Be恒星—宇宙中的一种“吸血鬼”恒星

Be恒星—宇宙中的一种“吸血鬼”恒星
2024年05月25日 08:57 天文在线

‘恒星吸血鬼’可能以所在恒星系统中的隐藏恒星为食

一些大质量恒星也许不仅存在于双星系统中,也有可能存在于三体系统中

一个被剥离物质环的恒星受害者围绕大质量恒星吸血鬼进行绕轨运动的概念图。(图源:ESO/M. Kornmesser/S.E. de Mink)

通常认为一些有两颗恒星的恒星系统中也许还存在着一个隐藏的恒星-一个将其中一个闪亮的同伴推向另外一个的背叛者恒星,这个同伴像一个吸血鬼一样享用受害者恒星。

经分析欧洲航天局盖亚发射任务的数据,利兹大学科科学家做出了这一发现并准确指出了其在银河系数十亿恒星中的位置。这个发现可以使我们对宇宙中多数大质量恒星的演化过程的理解发生转变。

所谓的吸血鬼恒星,更官方的叫法是“Be”恒星,特征是被超热气体环绕,亮度极高,质量是太阳的2-16倍,属于B族恒星。尽管Be恒星早在一个半世纪前的1866年就已被发现,但迄今为止环绕这些大质量恒星的星盘机制仍是一个谜。

主流理论认为是恒星的高速旋转产生了Be星盘,造成它们从伴星上撕下了恒星物质。一般认为这种从受害恒星上撕下的物质携带的角动量进一步加速了吸血鬼恒星的旋转速度。团队的最新研究进一步支持了这种理论,但是表明Be恒星相对双体系统更可能存在于三体系统中,与两个伴星相互作用而不仅是一个。

“我们分别观测了长达10年,短至6个月恒星在夜空中的运动轨迹,”利兹大学乔纳森·多德博士说。“如果一个恒星沿直线移动,我们就知道只有这一颗恒星,但是如果有不止一个,我们就会看到它的运动轨迹有轻微的摆动,最好的情况下,会呈螺旋形运动。”

团队将这种方法也应用到了2组恒星系统中-一般的B恒星系统和特殊的Be恒星系统。随后发现Be恒星看起来比B恒星有伴星的概率更低。这个结果令人不解。

“我们希望它们有更高的伴星率,”多德说。

吸血鬼恒星也许会有恒星奴隶来执行他们的命令

利兹大学教授、团队负责人雷恩·奥德迈尔认为,对伴星观测的缺乏也许是因为一些恒星变化太小而难以看出被Be恒星吸收的过程。

团队也发现在B恒星系统和Be恒星系统中的伴星之间的距离相差无几。研究人员认为这也很奇怪,因为Be恒星本应该被剥离物质的恒星遮盖物所扭曲,而B恒星不会。

这两种发现加在一起也许暗示了在Be恒星系统中存在一个隐秘的第三恒星将吞噬的恒星推向Be恒星,它的行为像宇宙“伦菲尔德”(布拉姆·斯托克哥特式恐怖小说中德古拉的奴隶)一样,以供应他们吸血鬼恒星主人进食受害者。

一旦受害者伴星离Be恒星足够近,前者的质量就会被转移。不过团队认为这些物质首先围绕受害恒星形成一个旋盘,伴星并非是直接掉进吸血鬼恒星。因此,根据Be恒星盘理论,Be恒星的伴星可能会变成受害者,越变越小最终被吸干,难以看到。

一颗巨大的吸血鬼恒星正以恒星受害者为食。(图源:ESO/L. Calçada)

Be恒星系统之外

团队的发现也可能会对恒星物理学之外的领域产生一些影响,让科学家可以更加了解恒星是如何演变成黑洞或中子星的。他们还可以揭示这些残余的双星是如何在时空结构中产生涟漪的,即引力波。

“目前物理学正围绕引力波在进行一场革命。到目前我们只观测了引力波几年,就发现它是由黑洞合并产生的,”奥德迈尔解释。“我们知道这些神秘的天体 — 黑洞和中子星 — 存在,但我们对即将演变成它们的恒星却了解不多”。

“我们的发现为理解这些引力波的来源提供了一种思路。”

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利兹大学的研究人员补充,过去十多年来,天文学家已经发现越来越多存在于双星系统是一个恒星演化过程中一个及其重要的部分。这项研究表明三星系统和双星系统一样重要。

“现在我们更倾向于认为三星系统更复杂,需要更深的研究。”奥德迈尔概括。“事实上,三星已经变成新的双星。”

BY:Robert Lea

FY: 杂七八糟嘿

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