本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。

科学家可以通过一颗恒星发出的光来了解它的许多情况。比如，光的颜色揭示了恒星的表面温度及其内部与表面的构成成分。恒星的亮度与质量是息息相关的，对许多恒星来说，当它们的亮度在波动时，就有点像闪烁的蜡烛一样。由加州大学圣塔芭芭拉分校的研究员托马斯·库普弗领导的一队科学家发现了一类新的脉动星，这类脉动星的亮度每五分钟变化一次。他们的研究结果已发表在《天体物理学快报》上。

“许多恒星都在脉动，甚至我们的太阳也在一个非常小的规模内脉动。”这位来自加州大学圣塔芭芭拉分校的卡弗里理论物理研究所(KITP)的博士后学者，库普弗说到。由于温度、半径或两者的周期性变化，一颗真正的脉动星的亮度变化范围可以达到10%左右。他解释说:“亮度变化最大的通常是径向脉动星，当整个恒星改变大小时，它就会如‘呼吸’般膨胀收缩。”通过详细研究它们的脉动现象，科学家们可以了解这些恒星的内部特性。

（图解：人像化太阳的脉动 图源；jpl.nasa）

一开始，库普弗和他在加州理工学院的同事们正从兹威基瞬变观测设施(位于圣地亚哥附近的帕洛玛天文台的一台巡天望远镜)所获得的观测结果中寻找周期小于一小时的双星系统的踪迹。但其中四颗因为在几分钟内亮度发生了巨大的变化而脱颖而出。随后的数据很快证实它们实际上是脉动星，而不是双星系统。

（图解：图为鲸鱼座 uv 星，是一个双星系统，都是红矮星，用肉眼无法看到，距离地球约为8.7280光年。）

库普弗与他在加州理工学院的合作者，前加州大学圣塔芭芭拉分校博士生埃文·鲍尔和卡弗里理论物理研究所(KITP)主管拉尔斯·比尔德斯滕一起工作，现在已经确定这些突出的恒星是热亚矮星脉动星。亚矮星是一种直径约为太阳十分之一的恒星，质量在太阳的10%到50%之间。它们非常热——高达90000华氏度，而太阳的温度只有10000华氏度。比尔德斯滕说:“这些恒星肯定已经完全将其核心的所有氢熔合成了氦，这就解释了为什么它们这么小，并且振荡那么快。”

这一发现令人惊讶。库普弗解释说，科学家此前并没有预测到这些恒星的存在，但现在回想起来，它们的存在很符合恒星演化的主要模型。

由于这些恒星的质量较小，研究小组认为，它们最初是典型的类太阳恒星——在它们的核心中融合着氢和氦。在它们的核心将氢耗尽之后，恒星发展到红巨星阶段。通常这时，一颗恒星会膨胀到它的极致，并开始在核心深处融合氦。然而，科学家们认为，这些新发现的恒星的外层物质在核心的氦变得足够热、密度足以融合之前就被伴星偷走了。

红巨星

曾经，热亚矮星几乎总会变成红巨星，它们的核心开始融合氦，然后外层物质被伴星剥离。而这个新的发现表明，热亚矮星中包括不同类型的恒星。“有些会发生氦聚变，有些则不会，”库普弗说。

恒星的脉动使科学家能够探测它们的质量和半径，并将这些测量结果与恒星模型进行比较，这在以前是不可能的。“我们能够通过将它们与那些由相对较冷的氦组成的轻质量核的理论模型相比较来理解它们飞快的脉动，”鲍尔说。

“巡天望远镜正在改变天文学，而兹威基瞬变观测设施正在良性助长这种态势。”负责监督美国国家科学基金会对该设施的资助的工作人员理查德· 巴维尼斯说，“这个最新结果是一个完美的例子——通过观察遥远恒星在短短几分钟内的脉动，天文学家意外的加深了对于恒星演化的理解。”

（图解：兹威基瞬变观测设施拍摄的第一张夜空图像。 图源：space）

库普弗相信未来还会有更多这样的例子。他说:“我相信，像兹威基瞬变观测设施这样的大型时域勘测设施，将在未来带来许多意想不到的发现。”

加州大学圣塔芭芭拉分校的这些研究工作成果得到了美国国家科学基金会以及戈登和贝蒂·摩尔基金会的支持。兹威基瞬变观测设施是由美国国家科学基金会、美国国家航空航天局和海辛-西蒙斯基金会资助的。其他贡献机构包括加州理工学院、华盛顿大学、马里兰大学、柏林洪堡大学、魏茨曼科学研究所和波士顿大学，以及其他合作伙伴的国际合作。

作者: spaceanswers

FY: 吟游诗人沙丘

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处