新星、超新星,這些名詞人們已耳熟能詳,但“紅色新星”絕對(duì)是個(gè)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(gè)謎團(tuán)。近期,這一類新的恒星的瞬變被觀測(cè)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(gè)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(gè)極其重要的過程,但是一直缺乏直接的觀測(cè)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?cè)谘芯恳环N叫作“共包層的雙星”,形象來說就是一對(duì)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(jì)算機(jī)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(shí),電離氣體會(huì)變成中性氣體,同時(shí)釋放出光芒,這可能就是紅色新星的來源。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)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(guó)合作者建立計(jì)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(gè)一直未被解釋的奇特現(xiàn)象。他們結(jié)合流體動(dòng)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(gè)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(cè)現(xiàn)象提供了一個(gè)新的研究方向。