当类似于太阳的星星老去时，它们会膨胀为红巨星。在这个阶段，它们的外层翻滚并逐渐漂浮到太空中，而留下的致密核心则缩小成白矮星。由于这是大多数星星的命运，白矮星是宇宙中最常见的星际残骸之一。加州理工学院的理论天体物理学家吉姆·富勒的新模型表明，这一转变可能远没有表面上看起来那么有序。他的计算表明，逃逸物质的不均匀爆发可以不断将垂死的星星推向不同的方向，在白矮星完全形成之前给予它数千次小的推动。混乱的喷发推动垂死的星星。“在这个模型中，物质团块以非对称的方式从膨胀星星的表面混乱地喷射出去，”富勒说。“每当发生这种情况，星星就会在相反的方向上受到一点推动。正如牛顿所说，每个动作都有一个相等而相反的反应。”富勒在帕萨迪纳举行的美国天文学会第248次会议上展示了这一发现。该研究已提交至《太平洋天文学会的出版物》。根据富勒的计算，接近白矮星阶段的星星在几百万年内可能会经历大约10,000次小的推动。每次单独的推动只会将星星移动几米每秒。“这对于人类来说是一个缓慢的慢跑速度，”他说。成千上万的推动汇总虽然逃逸的物质是在随机的方向上发射的，但推动的效果并不完全相抵。随着时间的推移，它们通过称为随机游走的数学过程产生一个总体的方向性偏移。一个简单的类比是反复抛硬币来决定是向一个方向移动还是另一个。虽然每一步都是随机的，但最终你会离最初的位置一定距离。富勒的模型表明，多个推动的结合可以使一颗垂死的星星以大约每秒1公里的速度朝随机方向移动。太空中的某些物体获得更强的推动。例如，当一颗大质量星星以超新星形式爆炸时，爆炸可以将星际残骸快速推向一个方向。天文学家早就怀疑白矮星也会受到推动，但这个过程要温和得多，因为这些星星并不会爆炸。为何宽双星会解体白矮星受到推动的证据来自加州理工学院的助理教授卡里姆·埃尔-巴德里的研究。他发现，已成为白矮星的一对星群中，彼此相距较远的双星变得不那么常见。新的模型提供了一个可能的解释。大约每秒1公里的净推动可能会干扰一个松散绑定的星际双体的轨道，导致两颗星体分离。“如果双星的轨道速度低于推动速度，广阔的双星将变得重力不绑定，”富勒解释道。富勒在使用埃尔-巴德里的观察数据以及对老化红巨星内部对流的计算机模拟来开发该模型。这些模拟显示，靠近表面的翻滚物质可以不均匀地逃逸，而不是以平滑、均衡的模式流出。该模型是第一个将许多随机定向喷发事件与天文学家怀疑白矮星所受运动直接联系起来的模型。“我很高兴看到一个能够解释这一观察的物理模型，这让我困惑了好几年，”埃尔-巴德里说。星际推动可能触发碰撞该模型还做出了一个新的预测。在某些双星系统中，对垂死的红巨星的反复推动可能改变其轨道，使其与伴星相撞。这种碰撞可能会产生爆炸。天文学家最终可能能够寻找这些剧烈星际合并的迹象，从而提供一种检测富勒模型是否准确描述类太阳恒星最终阶段的方法。提交的研究题为《白矮星通过红巨星的间歇质量喷发获得的推动》，由加州理工学院资助。