天文學(xué)家首次觀測到宇宙“雙黃蛋”“蛋清”被拋射

陸成寬

成果藝術(shù)圖。 圖片|喻京川

恒星是我們理解宇宙的一把鑰匙。和距離我們最近的恒星太陽不同的是，天空中大多數(shù)恒星都有自己的伴侶，結(jié)伴完成演化過程。

7日，英國《皇家天文學(xué)會月刊》在線發(fā)表一項(xiàng)關(guān)于雙星演化的最新研究成果。中澳天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個(gè)剛剛完成共有包層拋射的雙星系統(tǒng)，被拋射的共有包層正以約每秒200千米的速度離開雙星系統(tǒng)。這是天文學(xué)家首次在觀測上發(fā)現(xiàn)雙星共有包層演化過程的直接證據(jù)。

“如果把雙星共有包層比作一個(gè)‘雙黃蛋’，那么兩顆恒星是‘蛋黃’，共有包層就是‘蛋清’。我們看到了‘雙黃蛋’的‘蛋清’正被拋向太空?！敝锌圃涸菏?、中科院云南天文臺研究員韓占文形象地比喻道。

宇宙中絕大多數(shù)發(fā)光的天體都是恒星。約一半的恒星處于雙星系統(tǒng)之中，在引力作用下相互繞轉(zhuǎn)。雙星演化既能改變恒星既有的演化命運(yùn)，解釋恒星世界的絕大部分謎團(tuán)，又可以形成雙黑洞、雙中子星等天體。

所謂雙星共有包層演化，是指雙星中的一顆恒星由于物質(zhì)損失劇烈膨脹，其外層將另一顆恒星包裹，形成一個(gè)共有包層的過程?！半p星共有包層演化是雙星演化的一個(gè)至關(guān)重要的過程。”韓占文強(qiáng)調(diào)。

處于共有包層中的恒星，其既有演化路徑被打斷，隨后的演化命運(yùn)將由共有包層演化過程決定，共有包層有可能被拋射，形成短周期雙星，或兩顆恒星并合成一顆恒星。

早在1976年，天文學(xué)家就提出了雙星共有包層演化過程理論?！暗雮€(gè)世紀(jì)以來，這個(gè)共有包層一直沒有被觀測到，使得人們很難知道這一演化階段真實(shí)發(fā)生了什么?！表n占文說。

基于澳大利亞國立大學(xué)2.3米寬視場望遠(yuǎn)鏡和開普勒衛(wèi)星等觀測數(shù)據(jù)，研究人員在南半球發(fā)現(xiàn)了一個(gè)距離我們23000光年的雙星系統(tǒng)，兩顆星之間的距離越來越近，它們周圍有一個(gè)正在膨脹的殼層，以大約每秒200千米的速度離開雙星。這個(gè)膨脹的殼層被證明是大約1萬年前被雙星拋射的共有包層。

“這一發(fā)現(xiàn)把一個(gè)理論設(shè)想變成了現(xiàn)實(shí)。天文學(xué)家不僅在觀測上首次看到了雙星共有包層演化的證據(jù)，而且還可以通過觀測來精確刻畫這一關(guān)鍵過程?！表n占文說，這是本領(lǐng)域的一個(gè)里程碑發(fā)現(xiàn)，在此之前，科學(xué)家們只能大致形象地描述這一過程，并沒有直接觀測證據(jù)。

對此，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、澳大利亞國立大學(xué)校長布萊恩·施密特評論道，該重大發(fā)現(xiàn)為深入理解共有包層演化打開了新途徑。

◎ 來源|科技日報(bào)