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云南天文台相接双星截止周期研究获进展
2020-08-19  |  作者:  |  【  】 【打印】 【关闭

  近日,英国《皇家天文学会月刊》发表了中国科学院云南天文台双星与变星研究团组博士研究生张旭东和研究员钱声帮在相接双星研究方面的新成果。该工作通过分析相接双星各物理参量之间的相互关系,进一步推导出周期跟质量比的关系,把相接双星的截止周期从目前的0.22天下推到0.15天。

  相接双星是两颗子星相互靠得很近,都充满洛希瓣且拥有一个公共包层的强相互作用双星系统(如图所示),其形成和演化是天体物理领域的热点与难点。从上世纪六七十年代以来的半个多世纪里,人们一直认为相接双星的周期截止在0.22天,不存在周期短于0.22天的相接双星。随着国际上大规模巡天和后续观测研究的不断开展,越来越多的短周期相接双星被观测到,引发了新一轮对相接双星周期截止下限的探讨。

  近期,云南天文台张旭东和钱声帮在理论模型和前人观测数据的基础上,进一步从理论上得到了相接双星的截止周期为0.15天,使得人们对相接双星的认知又一次地被刷新。

  相接双星存在周期—颜色关系,而颜色反映了恒星的表面温度。其次,恒星的光度跟其质量密切相关,而光度也能反映恒星表面温度的高低。所以,相接双星的周期与主星(大质量子星)质量之间也应该存在某种关系。该研究工作中列出了365颗有光谱或者测光研究资料的相接双星,并计算出了它们的质量、半径和两子星之间的距离等基本物理参量。基于周期跟主星质量和两子星间距的关系,他们推导出了周期与质量比(定义为次星质量比主星质量)之间的关系,并根据相关条件,得到了相接双星的周期截止大概在0.15天。这一结果将相接双星的截止周期向前推动了一大截,加深了人们对相接双星的认识,并将推动相接双星研究的进展。

  在观测上,人们也的确已经发现了很多周期在0.15天到0.22天之间的相接双星,这些极短周期相接双星的形成和演化问题将是今后双星领域一个值得研究的课题。

  该研究成果受到国家自然科学基金重点项目的资助。

  论文链接

左图为相接双星的结构图(摘自Smith 1984),右图为相接双星位相图。

 
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