天文學家發現密集雙星系統 挑戰恆星形成理論

2020-11-22 搜狐網
天文學家發現了四對雙星系統，它們的軌道周期都小於4個小時。時至今日，天文學家仍覺得這種密集的雙星系統不應該存在。


　　【搜狐科學消息】據國外媒體最新報導，天文學家在我們銀河系內發現了四對似乎不可能存在的恆星組合。恆星與恆星之間的距離非常近，以至於很難用通常的理論來解釋。

　　天文學家利用的是位於夏威夷的紅外望遠鏡發現這四對恆星的。其中每一對恆星都位於雙星系統中，且軌道周期都小於4個小時。時至今日，天文學家仍覺得這種密集的雙星系統不應該存在。

　　在我們銀河系內，大約有一半的恆星處於雙星系統中，而太陽卻是一顆單獨的恆星，不與任何恆星為伴。這些雙星很可能形成於同一團星雲中，在誕生之初就圍繞對方公轉。

　　通常認為，如果兩顆恆星在形成的時候離的非常近，那麼這兩顆恆星就會迅速地融合成單一的更大的恆星，這個理論似乎與過去三十多年的觀測相一致。以往觀測表明，雖然雙星系統非常多，但是它們的軌道周期都不短於5個小時。

　　在這次新的研究中，一個天文學家小組在過去5年的時間裡在遠紅外波段對成千上萬顆恆星進行了觀測。這次最新觀測表明，有幾例雙星系統的軌道周期令人吃驚的短暫。天文學家把目光聚焦在了「紅矮星」雙星系統中（紅矮星的質量通常只有太陽的十分之一，亮度是太陽的千分之一）。紅矮星是我們銀河系中非常常見類型的恆星，只是因為它們在可見光下非常暗淡，所以在天文學家進行巡天觀測時通常不會顯現出來。

　　此次研究的領導者，來自荷蘭萊頓天文臺的天文學家貝斯•乃福斯（Bas Nefs）說：「完全出乎我們預料的是，我們發現了幾例紅矮星雙星的軌道周期明顯要小於『5個小時的截止限制』，這個限制是由類天陽雙星得出的結論。這意味著，我們需要重新思考這些密集雙星是如何形成和演化的。」

　　在這些紅矮星生命的早期，隨著它們自身體積的不斷收縮，它們相互公轉的軌道也不斷收縮。如果不是這樣的話，那麼這些紅矮星早就在形成之初的時候就會發生接觸而融合在一起了。

　　但是，這些雙星系統中的恆星的軌道是如何收縮到如此的短距離仍然是個謎團。根據這次最新的研究，一種可能的解釋是，雙星系統中的暗冷恆星比之前認為的要更加活躍。當兩顆紅矮星旋轉著靠近對方的時候，它們的磁場線或許變得扭曲和變形。這種強大的磁場活動有助於降低雙星的軌道能量，使之相互靠近。

　　來自英國赫特福德郡大學的科學家大衛•菲爾德（David Pinfield）說：「這些紅矮星活躍的本性以及它們強大的磁場向我們展示出了銀河系中紅矮星周圍的環境是什麼樣子。」本次研究的細節見刊於《英國皇家天文學會每月公告》上。（編譯：雙螺旋）

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