白矮星的超強磁場之謎解開了?科學家提出全新的磁場“發電機”理論

關於白矮星,我們還有很多不瞭解的地方,但有一個謎團或許終於有了答案:爲什麼這些天體會有異常強大的磁場?

白矮星就是我們俗稱的“死”星。一顆恆星到達生命週期的盡頭,如果它的質量小於太陽的8倍,它會拋出其外部物質,剩下的核心坍縮成一個不到太陽質量1.4倍的物體,壓縮成一個地球大小的球體。

由此產生的物體,用剩餘的熱能發出明亮的光芒,這就是白矮星。白矮星的密度令人難以置信,僅僅1茶匙就重達約15噸。

白矮星還有一個特殊之處——擁有強大的磁場,其強度大約是地球磁場的100萬倍。相較而言,太陽的磁場只是地球磁場的2倍——所以白矮星一定發生了一些不尋常的事情。

目前只有一些白矮星觀測到強大的磁場。離體雙星中的白矮星如果年齡不到10億年,就沒有。但對於處於半分離雙星中的白矮星來說,其中一顆恆星會溢出它的羅氏瓣,而白矮星正通過引力吸走它的小質量伴星上的物質,其中超過三分之一表現出強烈的磁場。

一些強磁性白矮星也出現在更古老的分離雙星中。

恆星演化模型無法解釋這是如何發生的,所以一個由天體物理學家組成的國際團隊採取了不同的方法,提出了一個隨着時間而發展的核心磁場“發電機”。

“發電機”實質是旋轉的、對流的、導電的流體,它將動能轉化爲磁能,將磁場旋轉到太空中。在地球,對流是由液態鐵圍繞地核運動而產生的。至少在白矮星中,磁場“發電機”的構想可以解釋問題。”

白矮星剛形成的時候,就已經失去了它的外層,它非常熱,由液態碳和氧組成。根據該團隊的模型,當白矮星的核心冷卻和結晶時,向外逸出的熱量會產生對流,類似於流體在地球內部流動的方式,產生磁場。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

參考資料:

【1】https://www.sciencealert.com/we-might-finally-know-how-some-white-dwarfs-get-such-insanely-powerful-magnetic-fields