世界簡訊:SOFIA探測到一種全新類型的組合新星噴發

在所謂的經典新星中，白矮星--一顆處于演化最后階段的恒星的密集殘骸從附近的一顆類似太陽的伴星中收集物質。從伴星吸收的物質在白矮星的表面堆積起來，直到極端的壓力和密度導致核爆炸，將物質從白矮星的表面噴射出來。這會帶來一個明亮的爆發，持續幾周到幾個月，有時甚至幾年，這就是著名的la型超新星。

SOFIA由一架波音747SP飛機組成，經過改裝，可以容納一個2.5米直徑的陀螺穩定望遠鏡，這讓它成為世界上最大的空中觀測站。在地球大氣層的高處，該任務可以進行甚至是最高山頂上最大的地面望遠鏡都無法進行的觀測。SOFIA是美國航空航天局和德國航空航天中心（DLR）的一個聯合項目。

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相比之下，矮新星發生在與經典新星相同的系統中，但原因卻不同。這種類型的新星發生在白矮星周圍的圓盤變得不穩定時，導致爆發，其威力和亮度遠遠低于經典新星。這些爆發只持續幾天，但發生的頻率更高。

SOFIA觀察到的災難性變量--V1047 Cen，一顆白矮星，以及它的類太陽伴星--在2005年爆發為一顆經典新星（Nova Centauri 2005）。但是14年后，在2019年4月，該系統慢慢開始重新變亮。

在V1047 Cen開始重新變亮后的第88天和第89天，由密歇根州立大學的天文學家Elias Aydi博士領導的一個科學家小組使用SOFIA上的FORCAST相機來分析這個系統。他們最初認為重新變亮表明是一顆矮新星，但是，與矮新星不同的是，這顆矮新星持續了相當長的時間。

"矮新星的特點是它們通常發生得比較快。它們中的大多數傾向于迅速上升到峰值，然后迅速下降，它們不會在峰值上花費很多時間，"Aydi說。據我們所知，最長的矮新星案例約為100天。V1047 Cen持續了400天。"如果這是一顆矮新星，它將是破紀錄的。"

一架阿姆斯特朗F/A-18為美國宇航局的SOFIA 747進行安全飛行和拍照追逐。SOFIA在2014年實現了全面的運行能力，并在2022年9月29日結束了其最后一次科學飛行。資料來源：美國宇航局/吉姆-羅斯

了解系統周圍氣體的溫度通常是了解情況的一個重要線索。在這種情況下，研究人員使用SOFIA光譜來揭示溫度，它顯示了由于爆發而產生的加熱，有助于證明它不僅僅是一顆典型的矮新星。由于其特征與經典新星和矮新星都不一致，研究人員試圖為這一不尋常的事件提出另一種解釋。

作為對SOFIA數據的補充，這組天文學家還使用近十種其他儀器進行了觀測，涵蓋了V1047 Cen的400天的大部分事件。綜合起來，這些數據開始變得更有意義，他們意識到他們遇到了一些獨特的東西--一種新型的恒星爆發，以前在這種類型的系統中從未見過。這一發現揭開了在這些類型的大災變中可能發生的新情況。

"這絕對不是一個經典的新星，但絕對不是一個矮新星。它是介于兩者之間的東西，而且很可能是不同過程或爆發的組合，"Aydi說。

這樣的爆發組合通常被稱為組合新星，并且已經被觀察到發生在具有一顆白矮星和一顆巨型伴星的系統中，但是沒有證據表明V1047 Cen中有一顆巨型星--如果有的話，我們就能看到它。V1047 Cen中的白矮星沒有一顆巨星，而是有一顆類似太陽的伴星。此外，觀察到的爆發特征與在組合新星中看到的不完全一樣。這使得2019年V1047 Cen的爆發相當奇特--這是有史以來第一次在經歷了近期經典新星爆發的系統中看到這種爆發。

找出導致這次爆發的原因是理解V1047 Cen的關鍵，也可能是理解未來可能發現的其他類似的不尋常的爆發的方式。其中一個主要步驟將是確定這顆白矮星和它的類太陽伴星圍繞其質心運行的速度，這將需要更多的觀測。

SOFIA是美國宇航局和德國航天局的一個聯合項目。DLR提供了望遠鏡、預定的飛機維護以及對任務的其他支持。美國宇航局位于加州硅谷的艾姆斯研究中心與總部位于馬里蘭州哥倫比亞的大學空間研究協會和位于斯圖加特大學的德國SOFIA研究所合作，管理SOFIA計劃、科學和任務操作。該飛機由美國宇航局位于加州帕姆代爾的阿姆斯特朗飛行研究中心703大樓維護和運行。SOFIA在2014年實現了全面的運行能力，并在2022年9月29日結束了其最后一次科學飛行。