《天体物理学杂志》:白矮星上压力模式脉动真实性的理论支持

作者:小菜 更新时间:2025-04-25 点击数:
简介:左图显示了KST、IVT和FTT对五种g-模式(1792.905、1884.599、2258.528、2539.695和2855.728秒)的周期进行三次独立测试的结果,以寻找相等的周期间隔。

右图与左图相同,但消除了2855.728 s的周期。

在三次试验中,π93.4s的周期间隔清晰而显著。

右图中的垂直虚线表示主周期间隔的谐波(π/2、π/3、π/4和π/5)。

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【千问解读】

《天体物理学杂志》:白矮星上压力模式脉动真实性的理论支持


左图显示了KST、IVT和FTT对五种g-模式(1792.905、1884.599、2258.528、2539.695和2855.728秒)的周期进行三次独立测试的结果,以寻找相等的周期间隔。

右图与左图相同,但消除了2855.728 s的周期。

在三次试验中,π≈93.4s的周期间隔清晰而显著。

右图中的垂直虚线表示主周期间隔的谐波(π/2、π/3、π/4和π/5)。

Credit: The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/aca533


(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(by Li Yuan, Chinese Academy of Sciences):中国科学院云南天文台的研究人员对一颗极低质量的白矮星(WD)进行了详细的星震分析,该白矮星显示出疑似压力模式(p模式)脉动。

它们不仅探测了WD内部的丰度分布,而且为p模式的存在提供了理论支持。


这项研究发表在《天体物理学杂志》上。


已经发现一些wd表现出脉动。

一种类型的脉动是高频率的p模式,另一种是低频率的重力模式(g模式)。


在WDs上,p模式脉动的周期通常为几秒或更短,这使得检测这些脉动成为一个挑战。

然而,对于低质量WDs,p模式脉动的周期可以长达100秒,并且具有可观察到的振幅。


SDSS J111215.82+111745.0是一款极低质量的WD。

在这颗恒星上探测到两次短周期脉动,分别为107.56秒和134.275秒。

如果这两个可疑的p型脉动被证实,它们将是在WD上观察到的第一个p型脉动。


在这项研究中,研究人员试图通过建模和分析,为这些疑似p模式脉动的确认提供强有力的支持。


他们为SDSS J111215.82+111745.0做了一个详细的星震模型,其中氢丰度剖面作为一个变量。

他们考虑了全部七个脉动周期(两个p模式和五个g模式),并用模型的本征频率来拟合它们。


这两种可疑的p-模式在最佳拟合模型中得到了很好的体现。

他们发现了一个与SDSS J111215.82+111745.0上观察到的周期一致的p型脉动模型,这为两个p型脉动的现实提供了理论支持。


此外,主要参数,M = 0.1650±0.0137太阳质量和Teff = 9750±560K,以及这颗恒星的化学轮廓都是由最佳拟合模型确定的。


由它们的模型确定的恒星参数与光谱学和其他星震学分析的结果非常一致。

第一次观察到白矮星的X射线爆炸现象

    第一次观察到白矮星的X射线爆炸现象  据cnBeta:当像我们太阳这样的太阳耗尽燃料时它们会收缩形成白矮星。

这种死亡的太阳有时会在一次超热的爆炸中恢复活力并产生一个X射线辐射的火球。

来自包括图宾根大学在内的几个德国机构的一个研究小组在弗里德里希亚历山大纽伦堡大学FAU的领导下第一次观察到了这样一个X射线光的爆炸。

  “这在某种程度上是一个幸运的巧合,真的,”来自FAU天文学机构的Ole Knig指出“这些X射线闪光只持续几个小时,几乎不可能预测,但观测仪器必须在准确的时间直接对准爆炸。

”他跟Jrn Wilms博士教授和来自马克斯普朗克地外物理研究所、图宾根大学、巴塞罗那加泰罗尼亚理工大学和波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的研究团队一起在《自然》上发表了一篇关于这次观测的文章。

  这种情况下的仪器是eROSITA X射线望远镜,它目前位于离地球一百五十万公里的地方,自2019年以来一直在调查天空中的软X射线。

7月7日,它在天空中的一个区域测量到了强烈的X射线辐射,而这个区域在4小时前是完全不显眼的。

四小时后,当X射线望远镜测量天空中的同一位置时辐射已经消失了。

由此可见,之前完全过度暴露在探测器中心的X射线闪光一定持续了不到8小时。

  像这样的X射线爆炸在30多年前就被理论研究所预测,但直到现在还没有被直接观察到。

这些X射线的火球发生在太阳的表面,这些太阳在用完大部分由氢和后来在其核心深处的氦组成的燃料之前其大小跟太阳相仿。

这些太阳的尸体不断缩小,直到剩下白矮星,它们的大小跟地球相似,但其质量可能跟我们的太阳相似。

“想象这些比例的一种方法是把太阳想象成跟苹果一样大小,这意味着地球将跟针头一样大小并以10米的距离围绕苹果运行,”Jrn Wilms解释道。

  来自图宾根大学的Victor Doroshenko博士补充称:“这些所谓的新星确实一直在发生,但在大多数X射线发射产生的最初时刻探测它们真的很难。

不仅闪光的持续时间短是一个挑战,,而且发射的X射线的光谱非常软。

软X射线的能量不大,容易被星际介质吸收,所以我们在这个波段不能看得很远,这就限制了可观察的物体的数量无论是新星还是普通的太阳。

望远镜通常被设计成对较硬的X射线最有效,因为那里的吸收不那么主要,而这正是它们会错过这样一个事件的真相!”Victor Doroshenko总结道。

  另一方面,如果要把一个苹果缩小到针头大小,那么这个微小的颗粒将保留苹果相对较大的重量。

Jrn Wilms继续称:“来自白矮星内部的一茶匙物质很容易就具有跟一辆大卡车相同的质量。

由于这些烧毁的太阳重要由氧和碳组成,我们可以把它们比作在太空中漂浮的与地球同样大小的很大钻石。

这些珍贵宝石形式的物体温度很高,会发出白色的光芒。

然而这种辐射非常微弱,从地球上很难探测到。

  除非白矮星伴随着一颗仍在燃烧的太阳,也就是说,当白矮星很大的引力从伴随的太阳外壳中吸引氢气时。

FAU的天体物理学家Jrn Wilms说道:“随着时间的推移,这些氢气可以在白矮星的表面聚集成一个只有几米厚的层。

”在这层中,很大的引力产生了很大的压力,这种压力非常大,以至于大到导致太阳重新点燃。

在一个连锁反应中,它很快就会发生很大的爆炸,期间氢气层被炸掉。

像这样的爆炸的X射线辐射就是7月7日击中eROSITA探测器的真相,产生了一个过度曝光的图像。

  “对来自白矮星大气层的X射线辐射的物理来源的理解相对较好,我们可以从第一原理和精致的详情中建立它们的光谱模型。

将模型跟观测结果进行比较可以了解这些物体的基本属性,如重量、大小或化学成分,”来自图宾根大学的Valery Suleimanov博士说道,“然而,在这种特殊情况下的问题是,在30年没有光子的情况下,我们突然有了太多的光子,这扭曲了eROSITA的光谱反应,eROSITA的设计则是为了探测数以百万计的非常微弱的天体,而不是一个但非常璀璨的物体”,Victor Doroshenko补充道。

  Jrn Wilms则表示:“利用我们最初在支持X射线仪器开发时拟定的模型计算,我们能在一个复杂的过程中更详细地分析曝光过度的图像,从而获得一个白矮星或新星爆炸的幕后观点。

”  根据这些结果,这颗白矮星的质量大约相当于我们的太阳,因此相对较大。

爆炸产生了一个温度约为327,000摄氏度的火球,这使其温度为太阳的60倍。

“这些参数是通过将X射线辐射模型跟Valery Suleimanov和Victor Doroshenko在图宾根创建的非常热的白矮星所发出的辐射模型相结合,以及在FAU和MPE进行的远远超出规格的制度下对仪器反应的非常深入的分析而获得的。

我认为这很好地说明了现代科学中合作的主要性以及德国eROSITA联盟中广泛的专业知识,”来自图宾根大学的Klaus Werner教授博士补充道。

  由于这些新星很快就耗尽了燃料,它们会迅速冷却,X射线辐射则会变得更弱并直到最后变成可见光,其在eROSITA探测到的半天后到达地球并被光学望远镜观测到。

  Ole Knig指出,随后出现了一颗看似璀璨的太阳,这实际上是来自爆炸的可见光且非常璀璨,以至于在夜空中可以用肉眼看到它,“像这样看似‘新星’的现象在过去也曾被观测到过。

由于这些新星只有在X射线闪光后才干看到,因此很难预测这种爆发,当它们撞上X射线探测器时重要是靠运气。

曾国藩的抑郁症:长年和太平天国作战 压力太大

最近几年,常听见身边的朋友说患了抑郁症,似乎这成了一个常见病。

我曾向专家讨教,这病怎么会突然流行?专家说,如今这社会急功近利,道德界线模糊,一个人若涵养不足,根基不固,便容易焦虑与疲惫,患上抑郁症。

我初时觉得很有道理,但后来读史时,发现这症不仅今天才有,也不是根基不固的人才易得,连古时圣贤也会得。

据我的考证,便长期受抑郁症的困扰,最后郁郁而终。

他的道德学问,被人尊为圣贤,根基应该比泰山还稳当,竟也被抑郁症折磨至死。

许多历史学家说,平定太平天囯之后,曾国藩急于裁撤湘军,是他老于官场的自保之法。

其实,曾是受抑郁症困扰,已无法做事而已。

且看他的日记,1865年的九月,淮军在湖北打了一场大胜仗,军中人人兴高采烈,曾国藩在日记中却写道:“倦甚,不愿治事。

烈风凄雨,气象黯惨。

”别人愈高兴,他愈觉得空虚悲戚。

这便有点抑郁症的味道了。

再看其后连续一段日子他写的日记,九月初九:“倦甚,不愿治事。

三点睡,五更醒。

”九月十七:“倦甚,不愿治事。

又围棋一局,观人一局。

”十月初二:“倦甚,不愿治事。

与幕府诸公鬯谈。

”十月二十二:“二更后倦甚,又似畏寒者,老景侵逼,颓然若难任也。

”第二年(1866)二月初十:“二更后忽然头晕,若不自持,小睡片刻,三点睡后弥复昏晕,右腿麻木,似将中风者,殆因昨夕忧煎不寐,本日说话太多,夜间治事太细之故,与然老境骎骎不复所有为矣。

” 人人都会有情绪低落的时候,这不奇怪,但这种情绪如果持续了五六个月,还伴有躯体病症的,那无论哪个心理医生看了,都会给你开上几粒米安舍林、帕罗西汀了。

曾国藩的抑郁症,与他长年和太平天囯作战,压力太大有关。

他本来是一个读书人,适合写写文章,编编《经史百家杂钞》,朝廷硬让他带兵打仗,实在是赶鸭子上架,而且社稷江山的安危系于一身,不得抑郁症才怪。

曾国藩是1872年二月初四去世的,我们再看他去世前几天的日记。

正月二十一:“瞬息间天已黑,不能治事矣。

傍夕睡颇久。

”正月二十六:“在途已觉痰迷,心中若昏昧不明者,欲与轿旁之戈什哈说话,而久说不出。

至水西门官厅欲与梅小岩方伯说话,又许久说不出。

如欲动风者然。

”正月二十九:“近年或欲作文,亦觉心中恍惚,不能自主。

”二月初二:“手执笔而如颤,口欲言而不能出声。

”他的日记,从1858年六月开始,至1872年二月初三写下最后一篇。

其最后一句为:“二更四点睡。

”曾国藩的天,这时已经是一片漆黑了。

据医生说,抑郁症的症状,常有自我评价降低,产生无用感、无望感、无助感和无价值感,常伴有自责自罪,语言流畅性差、空间知觉、眼手协调及思维灵活性等能力减退,有时与人交谈会出现对答困难,即曾国藩日记中“欲与轿旁之戈什哈说话,而久说不出”,严重者会出现疑病妄想,就像曾国藩常怀疑自己中风一样。

一些历史关键人物的健康状况,往往会对历程产生重大影响,后世的研究者,应给予充分重视。

比如有关曾国藩裁撤湘军的文章,历来史家不知写了多少,大多扯什么“功高震主”“”的儒家事功治术,似乎还没有人从曾国藩的健康状况去探讨,这是很大的欠缺。

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