中國天文學家提出相接雙星軌道周期長期變化新機制


中國科學院雲南天文台雙星與變星研究團組副研究員劉亮等人在相接雙星研究領域取得的新成果。該工作發現,相接雙星軌道周期P和相接度f之間存在高度相關性,而這種相關程度在以往的研究工作中被大大地低估。基於這一發現,劉亮等人提出由相接度f主導的相接雙星軌道周期長期變化的新機制,顯示了相接雙星另一種可能的演化途徑。

相接雙星是相互作用很強的一類密近雙星系統。由於復雜的結構和強相互作用,相接雙星的形成、演化和結局仍是未能得到解決的難題。軌道周期長期變化反映相接雙星相應時標下的演化狀態,而且這種變化規律將決定相接雙星的壽命。傳統理論認為,相接雙星軌道周期長期變化由質量比q主導,即物質在兩顆子星之間自由轉移,引起質量比q改變的同時,引起軌道周期P變化。劉亮等人通過數值方法則發現,目前觀測到的軌道周期P的變化也可能是由於相接度f改變引起的。他們認為,兩子星間的物質自由轉移需要經過公共包層;物理條件的差異會導致兩子星物質轉移速率的差異;如果公共包層能夠先留住這部分物質,當累積至一定程度之後再釋放,那麼將會得到一個完全不一樣的模型:f主導的演化模型。在這個模型中,物質週期性地出入公共包層,緩慢地從一顆子星轉移至另一顆子星。整個過程f和P週期性振盪,q逐漸減小直至系統並合。該模型較好地解釋了觀測到週期極短、大質量比深度相接雙星。這項研究再次顯示了相接雙星系統的複雜性,顯示公共包層與子星間相互作用在相接雙星演化過程中的重要性。

【圖、文:節錄自中國科學院雲南天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的英國《皇家天文學會月刊》

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