大質量Be恆星三重系統的發現顛覆了天體演化理論
研究人員的一項突破性發現表明,以其特有的氣體盤而聞名的大質量Be恆星很可能是三重恆星系統的一部分,而不是先前認為的雙星系統。這項基於蓋亞衛星資料的發現對現有的恆星形成理論提出了挑戰,並對理解黑洞、中子星和重力波等更廣泛的天文現象產生了重大影響。 利茲大學科學家的一項突破性新發現可能會改變天文學家了解宇宙中一些最大、最常見恆星的方式,研究提出,Be 星是三重恆星系統的一部分,而不是以前認為的雙星系統。這項發現來自蓋亞衛星數據,它挑戰了傳統的恆星形成理論,並可能影響我們對黑洞、中子星和重力波的認識。利茲大學物理和天文學院的博士生喬納森-多德(Jonathan Dodd)和勒內-奧德邁耶爾(René Oudmaijer)教授的研究指出了一個令人感興趣的新證據,那就是大質量Be星–直到現在人們還認為主要存在於雙星中–實際上可能是”三星”。這個重大發現可能會徹底改變我們對這種天體–B星的一個子集–的認識,而B星被認為是發展有關恆星如何演化的理論的一個重要”試驗台”。藝術家的印象圖由一顆周圍有圓盤的恆星(Be”吸血鬼”恆星;前景)和它的伴星(背景)組成,伴星的外部部分已經被剝離。資料來源:ESO/L. Calçada Be 恆星的性質Be恆星周圍有一個由氣體組成的特徵性圓盤–類似太陽系中的土星環。儘管Be 星已經被人們認識了大約150 年–義大利著名天文學家安傑洛-塞基(Angelo Secchi)於1866 年首次發現了它們–但直到現在,還沒有人知道它們是如何形成的。迄今為止,天文學家們的共識是,這些星盤是由Be 星的快速旋轉形成的,而這本身可能是由雙星系統中的恆星與另一顆恆星相互作用造成的。藝術家印像中的吸血鬼恆星(左)從受害者身上吸取物質。資料來源:ESO/M. Kornmesser/SE de Mink揭示三星系統研究的通訊作者多德先生說:『如果你看過《星際大戰》,那麼最好的參考物就是有兩個太陽的行星。但是現在,透過分析歐洲太空總署蓋亞衛星的數據,科學家們說,他們已經找到了這些恆星實際上存在於三重系統中的證據–有三個天體相互作用,而不僅僅是兩個。”多德先生補充說:『我們觀察了恆星在夜空中移動的方式,有長達10 年的移動,也有短達6 個月左右的移動。如果一顆恆星直線移動,我們就知道只有一顆恆星,但如果不只一顆,我們就會看到輕微的擺動,或者在最好的情況下,看到螺旋狀的移動。””我們將這個方法應用於我們正在研究的兩組恆星–B 星和Be 星–我們發現,令人困惑的是,起初看起來Be 星的伴星率要低於B 星。這很有趣,因為我們預計它們的伴星率會更高。”首席研究員Oudmaijer 教授說:”我們之所以看不到它們,可能是因為它們現在太微弱了,無法被探測到”。品質轉移研究人員隨後查看了另一組數據,尋找距離更遠的伴星,發現在這些較大的距離上,B星和Be星的伴星率非常相似。由此,他們能夠推斷出,在許多情況下,第三顆恆星正在發揮作用,迫使伴星更靠近Be星–近到足以讓質量從一顆轉移到另一顆,並形成特徵性的Be星圓盤。這也可以解釋為什麼我們再也看不到這些伴星了;在”吸血鬼”Be 星吸走了它們大量的質量之後,它們已經變得太小太暗,無法被探測到了。這項發現可能會對天文學的其他領域產生巨大影響,包括我們對黑洞、中子星和重力波源的理解。Oudmaijer 教授說:「目前物理學界正在圍繞重力波進行一場革命。我們對重力波的觀測只有短短幾年時間,我們發現這些重力波是由黑洞合併產生的。我們知道這些神秘的天體–黑洞和中子星–是存在的,但我們對成為它們的恆星卻不甚了解。我們的發現為了解這些重力波源提供了線索。”他補充說:”在過去的十多年裡,天文學家已經發現,雙星是恆星演化過程中一個非常重要的因素。我們現在更傾向於認為,它甚至比這更複雜,需要考慮三星系統。”