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天上那颗奇怪的变星,它到底在不在我们银河系里

前几天晚上我出门倒垃圾,抬头看了一眼天空,北斗七星很亮,勺柄弯弯地指向牧夫座方向,我忽然想到一个名字——北冕座T星,你可能不熟悉它,但天文圈的人提起这颗星,往往会说一句:这家伙迟早要搞个大新闻。

然后我脑子里冒出一个问题:北冕座T星在银河系吗?说实话,第一反应是废话,我们肉眼能看到的绝大多数星星都在银河系里,但仔细一想,好像又没那么简单,因为这颗星实在太特别了,它的距离、位置、甚至它到底在经历什么,都值得好好掰扯一下。

天上那颗奇怪的变星,它到底在不在我们银河系里

先把答案撂这儿

北冕座T星确实在银河系里,而且就在我们银河系的盘面上,离我们不算太远。它是一颗位于北冕座的再发新星,距离地球大约2600光年,这个距离在天文学尺度上,实打实地属于银河系内部,连银河系边缘都算不上,要知道银河系的直径大概10万到18万光年,2600光年完全在银河系的盘面范围之内。

但它之所以让我犯嘀咕,是因为北冕座T星实在不像一般恒星那样老老实实待着,它的光谱类型、爆发机制,总会让人不自觉地把它和那些遥远河外星系里的奇怪天体联系在一起,这种错觉,就像你在本地的菜市场遇到一个打扮特别前卫的人,第一反应会怀疑他是不是从外地来的,其实人家就是土生土长的本地人,只是风格独特而已。

这家伙到底有什么特别之处

北冕座T星的特别,不是它离我们有多远,而是它“活法”很不一样,大多数恒星老老实实烧氢聚变,它偏不,它属于一种极其罕见的双星系统,由一颗白矮星和一颗红巨星组成。

白矮星是恒星烧完燃料后剩下的致密核心,体积小但引力极强,红巨星则是恒星晚年膨胀后的形态,外层物质松散地包裹着核心。

这两颗星靠得很近,白矮星不断用引力从红巨星表面吸走物质,主要是氢和氦,这些被吸过来的气体在白矮星表面慢慢堆积,越积越多,压力越来越大,温度越来越高,等堆到某个临界点,整个表面就会发生一场剧烈的热核爆炸。

这种爆炸不是超新星那种把整颗星炸碎的大场面,而更像是白矮星表面的一次猛烈“打嗝”,爆炸过后,亮度可以在几天内增加上万倍,肉眼可见,然后它又慢慢暗下来,继续吸积,等待下一次爆发。

北冕座T星上一次大爆发在1946年,在那之前还有一次记载是在1866年,两次相隔80年左右,按照这个规律推算,很多天文学家认为它很可能在2024年到2026年之间再次爆发,现在全球的天文爱好者都在盯着它,随时准备看到北冕座方向突然多出一颗亮星。

它的银河系户口本到底怎么写

我们来看看北冕座T星的“基本信息登记表”:

项目 具体数据
所在星座 北冕座
天体类型 再发新星
距离地球 约2600光年
所属星系 银河系
银河系内位置 猎户臂内侧,靠近银河系盘面
上次爆发 1946年
下次爆发预测 2024-2026年间
爆发亮度 可能达到2等星,肉眼可见

从这些数据看,它的“银河系户口”没有任何疑问,2600光年的距离,意味着我们现在看到的其实是它2600年前的样子,但它所在的那个位置,确确实实就在银河系的盘面上,更准确地说,它位于银河系猎户臂的内侧区域,和我们太阳系所在的猎户臂局部旋臂算是邻居。

这里要提一下盖亚卫星的数据,欧洲空间局的盖亚探测器通过精确测量恒星位置和运动,给出了北冕座T星的视差数据,根据这些测量结果推算出来的距离,把它牢牢地锚定在银河系盘面上,所以如果有人问你北冕座T星在不在银河系,你可以很肯定地说:在,而且它还在我们银河系的一条旋臂上。

为什么有人会怀疑它不在银河系

我觉得这个疑问的产生,主要来自两方面。

第一是距离感。2600光年这个数字,你说远吧,在银河系里算近的,你说近吧,普通人完全没法想象,当一颗星突然变亮几千倍,人们会下意识觉得这种剧烈的变化不像本地恒星该有的行为,那种爆发力度,确实很容易让人联想到其他星系里那些剧烈的天体现象,比如超新星、伽马射线暴之类。

第二是它实在太罕见了。整个银河系里,已知的再发新星只有十来颗,这种稀有程度让它显得像个外来客,人就是这样,见到少见的东西,总忍不住怀疑它是不是从别处来的。

其实仔细想想,北冕座T星不仅在银河系里,而且它的存在还帮我们理解了很多银河系内部的物理过程,比如说,白矮星吸积物质然后发生表面爆炸这个过程,是银河系里化学元素合成的重要途径之一,一些比铁轻的元素,就是在这样的新星爆发中被抛洒到星际空间里的。

天上那颗奇怪的变星,它到底在不在我们银河系里

它如果爆发了,我们能看到什么

说实话,这是我个人最期待的部分,目前北冕座T星的视星等大约在10等左右,普通望远镜才能看到,但根据1946年的记录,爆发时它的亮度可能会达到2等星,2等是什么概念?跟北极星的亮度差不多,在那附近的天区里,你会突然发现多了一颗很亮的星,持续几天甚至几周,然后慢慢变暗消失。

更有意思的是,如果它真的在接下来一两年爆发,这将会是80年来离我们最近的肉眼可见新星爆发事件,无论是专业天文学家还是业余爱好者,都会把望远镜对准它,而且因为它就在银河系里面,不是遥远的河外星系,观测条件会非常好,能收集到的数据量也会前所未有的丰富。

科学家们会利用这个机会研究物质吸积的过程、热核爆炸的细节、爆发抛射物的化学成分等等,这些数据反过来又会帮我们理解银河系中类似双星系统的演化规律,说到底,北冕座T星虽然是银河系里的一颗星,但它身上发生的事,对整个恒星物理研究都有启示意义。

今天晚上要是天气好,你也不妨出门朝北冕座的方向看一眼,那个不太显眼的半圆形星座现在看起来可能平平无奇,但说不定哪天晚上,那里就多了一颗明亮的“新星”,就像1946年人们看到的那样,到时候你就可以跟身边的人说,那颗突然亮起来的星,其实一直都在我们银河系里,它只是安静了80年,现在又打了个嗝而已。

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