中國天文學家利用嫦娥三號月球上的望遠鏡發現三星系統中雙胞胎子星間的物質交流

中國科學院雲南天文台雙星與變星研究團組趙二剛博士和錢聲幫研究員等人發現食雙星仙王座GK的雙胞胎子星間存在快速物質轉移，給出了雙星物質交流演化的關鍵證據，並發現該雙星含有類太陽第三天體，處於分層的三星系統中。

仙王座GK是由兩顆A型子星組成的掩食雙星系統，其兩顆子星具有非常接近的質量、半徑和溫度，是典型的雙胞胎雙星系統。兩子星的軌道周期接近一天，地面望遠鏡較難觀測完整光變曲線。硏究團隊利用嫦娥三號月球登陸器的紫外線天文望遠鏡，對同一目標進行連續十幾天的不間斷觀測，這在地面望遠鏡是不能做到。他們獲得仙王座GK的連續完整光變曲線，同時利用雲南天文台鳳凰山的一米望遠鏡和位於麗江高美古觀測站的中泰70公分望遠鏡對這顆星進行監測，獲得其一系列掩食極小時刻。

光變曲線的分析顯示，該雙星是一個溫度較高的小質量次星充滿洛希瓣的半相接系統，且兩子星質量非常接近。此系統中半相接的幾何結構，軌道周期的長期增加，表示仙王座GK存在由次星向主星的物質轉移，並且光變曲線的分析給出了主星上由於物質交流形成的熱斑的佐證（上圖）。結合其接近一的高質量比，說明其剛好經歷了快速物質交流的最短週期階段，處於關鍵演化狀態的極少數密近雙星樣本中的一員。
　　
軌道周期的周期性變化說明其在雙星系統之外，存在一個類太陽額外天體，在光變曲線分析中額外天體的光度貢獻約為2.6% ，兩者吻合得非常好。這進一步說明雙星中第三天體在雙星的形成和演化中起到非常重要的作用，可能通過相互作用及動力學演化加速中心雙星的形成和演化。

【圖、文：節錄自中國科學院雲南天文台2021年6月1日新聞公佈；新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2021年5月3日出版的英國《皇家天文學會月報》