天体物理学家解释了今年将照亮天空的千载难逢的新星爆发背后的科学

日全食并不是今年关注天空的唯一原因。由于一次千载难逢的新星爆发，80年来第一次，肉眼可以看到3000光年外的恒星系统。

NASA宣布，这颗新星将在夜空中创造出一颗“新”恒星，从现在到9月的某个时间，它将照亮夜空，与北极星一样明亮。它是我们银河系中仅有的五颗重复出现的新星之一，在它消失之前，它会持续一周可见。

东北大学物理学助理教授乔纳森·布拉泽克表示，对于业余天文学家和天体物理学家来说，这是一个激动人心的时刻。布拉泽克说，从技术上讲，它并不是一颗新恒星，只是一颗现在足够明亮，可以让人们看得更清楚的恒星，但它提供了一个以新方式观察和理解宇宙的机会。

新星到底是什么?

布拉泽克说：“这类事件有很多种，它们通常都有一个共同特征，即两个物体(有时是两个以上的物体)彼此靠近，并且将质量从一个物体转移到另一个物体。”“最终，你通常会在被点燃的较热物体上积累足够的质量，在这种情况下正在经历聚变，然后突然你会非常快速地释放能量，因此它会变得非常非常亮。”

所讨论的恒星系统是TCoronaeBorealis，或TCrB，它包含一颗白矮星和红巨星，这两颗恒星为新星爆发创造了完美的条件。

红巨星是当一颗恒星(比如我们的太阳)耗尽燃料并变得更大、更冷时发生的事情，变成红色而不是热恒星的白色或黄色。白矮星就是红巨星在耗尽更多燃料时变成的样子：一颗非常致密的恒星。

当这两颗恒星彼此共轨时，会发生什么：白矮星不断地剥离不断膨胀的红巨星的大气层。

“白矮星要小得多，也更紧凑，所以你可以在白矮星上建立一个主要由氢组成的小盘，也许还有一些氦，”布拉泽克说。“最终，足够多的物质积聚起来并基本上点燃。它并不是真正意义上的燃烧;它是热核燃烧，并且氢气正在发生聚变反应。”

当白矮星经历失控的热核反应时，它会变得更热、更大、更亮，使我们更容易在地球上看到它。整个过程是这些恒星自然生命周期的一部分，也是它们每80年发生一次的原因。像这样的白矮星变成新星后，它会回到从红巨星剥离气体的过程，并以相同的速度积累气体，最终发生另一次爆发。

Blazek表示，除了这些新星的新颖性之外，像TCrB这样的系统对天体物理学家来说特别有趣，因为它们是1a型超新星的主要候选者，甚至是绘制宇宙地图不可或缺的更大的恒星爆炸。

当一颗像TCrB的白矮星这样的恒星经过反复的新星爆发而达到一定的质量并且无法支撑自己的质量时，它就会开始塌陷并爆发出巨大的明亮爆炸，称为超新星。新星每80年出现一次，但超新星是一次性事件，因为它们的威力如此之大，最终会摧毁一颗恒星。布拉泽克说，1a型超新星更加引人注目，因为它们似乎总是具有相同的亮度，这意味着它们很可能总是发生在相同质量的恒星上。

“这些在宇宙学上非常有趣，因为你可以在非常非常远的地方看到它们，而且因为它们几乎总是相同的亮度，你可以将它们用作宇宙的非常特殊的探测器，”布拉泽克说。“你基本上可以绘制出不同距离处的物体有多亮，并用它来表达，‘宇宙在不同距离处是如何变化的?’这实际上就是他们发现暗能量的方式。”

布拉泽克说，这就是为什么美国宇航局和全球天体物理学家等组织可能会将无数望远镜指向天空来监测这颗新星。

“我们正处于利用超新星发现暗能量的阶段，但如果我们想达到下一个精度水平，我们需要做得更好，真正深入了解这些东西是什么，有多少差异不同的物体和类似的事物之间存在着差异，”布拉泽克说。

对于我们其他人来说，仰望夜空并在夜空中看到新的光源就足够了。幸运的是，它是如此明亮，这可能是城市居民在观星方面拥有优势的少数几次之一。

“显然，如果你去黑暗的地方，你会得到更好的视野，但如果你去黑暗的地方，你会看到那里有很多东西，”布拉泽克说。“如果你想更容易地找到它，那就呆在明亮的地方，然后你只能看到真正明亮的东西，所以它会在波士顿的光芒后面出现。”