歐洲天文學(xué)家近日在觀測(cè)一顆編號(hào)為RXJ0528+2838的白矮星時(shí)，發(fā)現(xiàn)其周圍呈現(xiàn)出罕見的彩色弓形激波。這一現(xiàn)象與以往在白矮星周圍觀測(cè)到的沖擊波存在顯著差異，現(xiàn)有理論模型無法完全解釋其形成機(jī)制，為白矮星演化研究帶來了新的課題。

這顆白矮星位于銀河系御夫星座，距離地球約730光年。研究團(tuán)隊(duì)通過歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)它在宇宙空間中高速移動(dòng)時(shí)，周圍物質(zhì)與星際氣體劇烈碰撞，形成了色彩斑斕的弓形激波結(jié)構(gòu)。英國(guó)杜倫大學(xué)天體物理學(xué)家西蒙內(nèi)·斯卡林吉解釋稱，這種激波的形成原理類似于船頭在水中劃開的波浪，不同化學(xué)元素受激后發(fā)出的光線使激波呈現(xiàn)出紅、綠、藍(lán)等色彩層次。

觀測(cè)圖像顯示，激波最外層呈現(xiàn)紅色，表明存在氫元素；內(nèi)層綠色和藍(lán)色區(qū)域則分別對(duì)應(yīng)氮和氧元素。研究人員特別指出，這種結(jié)構(gòu)已持續(xù)存在至少千年，其形狀和規(guī)模都顯示出穩(wěn)定的特征。斯卡林吉強(qiáng)調(diào)，這種長(zhǎng)期存在的彩色激波現(xiàn)象在白矮星觀測(cè)中尚屬首次發(fā)現(xiàn)。

作為恒星演化的終末形態(tài)，白矮星是恒星耗盡核燃料后形成的致密殘骸。RXJ0528+2838的質(zhì)量與太陽(yáng)相近，但體積僅略大于地球，其伴星是質(zhì)量?jī)H為太陽(yáng)十分之一的紅矮星。這對(duì)雙星每隔80分鐘就會(huì)完成一次公轉(zhuǎn)，二者間距與地月距離相當(dāng)。在雙星系統(tǒng)中，伴星物質(zhì)受引力作用向白矮星轉(zhuǎn)移，通常會(huì)在白矮星周圍形成吸積盤。

傳統(tǒng)理論認(rèn)為，吸積盤物質(zhì)外溢產(chǎn)生的外向流與星際氣體碰撞是形成沖擊波的主要原因。然而本次觀測(cè)的白矮星雖然也在吸收伴星物質(zhì)，卻未形成明顯的吸積盤結(jié)構(gòu)。這種反常現(xiàn)象促使研究人員重新思考雙星系統(tǒng)中的物質(zhì)相互作用機(jī)制。波蘭學(xué)者克里斯蒂安·尤凱維奇指出，新發(fā)現(xiàn)表明即使沒有吸積盤，雙星系統(tǒng)仍可能產(chǎn)生強(qiáng)大的外向流，這暗示著存在尚未被認(rèn)知的物理過程。

此前研究曾在具有吸積盤的白矮星周圍觀測(cè)到?jīng)_擊波現(xiàn)象，而本次發(fā)現(xiàn)打破了"吸積盤必要條件"的認(rèn)知框架。研究人員表示，這種新型沖擊波的形成機(jī)制可能涉及雙星系統(tǒng)的磁場(chǎng)活動(dòng)、物質(zhì)噴射角度等復(fù)雜因素，需要建立新的理論模型來解釋。該發(fā)現(xiàn)已發(fā)表于最新一期《自然-天文學(xué)》雜志，為理解恒星晚年演化提供了重要觀測(cè)依據(jù)。