那會有好幾種可能性。如果碰撞速度比一個特定的閥速度快,這個閥速度大約300英里/秒,足夠的動能將被給予這兩個大質(zhì)量物體,導(dǎo)致恒星物質(zhì)擴(kuò)散成一大團(tuán)擴(kuò)張的氣體星云,并且永遠(yuǎn)不會再重新聚合成一個新恒星。
如果碰撞速度很慢,這兩個恒星將合并成一個新的、更加巨大的恒星。在兩恒星的合并過程中,新的氫燃料將被混合并且注入新恒星的核區(qū),一個擁有更新過燃料的核區(qū)的新恒星就這樣開始它的新的演化歷程了。
如果碰撞速度中等且方向偏離中心,那么這兩個恒星將會在一個非常緊密的軌道上彼此環(huán)繞,甚至可能共享同一個大氣層。隨著時間的流逝,兩個分離的核區(qū)將會彼此盤繞,并且最終你會再一次看到一個新的、巨大的恒星。因為太陽的逃逸速度大約是130萬英里/時,這個速度和碰撞的閥速度大致相等。
如果一個更小的恒星,比如白矮星或中子星,它們碰撞會變成一個更大的恒星,例如紅巨星,而隨著它吸收碰撞所產(chǎn)生的能量,大多數(shù)巨星的外層將會脫離。這樣看來,兩個更小的恒星的碰撞結(jié)果似乎更暴力一些。中子星非常小但密度很大,如果一個中子星達(dá)到一定的質(zhì)量,它將會坍縮形成一個黑洞。因此,如果兩個中子星合并,但它們的合并質(zhì)量卻大于一個單一中子星所能承受的最大質(zhì)量,它們將會坍縮成一個黑洞。如果兩個白矮星碰撞時也是這種情況,那么它們將會坍縮成一個中子星。
一支天文學(xué)家團(tuán)隊曾經(jīng)作出一個大膽的預(yù)測:在2022年前后,一對恒星將會合并并且爆發(fā),在短時間內(nèi)成為天空中最明亮的物體之一。眾所周知,像這樣的恒星災(zāi)難的具體發(fā)生時間是很難去預(yù)測的,但是這對雙星已經(jīng)陷入了一個顯而易見的死亡之舞中,并且在接下來的幾年中必然達(dá)到頂點。不過,很可惜的是,經(jīng)過研究這并不會在2022年發(fā)生。
當(dāng)年的研究者從過去就開始研究這對被稱為KIC 9832227的雙星,在2013年以前它們還尚未被確定身份,可能是一對雙星,也可能只是一個脈沖星。研究者發(fā)現(xiàn)環(huán)繞速度逐漸變得越來越快,這意味著兩個恒星在變得越來越近。這對雙星是如此接近,事實上,它們還共享一個大氣層(可以在ESO/L. Calçada看這個的藝術(shù)版本)。
KIC 9832227的行為使研究者想起另一對叫天蝎座V1309的雙星,它們也共享一個合并的大氣層,并且旋轉(zhuǎn)得越來越快,最終出乎意料地在2008年爆發(fā)了。經(jīng)過兩年的小心研究,去證明它們確實在加速旋轉(zhuǎn)并且排除了一些其他的解釋,天文學(xué)家團(tuán)隊在2017年作出預(yù)測,在接下來的五年內(nèi),這對雙星將會作為一個“紅新星”爆發(fā),這次爆發(fā)由雙星的合并所造成。不過,2018年的研究又再次證實,這一過程并不會發(fā)生。
恒星碰撞:恒星碰撞是指由引力、引力輻射或其他的尚未被很好地理解的機(jī)制所導(dǎo)致的兩恒星合并的過程。天文學(xué)家預(yù)測這種事件在我們星系的那些球狀星團(tuán)中會每10000年發(fā)生一次。在2008年9月2日,科學(xué)家在心宿二第一次觀察到恒星合并(命名為天蝎座V1309),盡管在那時這不被認(rèn)為是恒星合并的結(jié)果。短時期內(nèi)在一個稠密星團(tuán)中發(fā)生的一系列恒星碰撞能通過“逃逸恒星碰撞”產(chǎn)生一個中等質(zhì)量的黑洞。
宇宙中的任何恒星都能發(fā)生碰撞,無論它們是“活的”(指恒星的內(nèi)部仍然在發(fā)生聚變),還是“死的”(指恒星內(nèi)部不再發(fā)生聚變)。白矮星,中子星,黑洞,主序星,巨星,超巨星,它們在類型、質(zhì)量、溫度和半徑上是非常不同的,所以碰撞結(jié)果也會大不相同。
在2017年8月25日發(fā)生的一次引力波事件,GW170817,在2017年10月16日的報道中,這次事件被指與一個遙遠(yuǎn)星系的兩個中子星的合并有聯(lián)系,這也是第一次通過引力輻射觀察到像這樣的合并現(xiàn)象。
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