雙麵星曝光：不尋常的白矮星，一麵是氫，一麵是氦

這個藝術家的概念展示了綽號為Janus的雙麵白矮星。一顆恒星的藍色死渣，曾經是一顆像我們的太陽一樣的恒星，主要由一側的氫和另一側的氦組成(氫側看起來更亮)。這顆白矮星奇特的雙麵性質可能是由於磁場和對流的相互作用，或者是物質的混合。在呈現氣泡的氦麵，對流破壞了表麵薄薄的氫層，並帶起了下麵的氦。鳴謝:k .米勒，加州理工學院/IPAC分校
（神秘的地球uux.cn）據加州理工學院：天文學家首次發現白矮星，即死亡恒星的燃盡核心，這個宇宙家族中至少有一個成員是雙麵的。白矮星的一麵由氫構成，另一麵由氦構成。
“白矮星的表麵從一邊到另一邊完全改變了，”加州理工學院的博士後學者Ilaria Caiazzo說，他在《自然》雜誌上領導了一項關於這一發現的新研究。"當我把觀察結果展示給人們看時，他們被震撼了."
白矮星是曾經像我們的太陽一樣的恒星滾燙的殘骸。隨著恒星年齡的增長，它們膨脹成紅巨星；最終，它們外部蓬鬆的物質被吹走，它們的核心收縮成致密熾熱的白矮星。我們的太陽將在大約50億年後演化成一顆白矮星。
這顆新發現的白矮星，在雙麵羅馬過渡之神之後被昵稱為Janus，最初是由Zwicky Transient Facility (ZTF)發現的，這是一種每天晚上從聖地亞哥附近的加州理工學院帕洛馬天文台掃描天空的儀器。
Caiazzo一直在尋找高度磁化的白矮星，例如被稱為ZTF J1901+1458的物體，她和她的團隊以前使用ZTF發現了它。一個候選物體因其亮度的快速變化而脫穎而出，因此Caiazzo決定用帕洛馬的CHIMERA儀器以及西班牙加那利群島Gran Telescopio Canarias上的HiPERCAM進行進一步調查。這些數據證實了Janus每15分鍾繞軸自轉一次。
Hawaiʻi莫納克亞山頂上的W. M .凱克天文台隨後的觀測揭示了白矮星戲劇性的雙麵性。該團隊使用一種叫做分光計的儀器將白矮星的光傳播成包含化學指紋的波長彩虹。數據顯示，當物體的一側進入視野時，存在氫(沒有氦的跡象)，而當另一側進入視野時，隻有氦。
是什麽導致一顆獨自漂浮在太空中的白矮星擁有如此截然不同的麵孔？該團隊承認他們感到困惑，但已經提出了一些可能的理論。一種想法是，我們可能正在目睹傑納斯經曆一個罕見的白矮星演化階段。
“不是所有的，但一些白矮星在其表麵從氫主導轉變為氦主導，”Caiazzo解釋道。"我們可能在行動中抓到一顆這樣的白矮星。"
白矮星形成後，它們較重的元素沉入核心，較輕的元素——氫是所有元素中最輕的——浮到頂部。但隨著時間的推移，隨著白矮星冷卻，這些物質被認為混合在一起。在某些情況下，氫被混合到內部並被稀釋，使得氦變得更普遍。駿利可能體現了這個過渡階段，但一個緊迫的問題是:為什麽過渡以這樣一種脫節的方式發生，一邊先於另一邊進化？
根據科學小組的說法，答案可能在於磁場。
“宇宙物體周圍的磁場往往是不對稱的，或者一邊更強，”Caiazzo解釋說。“磁場可以阻止物質的混合。因此，如果一側的磁場更強，那麽這一側的混合會更少，從而產生更多的氫。”
該團隊提出的另一個解釋這兩張臉的理論也依賴於磁場。但是在這種情況下，磁場被認為改變了大氣氣體的壓力和密度。
“磁場可能導致大氣中的氣體壓力降低，這可能允許在磁場最強的地方形成氫‘海洋’，”加州理工學院理論天體物理學教授詹姆斯·富勒說。“我們不知道這些理論中哪一個是正確的，但我們想不出任何其他方法來解釋沒有磁場的不對稱麵。”
為了幫助解開這個謎，研究小組希望通過ZTF的巡天發現更多類似Janus的白矮星。“ZTF非常擅長尋找奇怪的物體，”Caiazzo說。她說，未來的調查，例如智利的維拉·c·魯賓天文台將要進行的調查，應該會使尋找可變白矮星變得更加容易。