雲南天文臺發現首例穩定的紅矮星相接雙星

2020-11-22 中國科學院

　　近期，國際學術期刊《天體物理學雜誌》（The Astrophysical Journal Letters）發表了中國科學院雲南天文臺研究員錢聲幫和博士生江林巧等的題為SDSS J001641-000925: the First Stable Red-dwarf Contact Binary with a Close-in Stellar Companion 的最新研究成果。該工作發現首例穩定的紅矮星相接雙星，並發現該雙星存在近距離的紅矮星第三天體，是一個由三顆紅矮星組成的三星系統。

　　宇宙中80%以上的恆星是紅矮星,然而這種數量最多的恆星能否像其它類型的恆星一樣相接在一起並擁有一個公共包層而形成相接雙星，是這一研究領域存在的未解決難題。SDSS J001641-000925是2011年發現的短周期食雙星系統，兩顆紅矮星每4小時46分鐘相互繞轉一周。美國的Davenport博士等後續的測光和光譜觀測與研究發現它是首例紅矮星相接雙星。同時，這些作者也指出這顆雙星的軌道在快速收縮，是一顆動力學不穩定的雙星系統，並將合併成一顆快速自轉的單星。為了研究這顆雙星的軌道性質，從2011年9月起錢聲幫等利用麗江2.4米望遠鏡、阿根廷2.15米望遠鏡、泰國2.4米望遠鏡和興隆2.16米望遠鏡等設備對這顆星進行了3年多的監測，發現SDSS J001641-000925的軌道不存在快速的收縮，揭示了它是首例穩定的紅矮星相接雙星系統，兩子星擁有一個對流的公共包層。錢聲幫等還發現這顆雙星掩食信號到達地球的時間呈現出周期為5.7年、變幅為3.7分鐘的周期性變化，表明系統中存在質量約為0.14倍太陽質量的紅矮星第三天體，是一個由三顆紅矮星組成的特殊三星系統。伴星天體到中心雙星的距離約為2.8AU（1AU為地球到太陽的距離）。這些發現表明，紅矮星第三天體通過角動量轉移驅使紅矮星相接雙星的形成，對研究恆星早期的形成和恆星間的相互作用具有重要意義。

　　該成果得到國家傑出青年基金和國家自然科學基金重點項目的資助（批准號：11325315和11133007）。

    論文信息：Qian S.-B., Jiang, L.-Q.; Fernández Lajús, E.; Soonthornthum, B.; Zhu, L.-Y.; Zhao, E. G.; He, J.-J.; Liao, W.-P.; Wang, J.-J.; Liu, L.; Rattanasoon, S.; Aukkaravittayapun, S.; Zhou, X.; Liu, N. P., SDSS J001641-000925: The First Stable Red Dwarf Contact Binary with a Close-in Stellar Companion, 2015, ApJ 798, L42.

 

紅矮星相接雙星SDSS J001641-000925及其近距離的紅矮星第三天體 

　　近期，國際學術期刊《天體物理學雜誌》（The Astrophysical Journal Letters）發表了中國科學院雲南天文臺研究員錢聲幫和博士生江林巧等的題為SDSS J001641-000925: the First Stable Red-dwarf Contact Binary with a Close-in Stellar Companion 的最新研究成果。該工作發現首例穩定的紅矮星相接雙星，並發現該雙星存在近距離的紅矮星第三天體，是一個由三顆紅矮星組成的三星系統。
　　宇宙中80%以上的恆星是紅矮星,然而這種數量最多的恆星能否像其它類型的恆星一樣相接在一起並擁有一個公共包層而形成相接雙星，是這一研究領域存在的未解決難題。SDSS J001641-000925是2011年發現的短周期食雙星系統，兩顆紅矮星每4小時46分鐘相互繞轉一周。美國的Davenport博士等後續的測光和光譜觀測與研究發現它是首例紅矮星相接雙星。同時，這些作者也指出這顆雙星的軌道在快速收縮，是一顆動力學不穩定的雙星系統，並將合併成一顆快速自轉的單星。為了研究這顆雙星的軌道性質，從2011年9月起錢聲幫等利用麗江2.4米望遠鏡、阿根廷2.15米望遠鏡、泰國2.4米望遠鏡和興隆2.16米望遠鏡等設備對這顆星進行了3年多的監測，發現SDSS J001641-000925的軌道不存在快速的收縮，揭示了它是首例穩定的紅矮星相接雙星系統，兩子星擁有一個對流的公共包層。錢聲幫等還發現這顆雙星掩食信號到達地球的時間呈現出周期為5.7年、變幅為3.7分鐘的周期性變化，表明系統中存在質量約為0.14倍太陽質量的紅矮星第三天體，是一個由三顆紅矮星組成的特殊三星系統。伴星天體到中心雙星的距離約為2.8AU（1AU為地球到太陽的距離）。這些發現表明，紅矮星第三天體通過角動量轉移驅使紅矮星相接雙星的形成，對研究恆星早期的形成和恆星間的相互作用具有重要意義。
　　該成果得到國家傑出青年基金和國家自然科學基金重點項目的資助（批准號：11325315和11133007）。
    論文信息：Qian S.-B., Jiang, L.-Q.; Fernández Lajús, E.; Soonthornthum, B.; Zhu, L.-Y.; Zhao, E. G.; He, J.-J.; Liao, W.-P.; Wang, J.-J.; Liu, L.; Rattanasoon, S.; Aukkaravittayapun, S.; Zhou, X.; Liu, N. P., SDSS J001641-000925: The First Stable Red Dwarf Contact Binary with a Close-in Stellar Companion, 2015, ApJ 798, L42.
 
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