天文学家发现了体积最小但质量最大的白矮星，自转周期为6.94分钟

天文学家刚刚发现了迄今为止发现的最小但质量最大的死星，它大概相当于月球的大小。

它是一颗白矮星，是一颗质量在太阳范围内的恒星的超致密坍缩核心，但它的直径只有4280公里(2660英里)。同时，它也是科学家们所见过的质量最大的白矮星，大约是太阳质量的1.35倍。

这就像将太阳的质量压缩成仅比月球稍大一点的球体，让人觉得很不可思议。

这颗名为ZTF J1901+1458的白矮星距离地球130光年，真是令人难以置信。它的密度和质量正好处于钱德拉塞卡极限（Chandrasekhar limit）的边缘——钱德拉塞卡极限，是白矮星在变得非常不稳定、爆炸成一颗壮观的超新星之前所能达到的最大质量。

加州理工学院的理论天体物理学家Ilaria Caiazzo说:“我们发现了这个非常有趣的物体，它的质量还不足以爆炸。”“我们正在真正探索白矮星的质量。”

白矮星是死星连续体中最小的一类死星，它们是由质量高达8倍太阳的恒星坍塌的内核形成的。当这些恒星结束它们的主序(核聚变)寿命时，它们会释放外部物质，剩下的核心不再受到聚变向外的压力的支撑，坍缩成一个超密度的物体。

在钱德拉塞卡极限下（大约1.4个太阳质量），一种电子简并压（electron degeneracy pressure ）阻止了白矮星在自身引力下进一步坍缩。在一定的压力下，电子会从原子核中剥离出来——由于相同的电子无法占据相同的空间，这些电子会向外提供压力，使恒星免于坍塌。

不过，很多白矮星都存在于双星系统中。这意味着它们被“锁定”在与另一颗恒星的轨道上。如果这两颗恒星距离足够近，这颗白矮星就会从它的双星伴星吸走物质，这一过程会使这颗死亡的恒星超过钱德拉塞卡极限，通常会引发Ia型超新星。

根据研究小组的分析，这颗白矮星是两颗较小白矮星合并的产物；它们合在一起的质量，还不足以达到钱德拉塞卡极限，从而产生Ia型超新星。

它只有大约1亿年的历史，对于白矮星来说，它的磁场有点疯狂——大约是太阳的10亿倍。它还有一个极端的旋转，自转周期为6.94分钟——这不是有史以来速度最快的白矮星旋转，但也很特别了。这些特征，表明了过去的合并。

从这一点开始发生的事情，可能会非常有趣。研究人员推测，有可能这颗白矮星质量足够大，可以进一步坍缩成中子星。

“它的质量和密度是如此之大，以至于在其核心，电子被原子核中的质子捕获，形成中子。因为来自电子的压力与重力的作用力相互推动，使恒星保持完整，当足够多的电子被移走时，恒星核就会坍缩。”Caiazzo解释称。

中子星的密度甚至比白矮星还要大，并且有中子简并压力支持，当质量是太阳8到30倍的恒星到达寿命末期时，就会形成中子星。一旦发生爆炸，外层物质被吹散，恒星核就会坍缩成中子星。

如果研究小组的分析是正确的，ZTF J1901+1458可能为这些极端天体的低质量例子提供了另一种形成途径。

反过来，这可能意味着ZTF J1901+1458，以及其他类似的恒星，可以告诉我们很多关于白矮星双星类型的信息，它们会转变成中子星。探险队希望能找到他们。

这项研究已经发表在《自然》（Nature）杂志上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源：https://www.sciencealert.com/this-white-dwarf-is-the-smallest-we-ve-ever-seen-and-also-the-most-massive