中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)研究員韓占文領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)和澳大利亞國(guó)立大學(xué)克里斯·沃爾夫（Chris Wolf）領(lǐng)導(dǎo)的星圖家（SkyMapper）團(tuán)隊(duì)，首次發(fā)現(xiàn)了雙星存在“共有包層”的直接證據(jù)。

該成果藝術(shù)圖（北京天文館供圖，喻京川繪）

(資料圖)

國(guó)家天文臺(tái)研究員趙剛評(píng)價(jià)道：“這項(xiàng)原創(chuàng)性工作開(kāi)辟了一個(gè)新的研究方向，使我們?cè)诓痪玫膶?lái)對(duì)致密天體雙星的形成和演化研究以及還原其早期物理性質(zhì)和狀態(tài)成為可能?！?/p>

雙星演化會(huì)改變恒星既有的演化命運(yùn)，在之后的“星生”里，雙星會(huì)形成雙黑洞、雙中子星等在現(xiàn)代天文學(xué)研究中占有重要地位的天體。早在1976年，波蘭裔美國(guó)科學(xué)家玻丹·帕琴斯基（B. Paczynski）提出理論預(yù)言，雙星存在“共有包層”的演化過(guò)程，這一過(guò)程將深刻影響雙星命運(yùn)的結(jié)局。然而，近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，一直沒(méi)有科學(xué)家真正觀測(cè)到共有包層的存在。

韓占文解釋?zhuān)骸半p星中的一顆恒星由于物質(zhì)損失劇烈膨脹，將另一顆恒星包裹在外包層內(nèi)，形成共有包層。此時(shí)，整個(gè)雙星系統(tǒng)看起來(lái)就像是一個(gè)雙黃蛋，兩顆蛋黃是恒星本身，蛋清則是共有包層?！?/p>

為找到共有包層真實(shí)存在的證據(jù)，中澳兩國(guó)科學(xué)家通過(guò)澳大利亞國(guó)立大學(xué)2.3米寬視場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡和開(kāi)普勒衛(wèi)星等在南半球發(fā)現(xiàn)了一顆距離我們23000光年的熱亞矮星雙星J1920。

論文第一作者、云南天文臺(tái)博士李江丹介紹，科研人員利用觀測(cè)數(shù)據(jù)先后進(jìn)行了測(cè)光和光譜觀測(cè)，得到了這顆雙星的相關(guān)參數(shù)。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩顆星之間的距離越來(lái)越近，它們的周?chē)幸粋€(gè)正在膨脹的殼層，以大約每秒200公里的速度離開(kāi)雙星。

“一系列的分析，既利用了許多現(xiàn)有巡天數(shù)據(jù)，也提出了自己的光譜觀測(cè)需求，依次遞進(jìn)、邏輯連貫、環(huán)環(huán)相扣?！壁w剛表示，“這一過(guò)程充分體現(xiàn)出天文學(xué)家的科學(xué)思想?！?/p>

澳大利亞國(guó)立大學(xué)校長(zhǎng)、2011諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者布萊恩·施密特（Brian Schmidt）在評(píng)價(jià)該成果時(shí)表示：“該重大發(fā)現(xiàn)為深入理解共有包層演化打開(kāi)了新途徑。我衷心祝愿中國(guó)天文的未來(lái)越來(lái)越好，保持卓有成效的國(guó)際合作?！?/p>

科學(xué)家們期待，未來(lái)能夠利用已有的郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）低分辨率光譜數(shù)據(jù)、正在開(kāi)展的時(shí)域中分辨率光譜觀測(cè)以及尚未立項(xiàng)的我國(guó)大口徑天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，共同發(fā)力，為解開(kāi)更多恒星之謎作出貢獻(xiàn)。

論文信息：https://doi.org/10.1093/mnras/stac1768