第176章 天蝎座V907(2/2)

2021年,团队启动“v907深度解码计划”,用全球多台望远镜联合观测。丽江的2.4米望远镜负责拍可见光光谱,新疆的fast射电望远镜监听物质桥的射电信号,韦伯望远镜穿透尘埃拍红外细节。三个月后,一组数据让所有人震惊:物质桥中不仅有氢氦气体,还检测到微量的硅、镁元素——这是红巨星内部“深层物质”被吸上来的证据!

“以前以为白矮星只偷吃红巨星的外层‘’,现在发现它连‘果核’都啃!”小林指着模拟动画,“红巨星像棵苹果树,白矮星是只松鼠,不仅摘苹果(外层大气),还啃树干(深层物质),难怪吸积率越来越高。”

这个发现颠覆了“简单吸积”理论。团队用计算机模拟红巨星的内部结构:当白矮星引力持续拉扯,红巨星外层物质被吸走后,深层高温高压的气体会通过“星风”补充到外层,形成“吸积-补充”的动态平衡。但v907的平衡正在被打破——红巨星膨胀加速,深层物质流失过快,像被过度挤奶的奶牛,可能提前进入“衰老期”。

二、物质桥的“心跳”:宇宙脐带的异常搏动

v907双星间的“物质桥”,成了团队最着迷的研究对象。2022年,fast射电望远镜捕捉到一组周期性脉冲信号:每隔5.8小时(双星公转周期),物质桥中会爆发一次射电耀斑,强度与红巨星外层大气的“鼓包”同步。

“这像物质桥的‘心跳’!”王浩在组会上展示数据,“红巨星每转一圈,就把一团热气‘挤’进物质桥,白矮星再用引力‘接住’,形成脉冲——就像心脏泵血!”

更神奇的是“心跳”的异常。2023年观测发现,射电耀斑的强度比2020年增强了30%,且伴随“早搏”(不规则脉冲)。“可能是物质桥在‘断裂’前兆,”小林忧心忡忡,“就像绳子用久了会磨断,物质桥太细(直径仅0.1天文单位),承受不了越来越强的物质流。”

团队用“流体动力学模拟”还原了这个场景:红巨星膨胀导致物质流速度从每秒50公里提升到80公里,物质桥像被激流冲刷的独木桥,开始出现“湍流裂隙”。若裂隙扩大,物质桥可能断裂,红巨星与白矮星暂时“分手”,吸积停止——v907的爆发周期将被打乱,甚至“熄火”。

“但也可能相反,”王浩指着模拟的另一分支,“物质桥断裂后,红巨星外层大气失去‘束缚’,会快速膨胀并冷却,反而减少物质流失,让白矮星‘饿’上几百年——它的爆发史,可能就此终结。”

两种可能性都让团队既兴奋又紧张。他们像医生监测病人的“生命体征”一样,每天分析物质桥的“心跳”,生怕错过任何一个异常信号。

三、爆发间隔的“缩水”:宇宙爆竹的“引信”在缩短

v907的爆发间隔越来越短,是新一代团队最头疼的谜题。第一篇幅提到,1917-1990年间爆发间隔平均为25年(16、13、33、17年),而2000年后,间隔缩短至18年(1990-2008年)、15年(2008-2023年),2022年的“热身”更像是“预演”。

“它在‘加速’,”王浩翻出百年爆发编年史,“普通新星爆发后需要几百年恢复,v907却越炸越勤,像被按了快进键的录像带。”

团队提出了三种假说:

“红巨星老化说”:红巨星进入“老年”,外层大气越来越松散,像漏气的气球,物质流失加快,白矮星吸积更快,氢层更快堆满。

“白矮星增肥说”:每次爆发后,白矮星抛射的物质少于吸积的物质(净增质量),引力增强,下次吸积效率更高,“氢饼”堆得更快。

“双星轨道衰减说”:物质桥的引力拖拽让双星轨道逐渐缩小(从5.8小时缩短到5.7小时),距离越近,物质流越强,吸积越快。

为验证假说,团队用“星震学”分析红巨星的脉动。2023年,他们发现红巨星的“心跳”(脉动周期)从过去的300天缩短到280天,证明其内部核反应速率加快,确实在“加速衰老”。“红巨星老化说”暂时领先,但“白矮星增肥说”也有证据:2020年哈勃光谱显示,白矮星表面重力比1990年增强了5%,印证了“净增质量”猜想。

“或许三种假说同时在起作用,”王浩总结,“就像三个人一起推一辆车,v907的爆发间隔自然越来越短——它可能在为‘终极爆炸’(ia型超新星)做准备。”

四、“超新星倒计时?”:宇宙终极烟花的预警

v907的“不安分”,让天文学家联想到它可能的“终极命运”——成为ia型超新星。

第一篇幅提到,白矮星质量有“钱德拉塞卡极限”(1.4倍太阳质量),超过就会坍缩爆炸。v907的白矮星目前质量约1.2倍太阳质量,每次爆发抛射约万分之一太阳质量(地球质量的3倍),但吸积率升高后,净增质量可能超过抛射量。“按现在的速度,它可能在1000万年后突破极限,”王浩指着质量增长曲线,“但也可能某次爆发‘失控’,提前爆炸。”

2023年,团队用韦伯望远镜拍到白矮星表面的“热斑”——氢层堆积处温度高达100万c,像块烧红的烙铁。“这温度离核聚变阈值(1000万c)还差得远,”小林说,“但吸积率在涨,迟早会到。”

更危险的信号来自“爆发预演”。2022年,v907亮度异常波动,光谱中出现“激波特征”(类似爆发初期的冲击波),但未达到爆发峰值。“这可能是‘哑弹’,”王浩解释,“氢层堆到临界点时,因某种原因(如磁场干扰)没炸成,下次可能‘补炸’,威力更大。”

公众对这个“宇宙倒计时”充满好奇。王浩开了个短视频账号“v907观察日记”,用动画讲“超新星预警”,粉丝超200万。有网友问:“它会炸到地球吗?”他回复:“6500光年的距离,相当于隔着一个足球场看鞭炮——只会照亮夜空,伤不到我们。但要是真炸了,未来的人类会在白天看到它,比满月还亮!”

五、公众的宇宙期待:从“灾难星”到“希望灯”

v907的形象在百年间发生了巨变。第一篇幅提到,1917年民间误以为它是“灾星”,村民磕头祈福;如今,它成了“宇宙希望灯”——公众期待它早日爆发,更期待它揭示“ia型超新星”的秘密。

2023年,上海天文馆举办“v907特展”,用全息投影还原了它的“双星之舞”:观众能“走进”物质桥,感受气体流动的湍急;能“站在”白矮星表面,看红巨星像气球般膨胀;还能“触摸”爆发时的激波,体验“宇宙爆竹”的威力。“有个小朋友说,v907像他爸爸的打火机,总在关键时刻‘咔嚓’一下,”策展人说,“他想等v907下次爆发时,许愿考满分。”

团队还发起了“v907许愿计划”:公众可以把愿望写在电子卡片上,团队将其编码成激光信号,射向v907方向。“虽然信号要6500年才能到,但万一有外星文明收到呢?”王浩笑着说。目前已有10万条愿望被发送,最热门的是“希望宇宙永远有星星爆炸”和“希望人类早点找到外星朋友”。

对王浩而言,v907早已不是冰冷的天体。它是李建国传给他的“接力棒”,是团队熬夜观测的“老伙计”,更是连接科学与公众的“宇宙桥梁”。“我们研究它,不是为了预测末日,而是为了理解‘变化’,”他在一次演讲中说,“v907教会我们:恒星会老,宇宙会变,但人类的好奇心,永远年轻。”

此刻,高美古天文台的穹顶缓缓打开,玉龙雪山的星光倾泻而入。王浩望着天蝎座的方向,知道6500光年外的v907仍在旋转、吸积、酝酿下一次爆发。它的故事或许没有结局——要么继续“炸”下去,成为宇宙中最持久的“爆竹”;要么在某次爆发中突破极限,化作照亮星系的“超新星”。但无论如何,人类都会在这里,用更先进的望远镜,更执着的好奇心,记录它的每一次“心跳”,直到时间的尽头。

说明

资料来源:本文基于美国国家航空航天局(nasa)哈勃空间望远镜(hst)、詹姆斯·韦伯太空望远镜(jwst)、中国“郭守敬望远镜”most)、500米口径球面射电望远镜(fast)、丽江高美古2.4米望远镜对天蝎座v907(虚构目标,参考真实复发性新星rs ophiuchi)的观测数据(2020-2023年)。

参考《天体物理学杂志》(the astrophysical journal)2023年《复发性新星v907的物质桥结构与演化》、2024年《双星系统吸积率与爆发间隔关联性研究》,以及云南天文台“v907深度解码计划”系列报告(如《红外光谱与红巨星老化监测》《射电脉冲与物质流动力学分析》)。

结合科普着作《新星与超新星:宇宙的烟花盛宴》《双星系统:恒星的舞蹈课》中的通俗化案例整合而成。

语术解释:

复发性新星:在双星系统中,白矮星反复吸积伴星物质并引发爆炸的恒星,寿命期内可爆发多次(区别于一次性爆发的普通新星)。

双星系统:两颗恒星在引力作用下互相绕转的系统,v907由白矮星(高密度“小个子”)和红巨星(膨胀的老年恒星)组成。

白矮星:恒星演化末期的产物,体积与地球相当,质量与太阳相当,密度极高(像压缩饼干),靠电子简并压支撑。

红巨星:恒星晚年膨胀的产物,外层大气松散(像),核心收缩升温,最终可能演变为白矮星。

物质桥:双星间由引力牵引形成的气体流,像连接两颗恒星的“宇宙脐带”,输送吸积物质。

钱德拉塞卡极限:白矮星的质量上限(约1.4倍太阳质量),超过则坍缩成中子星或爆炸为ia型超新星。

ia型超新星:白矮星吸积物质达到极限后爆炸产生的超新星,亮度稳定,是宇宙学中测量膨胀速率的“标准烛光”。