新星、超新星,这些名词人们已耳熟能详,但“红色新星”绝对是个新东西——它是天文学家这几年的新发现,其与众不同之处在于这种“新星”很红,它的亮度很“中等”,介于新星和超新星之间,但它的形成一直是个谜团。近期,这一类新的恒星的瞬变被观测到,但是这种奇怪的爆发的起源还没能被解释。此类新发现的爆发事件被赋予不同的新名字——中等亮度红色瞬变事件(intermediate luminosity red transients,ILRTs);发光的红色新星(luminous red novae);中等亮度的光学瞬变事件(intermediate luminosity optical transients)等。比如,2002年初在麒麟座中爆发的V838,就是ILRTs事件的典型代表之一。确切地说,麒麟座V838属于ILRTs事件中一个名为“亮红新星”的小类别。
三十年前,公共包层的演化是双星演化理论中一个极其重要的过程,但是一直缺乏直接的观测证据。最近一群研究双星演化的天文学家揭示了答案。他们在研究一种叫作“共包层的双星”,形象来说就是一对相互绕转的星被公共外层包裹在一起,包层由电离气体构成,它们看起来如同一枚有两颗果仁的花生。在用计算机模拟后,发现当包层膨胀后逐渐变冷,冷却到一定温度时,电离气体会变成中性气体,同时释放出光芒,这可能就是红色新星的来源。
中国科学院国家天文台恒星与恒星系统研究团组的研究人员Stephen Justham与加拿大、美国合作者建立计算模型,结合双星的公共包层演化从理论上解释了双星中这个一直未被解释的奇特现象。他们结合流体动力学模拟和分析物理论证,表明公共包层预期的现象和恒星合并恰好与这些红色新星爆发的性质相符合。这个工作不但很好地从理论上解释了这类一直未被解释的爆发事件,而且为以后解释双星演化中其他未被解释的观测现象提供了一个新的研究方向。