大質量恆星最後通常以壯觀超新星爆炸結束一生,但也有極少數像啞炮靜悄悄熄滅。天文學家最近發現機率僅百億分之一的罕見聯星系統,由一個當初經歷安靜「剝離超新星」階段的中子星與伴星構成。
系統名為 CPD-29 2176,有一顆中子星與更大 Be 型星,兩者於接近圓形的奇怪軌道每 50 天相互繞一圈。
正常情況下,黑洞或中子星前身會因超新星爆炸踢動伴星,最終在高度橢圓的軌道繞伴星運行,然而出現圓形公轉軌道暗示中子星前身是個大質量恆星,卻在塌縮爆炸前就失去大部分外層質量,因此最後進入安靜的「超剝離超新星」階段,爆炸威力不足以推開伴星。
▲ CPD-29 2176 聯星系統的一生。
CPD-29 2176 系統處於奇怪動力學,Be 型伴星因吸收夥伴物質增加體積,幾兆年來一直像陀螺高速旋轉,因此換它開始失去物質。
美國安柏瑞德航空大學團隊預測,未來 Be 型伴星應該也會經歷超剝離超新星階段,百萬年後形成另一顆中子星;又過了數百萬年,兩顆緩慢互繞的中子星會再於相撞合併後引發千新星(kilonova)爆炸,亮度僅典型超新星爆炸的 1%~10% 並形成黃金、銀、氙、鈾等重元素。
新論文發表於《自然》(Nature)期刊。