天文学家发现超大质量白矮星WD 0525+526是经由恒星合并而形成的。此为艺术家绘制的白矮星与红巨星合并的示意图。(NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI))

天文学家发现一颗质量超大的白矮星。但奇特的是，这颗白矮星是经由一颗白矮星与另一颗恒星合并而形成的，并非源自于单一恒星的演化。这项发现意味着罕见的白矮星可能比天文学家先前认为的还多。

美国国家航空航天局（NASA）在8月13日发布的新闻稿中指出，借由该局的哈伯太空望远镜（Hubble Space Telescope）对紫外光的敏锐观测能力，天文学家发现了这颗被命名为WD 0525+526的白矮星。

白矮星是一种致密的天体，其直径与地球相同，这是质量不足以爆炸并使核心塌缩成超新星的恒星的最终状态。太阳在大约50亿年后也会变成白矮星。

理论上，白矮星的质量可以达到太阳的1.4倍，但质量超过太阳的白矮星很罕见。天文学家将这些天体称为超大质量白矮星（ultra-massive white dwarf），它们可以借由一颗大质量恒星的演化而形成，也可以借由一颗白矮星与另一颗恒星（例如双星）的合并而形成。

而距离地球128光年的WD 0525+526，其质量比太阳大了20%。它在可见光波段的大气光谱与典型的白矮星相似。然而，哈伯太空望远镜的紫外光光谱揭示了不寻常的现象——这颗白矮星的大气中存在碳元素的证据。

由单颗恒星演化而形成的白矮星，其大气层由氢和氦组成。白矮星的核心通常由碳和氧或氧和氖组成，但厚厚的大气层通常会阻止这些元素出现在白矮星的光谱中。

当一颗白矮星与另一颗恒星合并时，其大气层中的氢和氦会在合并过程中几乎完全燃烧殆尽。最终形成的白矮星仅有非常薄的氢和氦层，不再阻止碳到达表面，这正是哈伯太空望远镜在WD 0525+526上发现的特征。

即便在经由合并而形成的已知白矮星族群中，WD 0525+526也显得格外引人注目。这颗白矮星的温度接近21,000克耳文（Kelvin），相当于华氏37,000度或摄氏20,538度，其质量为太阳的1.2倍，所以比该族群的其它白矮星温度更高、质量更大。

此外，WD 0525+526的大气碳含量是该族群中最低的，比其它经由合并而形成的白矮星少了十万分之一。

高温和低碳含量意味着，如果没有哈伯太空望远镜对紫外光的灵敏度，天文学家就不可能辨识出这颗白矮星是经由合并而形成的。

由于WD 0525+526的起源只有在天文学家观察其紫外光光谱后才得以揭示，因此其它看似“正常”的白矮星实际上也可能是合并的结果。研究人员乐于在未来探索这种可能性。

共同主导这项研究的英国华威大学（University of Warwick）研究人员贝德福德（Antoine Bedrad）表示，他们希望拓展这个主题的研究，看看普通白矮星家族中隐藏着多少恒星合并事件。这有助于他们了解含有白矮星的双星和超新星爆炸。

上述研究成果于8月6日发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）期刊上。