当像太阳这样的恒星耗尽燃料时，它们会收缩形成白矮星。死星有时会在超高温爆炸中复活，并产生X射线辐射火球。在弗里德里希·亚历山大·纽伦堡大学（Fau）的领导下，包括图宾根大学（University of Tubingen）在内的多家德国机构的一个研究团队首次观测到了这样的X射线爆炸。
Fau天文研究所的ole König说：“从某种意义上说，这是一个幸运的巧合。”。“这些X射线闪光只持续几个小时，几乎无法预测，但观测仪器必须在正确的时间直接对准爆炸。”他与JöRN Wilms教授和来自马克斯·普朗克地外物理研究所、图宾根大学、巴塞罗那加泰罗尼亚理工学院和波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的研究团队一起，在《自然》杂志上发表了一篇关于这一观测的文章。
本例中的仪器是erosita X射线望远镜，该望远镜目前距离地球150万公里，自2019年以来一直在研究天空中的软X射线。2020年7月7日，它在天空的一个区域测量到了强烈的X射线辐射，这在四小时前是完全不明显的。四个小时后，当X射线望远镜在天空中测量到相同的位置时，辐射消失了。可以看出，完全过度暴露在探测器中心的X射线闪光必须持续不到8小时。
这种X射线爆炸是30多年前理论研究预测的，但直到现在还没有直接观测到。这些X射线火球出现在恒星的表面，在耗尽燃料之前，它们的大小与太阳差不多，燃料主要由氢组成，后来在其核心深处由氦组成。这些恒星的天体会收缩，直到出现白矮星。它们的大小与地球相似，但质量可能与我们的太阳相似。“想象这些比例的一种方法是把太阳想象成一个苹果大小，这意味着地球将是一个针状大小，围绕苹果运行10米的距离，”JöRN Wilms解释道。
图宾根大学的维克多·多罗申科博士补充说：“这些所谓的新恒星确实一直在发生，但在大多数X射线发射的初始时刻很难探测到它们。不仅闪光持续时间短是一个挑战，而且发射的X射线的光谱非常软。软X射线的能量很小，很容易被星际介质吸收，所以我们在这个波段看不到太远，这限制了物体的数量无论是新恒星还是普通恒星，都可以观测到。望远镜通常被设计成对更硬的X射线最有效，因为那里的吸收不那么重要，这就是为什么他们错过了这样一个事件！维克多·多罗申科总结道。
另一方面，如果你想把一个苹果缩小到针状大小，这个微小的颗粒将保留苹果相对较大的重量。约恩·威尔姆斯接着说：“白矮星内部的一茶匙物质很容易与卡车的质量相同。由于这些燃烧的恒星主要由氧和碳组成，我们可以将它们比作漂浮在太空中的地球大小相同的巨型钻石。这些珍贵的宝石物体非常热，发出白光。然而，这种辐射非常微弱，很难从地球上探测到。
除非白矮星伴随着一颗仍在燃烧的恒星，也就是说，当白矮星巨大的引力从伴星的外壳吸引氢时。Fau的天体物理学家JöRN Wilms说：“随着时间的推移，这些氢可以聚集到白矮星表面只有几米厚的一层中。”在这一层中，巨大的重力产生巨大的压力，压力如此之大，以至于导致恒星重新点燃。在连锁反应中，它很快就会发生巨大的爆炸，在爆炸过程中氢层被吹走。这种爆炸的X射线辐射是它在2020年7月7日击中erosita探测器的原因，导致图像曝光过度。
“我们对白矮星大气中X射线辐射的物理来源有着相对较好的了解。我们可以根据第一原理和精细的细节建立它们的光谱模型。将模型与观测结果进行比较，可以了解这些物体的基本性质，如重量、大小或化学成分，”加州大学的瓦莱里·苏莱曼诺夫博士说图宾根：“然而，这个特殊情况下的问题是，在没有光子的30年后，我们突然有了太多光子，这扭曲了erosita的光谱响应，它被设计用于检测数百万非常微弱的物体，而不是非常明亮的物体，”维克多·多罗申科补充道。
JöRN Wilms说：“使用我们最初开发的模型计算来支持X射线仪器的开发，我们可以在一个复杂的过程中更详细地分析过度曝光的图像，从而获得白矮星或新星爆炸的幕后视图。”
根据这些结果，白矮星的质量与我们太阳的质量大致相同，因此它相对较大。爆炸产生的火球温度约为32.7万摄氏度，比太阳高60倍。“这些参数是通过将X射线辐射模型与瓦莱里·苏莱曼诺夫（Valery suleimanov）和维克多·多罗申科（Victor doroshenko）在图宾根（Tubingen）创建的非常热的白矮星辐射模型相结合，以及在Fau和MPE进行的远远超出规格系统的情况下对仪器响应进行的非常深入的分析而获得的。我认为这很好地说明了现代科学和技术合作的重要性他在德国爱洛西塔联盟拥有丰富的专业知识。“图宾根大学的克劳斯·沃纳博士教授补充道。
随着这些新恒星的燃料迅速耗尽，它们将迅速冷却，X射线辐射将变得越来越弱，直到最终变成可见光，到达地球，并在被erosita探测到半天后由光学望远镜观测到。
Ole König指出，后来出现了一颗看似明亮的恒星，它实际上是爆炸产生的可见光，非常明亮，肉眼可以在夜空中看到。“像这样看似‘新星’的现象在过去已经被观察到。因为这些新星只能在X射线闪光后才能被看到，所以很难预测这次爆炸。当它们击中X射线探测器时，它们主要依靠运气。”