发布单位:台北市立天文科学教育馆

  国际天文团队在《自然·天文学》期刊发表星团中的恒星如何让“自己看起来比较年轻”的研究发现,他们提出星团的恒星以两种不同的方式获得质量:第一种是透过一般吸积盘方式,导致快速旋转并形成红色的主序星;第二种透过双星合并,造成缓慢旋转,使恒星看起来更蓝显得更年轻!

  这一切可以从天文学中最著名的图表——赫罗图说起,该图创建于一个世纪前,根据恒星的亮度和颜色将恆星排序于图上。而太阳与大多数恒星都位于图中的“主序带”上面。长期以来,由于传统望远镜不够精确,很难清楚分辨星团里不同的群体,因此看起来星团只有一条较宽的主序带。然而,最近透过哈勃太空望远镜的精确观测发现,年轻疏散星团的主序带似乎是由几个不同的群体所组成的,尤其是如大麦哲伦星系的疏散星团NGC 1755(年龄约6000万年)还出现了偏蓝与偏红色两条主序带,更令人不解。论文第一作者,德国波恩大学的Chen Wang表示:“一般认为星团中的恒星都是在同一时间、同一个气体云中诞生的,所以应该拥有相同年龄,与相同化学成分。但如果这是真的,应该只有一条主序带,为什么会有第二区更蓝的恒星主序带呢?”团队以电脑模拟,提出了蓝色主序星的起源。

  首先,Chen Wang透过模拟结果发现,恒星合并后会具有很强磁场且自转缓慢,合并后所产生的恒星比其前身恒星质量更大,其核心的氢含量高于同质量及同年龄的恒星。因此合并后的恒星在赫罗图显得更蓝更年轻。研究团队从星团的电脑模拟数据,推断出恒星可以透过两种不同的方式获得质量,分别为传统所认知的透过气体吸积导致快速旋转,呈现颜色偏红色的主序带星;以及透过双星合并导致缓慢旋转,形成颜色偏蓝色的主序带星。团队还推导出了蓝色主序星的大致合并时间与机率,支持了最近的双星形成的模型,并解释年轻星团成员在速度、颜色与磁场不同分布的原因。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

NGC 1755
NGC 1755

资料来源:Phys.org

发布单位:云南天文台

  近期,国际天文学期刊《天体物理学报增刊》发表了云南天文台双星与变星研究团组张嘉博士等人的一项研究成果,其利用我国LAMOST光谱巡天数据和美国Kepler测光巡天数据,给出了目前为止最大的具有丰富参数的双星物理参量星表,获得了1320颗双星的物理参数,为理解银河系内双星的整体性质,探讨双星的起源和演化提供了重要的观测基础。

  张嘉等人把LAMOST光谱巡天和Kepler测光巡天的优势有机结合起来,得到了1320颗双星的质量、半径、年龄、轨道周期和椭率等参数。虽然目前人们至少已经观测发现了10万颗以上的双星,但却很少获得双星的参数分布。原因在于数量众多的非掩食双星很难被观测发现。幸运的是,本项研究的参量来源高度一致且较为丰富,这使得选择效应的改正成为可能,由此得到了真实的双星参数分布。

图1 双星周期分布。

  基于高度统一和丰富的物理参数,张嘉等人得到了双星的质量、年龄和轨道椭率等参数的分布。同时,还研究了不同类型双星的分布差异,获得了一系列新的研究结果,比如新的双星周期分布与前人的结果(Raghavan et al. 2010)存在巨大差异(如图1所示),分布的峰值log P=1.3与之前的5.03相距甚远,这说明以往对双星周期分布的认识至少是不全面的。

图2 分离双星的椭率分布。

  另外,不同类型双星在年龄分布上的差别,支持了大量的物质转移曾经普遍存在于相接或半接双星的形成过程中。尤其是,科研人员首次获得了分离双星轨道椭率的分布(如图2所示),并惊奇地发现在非常接近1的高椭率处分布突然上升。这是一个十分出乎意料的结果,值得进一步的观测研究。

  该研究成果受到国家自然科学基金青年项目等的资助。

  论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ab442b

发布单位:云南天文台

  中国科学院云南天文台双星与变星研究团组周肖博士等人对密近双星半人马座V752进行观测和分析研究,发现了一种双星轨道变化的新模式。研究成果于近期发表在英国《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。

  密近双星轨道周期变化是双星系统动力学相互作用的直接体现。周肖及其合作者利用阿根廷60厘米光学望远镜对南天区半人马座一颗极其特殊的双星样本V752 Cen进行持续的监测,获得了多波段完整光变曲线及系列的光极小时刻信息。

  通过对光变曲线的分析,周肖等发现半人马座V752是一颗W次型全食相接双星系统。从1970年到2000年的将近三十年时间里,双星系统的轨道周期处于非常稳定的状态(图中的红线)。然而,通过研究发现其轨道周期在2000年左右出现了异常变化。从2000年左右开始,轨道周期从十分稳定经过一个突变后变成长期连续增加(图中的蓝线)。

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密近双星半人马座V752周期变化情况。

  一直以来,研究人员认为密近双星的周期变化是由双星间的物质交流或者伴星天体的扰动(光时轨道效应)引起的。半人马座V752这样周期发生突变之后并持续增加的现象尚属首次观测到,是一种新型的双星轨道变化模式,其产生的物理机制有待进一步的分析和研究。半人马座V752是一颗由两个双星对组成的四星系统,其周围存在一个周期大约为5天的单谱分光双星系统。其周期的突变有可能是受到了来自其伴星双星的动力学扰动,从而引起了其两子星间的物质交流,周期开始持续增加。

  该研究成果受到国家自然科学基金青年项目以及云南省应用基础研究面上项目等的资助。

  论文链接:https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/489/4/4760/5567625