发现“矮新星”超级爆发，亮度突增1600倍，温度激增到11700度！

美国宇航局开普勒太空望远镜旨在通过寻找行星穿过恒星前面时，发生变暗的恒星来发现系外行星。幸运的是，同样的设计使开普勒太空望远镜成为发现其他天文瞬变的理想选择，这些瞬变会随着时间的推移而变亮或变暗。一项对开普勒太空望远镜档案数据的新搜索，发现了一次不同寻常的超级爆发，它来自一颗以前未知的矮新星恒星系统。在不到24小时里，矮新星亮度突增达1600倍，然后慢慢消弱消失。

正在研究的矮新星恒星系统由一颗白矮星和一颗褐矮星组成，其质量大约是白矮星的十分之一。白矮星是一颗老化类太阳恒星的残余核心，在地球体积大小的球体中，含了大约相当于太阳质量的物质。褐矮星是一种质量在10到80倍木星之间的天体，因为它太小了，无法进行核聚变。这颗褐矮星每83分钟绕着这颗白矮星转一圈，距离只有25万英里(约40万公里)，大约是从地球到月球的距离。

它们的距离如此之近，以至于白矮星的强大引力，将棕矮星的物质剥离，像吸血鬼一样吸走了它的精华。剥离的物质在向白矮星旋转时形成一个圆盘（称为吸积盘）输入。当这个矮新星恒星系统经历了一次超级爆发，亮度增加了1000倍以上时：开普勒太空望远镜正在朝着正确的方向寻找，这是完全有可能的。事实上，开普勒太空望远镜是唯一可以见证这一过程的仪器，因为从当时的地球来看，该系统离太阳太近了。

开普勒太空望远镜的观测节奏很快，每30分钟采集一次数据，这对于捕捉到爆发的每一个细节至关重要。这一事件一直隐藏在开普勒太空望远镜的观测数据档案中，直到由马里兰州巴尔的摩的空间望远镜科学研究所(STScI)和澳大利亚堪培拉的澳大利亚国立大学瑞安·里登-哈珀领导的一个团队确认为止。哈珀表示，从某种意义上说，我们是偶然发现这个系统的，我们并不是专门在寻找这样的超级爆发，而是是在寻找任何形式的瞬变。

开普勒太空望远镜捕捉到了整个事件，观察到亮度缓慢上升，然后迅速增强。虽然理论上预测到了突然的亮度变化，但缓慢开始的原因仍然是一个谜。吸积盘物理的标准理论不能预测这种现象，随后在另外两次矮新星超爆发中观察到了这种现象。这些矮新星系统已经被研究了几十年，所以发现新的东西相当棘手，看到各处都有吸积盘（从新形成的恒星到超大质量黑洞）所以了解它们很重要。理论认为，当吸积盘达到临界点时，就会触发一次超爆发。

当它积累物质时，它的大小不断增大，直到外缘与绕轨道运行的棕矮星发生引力共振。这可能会引发热不稳定，导致磁盘过热。事实上，观测显示，圆盘的温度从正常状态下的大约5000-10000°F（2700-5300°C）上升到超爆发高峰期的17000-21000°F（9700-11700°C）。这种类型的矮新星系统相对罕见，已知仅有约100颗。一个单独的系统可能会在两次爆发之间持续数年或数十年，这使得在行动中捕捉到一个系统是一个挑战。

这个天体的探测，为探测隐藏在开普勒数据中更罕见的事件带来了希望。研究团队计划继续挖掘开普勒数据，以及来自另一个系外行星猎人：凌日系外行星调查卫星苔丝号（TESS）任务的数据，以寻找其他瞬变。开普勒/K2和苔丝号对这些动态恒星系统的持续观测，将让天文学家能够研究爆发的最初几个小时，这是地面天文台几乎不可能到达的时域，其研究发现发表在《皇家天文学会月刊》上。

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博科园｜研究/来自：欧洲航天局/哈勃信息中心

参考期刊《皇家天文学会月刊》

DOI: 10.1093/mnras/stz2923

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