双面星曝光：不寻常的白矮星，一面是氢，一面是氦

这个艺术家的概念展示了绰号为Janus的双面白矮星。一颗恒星的蓝色死渣，曾经是一颗像我们的太阳一样的恒星，主要由一侧的氢和另一侧的氦组成(氢侧看起来更亮)。这颗白矮星奇特的双面性质可能是由于磁场和对流的相互作用，或者是物质的混合。在呈现气泡的氦面，对流破坏了表面薄薄的氢层，并带起了下面的氦。鸣谢:k .米勒，加州理工学院/IPAC分校

（神秘的地球uux.cn）据加州理工学院：天文学家首次发现白矮星，即死亡恒星的燃尽核心，这个宇宙家族中至少有一个成员是双面的。白矮星的一面由氢构成，另一面由氦构成。

“白矮星的表面从一边到另一边完全改变了，”加州理工学院的博士后学者Ilaria Caiazzo说，他在《自然》杂志上领导了一项关于这一发现的新研究。"当我把观察结果展示给人们看时，他们被震撼了."

白矮星是曾经像我们的太阳一样的恒星滚烫的残骸。随着恒星年龄的增长，它们膨胀成红巨星；最终，它们外部蓬松的物质被吹走，它们的核心收缩成致密炽热的白矮星。我们的太阳将在大约50亿年后演化成一颗白矮星。

这颗新发现的白矮星，在双面罗马过渡之神之后被昵称为Janus，最初是由Zwicky Transient Facility (ZTF)发现的，这是一种每天晚上从圣地亚哥附近的加州理工学院帕洛马天文台扫描天空的仪器。

Caiazzo一直在寻找高度磁化的白矮星，例如被称为ZTF J1901+1458的物体，她和她的团队以前使用ZTF发现了它。一个候选物体因其亮度的快速变化而脱颖而出，因此Caiazzo决定用帕洛马的CHIMERA仪器以及西班牙加那利群岛Gran Telescopio Canarias上的HiPERCAM进行进一步调查。这些数据证实了Janus每15分钟绕轴自转一次。

Hawaiʻi莫纳克亚山顶上的W. M .凯克天文台随后的观测揭示了白矮星戏剧性的双面性。该团队使用一种叫做分光计的仪器将白矮星的光传播成包含化学指纹的波长彩虹。数据显示，当物体的一侧进入视野时，存在氢(没有氦的迹象)，而当另一侧进入视野时，只有氦。

是什么导致一颗独自漂浮在太空中的白矮星拥有如此截然不同的面孔？该团队承认他们感到困惑，但已经提出了一些可能的理论。一种想法是，我们可能正在目睹杰纳斯经历一个罕见的白矮星演化阶段。

“不是所有的，但一些白矮星在其表面从氢主导转变为氦主导，”Caiazzo解释道。"我们可能在行动中抓到一颗这样的白矮星。"

白矮星形成后，它们较重的元素沉入核心，较轻的元素——氢是所有元素中最轻的——浮到顶部。但随着时间的推移，随着白矮星冷却，这些物质被认为混合在一起。在某些情况下，氢被混合到内部并被稀释，使得氦变得更普遍。骏利可能体现了这个过渡阶段，但一个紧迫的问题是:为什么过渡以这样一种脱节的方式发生，一边先于另一边进化？

根据科学小组的说法，答案可能在于磁场。

“宇宙物体周围的磁场往往是不对称的，或者一边更强，”Caiazzo解释说。“磁场可以阻止物质的混合。因此，如果一侧的磁场更强，那么这一侧的混合会更少，从而产生更多的氢。”

该团队提出的另一个解释这两张脸的理论也依赖于磁场。但是在这种情况下，磁场被认为改变了大气气体的压力和密度。

“磁场可能导致大气中的气体压力降低，这可能允许在磁场最强的地方形成氢‘海洋’，”加州理工学院理论天体物理学教授詹姆斯·富勒说。“我们不知道这些理论中哪一个是正确的，但我们想不出任何其他方法来解释没有磁场的不对称面。”

为了帮助解开这个谜，研究小组希望通过ZTF的巡天发现更多类似Janus的白矮星。“ZTF非常擅长寻找奇怪的物体，”Caiazzo说。她说，未来的调查，例如智利的维拉·c·鲁宾天文台将要进行的调查，应该会使寻找可变白矮星变得更加容易。