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130年接力观测,科学家终于绘制出罕见双星系统:一颗生命快到尽头

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图片来历:NASA's Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA/GESTAR)

地理学家们现已描绘出了金牛座RV型变星的最佳画面,这是一种稀有的双星类型,其间有两颗恒星,一颗挨近其生命止境,轨迹周围是一大片尘土。一个130年的数据集涵盖了迄今为止为其间一个体系搜集的光的最大规模,从无线电到x射线。

“在银河系中只要大约300个已知的金牛座RV型变星。”田纳西州纳什维尔范德比尔特大学劳拉·维加(Laura Vega)说。“咱们的研讨会集在第二亮的U Monocerotis,它现在是第一个检测到x射线的体系。” 论文宣布在《天体物理学杂志》上。

这个体系简称为U Mon,坐落间隔地球3600光年的麒麟座。它的两颗恒星每6年半绕对方公转一圈,从咱们的视点来看,其轨迹倾斜了75度。

主恒星是一颗年迈的黄色超巨星,其质量大约是太阳的两倍,但体积却胀大到太阳的100倍。它的大气压力和温度之间的拉锯战导致它有规则地胀大和缩短,这些脉动产生了可猜测的亮度改变,光的深度和浅倾角替换改变——这是金牛座RV体系的标志。科学家们对伴星的了解较少,但他们以为它的质量与主星类似,并且比主星年青得多。

这两颗恒星周围的冷却盘是由主恒星在演化过程中喷射出的气体和尘土组成的。使用夏威夷茂纳基亚亚毫米阵列的无线电观测,研讨团队估量该圆盘直径约为510亿英里(820亿公里)。科学家们以为,双星轨迹坐落一个中心空隙内,这个空隙相当于两颗恒星最大间隔时的间隔,即它们相距约5.4亿英里(8.7亿公里)。

当恒星互相间隔最远时,它们大致与咱们的视野对齐。圆盘部分遮盖了主光,造成了体系光线的另一种可猜测的动摇。研讨人员以为,这是当一颗或两颗恒星与圆盘的内缘相互作用,吸走气体和尘土流的时分。他们以为伴星将气体引进自己的圆盘,加热后产生出x射线的气体外流。这个模型能够解说2016年欧洲航天局的XMM -牛顿卫星探测到的x射线。

在对U Mon的剖析中,研讨团队还纳入了130年的可见光观测。对该体系最早的丈量是在1888年12月25日搜集的,来自美国变星观测者协会(AAVSO)的档案,这是一个由业余和专业地理学家组成的世界网络,总部设在马萨诸塞州的剑桥。AAVSO供给了从20世纪40年代中期到现在的额定前史丈量。

研讨人员还使用了哈佛地理世纪数字拜访(DASCH)编目的存档图画,DASCH是哈佛学院地理台的一个项目,致力于将19世纪80年代至90年代地上望远镜拍照的玻璃拍摄板上的地理图画数字化。

U Mon的光之所以会改变,一方面是因为主恒星会产生脉动,另一方面是因为每隔6.5年左右,圆盘就会遮盖部分主恒星。结合AAVSO和DASCH的数据,研讨人员发现了一个更长的周期,该体系的亮度大约每60年上升和下降一次。他们以为圆盘上的曲折或团块,间隔双星和海王星间隔太阳相同远,导致了它在运转轨迹上的额定改变。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://phys.org/news/2021-03-scientists-aged-star-century.html

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abe302

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