而使恒星每隔几分钟就以脉动发生共振。天文学家可以利用这些脉动的周期性，就像地震学家利用地球上的地震一样，可以看到恒星表面下方进入其奇异的内部。这就是为什么天文学家将开普勒对准PG1149 + 057的原因，希望能更多地了解它的致密核。在此过程中，他们对这些突如其来的爆发有了新的印象。

赫尔姆斯博士说：“这些事件非常活跃，可以在一小时内将恒星的整体亮度提高​​15％以上，并将整体温度提高750度以上。”“就背景而言，在未来的一亿年中，太阳的整体亮度只会增加约1％。”

有趣的是，这不是唯一显示出不规则脉动的白矮星。最近，开普勒飞船在研究另一个白矮星KIC 4552982时，目睹了这些奇怪爆发的第一个例子，该矮星在太空中被观测了2.5年以上。

地表温度范围狭窄，可以在白矮星中激发脉动，到目前为止，只有在最冷的脉动中才能看到不规则现象。因此，这些不规则的爆发可能不只是一个奇怪的现象。它们有可能改变天文学家理解脉搏（正常的心跳）最终在白矮星中停止的方式。

“恒星脉动理论长期以来未能解释为什么白矮星的脉动会在我们观察到的温度下停止，”德克萨斯大学奥斯汀分校的Keaton Bell认为，他分析了第一个脉动白矮星以显示不规则心跳， KIC 4552982。“显示出这种新爆发现象的两颗恒星恰好在脉动关闭的温度下，这表明爆发可能是揭示我们脉动理论中缺失物理现象的关键。”

天文学家仍在努力为这些从未见过的爆发做出解释。考虑到前两颗恒星之间的相似性以表明这种行为，他们怀疑这可能与脉搏波如何与自身相互作用（也许是通过共振）有关。

“最终，这可能是一种新型的非线性行为，当脉动的振幅超过某个阈值时会触发，这可能类似于地球公海的流氓波，它们是巨大的自发波，可以多次发生。大于平均表面波。”爱马仕博士说。“不过，这是从观察中获得的新发现，这些不规则的恒星心跳可能比我们想象的还要多。”

该研究是开普勒观察到的第二起在脉动白矮星中爆发的案例，该研究发表在最新一期的《天体物理学杂志快报》上。2015年8月10日，《天体物理学杂志》发表了首例脉动白矮星爆发事件。

研究报告的PDF副本：开普勒观察到第二起在脉动白矮星中爆发的情况