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宇宙“雙黃蛋”的“蛋清”看到了

中澳天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)雙星共有包層演化直接證據(jù)

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光明日報北京7月7日電（記者齊芳）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，這個“雙黃蛋”的“蛋清”，即共有包層可能會被拋掉。但因為共有包層演化過程非常短暫，所以從來沒有被天文觀測所證實。

成果藝術(shù)圖? 喻京川繪，中國科學(xué)院云南天文臺供圖

由中國科學(xué)院云南天文臺韓占文院士領(lǐng)導(dǎo)的團隊和澳大利亞國立大學(xué)克里斯·沃爾夫領(lǐng)導(dǎo)的團隊合作，首次在觀測上發(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)。北京時間7月7日，這一成果在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊英國《皇家天文學(xué)會月刊》上。

云南天文臺副臺長陳雪飛研究員介紹，雙星在引力的作用下相互繞轉(zhuǎn)。雙星演化會改變恒星既有的演化命運，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，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)，形成一個由氣體組成的共有包層。這兩顆恒星接下來的命運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立大學(xué)2.3米寬視場望遠鏡和開普勒衛(wèi)星等觀測數(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、中科院云南天文臺李江丹博士說：“這個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)和雙星的軌道運動摩擦?xí)ё哕壍澜莿恿?，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量損失機制?！?/p>

有評價認為，這一發(fā)現(xiàn)堪稱雙星研究領(lǐng)域的一個里程碑——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，也沒有直接觀測證據(jù)。韓占文說：“這一成果將開啟對雙星系統(tǒng)更加精確的天文觀測，也有助于人類進一步揭開暗能量等科學(xué)謎題?！?/p>

《光明日報》（ 2022年07月08日?08版）