宇宙“雙黃蛋”的“蛋清”看到了
天空中絕大多數(shù)發(fā)光的天體都是恒星,恒星中大約一半位于雙星系統(tǒng),而雙星共有包層演化階段可以比作宇宙中的“雙黃蛋”。理論學(xué)家們猜測(cè),這個(gè)“雙黃蛋”的“蛋清”,即共有包層可能會(huì)被拋掉。但因?yàn)楣灿邪鼘友莼^程非常短暫,所以從來沒有被天文觀測(cè)所證實(shí)。
由中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)韓占文院士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)和澳大利亞國(guó)立大學(xué)克里斯·沃爾夫領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)合作,首次在觀測(cè)上發(fā)現(xiàn)雙星共有包層演化過程的直接證據(jù)——發(fā)現(xiàn)剛剛完成共有包層拋射的雙星,被拋射的共有包層正在以大約每秒200公里的速度離開雙星系統(tǒng)。北京時(shí)間7月7日,這一成果在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊英國(guó)《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。
云南天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)陳雪飛研究員介紹,雙星在引力的作用下相互繞轉(zhuǎn)。雙星演化會(huì)改變恒星既有的演化命運(yùn),形成雙黑洞、雙中子星等在現(xiàn)代天文學(xué)研究中占有重要地位的天體,“揭開恒星世界的絕大部分謎團(tuán),我們就能更深入地了解宇宙”。
雙星共有包層演化是雙星演化的一個(gè)至關(guān)重要的過程——雙星中的一顆恒星由于物質(zhì)損失劇烈膨脹,將另一顆恒星包裹在外包層內(nèi),形成一個(gè)由氣體組成的共有包層。這兩顆恒星接下來的命運(yùn)就由共有包層演化過程來決定了:如果共有包層被拋射,那么雙星就會(huì)形成短周期雙星,或者并合成一顆恒星。
中澳研究人員通過澳大利亞國(guó)立大學(xué)2.3米寬視場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡和開普勒衛(wèi)星等觀測(cè)數(shù)據(jù),在南半球發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球2.3萬光年的密近熱亞矮星雙星J1920,兩顆星之間的距離越來越近,它們的周圍有一個(gè)正在膨脹的殼層,以大約每秒200公里的速度離開雙星。
文章的第一作者、中科院云南天文臺(tái)李江丹博士說:“這個(gè)膨脹的殼層被證明是大約1萬年前被雙星拋射的共有包層。雙星持續(xù)的軌道收縮表明,共有包層殘余物質(zhì)和雙星的軌道運(yùn)動(dòng)摩擦?xí)䦷ё哕壍澜莿?dòng)量,這是除了磁滯效應(yīng)、引力波輻射和質(zhì)量損失之外的一種新的角動(dòng)量損失機(jī)制!
有評(píng)價(jià)認(rèn)為,這一發(fā)現(xiàn)堪稱雙星研究領(lǐng)域的一個(gè)里程碑——在此之前,科學(xué)家們只能大致唯象地描述這一過程,不能精確數(shù)值模擬,也沒有直接觀測(cè)證據(jù)。韓占文說:“這一成果將開啟對(duì)雙星系統(tǒng)更加精確的天文觀測(cè),也有助于人類進(jìn)一步揭開暗能量等科學(xué)謎題!庇浾啐R芳
(責(zé)任編輯:支艷蓉)