爆發型白矮星吸積盤演化研究獲進展

2020-12-25 中科院之聲

12月17日，The Astronomical Journal在線發表了中國科學院雲南天文臺雙星與變星研究團組博士戴智斌等完成的研究成果。研究從一段充滿隨機變化，甚至「激變」的Kepler空間望遠鏡連續觀測數據中，反演出爆發型相互作用雙星處女座TW的主星白矮星周邊吸積盤，在超級爆發前後的完整演化過程。該研究為白矮星吸積盤的熱潮汐不穩定(TTI)模型提供有力的觀測證據，並對激變雙星「標準」演化理論提出挑戰。

爆發型吸積白矮星長期存在的一類準周期超級爆發現象，是天空中僅次於超新星爆發的光學瞬態事件，很早便引起廣泛關注。然而，傳統地面夜間觀測無法對這類持續時間長達2周，且間隔時間不一致的爆發事件，開展完整的科學研究。以至於只能從碎片化的觀測數據中，拼湊其中的物理過程。

2014年，克卜勒太空望遠鏡（Kepler Mission）捕捉到處女座TW三次連續爆發事件。雖然觀測數據整體上展現的是傳統認識，白矮星吸積盤複雜且無規律的隨機光變，但是戴智斌博士等利用自主開發的數據分析工具，從超級爆發前後的寧靜態數據中，挖掘出完整、規律但不穩定的暫現光變信號。

基於此，研究人員構建出一套白矮星吸積盤的寧靜—爆發演化模型，揭開了這類超級爆發事件的面紗，完整展示出白矮星吸積盤從寧靜上升到超級爆發，接著從超級爆發衰退到寧靜，最後從寧靜回升到正常爆發，持續時間達一個多月的演化過程。通過復現吸積盤演化過程，研究不僅驗證了TTI理論的預言——在超級爆發前後白矮星吸積盤的亮度分布、熱斑的尺寸和位置，而且指出了激變雙星「標準」演化理論存在的問題——普遍過高地估計了這類爆發型吸積白矮星系統的子星間物質轉移率。

研究工作受到國家自然科學基金重點項目和雲南省應用基礎研究面上項目等的資助。

處女座TW的白矮星吸積盤演化過程

來源：中國科學院雲南天文臺

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