我科學家牽頭發現『霧繞雙星』恆星系統

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來源: 光明日報 作者: 編輯:張靜怡 2022-07-20 10:17:09

內容提要:記者從清華大學獲悉,由該校天文系祝偉教授牽頭的國際團隊發現了兩個罕見的恆星系統。這類系統由兩顆相互繞行的中央恆星組成,被一個不尋常的氣體和塵埃盤所包圍,且該盤與中央恆星的軌道成一定角度,呈現出『霧繞雙星』的奇幻效果。

  記者從清華大學獲悉,由該校天文系祝偉教授牽頭的國際團隊發現了兩個罕見的恆星系統。這類系統由兩顆相互繞行的中央恆星組成,被一個不尋常的氣體和塵埃盤所包圍,且該盤與中央恆星的軌道成一定角度,呈現出“霧繞雙星”的奇幻效果。

  據介紹,這兩個新發現的天體被命名為Bernhard-1和Bernhard-2,相關研究成果已於近日在線發表於《天體物理學雜志快報》。

  由於雙星及其原行星盤是從同一個巨大的旋轉星雲中凝聚而成,因此該盤通常與恆星的軌道位於同一平面上——就像我們太陽系中大多數行星和衛星的軌道位於同一平面上一樣。但是存在一類罕見的雙星系統,其中環繞雙星的氣體盤與恆星的軌道平面成一定角度。由於這種傾斜,原行星盤會像陀螺一樣擺動,這種運動稱為進動。

  “當它們進動時,原行星盤在我們和恆星之間移動,以數十年為單位,導致中心恆星的光變暗。雙星的總亮度會發生周期性的變化,產生一種獨特的光變曲線。”祝偉介紹,在這項研究之前,Kearns Herbst 15D(KH 15D)是已知唯一具有這些特性的系統。

  茲威基瞬變設施(ZTF)的儀器每兩天對整個北方天空進行一次巡視,為無數天體研究提供長時間的數據。業餘天文學家克勞斯·伯恩哈德(Klaus Bernhard)在分析來自ZTF的數據時,發現了兩個類似KH 15D的候選者。他和多倫多大學的邁克爾·本(Michael Poon)和紮亞齊(J. J. Zaazzi)博士以及祝偉共享了他的發現內容,隨後三位學者對KH 15D進行了詳細分析。經過進一步的調查和觀測,證實伯恩哈德發現的系統確實是KH 15D類系統的有力候選者。

  祝偉介紹,Bernhard-1每192天裡有112天處於變暗的狀態,Bernhard-2每62天裡有20天處於變暗的狀態。從地球上看,這些下降表明每個雙星中的一顆恆星正在圓盤後面移動。當恆星重新出現時,系統的亮度恢復正常。

  “由於原行星盤是行星的發源地,因此發現這種稀有而奇特的系統對於我們了解行星形成具有重要意義。”祝偉說,這兩個雙星系統距離地球3000光年至1萬光年,擁有20厘米或20厘米以上口徑望遠鏡的愛好者可以看到它們亮度變化的過程,但遺憾的是,現有望遠鏡還無法區分雙星和原行星盤。

  祝偉牽頭帶領的團隊成員包括兩位歐洲業餘天文學家以及來自加州理工學院、紫金山天文臺、多倫多大學和北京大學的研究人員,清華大學天文系2017級博士研究生臧偉呈和2018級博士研究生乾天君也參與其中。

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