鵝妹子嚶！TESS發現古代北極星也會發生食變_風聞

原創：牧夫天文

原作：Francis Reddy

翻譯：胡夢穎

校對：馬玥 牧夫天文校對組

編排：李子琦

後台：庫特莉亞芙卡 李子琦

原文鏈接：

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/surprise-tess-shows-ancient-north-star-undergoes-eclipses

天文學家研究系外行星凌星巡天衞星（TESS）採集的數據，發現天龍座α星和它較為暗淡的伴星週期性地彼此掩食。天龍座α星是一顆四等星，肉眼可見，有許多關於它的研究。天文學家們之前就知道它是一個雙星系統，但是發現它是交食雙星系統還是十分驚訝的。

“腦海中第一個問題就是‘我們之前為什麼忽略了這點？’”來自美國賓州維拉諾瓦大學的博士後研究員安吉拉·柯克西卡（Angela

Kochoska）説。她在今年1月6日在火奴魯魯舉辦的第235屆美國天文學會會議上提出了這項發現。“食變發生得很快，只有6個小時，所以地面望遠鏡很容易就忽視了它。同時，這顆星太亮了，NASA的開普勒望遠鏡的探測器很快就過飽和了，這也掩蓋了食變現象。”

右樞，又稱為天龍座α，距離地球約270光年，位於北半球的天龍座。這個動畫展示了右樞交食雙星系統的初步模型，數據來源於TESS衞星探測器。這對雙星環繞對方的週期為51.4地球日，相互間隔比水星離太陽稍遠一些。我們大概是在距離這對雙星的軌道平面的3度的視角觀察，這意味着這對雙星存在食變現象，但是我們看不到一顆星完全遮住另一顆的景象。主星的體積是太陽的4.3倍，表面温度為9700攝氏度，比太陽表面温度高70%。 伴星的亮度是主星的1/5，體積大概是主星的1/2，比太陽表面温度高40%。

這對雙星是人類迄今為止發現的最明亮的交食雙星之一。在交食雙星系統中，兩顆恆星相距較遠，僅在相互引力作用下圍繞公共質量中心運動，相互繞轉彼此掩食。這樣的系統很重要，因為天文學家可以十分精確地去測量雙星各自的質量和直徑。

天龍座的α星，又被稱為右樞，在北半球的天龍座內，距離地球約270光年。雖然它被標記為“α”， 但它是天龍座的第八亮星。右樞的名氣要追溯到4700年前，那時最早的幾座金字塔剛在埃及被建造好。

當時，它是北極星，是最靠近地球自轉軸北天極的恆星，因此所有恆星都在夜晚圍繞着它轉動。今天北極星是勾陳一，小熊座α，一顆更亮的二等星。這個變化是因為地球的自轉軸在擺動，稱為歲差，其週期為26000年，因此自轉軸在慢慢變化。

TESS衞星探測器監測着廣域天空，27天為一個週期。這麼長時間的觀察可以讓探測器發現恆星的亮度變化。這位NASA最新的行星獵手主要搜尋恆星變暗的情況，這通常是由於行星掠過前方導致。TESS也可以用於研究許多其他的現象。

一份2004年的報告推測到右樞亮度有輕微變化，週期為1小時，也許是這個系統的主星在發出脈衝。為了確認這點，來自澳大利亞悉尼大學和丹麥奧胡斯大學的提摩西·貝丁（Timothy Bedding），丹尼爾·何（Daniel Hey ）與西蒙·墨菲（Simon Murphy），研究了TESS採集的數據。在去年10月，他們發表了一篇論文，裏面寫到發現右樞處於交食雙星系統中，並證明週期小於8小時的脈衝並不存在。

現在柯克西卡與何正在共同研究這個系統，以期獲知更多細節。

“我正在和丹尼爾一起給這對食變星建模，並且討論如何加入更多的數據，以優化我們的模型。”柯克西卡解釋説。“我倆在建模上採取了不同的方法，希望我們的付出能完美地描述這對交食雙星。”

從以往的研究得知，這對雙星平均距離6100萬千米，比水星離太陽稍遠一些，環繞對方的週期為51.4地球日。初步模型表明，我們大概是在距離這對雙星的軌道平面的3度的視角觀察，這意味着我們看不到一顆星完全遮住另一顆的景象。主星的體積是太陽的4.3倍，表面温度為9700攝氏度，比太陽表面温度高70%。 伴星的亮度是主星的1/5，體積大概是主星的1/2，比太陽表面温度高40%。

柯克西卡説她正在籌劃地面望遠鏡的進一步觀測，並等待更多的TESS監測數據。

“在一顆眾所周知且名垂史冊的恆星上觀測到食變現象，TESS衞星探測器實在功不可沒，震驚了天文界。”帕迪·博伊德説，他是TESS項目的科學家，在馬里蘭州格林貝爾特NASA戈達德航天中心（Goddard Space Flight Center ）工作。“因此，高精度不間斷的TESS監測數據能幫助我們獲得前所未有的高準確度的恆星基本參數。”

TESS 項目由 NASA 天體物理探索項目支持，位於麻省坎布里奇的麻省理工學院為項目領導機構，位於馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德航天中心為項目管理機構。其他的合作機構有諾斯羅普格魯曼（Northrop Grumman），位於美國弗吉尼亞州佛爾斯徹赤；NASA艾姆斯研究中心（Ames Research Center），位於美國加州硅谷；哈佛史密松天體物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics），位於美國麻省坎布里奇；麻省理工學院林肯實驗室（Lincoln Laboratory）；空間望遠鏡研究所（Space Telescope Science Institute），位於美國巴爾的摩，以及世界各地的其他許多大學、研究機構和天文台。

天龍座α星（圈內），又稱為右樞，一直以來眾所周知是一個雙星系統。現在從NASA的TESS衞星探測器傳回的數據表明，它是一對交食雙星。

圖源：NASA/MIT/TESS

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