点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:眼见为实!中澳科学家首次看到正在抛射的双星共有包层
首页> 光明科普云> 天文前沿 > 正文

眼见为实!中澳科学家首次看到正在抛射的双星共有包层

来源:光明网2022-07-07 10:04

  光明网讯(记者宋雅娟 肖春芳)7月7日,英国皇家天文学会月刊(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS)在线发布了一重大发现:中国科学院云南天文台韩占文领导的研究团组和澳大利亚国立大学的一个团组合作发现了一颗刚刚完成共有包层抛射的双星,被抛射的共有包层正在以大约200公里/秒的速度离开双星系统。

眼见为实!中澳科学家首次看到正在抛射的双星共有包层

眼见为实!中澳科学家首次看到正在抛射的双星共有包层

双星共有包层演化数值模拟

眼见为实!中澳科学家首次看到正在抛射的双星共有包层

刚刚完成共有包层抛射的双星艺术图(绘图:喻京川)

  这是科学家第一次在观测上发现双星共有包层演化这一关键过程的直接证据——他们看到了被双星抛向太空的膨胀的共有包层!这一重要发现将开启人们通过天文观测精确刻画双星共有包层演化这一重要过程的研究。

  改写恒星命运的关键过程:双星共有包层演化

  天空中绝大多数发光的天体都是恒星,恒星中大约一半位于双星系统,它们在引力的作用下相互绕转。

  双星演化会改变恒星既有的演化命运,解释了恒星世界的绝大部分谜团,会形成双黑洞、双中子星等在现代天文学研究中占有重要地位的天体。

眼见为实!中澳科学家首次看到正在抛射的双星共有包层

双星共有包层演化示意图

眼见为实!中澳科学家首次看到正在抛射的双星共有包层

双星物质交流示意图

  双星演化有一个至关重要的过程被称之为双星共有包层演化:双星中的一颗恒星由于物质损失剧烈膨胀,将另一颗恒星包裹在外包层内,形成一个共有包层。

  恒星的既有演化路径被打断,随后的演化命运由共有包层演化过程决定,共有包层有可能被抛射,形成短周期双星,或者两颗恒星并合成一颗恒星。

  从猜想到“看见”:开启精确刻画之路

  双星共有包层演化过程于1976年被提出,近半个世纪以来一直没有被真正观测到,使得科学家们很难知道这一阶段真实发生了什么。

  科学家通过澳大利亚国立大学2.3米宽视场望远镜和开普勒卫星等观测数据,在南半球发现了一颗距离地球23000光年的密近热亚矮星双星J 1920,它的轨道周期在持续减小,周围有一个正在膨胀的壳层,以大约200公里/秒的速度离开双星。

眼见为实!中澳科学家首次看到正在抛射的双星共有包层

J1920示意图

  这个膨胀的壳层被证明是正在被吹离的共有包层。双星持续的轨道收缩表明,轨道角动量可以通过残余物质和双星的轨道运动摩擦损失,这是除了磁滞效应、引力波辐射和质量损失之外一种新的角动量损失机制。

  这一发现的科学意义,不仅在于在观测上首次直接看到了双星共有包层演化的证据,还在于科学家们可以通过观测来精确刻画这一关键过程。在此之前,科学家们只能大致描述这一过程,不能精确地数值模拟,也没有直接观测证据。

 

  附:国外天文学家对“中澳天文学家首次发现双星共有包层演化直接证据”这一成果的点评

  Philipp Podsiadlowski 英国牛津大学教授:

  非常高兴为李江丹等人的重大发现做一个点评。

  该重大发现的一个特别之处在于,同时看到了一个双星系统和大约10万年前向外抛射的共有包层。该发现不仅证实了双星系统中如何捕获恒星,彼此旋进,最终抛射共有包层的过程;同时,也可以定量地检验共有包层演化过程,大力促进相关理论的发展。尽管仍需要更多的观测来进一步进行限制该物理过程,我认为该工作是一个重大发现。

  该工作是通过中澳两国天文学家的一个紧密合作实现的。澳大利亚的SkyMapper项目就是为了发现像该工作中看到的这样重要的目标源。在目前国际形势如此紧张的情况下仍可以看到如此重要、紧密的科研合作,我感到非常高兴!

  Ashley Ruiter 新南威尔士大学堪培拉分校 高级讲师

  作者们发现了一个含有一颗低质量白矮星和一颗热亚矮星的特殊双星系统。 目前,热亚矮星正在向其白矮星伴星转移物质。尽管这样的双星系统被双星演化模型所预言,但一直未被观测到!

  李江丹等人的发现对理解双星演化非常重要。可以帮助我们理解不同暂现源的起源问题。比如,就像该工作中指出的一样,该系统将来可能会演化成一个双白矮星系统,最终并合形成R CrB变星(北冕R型变星)。目前,我们知道银河系中大约有150颗R CrB变星,但它们的起源仍然不清楚。另外,该系统也可能是Ia型超新星的前身星;其也是重要的引力波源,将来可以被类似LIGO(激光干涉引力波天文台)、LISA(空间引力波天文台)等引力波探测器探测到。特别地,这样系统中的两颗双星会靠的很近(即短轨道周期),将会是暂现源深度巡天项目(例如,鲁宾天文台大型综合巡天望远镜,简称LSST)重要的目标。希望在接下来的几年中,我们可以看到更多这样的系统。

  Brian Schmidt 澳大利亚国立大学校长 2011诺贝尔物理学奖获得者

  热烈祝贺双星演化共有包层的发现!能看到中澳天文学家这么卓有成效的合作太棒了。

  大约25年前,我们通过Ia型超新星测距发现了宇宙在加速膨胀,从而推出了暗能量的存在。当前,世界各国的科学家们都在一起努力提高超新星测距精度,从而更好地理解宇宙加速膨胀,理解暗能量。实现这样的科学目标就需要更好地理解Ia型超新星。Ia型超新星来自于双星演化,而共有包层是理解双星演化的关键。

  1976年以来,共有包层作为一个假设模型被用来解释双黑洞、双中子星和双白矮星等致密双星系统的形成。但是,共有包层演化从未被观测直接证实。该重大发现为深入理解共有包层演化打开了新途径。

  看到中澳天文学家的合作可以获得如此令人激动的成果太棒了!我很高兴可以多次到访中国,见证了中国天文学的飞速发展。我衷心祝愿中国天文的未来越来越好,并保持卓有成效的国际合作。

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 探访米兰-科尔蒂纳冬奥会主媒体中心

  • 冰雪消费助力冬日经济“热”起来

独家策划

推荐阅读
“相对拥有百年历史的《科学》,《工程》才走过第一个十年。未来十年,我们要争取与世界顶级刊群比肩。”周济表示,这条路需要时间,以及学术评价观念、出版生态与国际化运营能力的协同推进。
2026-01-29 02:45
工业和信息化部28日公布,2025年,我国通信业实现平稳增长,产业结构持续优化,用户规模实现量质双升,5G、千兆等新型信息基础设施建设加快部署。
2026-01-29 02:55
中国科学院物理研究所近日发布《2025年度REBCO高温超导带材战略研究报告》(以下简称“报告”),这是国际上首份针对高温超导带材发展的系统性战略报告。
2026-01-29 02:55
2025年,山东省实现地区生产总值10.3万亿元,比上年增长5.5%。亮眼的成绩单,离不开创新动能持续发力。齐鲁大地上,科技创新和产业创新融合发展成果正在厚积薄发,新质生产力加速崛起,转型动能持续增强,高水平创新型省份建设的目标正在逐步实现,向着“十五五”征程稳步进发。
2026-01-29 02:45
近期,多家外国科技公司宣布计划将人工智能及数据中心送往太空,引发了科技界的热烈讨论。这一看似在科幻电影中才会发生的场景,已逐步从设想转变为现实。
2026-01-29 02:55
手机厂商将投入更多精力,通过形态变革、差异化外观设计、联名合作等,更好地满足用户的情绪价值需求,激发消费者购买欲望。
2026-01-29 09:02
截至2025年底,全国累计发电装机容量38.9亿千瓦,同比增长16.1%。2025年,风电光伏累计装机历史性超过火电,截至12月底已超出约3亿千瓦。
2026-01-29 09:01
1月27日上午,中国科学院大学星际航行学院揭牌仪式在中国科学院与“两弹一星”纪念馆举行,标志着该学院正式成立。从“东方红一号”划破天际到“祝融号”漫步火星,中国人的航天梦从未停止。
2026-01-28 02:45
2025年,我国区域科技创新布局更加优化,三大国际科技创新中心建设进入新阶段,区域科技创新中心建设取得新成效。
2026-01-28 02:45
打破产业间的壁垒,鼓励跨领域、跨行业的融合探索,推动资源要素的自由流动与高效配置,不仅能盘活存量资源、激发增量活力,更能催生具有引领性的新产业、新模式、新动能。
2026-01-28 02:45
合肥是儿童文学作家许诺晨的家乡。合肥科学岛,是她所拥有的一座得天独厚的科学和科幻题材的“硬核基地”,由她来写量子少年这个题材,可谓“近水楼台”。《量子女孩》(中国少年儿童新闻出版总社2025年12月出版)是她献给“量子新城”合肥的一部“家乡书”。
2026-01-28 02:55
北京火箭大街展示与运控中心作为商业航天测运控中心、商业航天公共服务平台的空间载体,将为企业提供卫星运控服务和交流推介平台。
2026-01-28 09:15
水稻耐不耐旱,和叶子的厚实程度相关,这是由什么因素决定的?日前,中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队发现,水稻基因组中的三个耐旱基因可以“团队作战”,
2026-01-27 02:50
年轻人享受便利的同时,关注新的变化:智能穿戴设备是否正在塑造一个充满数据和规定的生活方式?“贴身伙伴”的出现改变了生活,人们同自己身体、同生活本身的关系,是不是也在变?
2026-01-27 03:15
商业航天是培育新质生产力、建设航天强国的重要力量。面对全球商业航天竞争日趋激烈的态势,中国商业航天亟须推动产业从“政策驱动”转向“市场驱动”。
2026-01-27 09:18
云南大学研究团队日前在国际学术期刊《自然》发表了关于早期脊椎动物视觉系统演化的研究成果,首次揭示了早期脊椎动物具有4只相机型眼,
2026-01-27 02:50
黄宣谕在《当代中国史研究》2025年第6期撰文指出,1949—1958年,基于工作重心转移与科普力量分布状况,党和政府重点在大中城市开展科普工作。
2026-01-28 02:55
印度东部西孟加拉邦近期出现尼帕病毒感染病例,目前已报告5例确诊病例,其中一名患者病情危重。泰国、尼泊尔等国已在机场和边境口岸加强防疫检测。尼帕病毒是一种新出现病毒吗?它有哪些特点?为何印度暴发的尼帕病毒疫情引起多国高度关注?
2026-01-27 03:15
科学家精神在我国科技发展事业中萌芽、生成、丰富、完善,成为兼具历史传承性、文化包容性与民族独特性的精神标识,不仅教育引导各类人才矢志爱国奋斗、锐意开拓创新,更是拔尖创新人才成长的精神旗帜与动力源泉。
2026-01-27 03:15
1月26日,将迎来腊八。一些细心的公众发现,相较于前些年,今年腊八来得有些晚。
2026-01-26 09:59
加载更多