摘要：天文学家最近发现了一颗非常奇怪的白矮星，它的两侧表面有着完全不同的成分：一侧表面完全由氢组成，而另一侧则完全由氦组成，是科学家首次发现此类“双面”白矮星。正因如此，科学家以罗马神话中拥有两张面孔的神“雅努斯（ Janus ）”，为这颗独特的白矮星命名。
新发现的双面白矮星 “雅努斯（ Janus ）” 想象画
天文学家最近发现了一颗非常奇怪的白矮星，它的两侧表面有着完全不同的成分：一侧表面完全由氢组成，而另一侧则完全由氦组成， 是科学家首次发现此类“双面”白矮星。 正因如此，科学家以罗马神话中拥有两张面孔的神 “雅努斯（ Janus ）”，为这颗独特的白矮星命名。
“雅努斯（Janus）”的发现非常偶然。在通过美国加州的“茨威基暂现源设施”（ZwickyTransientFacility）搜寻恒星死亡后的遗迹时，研究人员意外发现一个奇怪的信号。随后他们使用其他几个望远镜对其进行了多次观测，最终发现了雅努斯惊人的“双面”特征。领导此项研究的加州理工学院天体物理学家伊拉里亚 · 卡亚佐博士说：“当我向其他人展示这些观测结果时，他们都惊呆了。”
观测显示，雅努斯位于天鹅座方向， 距离地球超过 1300 光年，每 15 分钟就旋转一周。 如果能够近距离观察，雅努斯的两侧将呈现蓝色并具有相似的亮度，但氦元素侧将具有像我们的太阳一样的颗粒状外观，而氢元素侧则看起来很光滑。
双面白矮星雅努斯周围的磁场示意图，其表面磁场强度可能分布不均匀。
作为大多数恒星死亡后的残骸，白矮星密度极高，其体积与类地行星接近，但质量则与太阳相当， 这使它们成为太空中最致密的物体之一，仅次于中子星和黑洞。
在白矮星表面巨大引力的影响下，较重的元素会向中心下沉，而上层只含有最轻的元素，通常是氢或氦。
当白矮星温度较高时，氦会占据其表面。当白矮星温度降至30,000摄氏度以下，氦会沉入内部，而氢会上升到表面。当白矮星再次升温，氢会下沉，而氦会重新出现在白矮星的表面。而雅努斯可能介于这两种转变阶段之间，科学家还从未发现过处于类似过渡阶段的白矮星。对于雅努斯“双面”的形成原因，研究人员认为目前还难以解释。 一个可能的原因是雅努斯正在经历一种罕见的变化过程。
研究人员猜测，也可能与雅努斯内部的磁场有关。 磁场可以影响物质在恒星表面的分布和运动。如果雅努斯内部存在一个一侧比另一侧更强的磁场，那么可能会导致氢和氦在不同的半球聚集，其中在磁场较强的区域会形成氢“海洋”。但目前的观测数据还无法证明这一点。
雅努斯会不会是一颗光谱以氢为主的白矮星和一颗光谱以氦为主的白矮星组成的双星系统呢？目前的观测结果已经排除了这一可能。
无论如何，雅努斯都是一颗非常特殊的恒星，它挑战了天文学家对白矮星演化的认知。未来，研究人员也希望能找到更多类似雅努斯的天体，从而揭开“双面”白矮星背后的秘密。来源：东窗史谈