神秘的“紅色新星”

新星、超新星，這些名詞人們已耳熟能詳，但“紅色新星”絕對是個新東西——它是天文學(xué)家這幾年的新發(fā)現(xiàn)，其與眾不同之處在于這種“新星”很紅，它的亮度很“中等”，介于新星和超新星之間，但它的形成一直是個謎團(tuán)。近期，這一類新的恒星的瞬變被觀測到，但是這種奇怪的爆發(fā)的起源還沒能被解釋。此類新發(fā)現(xiàn)的爆發(fā)事件被賦予不同的新名字——中等亮度紅色瞬變事件(intermediate luminosity red transients，ILRTs);發(fā)光的紅色新星(luminous red novae);中等亮度的光學(xué)瞬變事件(intermediate luminosity optical transients)等。比如，2002年初在麒麟座中爆發(fā)的V838，就是ILRTs事件的典型代表之一。確切地說，麒麟座V838屬于ILRTs事件中一個名為“亮紅新星”的小類別。

三十年前，公共包層的演化是雙星演化理論中一個極其重要的過程，但是一直缺乏直接的觀測證據(jù)。最近一群研究雙星演化的天文學(xué)家揭示了答案。他們在研究一種叫作“共包層的雙星”，形象來說就是一對相互繞轉(zhuǎn)的星被公共外層包裹在一起，包層由電離氣體構(gòu)成，它們看起來如同一枚有兩顆果仁的花生。在用計算機模擬后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)包層膨脹后逐漸變冷，冷卻到一定溫度時，電離氣體會變成中性氣體，同時釋放出光芒，這可能就是紅色新星的來源。

中國科學(xué)院國家天文臺恒星與恒星系統(tǒng)研究團(tuán)組的研究人員Stephen Justham與加拿大、美國合作者建立計算模型，結(jié)合雙星的公共包層演化從理論上解釋了雙星中這個一直未被解釋的奇特現(xiàn)象。他們結(jié)合流體動力學(xué)模擬和分析物理論證，表明公共包層預(yù)期的現(xiàn)象和恒星合并恰好與這些紅色新星爆發(fā)的性質(zhì)相符合。這個工作不但很好地從理論上解釋了這類一直未被解釋的爆發(fā)事件，而且為以后解釋雙星演化中其他未被解釋的觀測現(xiàn)象提供了一個新的研究方向。