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宇宙印象 深度科普栏目第1072期 白矮星是恒星核聚变燃料耗尽之后所诞生的天体,由于其质量与原恒星有关,所以天文学家可以通过白矮星的质量来判断年龄大小。不过这个方法目前遇到了问题,最近天文学家发现了一些低质量的白矮星,通过比对,在过去十多年也有类似的发现,总数达到数百个之多。低质量的白矮星形成原因未知,有趣的是,白矮星的质量如果越低,说明其年龄越大,那些低质量的白矮星如果通过质量-年龄进行换算,可超过137亿年。比我们宇宙年龄还大,这显然是不可能的,但为什么又出现了呢?

对白矮星进行观测后天文学家推测,低质量的白矮星很有可能是伴星引力将白矮星的质量给“偷”了,伴星的存在使得白矮星的质量不断丢失,前提是有这样的伴星存在。伴星可能是一个黑洞,或者中子星,强大的引力场才会获得白矮星的部分质量,从而导致了低质量的白矮星出现。

不过宇宙又给我们开了个玩笑,因为在这些低质量白矮星中,有一些白矮星的伴星确实不是黑洞,也没有对白矮星质量进行掠夺,那么不是伴星的缘故也会导致白矮星的质量下降,这就犯难了。难道是年龄超过137亿岁的白矮星穿越了时空?不可能是这样,这么说还有一种未知的机制导致了白矮星失去视力。
观测才有充分的说服力,天文学家也发现了一对低质量白矮星和伴星的组合,进一步观测后发现,伴星的存在并不是导致白矮星质量出现损失,而且伴星和白矮星之间的距离还十分遥远,根本不可能发生吸积等现象。

2009年,由美国宇航局发射的开普勒太空望远镜开始对系外行星进行探索,在它工作的9年时间中,它采用了凌日法来寻找系外行星。凌日法指的是行星在经过恒星时,会导致恒星亮度发生变化,以此来发现系外行星。截止开普勒太空望远镜退役,已经发现数万颗系外行星的候选者。2011年之后,NASA科学家对开普勒太空望远镜观测数据进行分析后发现,G型恒星KIC 8145411有点不正常,具有定期变亮的特征,这说明有个未知物体在这颗恒星前端。起初天文学家认为它是围绕白矮星运行,具有微引力透镜效应,在伴星经过恒星时使得光线发生弯曲现象。如果伴星有如此强大的引力场,那么确实可能对白矮星构成影响,但恰恰相反的是,科学家通过Subaru望远镜、亚利桑那州1.5米望远镜进行观测后发现,低质量白矮星相当于0.2倍太阳质量,而且伴星的距离与白矮星很远,不能够对白矮星的质量产生改变。

于是天文学家猜想,有一些白矮星系统很有可能并不是白矮星,而是中子星或者是黑洞,因为天文学家目前所知道的只有这些天体的质量和半径。如果是中子星或者黑洞,那解释年龄就比较简单了。至少到目前位置,低质量的白矮星仍然是天文学家心中的一个未解之谜。如果是黑洞,显然也没有那么小的黑洞。

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