科學家首次發現雙星共有包層演化直接證據

【環球網科技綜合報道】7月8日消息，記者從中科院官網瞭解到，《皇家天文學會月刊》（MNRAS）在線發佈了中澳科學家聯合完成的一項科學發現。中國科學院院士、中科院雲南天文台研究員韓佔文領導的團隊和澳大利亞國立大學克里斯·沃爾夫（Chris Wolf）領導的星圖家（SkyMapper）團隊，合作發現了一顆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。這是科學家首次在觀測上發現雙星共有包層演化這一關鍵過程的直接證據——看到了被雙星拋向太空的膨脹的共有包層。該發現將開啓人們通過天文觀測精確刻畫雙星共有包層演化過程的研究。

天空中絕大多數發光的天體都是恆星，恆星中大約一半位於雙星系統，它們在引力的作用下相互繞轉。雙星演化會改變恆星既有的演化命運，解釋了恆星世界的絕大部分謎團，會形成雙黑洞、雙中子星等在現代天文學研究中佔有重要地位的天體。

據介紹，雙星演化有一個重要過程是雙星共有包層演化，雙星中的一顆恆星由於物質損失劇烈膨脹，將另一顆恆星包裹在外包層內，形成一個共有包層。恆星的既有演化路徑被打斷，隨後的演化命運由共有包層演化過程決定，共有包層有可能被拋射，形成短週期雙星，或者兩顆恆星併合成一顆恆星。雙星共有包層演化過程由波蘭科學家玻丹·帕琴斯基（B. Paczynski）於1976年提出，然而近半個世紀以來，一直沒有科學家真正觀測到共有包層的存在。

對此，科研人員通過澳大利亞國立大學2.3米寬視場望遠鏡和開普勒衞星等觀測數據，在南半球發現了一顆距離地球23000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。該殼層被證明是約1萬年前被雙星拋射的共有包層。雙星持續的軌道收縮表明，共有包層殘餘物質和雙星的軌道運動摩擦會帶走軌道角動量，這是除了磁滯效應、引力波輻射和質量損失外的一種新的角動量損失機制。