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天文学家发现“灾难性变量”系统：证实了几十年前的预测_我的网站

A |     其中，7个超大城市分别是上海、北京、深圳、重庆、广州、成都和天津。

B |     需要说明的是，这并不是科学记者的夸张之词。位居第一的上海城区人口为1987.3万人，接近2000万大关；分列二、三位的北京和深圳城区人口也都超过了1700万人。

C | 天文学家称这些系统为灾难性变星是一个恰当的描述。14个特大城市分别是武汉、东莞、西安、杭州、佛山、南京、沈阳、青岛、济南、长沙、哈尔滨、郑州、昆明、大连。这个术语描述了一个白矮星和一个次级“正常”恒星的配对，前者是一颗曾经强大的恒星的密集残余物，后者跟太阳类似但质量可能较小。在这对组合的紧密轨道上，白矮星由于其极端的引力而从较大的恒星上吸走恒星物质。周三发表在《自然》上的新灾难性变量的发现其特点是一颗大小为太阳1/100的白矮星和一颗更大的恒星--约是太阳质量的10%并挤在一个木星大小的球体中。

D | 其中，2020年武汉城区人口已经达到了995.3万人，是距离超大城市门槛最近的特大城市。随着我国人口加速向大都市圈流动，未来城区人口超过千万的超大城市将越来越多。14个Ⅰ型大城市分别是南宁、石家庄、厦门、太原、苏州、贵阳、合肥、乌鲁木齐、宁波、无锡、福州、长春、南昌、常州。这对恒星距离地球约3000光年，其被标记为ZTF J1813+4251。它是在兹威基瞬变设施拍摄的图像中被发现，这是一项广域调查，其使用加州帕洛玛天文台的一台望远镜并依次拍摄数百张天空图像。兹威克瞬变设施目录使天文学家能寻找恒星亮度的快速变化。其中，南宁、石家庄、厦门、太原、苏州距离特大城市的门槛较近，是我国特大城市的主要后备军。这就是研究人员发现这对奇特的星体的方式。71个Ⅱ型大城市则包括了5个省会城市、62个普通地级市和4个县级市。4个县级市分别是江苏的昆山、浙江的义乌和慈溪、福建的晋江，全部来自东南沿海地区。“这是一个特殊的系统，”麻省理工学院的天体物理学家Kevin Burdge说道。

E | 他指出，这是已知的行为最优美的灾难性变数之一。从数量上看，这些县级市的城区人口规模已经超过了全国约四分之三的地级市。Burdge和他的同事们搜索了茨威基的数据以试图在深黑的太空中找到灯塔。他们希望看到有规律的眨眼特征--Burdge通常在寻找快速的眨眼，这是因为它们往往是一对恒星快速运行的信号。研究小组看到ZTF J1813+4251每51分钟闪烁一次。义乌更是成为全国唯一一个城区人口规模超过所在地级市的县级市。据悉，这是其中一颗恒星从另一颗恒星前面经过并使其光线变暗。未来还有多个城市城区人口有望超过百万大关，进入到大城市行列。闪烁的时间跟迄今为止发现的灾难性变星的最短轨道相吻合。通过用夏威夷和西班牙的其他望远镜以及天基望远镜进行观测，这使得研究人员对恒星变得更加集中，并能更准确地测量它发出的光线。第一财经记者梳理发现，包括泰州、瑞安、嘉兴、平顶山、安阳、曲靖的城区人口均超过了97万，其中安阳市更是达到了99.1万人，平顶山市也达到了99万人，嘉兴市达到了98.8万人。不过这引发了一个难题。Burdge在一份新闻稿中指出：“有一颗恒星看起来像太阳，但是太阳无法进入一个短于8小时的轨道。”太阳的质量使它无法拥有如此紧密的轨道。同我国的人口分布一样，106个大城市也主要是分布在“胡焕庸线”以东。从大的区域来看，东部地区共有54个，占比达51%；中部地区和西部地区各有21个；东北地区共有10个。分省份来看，第二经济大省江苏最多，达到11个，包括10个设区市和昆山这个县级市，其省会城市南京的城区人口达791.5万人，处于特大城市行列。江苏的大城市为何最多？中国社科院城市发展与环境研究中心研究员牛凤瑞对第一财经分析，江苏地理面貌以平原为主，人口密度大，加上经济发达，吸引了大量人口流入，尤其是苏南地区的城市人口增长快。那么为什么这颗木星大小的恒星会这样做呢？Burdge和研究小组已经确定的解释是，这颗白矮星一直在吞噬其伙伴星的一大块氢。另一方面，江苏原有的城市化和工业化水平比较高，基础比较好。江苏之后，第一经济大省广东和第三经济大省山东各有10个。这留下了一个更密集的氦气核心，而这有助于稳定紧密的轨道。其中，广东的10个城市中，有8个位于珠三角。广东拥有深圳和广州两个城区人口超千万的超大城市，以及东莞和佛山两个特大城市。简而言之，研究小组是在这一过程的中间阶段观察这对恒星的，当时白矮星已经剥去了大部分的氢。

F | 剥离后的白矮星留下了一个吸积盘，它像土星环一样围绕着核心。“这是一个罕见的案例，我们在从氢到氦的吸积过程中抓住了其中的一个系统，”Burdge说道。在12亿颗恒星中，该算法挑出了我们迄今发现的最有趣的灾难性变数之一。广东省体制改革研究会执行会长彭澎对第一财经分析，珠三角经济发达，就业岗位特别多，吸引了大量的人口流入，在珠三角有限的空间下，也容易形成大城市。这一幸运的发现有助于支持早先提出的关于大灾变体过渡到超短轨道的理论，该理论是在近四十年前提出的--现在我们知道这确实发生了。该小组还进行了模拟以确定ZTF J1813+4251的最终命运。他们预测，在约7000万年后，这对天体将更快地围绕对方运行，每18分钟做一次完整的循环。尽管人们不会看到它，但一旦激光干涉仪空间天线(LISA)在2030年代末的某个时候进入轨道，那么研究人员将能更详细地研究这个灾难性的变量。这一系列卫星将被用来探测引力波--这些恒星舞伴将产生引力波。

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Published on:03:53:07