當像我們的太陽這樣的恆星走到生命的盡頭時,它們會坍縮成超高密度的物體,稱為白矮星。這些恆星的餘燼大約與地球相當大小,但質量卻相當於太陽。多年間,天文學家相信,如果這些殘骸發出 X 射線,那是因為它們被鎖定在一個雙星系統中,從附近的伴星吸取氣體。這一過程被認為是最明顯的特徵。然而,兩個不尋常的天體 Gandalf 和 Moon-Sized 正在挑戰這一觀點。儘管它們完全獨立,卻都能發出 X 射線,迫使科學家重新思考這些輻射的來源。
「我們從未見過任何類似的白矮星,」來自奧地利科學與技術研究所的博士生 Andrei Cristea,這項研究的主要作者表示。Gandalf 的故事始於 2025 年,當時一組研究人員首次對其進行研究。早期觀察顯示它周圍有物質,這自然使研究人員假設它必須屬於雙星系統。然而,這一假設很快就遇到了麻煩。Gandalf 每六分鐘旋轉一次,這對於這樣的物體來說是極其快速的。已知的雙星系統中,恆星和伴星的運動會隨時間而同步,但卻無法檢測到伴星,旋轉速度也過於迅速,無法與任何已知的軌道系統匹配。
對其光譜的深入分析揭示了更奇怪的現象。研究人員觀察到氫的發射光譜出現雙峰特徵,類似貓耳。通常,這一特徵表明存在圍繞合併殘骸的物質盤。然而,仔細檢查信號後,他們發現這兩個峰在 Gandalf 六分鐘的旋轉周期內交替出現。這一模式指向一種不尋常的結構:不是完整的圓盤,而是一個圍繞恆星的半環結構。這樣的不均勻結構只有在恆星的磁場極其強且分布不均的情況下才能存活。
另一個先前被識別並暱稱為 Moon-Sized 的天體則為這一謎題增添了關鍵的一環。這個殘骸的質量與太陽相當,但大小僅約為月球,因而極其密集。儘管它位於完全不同的空間區域,Moon-Sized 與 Gandalf 共享一組引人注目的特徵。兩者都極其龐大、高磁性且旋轉迅速,且均未顯示伴星的跡象,同時都發出 X 射線,這一意外的組合將它們聯繫在一起。
在這些天體之間的差異暗示了一種可能的演化序列。Gandalf 看起來相對年輕,大約在 6000 萬到 7000 萬年前形成,並仍被物質包圍,這些物質使其發出明亮的 X 射線。Moon-Sized 則年齡較大,其合併事件發生在大約 5 億年前,且未顯示出明顯的周圍物質。它的 X 射線輸出也約弱 100 倍。這種對比表明,Moon-Sized 可能代表這類天體生命的後期階段,逐漸失去曾經驅動更強輻射的物質或能量來源。
這兩個天體不僅僅是為天文學目錄增加新條目,它們挑戰了對白矮星的基本假設。沒有伴星的 X 射線輻射是意料之外的,現有模型難以全面解釋。研究作者表示,現在正在探索幾個想法,包括快速旋轉、高磁化的殘骸可能從自身表面吸取物質的可能性。另一個解釋是,來自原始恆星碰撞的殘餘碎片可能在數百萬年內緩慢地回落到恆星表面。目前,尚無單一解釋能適用於所有觀察結果。
隨著目前僅有的兩個已知例子,尚不清楚它們共享的哪些特徵真正定義了這一新類別。下一步是尋找更多類似的天體,讓天文學家能夠測試相關的想法並識別模式。




