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我科学家牵头发现“雾绕双星”恒星系统

发布日期:2022-07-24 14:36    点击次数:187

  

一个双星系统和被扭曲的环绕双星气体盘 资料图片

记者从清华大学获悉,由该校天文系祝伟教授牵头的国际团队发现了两个罕见的恒星系统。这类系统由两颗相互绕行的中央恒星组成,被一个不寻常的气体和尘埃盘所包围,且该盘与中央恒星的轨道成一定角度,呈现出“雾绕双星”的奇幻效果。

据介绍,这两个新发现的天体被命名为Bernhard-1和Bernhard-2,相关研究成果已于近日在线发表于《天体物理学杂志快报》。

由于双星及其原行星盘是从同一个巨大的旋转星云中凝聚而成,因此该盘通常与恒星的轨道位于同一平面上——就像我们太阳系中大多数行星和卫星的轨道位于同一平面上一样。但是存在一类罕见的双星系统,其中环绕双星的气体盘与恒星的轨道平面成一定角度。由于这种倾斜,原行星盘会像陀螺一样摆动,这种运动称为进动。

“当它们进动时,原行星盘在我们和恒星之间移动,以数十年为单位,导致中心恒星的光变暗。双星的总亮度会发生周期性的变化,产生一种独特的光变曲线。”祝伟介绍,在这项研究之前,Kearns Herbst 15D(KH 15D)是已知唯一具有这些特性的系统。

兹威基瞬变设施(ZTF)的仪器每两天对整个北方天空进行一次巡视,为无数天体研究提供长时间的数据。业余天文学家克劳斯·伯恩哈德(Klaus Bernhard)在分析来自ZTF的数据时,发现了两个类似KH 15D的候选者。他和多伦多大学的迈克尔·本(Michael Poon)和扎亚齐(J. J. Zaazzi)博士以及祝伟共享了他的发现内容,随后三位学者对KH 15D进行了详细分析。经过进一步的调查和观测,证实伯恩哈德发现的系统确实是KH 15D类系统的有力候选者。

祝伟介绍,Bernhard-1每192天里有112天处于变暗的状态,Bernhard-2每62天里有20天处于变暗的状态。从地球上看,这些下降表明每个双星中的一颗恒星正在圆盘后面移动。当恒星重新出现时,系统的亮度恢复正常。

“由于原行星盘是行星的发源地,因此发现这种稀有而奇特的系统对于我们了解行星形成具有重要意义。”祝伟说,这两个双星系统距离地球3000光年至1万光年,拥有20厘米或20厘米以上口径望远镜的爱好者可以看到它们亮度变化的过程,但遗憾的是,现有望远镜还无法区分双星和原行星盘。

祝伟牵头带领的团队成员包括两位欧洲业余天文学家以及来自加州理工学院、紫金山天文台、多伦多大学和北京大学的研究人员,清华大学天文系2017级博士研究生臧伟呈和2018级博士研究生干天君也参与其中。



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