天文學家發現了第一批雙星剝離星
48 次觀看·2023年12月21日
多伦多大学的天文学家发现了一批被双星系统中的伴星剥去氢包层的巨大恒星。这一发现发表在《科学》杂志上,揭示了被认为是缺氢核心塌缩超新星和中子星合并源头的热氦星的性质。 十多年来,科学家们一直推测,大约三分之一的巨大恒星在双星系统中被剥去了氢包层。然而,直到现在,只有一个可能的候选者被发现。
可能你会发现,上面有一段话极其拗口,现在我们拆开来介绍下,你就大概能明白是什么了。
首先是缺氢核心塌缩超新星,它是一种超新星爆发的类型,它们的光谱中缺乏氢的特征。它们的前身恒星是大质量的恒星,它们在演化过程中失去了氢的外层,只剩下氦或更重的元素。当这些恒星的核心达到铁时,它们无法继续进行核聚变,而会发生灾难性的塌缩,形成中子星或黑洞,并释放出巨大的能量和物质。
缺氢核心塌缩超新星可以分为Ib型和Ic型,它们的区别在于它们的光谱中是否有氦的特征。Ib型超新星的光谱中有氦的谱线,而Ic型超新星的光谱中没有氦的谱线,这表明它们的前身恒星不仅失去了氢,还失去了氦。
缺氢核心塌缩超新星是一种罕见的现象,它们通常出现在恒星形成的区域,而不是在老化的椭圆星系中。它们与II型超新星有相似的物理机制,但是它们的外观和光度曲线有所不同。它们也被认为是一些伽玛射线暴的可能源头,这些是宇宙中最强烈的爆发事件。
上面那段话里还有一个关键词——热氦星,它是一种由氦和碳组成的恒星,它们的表面温度超过20,000K,光谱类型为O或B。它们的前身恒星是被双星系统中的伴星剥去了氢包层的巨大恒星,通俗点解释就是,有两个恒星的天文系统中,其中一颗恒星将另一颗恒星外部的氢气层吸引走了,就像剥离了一样,因此它们也被称为双星剥离星。热氦星被认为是缺氢核心塌缩超新星和中子星合并的可能源头。
多倫多大學的天文學家
發現了一批被雙星系統中的半星
剝去輕薄層的巨大恆星
這一發現發表在科學雜誌上
揭示了被認爲是
缺氫核心塌縮超新星
和中子星合併源頭的熱海星的性質
十多年來
科學家們一直推測
大約三分之一的巨大恆星
在雙星系統中被剝去了輕薄層
然而直到現在
只有一個可能的候選者被發現
可能你會發現
上面有一段話極其拗口
現在我們拆開來介紹一下
你就大概能明白是什麼了
首先是缺氫核心塌縮超新星
它是一種超新星爆發的類型
它們的光譜中缺乏氫的特徵
它們的前身恆星是大質量的恆星
它們在演化過程中失去了氫的外層
只剩下氦或更重的元素
當這些恆星的核心達到鐵時
它們無法繼續進行核聚變
而會發生災難性的塌縮
形成中子星或黑洞
並釋放出巨大的能量和物質
缺氫核心塌縮超新星
可以分爲IB型和IC型
它們的區別在於
它們的光譜中是否有氦的特徵
IB型超新星的光譜中有氦的譜線
而IC型超新星的光譜中
沒有氦的譜線
這表明它們的前身恆星
不僅失去了氫還失去了氦
缺氫核心塌縮超新星
是一種罕見的現象
它們通常出現在恆星形成的區域
而不是在老化的橢圓星系中
它們與II型超新星
有相似的物理機制
但是它們的外觀和光度曲線有所不同
它們也被認爲是一些
伽馬射線暴的可能源頭
這些是宇宙中最強烈的爆發事件
上面那段話裏還有一個關鍵詞
熱氦星
它是一種由氦和碳組成的恆星
它們的表面溫度超過20000K
光譜類型爲O或B
它們的前身恆星
是被雙星系統中的半星
剝去了輕薄層的巨大恆星
通俗點解釋就是
有兩個恆星的天文系統中
其中一顆恆星
將另一顆恆星外部的氫氣層吸引走了
就像玻璃了一樣
因此它們也被稱爲雙星玻璃星
熱氦星被認爲是
缺氫核心塌縮超新星
和中子星合併的可能源頭
如果說上面提到的這些恆星很稀有
那麼我們對所有這些
不同現象的理論框架就是錯誤的
這對超新星
引力波和遙遠星系的光
有着重要的影響
但是最近天文學家的這一發現表明
這些恆星在宇宙中
確實是存在的
未來
我們將能夠對這些恆星
進行更詳細的物理研究
例如
我們應該看到多少中子星合併的預測
取決於這些恆星的性質
比如它們以恆星峯的形式
散失了多少物質
如今
有了明確的觀測目標
我們將能夠首次測量這些
而不是像以前那樣推測
雙星玻璃星之前被用來解釋
爲什麼三分之一的核心塌縮
超新星比一般的紅超巨星爆炸時
含有更少的氫
科學家們提出
這些新發現的恆星
最終會爆發爲缺氫超新星
這些恆星系統
也被認爲是形成
中子星合併的必要條件
就像那些被地球上的
LIGO實驗探測到的
發射引力波的系統一樣
事實上
研究人員相信
它們當前樣本中的一些對象
是帶有中子星或黑洞半星的玻璃星
這些對象處於成爲
雙中子星或中子星加黑洞系統的階段
這些系統最終可能會合並
許多恆星都是與半星一起
它們在雙星系統中相互繞行
它們不是孤獨的巨人
而是動態的二重奏
它們在整個生命週期中
相互作用和影響
天文學家們的工作
揭示了這些迷人的關係
展現了一個比我們之前想象的
更加相互聯繫和活躍的宇宙
正如人類是社會性的生物一樣
恆星也是如此
尤其是那些巨大的恆星
它們很少是孤獨的
當恆星演化並膨脹成紅巨星時
其中一個恆星的外層氫
這個過程可能需要數萬年
甚至數十萬年
玻璃星很難發現
因爲它們發出的大部分光
都在可見光譜之外
而且可能被宇宙中的塵埃遮擋
或被它們的半星掩蓋
這群科學家們設計了一項新的調查方案
觀察極熱恆星
發出大部分光的紫外光譜部分
雖然宇宙中的紫外光
通過肉眼無法觀測
但可以用專門的儀器和望遠鏡探測到
利用斯維夫特紫外可見光望遠鏡的數據
研究人員收集了大麥哲倫雲
和小麥哲倫雲中數百萬顆恆星的亮度
這是距離地球最近的兩個星系
研究人員還開發了麥哲倫雲的
第一個廣域紫外光目錄
並用紫外光測光法探測到了
具有異常紫外光發射的系統
這表明可能存在玻璃星
他們對25個對象進行了一項試點研究
在2018年至2022年期間
使用拉斯坎帕納斯天文臺的
馬蓋蘭望遠鏡進行了光學光譜觀測
他們用這些觀測結果證明
這些恆星是熱的 小的 缺氫的
並且處於雙星系統中
這些都與他們的模型預測一致
目前研究人員正在繼續研究
本文中確定的恆星
並擴大搜索範圍尋找更多的恆星
他們將在附近的星系
和我們自己的銀河系內進行觀測
使用經過批准的哈勃太空望遠鏡
作爲這篇論文的一部分
用於識別這些恆星的所有理論模型和數據
都已經公開並提供給其他科學家

