天文学家见证一对恒星的罕见分手

By Robert Lea 

2022/7/31

Science & Astronomy

这些观测揭示在双星生命中当一个相互拥抱结束时的神秘阶段的细节。

 这是由美国宇航局斯皮策太空望远镜拍摄的六张图像之一，这些图像显示双星形成共同的包络。(Image credit: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Michigan)

天文学家已经首次目睹了一个在双星耦合演变中罕见且重要的生命事件。

该团队发现了一个紧密的双星被一个膨胀的物质壳环绕。这个壳来自叫共同包络阶段的恒星演化阶段中遗留的物质。

这个阶段当来自一颗恒星的物质膨胀出来并在一个宇宙“拥抱”中将另一颗恒星吞没时发生。这造成从膨胀的恒星到它的伴星的一个能失控的质量转移。这个阶段的后果是某些天文学家直到现在没有瞥见过的东西。

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 澳大利亚国立大学（ANU）副教授和做出这一观测的团队部分的克里斯蒂安沃尔夫在一份声明中说，“共同包络阶段是构成恒星的生命的漫长而复杂的事件链中一个缺失的环节，现在我们正在开始来修复这个链接”。

宇宙中所有恒星有一半以双星对而来，尽管伙伴关系的初始阶段能是没有事件的，但当一颗恒星耗尽核聚变的氢时对配对事情变得有趣的”。

在这些事件中的第一步是恒星的耗尽氢的核的坍塌同时它的外层“膨胀出去”------一个太阳将在大约50亿年后体验的过程------创造一颗红巨星。但对双星对中的恒星这个过程比对我们孤独的恒星是不一样的。

沃尔夫说，“当其中一颗恒星长成红巨星时，它并不像一颗恒星将做的那样占据更多的空的空间，相反，它'拥抱'或吞没它的同伴，它们看起来像在不透明的包络下的一颗恒星一样。那是当事情变得非常令人兴奋时”。

沃尔夫解释说，在由它之内恒星的运动造成的包络内创造的摩擦对双星演变的下一步有深远的影响。他说，“它不仅造成热而且减慢下来恒星，因此它们螺旋进入一个越发紧的轨道，包络最终过热并被吹走”。

作为这个的结果，在共同包络阶段结束时恒星能比在来自造成环绕的物质被在一个剧烈的“吹出”中被驱逐过程的热之后它的开始处在的距离最终近100倍以上更近。

由沃尔夫及其同事观测到的双星吹出发生在大约10000年前。研究人员预测他们观测到的双星现在是一颗白矮星和一颗最终自身将演变成一颗白矮星的热亚矮星，它们将继续一起螺旋最终合并。

该团队的发现和对恒星演化共同包络阶段后果的第一瞥可以帮助其他研究人员发现更多的在它们生命的关键阶段的双星。

沃尔夫说， “现在我们有一个更清晰的寻找什么的想法可能更容易来识别它们。可能整个时间有一直处于我们的眼皮底下另外的”，并补充说这些发现也可能对其他宇宙联盟有结果。“它甚至可以帮助我们更好地重建引力波事件，比如黑洞合并”。

该团队的研究发表在期刊Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上。