'三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併'

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如果說兩個陌生人在茫茫人海之中相遇並相愛的概率微乎其微,那麼浩瀚宇宙中的兩顆恆星,有多大的可能性相遇然後合併呢?

在剛剛結束不久的美國天文學會上,來自美國加爾文學院(Calvin College)的天文學教授拉里·莫爾納(Larry Molnar)發佈了一條令人興奮的消息:在2022年3月左右,銀河系內兩個彼此靠近的低質量恆星即將合併。

這一消息一經公佈便引起了公眾的強烈興趣,畢竟,並沒有多少人類有機會在他們的有生之年見證兩個恆星的合併。1800光年之外:醞釀漫長,合併迅速 這兩顆恆星在哪裡?距離我們有多遠?是什麼力量製造了這場驚天碰撞?這兩個龐然大物的合併過程將持續多少年?恐龍不過是見證了一顆彗星與一顆行星的相遇而已,便幾乎全軍覆沒,那麼五年之後,當這兩顆恆星最終碰撞,我們將會目睹怎樣的奇景?這場碰撞又會對我們的母星地球有何影響呢?

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如果說兩個陌生人在茫茫人海之中相遇並相愛的概率微乎其微,那麼浩瀚宇宙中的兩顆恆星,有多大的可能性相遇然後合併呢?

在剛剛結束不久的美國天文學會上,來自美國加爾文學院(Calvin College)的天文學教授拉里·莫爾納(Larry Molnar)發佈了一條令人興奮的消息:在2022年3月左右,銀河系內兩個彼此靠近的低質量恆星即將合併。

這一消息一經公佈便引起了公眾的強烈興趣,畢竟,並沒有多少人類有機會在他們的有生之年見證兩個恆星的合併。1800光年之外:醞釀漫長,合併迅速 這兩顆恆星在哪裡?距離我們有多遠?是什麼力量製造了這場驚天碰撞?這兩個龐然大物的合併過程將持續多少年?恐龍不過是見證了一顆彗星與一顆行星的相遇而已,便幾乎全軍覆沒,那麼五年之後,當這兩顆恆星最終碰撞,我們將會目睹怎樣的奇景?這場碰撞又會對我們的母星地球有何影響呢?

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

你大概已經知道,在我們的銀河系內,有一個天鵝座,這兩顆將要合併的恆星正處於天鵝座內。它們構成了一個被稱為KIC 9832227的恆星雙星系統,距離我們大約1800光年。

早在2015年1月,莫爾納教授等人就在美國天文學會上發佈過相關內容,將KIC 9832227認定為一個很有可能正在合併的雙星系統。

他們分析了這一系統1999年-2014年間的數據,發現其週期在持續遞減,遞減趨勢和天蠍座V1309爆發前的週期變化規律非常相似,而天蠍座 V1309內也曾發生過恆星合併事件。在2015-2016年間,莫爾納教授等人利用進一步的觀測數據,對他們之前的推斷進行了驗證,最終確認該系統終有一天將會合並。

不過,銀河系中的恆星多達2000億到4000億顆,有接近1/3的恆星位於雙星或者多星系統之內。雙星系統內的兩顆恆星合併貌似並非罕見之事。

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如果說兩個陌生人在茫茫人海之中相遇並相愛的概率微乎其微,那麼浩瀚宇宙中的兩顆恆星,有多大的可能性相遇然後合併呢?

在剛剛結束不久的美國天文學會上,來自美國加爾文學院(Calvin College)的天文學教授拉里·莫爾納(Larry Molnar)發佈了一條令人興奮的消息:在2022年3月左右,銀河系內兩個彼此靠近的低質量恆星即將合併。

這一消息一經公佈便引起了公眾的強烈興趣,畢竟,並沒有多少人類有機會在他們的有生之年見證兩個恆星的合併。1800光年之外:醞釀漫長,合併迅速 這兩顆恆星在哪裡?距離我們有多遠?是什麼力量製造了這場驚天碰撞?這兩個龐然大物的合併過程將持續多少年?恐龍不過是見證了一顆彗星與一顆行星的相遇而已,便幾乎全軍覆沒,那麼五年之後,當這兩顆恆星最終碰撞,我們將會目睹怎樣的奇景?這場碰撞又會對我們的母星地球有何影響呢?

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

你大概已經知道,在我們的銀河系內,有一個天鵝座,這兩顆將要合併的恆星正處於天鵝座內。它們構成了一個被稱為KIC 9832227的恆星雙星系統,距離我們大約1800光年。

早在2015年1月,莫爾納教授等人就在美國天文學會上發佈過相關內容,將KIC 9832227認定為一個很有可能正在合併的雙星系統。

他們分析了這一系統1999年-2014年間的數據,發現其週期在持續遞減,遞減趨勢和天蠍座V1309爆發前的週期變化規律非常相似,而天蠍座 V1309內也曾發生過恆星合併事件。在2015-2016年間,莫爾納教授等人利用進一步的觀測數據,對他們之前的推斷進行了驗證,最終確認該系統終有一天將會合並。

不過,銀河系中的恆星多達2000億到4000億顆,有接近1/3的恆星位於雙星或者多星系統之內。雙星系統內的兩顆恆星合併貌似並非罕見之事。

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

事實果真如此嗎?這就需要我們先了解一下雙星系統的分類了。

我們很容易理解“雙星系統”,即一個系統由兩個天體構成;這兩個天體可以是普通恆星,也可以是密度很大的緻密天體,比如中子星或黑洞。

在天文學上,我們可以依照很多標準對雙星系統進行分類,其中之一便是按照兩個天體之間的距離進行分類。對於“遠距雙星(wide binary)”而言,兩個天體之間相距較遠,幾乎沒有什麼相互影響。兩個天體距離較近的被稱為“密近雙星(close binary)”,天體之間有可能互相影響或傳輸物質。在銀河系為數眾多的雙星系統中,密近雙星只有約4萬對,可以說是非常稀少的。

有一部分密近雙星過於“親密”,甚至產生了接觸,我們於是稱其為“過接雙星(contact binary)”。在一種極端情況下,過接雙星是如此之“親近”,以致於兩個天體共享了同一個外部的氣體包層。通常而言,它們需要幾百萬年或幾十億年的時間,才能達到共享包層的階段,而一旦進入共享包層階段,這兩顆恆星將很快地合併,耗時僅僅數月或數年。相較於共享包層前的漫長歲月,合併的過程如同白駒過隙,這就如同一對戀人經過了馬拉松式的戀愛,在求婚之後便火速完婚了一樣。

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如果說兩個陌生人在茫茫人海之中相遇並相愛的概率微乎其微,那麼浩瀚宇宙中的兩顆恆星,有多大的可能性相遇然後合併呢?

在剛剛結束不久的美國天文學會上,來自美國加爾文學院(Calvin College)的天文學教授拉里·莫爾納(Larry Molnar)發佈了一條令人興奮的消息:在2022年3月左右,銀河系內兩個彼此靠近的低質量恆星即將合併。

這一消息一經公佈便引起了公眾的強烈興趣,畢竟,並沒有多少人類有機會在他們的有生之年見證兩個恆星的合併。1800光年之外:醞釀漫長,合併迅速 這兩顆恆星在哪裡?距離我們有多遠?是什麼力量製造了這場驚天碰撞?這兩個龐然大物的合併過程將持續多少年?恐龍不過是見證了一顆彗星與一顆行星的相遇而已,便幾乎全軍覆沒,那麼五年之後,當這兩顆恆星最終碰撞,我們將會目睹怎樣的奇景?這場碰撞又會對我們的母星地球有何影響呢?

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

你大概已經知道,在我們的銀河系內,有一個天鵝座,這兩顆將要合併的恆星正處於天鵝座內。它們構成了一個被稱為KIC 9832227的恆星雙星系統,距離我們大約1800光年。

早在2015年1月,莫爾納教授等人就在美國天文學會上發佈過相關內容,將KIC 9832227認定為一個很有可能正在合併的雙星系統。

他們分析了這一系統1999年-2014年間的數據,發現其週期在持續遞減,遞減趨勢和天蠍座V1309爆發前的週期變化規律非常相似,而天蠍座 V1309內也曾發生過恆星合併事件。在2015-2016年間,莫爾納教授等人利用進一步的觀測數據,對他們之前的推斷進行了驗證,最終確認該系統終有一天將會合並。

不過,銀河系中的恆星多達2000億到4000億顆,有接近1/3的恆星位於雙星或者多星系統之內。雙星系統內的兩顆恆星合併貌似並非罕見之事。

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

事實果真如此嗎?這就需要我們先了解一下雙星系統的分類了。

我們很容易理解“雙星系統”,即一個系統由兩個天體構成;這兩個天體可以是普通恆星,也可以是密度很大的緻密天體,比如中子星或黑洞。

在天文學上,我們可以依照很多標準對雙星系統進行分類,其中之一便是按照兩個天體之間的距離進行分類。對於“遠距雙星(wide binary)”而言,兩個天體之間相距較遠,幾乎沒有什麼相互影響。兩個天體距離較近的被稱為“密近雙星(close binary)”,天體之間有可能互相影響或傳輸物質。在銀河系為數眾多的雙星系統中,密近雙星只有約4萬對,可以說是非常稀少的。

有一部分密近雙星過於“親密”,甚至產生了接觸,我們於是稱其為“過接雙星(contact binary)”。在一種極端情況下,過接雙星是如此之“親近”,以致於兩個天體共享了同一個外部的氣體包層。通常而言,它們需要幾百萬年或幾十億年的時間,才能達到共享包層的階段,而一旦進入共享包層階段,這兩顆恆星將很快地合併,耗時僅僅數月或數年。相較於共享包層前的漫長歲月,合併的過程如同白駒過隙,這就如同一對戀人經過了馬拉松式的戀愛,在求婚之後便火速完婚了一樣。

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

我們前文所說的雙星系統KIC 9832227已處於最終的共享包層階段了,按照目前已有的理論估計,這兩顆恆星只需大約5年時間就會合並完成。從理論角度而言,天文學家始終相信,低質量的雙星合併是誕生稍大質量恆星的搖籃之一。但是,真正的觀測卻只是在最近幾十年當中取得了一些進展,這要歸功於一些大型天文巡天項目的開展和計算機處理能力的提高。在過去數十年中,天文學家多次觀測到了類似的爆發現象,比如爆發於1988年位於大麥哲倫星系中的M31 RV,爆發於1994年位於銀河系之內的人馬座V4332,以及爆發於2002年麒麟座的V838系統——這些爆發很可能代表著合併事件,但我們並不能完全確定。

直到2006年,人類才真正確認了一次雙星合併事件。利克天文臺(Lick Observatory)超新星搜尋項目在距地球6000萬光年的M85星系中發現了M85 OT2006-1的爆發,加州大學伯克利分校和加州理工的天文學家隨後進行了詳盡分析,發現這次爆發來源於兩個低質量雙星的合併,不同於之前其它所知道的新星爆發。但因此次爆發前的監測信息不足,所以,我們對於合併之前的雙星系統十分缺乏瞭解。在這一年,天文學家們根據觀測所得,為雙星合併所形成的新星賦予了一個名字:“亮紅新星”(luminous red novae)。

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如果說兩個陌生人在茫茫人海之中相遇並相愛的概率微乎其微,那麼浩瀚宇宙中的兩顆恆星,有多大的可能性相遇然後合併呢?

在剛剛結束不久的美國天文學會上,來自美國加爾文學院(Calvin College)的天文學教授拉里·莫爾納(Larry Molnar)發佈了一條令人興奮的消息:在2022年3月左右,銀河系內兩個彼此靠近的低質量恆星即將合併。

這一消息一經公佈便引起了公眾的強烈興趣,畢竟,並沒有多少人類有機會在他們的有生之年見證兩個恆星的合併。1800光年之外:醞釀漫長,合併迅速 這兩顆恆星在哪裡?距離我們有多遠?是什麼力量製造了這場驚天碰撞?這兩個龐然大物的合併過程將持續多少年?恐龍不過是見證了一顆彗星與一顆行星的相遇而已,便幾乎全軍覆沒,那麼五年之後,當這兩顆恆星最終碰撞,我們將會目睹怎樣的奇景?這場碰撞又會對我們的母星地球有何影響呢?

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

你大概已經知道,在我們的銀河系內,有一個天鵝座,這兩顆將要合併的恆星正處於天鵝座內。它們構成了一個被稱為KIC 9832227的恆星雙星系統,距離我們大約1800光年。

早在2015年1月,莫爾納教授等人就在美國天文學會上發佈過相關內容,將KIC 9832227認定為一個很有可能正在合併的雙星系統。

他們分析了這一系統1999年-2014年間的數據,發現其週期在持續遞減,遞減趨勢和天蠍座V1309爆發前的週期變化規律非常相似,而天蠍座 V1309內也曾發生過恆星合併事件。在2015-2016年間,莫爾納教授等人利用進一步的觀測數據,對他們之前的推斷進行了驗證,最終確認該系統終有一天將會合並。

不過,銀河系中的恆星多達2000億到4000億顆,有接近1/3的恆星位於雙星或者多星系統之內。雙星系統內的兩顆恆星合併貌似並非罕見之事。

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

事實果真如此嗎?這就需要我們先了解一下雙星系統的分類了。

我們很容易理解“雙星系統”,即一個系統由兩個天體構成;這兩個天體可以是普通恆星,也可以是密度很大的緻密天體,比如中子星或黑洞。

在天文學上,我們可以依照很多標準對雙星系統進行分類,其中之一便是按照兩個天體之間的距離進行分類。對於“遠距雙星(wide binary)”而言,兩個天體之間相距較遠,幾乎沒有什麼相互影響。兩個天體距離較近的被稱為“密近雙星(close binary)”,天體之間有可能互相影響或傳輸物質。在銀河系為數眾多的雙星系統中,密近雙星只有約4萬對,可以說是非常稀少的。

有一部分密近雙星過於“親密”,甚至產生了接觸,我們於是稱其為“過接雙星(contact binary)”。在一種極端情況下,過接雙星是如此之“親近”,以致於兩個天體共享了同一個外部的氣體包層。通常而言,它們需要幾百萬年或幾十億年的時間,才能達到共享包層的階段,而一旦進入共享包層階段,這兩顆恆星將很快地合併,耗時僅僅數月或數年。相較於共享包層前的漫長歲月,合併的過程如同白駒過隙,這就如同一對戀人經過了馬拉松式的戀愛,在求婚之後便火速完婚了一樣。

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

我們前文所說的雙星系統KIC 9832227已處於最終的共享包層階段了,按照目前已有的理論估計,這兩顆恆星只需大約5年時間就會合並完成。從理論角度而言,天文學家始終相信,低質量的雙星合併是誕生稍大質量恆星的搖籃之一。但是,真正的觀測卻只是在最近幾十年當中取得了一些進展,這要歸功於一些大型天文巡天項目的開展和計算機處理能力的提高。在過去數十年中,天文學家多次觀測到了類似的爆發現象,比如爆發於1988年位於大麥哲倫星系中的M31 RV,爆發於1994年位於銀河系之內的人馬座V4332,以及爆發於2002年麒麟座的V838系統——這些爆發很可能代表著合併事件,但我們並不能完全確定。

直到2006年,人類才真正確認了一次雙星合併事件。利克天文臺(Lick Observatory)超新星搜尋項目在距地球6000萬光年的M85星系中發現了M85 OT2006-1的爆發,加州大學伯克利分校和加州理工的天文學家隨後進行了詳盡分析,發現這次爆發來源於兩個低質量雙星的合併,不同於之前其它所知道的新星爆發。但因此次爆發前的監測信息不足,所以,我們對於合併之前的雙星系統十分缺乏瞭解。在這一年,天文學家們根據觀測所得,為雙星合併所形成的新星賦予了一個名字:“亮紅新星”(luminous red novae)。

三年後將上演天文奇觀,我們有生之年將見證雙星合併

真正幫助天文學家解開“紅新星”之謎的鑰匙,藏在天蠍座V1309之中。這個系統最早是被中國和日本的天文愛好者發現的,他們隨後將相關信息提交給了國際天文聯合會的天體變源監測組織。然而,天蠍座V1309的詳盡數據來自一個名為Optical Gravitational Lensing Experiment(簡寫為OGLE;光學引力透鏡實驗)的巡天項目。該項目由波蘭華沙大學的天文學家於2001年正式啟動,初衷是對大面積天區進行監測,希望尋找亮度發生變化的天體源,發現引力透鏡現象,從而檢驗一些最初被認為可能構成暗物質的天體,比如黑洞。天蠍座V1309所在的位置剛好處於OGLE的監測天區之內,所以天文學家得到了其在爆發前直至爆發後的、長時間範圍的大量觀測數據。之後的數據分析不僅僅確認了這是一個“紅新星”系統(雙星合併後的系統),還為我們提供了更為重要的信息,即這個雙星系統在合併之前是如何隨時間演化的。

正是在天蠍座V1309系統合併前的觀測數據以及建模基礎之上,莫爾納教授等人對KIC 9832227的系統演化做出了判斷,預測這兩顆恆星“親密接觸”並最終合併,將發生在2021年9月-2022年9月間。

還等什麼,快去為即將亮起的紅新星豎起一隻倒計時牌吧!

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