天文学家在邻近白矮星周围发现异常弓形冲击波

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利用欧洲南方天文台(ESO)甚大望远镜(VLT),国际天文学家团队在一颗邻近白矮星周围探测到异常弓形冲击波结构,认为这一现象难以用现有理论模型解释,或将影响对恒星演化和双星物质相互作用的认识。

异常弓形冲击波首次被清晰成像

研究团队使用安装在VLT上的MUSE(多单元光谱勘测仪)获取了白矮星1RXS J052832.5+283824(简称RXJ0528+2838)周围的详细图像。图像显示,该天体外侧存在清晰的弓形冲击波结构,呈弯曲物质弧线。

RXJ0528+2838位于御夫座,距离地球约730光年。与太阳类似,这颗白矮星绕银河系中心运行,并与弥漫在恒星间空间的气体发生相互作用。

华威大学天文学家诺埃尔·卡斯特罗·塞古拉(Noel Castro Segura)表示,随着白矮星在星际介质中运动,其与周围气体的相互作用会形成弓形冲击波,这种结构类似船首在水面上激起的波浪。但他指出,在RXJ0528+2838的案例中,现有机制无法完全解释观测到的冲击波特征。

无盘系统却驱动强外流

观测显示,RXJ0528+2838与一颗类似太阳的恒星构成双星系统。通常在此类系统中,伴星物质会向白矮星转移,并在白矮星周围形成吸积盘;吸积盘在向白矮星输送物质的同时,也会将部分物质以外流形式喷射至太空,从而驱动周围星云结构。

然而,研究团队并未在RXJ0528+2838周围发现吸积盘存在的迹象。这意味着,该系统中观测到的强外流及其形成的星云并非由典型的盘驱动机制产生,其成因目前仍不明确。

杜伦大学天文学家西蒙娜·斯卡林吉(Simone Scaringi)称,一个被认为处于相对“安静”状态且缺乏吸积盘的系统,却能驱动如此显著的星云结构,是一次极为罕见且出乎预期的发现。

强磁场或为“隐藏能量源”

天文学家最初在西班牙艾萨克·牛顿望远镜的观测图像中注意到RXJ0528+2838周围形态异常的星云。随后,团队利用VLT/MUSE开展更高分辨率观测,以确认其结构和物理性质。

根据弓形冲击波的形状和尺度,研究人员推断,这颗白矮星至少在过去约1000年内持续喷发强外流。如何在缺乏吸积盘的情况下维持如此长时间的外流,是本次研究提出的核心问题之一。

已有观测表明,RXJ0528+2838具有强磁场,本次MUSE数据进一步证实了这一点。研究团队推测,该磁场可能将从伴星“偷取”的物质直接导向白矮星表面,而不经过传统意义上的环绕吸积盘。

尼古拉斯·哥白尼天文中心博士后研究员克里斯蒂安·伊尔基维奇(Krzysztof Iłkiewicz)表示,相关结果显示,即便在没有吸积盘的情况下,此类系统仍能驱动强外流,指向一种尚未被充分理解的物质流动机制。他指出,这一发现对极端双星系统中物质运动和相互作用的标准图景提出了挑战,并暗示系统内部可能存在一个“隐藏的能量源”,很可能与强磁场有关,但这一“神秘引擎”的具体工作方式仍需进一步研究。

研究团队同时指出,目前测得的磁场强度只能支撑持续数百年的弓形冲击波,与推断出的至少约千年外流时间尺度仍存在差距,因而只能部分解释观测到的现象。

斯卡林吉表示,团队在该系统中发现了此前未曾见过、且完全出乎预料的结构和行为特征。

研究成果发表于《自然天文学》

相关研究以题为《无盘磁化吸积白矮星中的持久弓形冲击波》(Persistent bow shock in a discless magnetized accreting white dwarf)的论文形式,于2026年1月12日在线发表于《自然天文学》(Nature Astronomy),论文作者为K. Iłkiewicz等,数字对象唯一标识符(DOI)为10.1038/s41550-025-02748-8。


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