为什么新星不是刚诞生的星?
中国古代的文献中有很多关于客星的记载。《汉书·天文志》中就有这样的描述:“元光元年六月,客星见于房”。客星,指的是天空中突然新冒出来一颗星,就像是不速之客的造访。西方的记载中称之为新星。这样的“客人”来得突然,去得也很匆忙。短则数月,长的也就1年左右,新星就会逐渐黯淡下去,直至完全消失。
其实,这并不是一颗新诞生的恒星,因为恒星一旦形成,就会持续稳定地照耀几百万年,甚至几百亿年。那么,这些“客人”究竟是什么来历呢?利用望远镜去追寻这些“客人”的身影,可以发现它们其实并未走开,而是仍然待在原来的地方,只是亮度回到了从前的水平。因为原来亮度太低,人眼很难发现,所以以前一直未受注意。直到它们突然增亮,才误以为来了一颗新的恒星。这些“新星”的光变幅度非常巨大,通常会有几千倍,大的甚至上千万倍。增亮的过程也非常快,只要短短的几天便可达到最亮,然后再慢慢地黯淡下去。
新星究竟是如何发生的呢?它起源于一类特殊的双星系统,是在两颗星的共同努力下完成的。这样的双星系统中有一颗是致密的白矮星,而另一颗则可能是体积庞大的红巨星。白矮星在巨星光芒的笼罩下并不起眼。但是,如果它们靠得足够近,白矮星就有能力将巨星表层的物质(主要是氢)拉拢到自己的周围,然后逐步沉积在白矮星的表面。随着白矮星表面的氢不断堆积,这些物质的温度和压力都会增加。终于有一天,温度和压力升到足够高,便会发生氢变成氦的核聚变反应。这种热核反应不是像一般恒星那样发生在内部,而是发生在白矮星的表面。所以它的能量不是缓慢释放,而是以爆发的形式很快辐射出去,以至于短期内的亮度远远超过了它旁边的巨星。于是就成了我们所见到的新星。
爆发平息以后,一切都慢慢回复到原先的样子。双星结构并没有被破坏,白矮星仍然贪婪地“吸取”着巨星表层的物质。你一定会问,历史会重演吗?是的!实际上,我们已经看到有些新星爆发了不止一次,它们也因此被称为再发新星。