天文学家发现一个以每秒约200公里速度喷出共有包层的双星系统J？1920

作者：小菜更新时间：2023-03-10 点击数：

简介：天文学家发现一个以每秒约200公里速度喷出共有包层的双星系统J1920据cnBeta：一个天文学家小组共同发现了一个以每秒

【菜科解读】

天文学家发现一个以每秒约200公里速度喷出共有包层的双星系统J 1920

　　据cnBeta：一个天文学家小组共同发现了一个以每秒约200公里（每小时45万英里）的速度喷出共有包层的双星系统。

这些研究人员由中国科学院云南天文台的韩占文教授和澳大利亚国立大学的Chris Wolf教授领导。

　　这是天文学家第一次观察到共有包层演化的直接证据，这是双星演化的一个关键过程。

这一重大发现为通过观测准确描述双星的共有包层演化提供了一种方法。

　　这项研究于2022年7月7日发表在英国《皇家天文学会月刊》（MNRAS）上。

　　恒星构成了宇宙中大部分的发光天体。

据信，所有恒星中有一半以上是双星系统的一部分。

双星系统中的两颗恒星由于其引力的吸引而围绕对方运行。

　　恒星天体的命运在很大程度上受到双星系统演变的影响。

它经常被引用来解释天文学和天体物理学中的大多数谜团，如不寻常的恒星天体的形成，包括Ia型超新星、双黑洞和双中子星等等。

　　共有包层演化是双星演化的关键过程之一。

在这个过程中，菜叶说说，双星系统的供体星由于质量损失而急剧膨胀，从而导致两颗恒星相互螺旋上升，形成一个共有包层。

这个过程决定了双星系统的后续演变。

如果共有包层被成功喷出，预计将形成一个轨道周期较短的双星系统。

否则，共有包层内的两颗恒星将合并成一个天体。

　　1976年，科学家玻丹·帕琴斯基（B. Paczynski）首次提出了共同包络体的假设。

然而，在这之前，人们从未观测到双星共有包层演化过程。

因此，科学家们很难清楚在双星演化的共有包层阶段到底发生了什么。

　　基于澳大利亚国立大学2.3米宽视场望远镜和开普勒太空望远镜的观测，中国和澳大利亚科学家们共同发现了一个由热亚矮星和白矮星组成的双星系统，命名为J 1920。

在这个双星系统中，两颗恒星围绕对方运行，轨道周期约为3.5小时，而且越来越近。

　　此外，科学家们还发现，这个双星系统被一个以每秒约200公里（每小时45万英里）的速度移动的膨胀壳层所包围。

这个膨胀的壳层被进一步证实是大约1万年前从该双星系统中喷射出来的一个普通包层。

在J 1920双星系统中观察到的连续的轨道收缩表明，由包层中两颗恒星的轨道运动引起的摩擦可以严重地耗散轨道角动量。

这是除了磁滞效应、引力波辐射和质量损失之外的一种新的角动量损失机制。

　　这一重要发现的意义在于，它将一个理论上的想法变成了现实。

科学家们不仅观测到了共有包层演化的第一个证据，而且还通过观测准确地描述了双星的共有包层演化的特点。

新论文表明，银河系中移动最快的恒星可能是由智能外星生物驾驶的

戴森球的图示，一种外星人可以用来利用恒星力量的假想结构。

（图片来源：uux.cn/dottedhippo，盖蒂图片社）据美国生活科学网站（Paul Sutter）：一位研究人员在一篇新论文中提出，一个先进的外星文明可能想在银河系周围巡航，最好的办法是操纵他们的双星系统。

长寿的文明可能有很多动机想要搬到银河系的其他地方。

例如，它们可能需要逃离即将到来的超新星。

也许他们需要侦察我们的新自然资源。

也许他们只是想探索。

然而，鉴于恒星之间的巨大距离，星际旅行非常困难和耗时。

因此，一个勇敢的外星物种可能会决定带走他们的系统，而不是离开他们的系统。

加速自己的恒星的主要优点是，它们在旅行时可以随身携带它。

他们将通过使恒星在一个方向上辐射或蒸发来实现这一点，这将推动恒星及其所有行星在银河系中到达一个新的位置。

天文学家已经调查了“超高速”恒星（顾名思义，是速度非常高的恒星）是否可能是由外星文明有意发射的，但已知的候选者没有显示出人为干扰的迹象。

比利时布鲁塞尔自由大学的哲学家克莱门特·维达尔在最近的一篇论文中指出，大多数恒星不是孤立的，而是属于双星系统。

这意味着我们可能会错过一半潜在的人工加速恒星。

维达尔在他的论文中写道，更好的是，二进制系统比单独的系统具有许多优势，该论文尚未经过同行评审或发表在科学期刊上。

维达尔采用了一个由中子星和一颗低质量恒星组成的模型系统。

这种设置在操纵性和推力方面提供了最大的灵活性。

外星文明必须想出一种从恒星中喷射物质的方法。

这可能是由于非对称磁场或某些导致恒星表面不均匀加热的设备造成的。

无论如何，目标都是让恒星在一个方向上比另一个方向喷射更多的物质。

维达尔解释说，这将产生推力，将二进制系统推向相反的方向。

如果文明将机器放置在中子星上或附近，在那里强大的引力可以提供现成的能量来源，他们可以通过小心地来回循环机器来操纵双星系统。

例如，如果他们只在轨道上的同一点激活机器，他们将向一个方向发送双星系统。

如果他们让机器启动的时间稍长，他们就会调整航向，沿着轨道平面将运动指向任何他们想要的方向。

他们甚至可以通过改变机器指向的方向，有效地改变中子星围绕其伴星的轨道，将系统转向新的偏离轨道的方向。

令人惊讶的是，宇宙中确实存在与这些特征相匹配的系统，比如“黑寡妇”脉冲星PSR J0610-2100和“红背”脉冲星PSM J2043+1711。

这两个系统都有显著的加速度。

维达尔总结道，虽然它们不太可能是由外星工程引起的，但值得研究。

至少，当他们还在的时候。

也许超高温木星并没有那么注定要失败的

（神秘的地球uux.cn）据《今日宇宙》（Laurence Tognetti）：超高温木星（UHJ）是宇宙中最迷人的天体之一，被归类为轨道周期小于约三天，白天温度超过1930C（3500F），因为大多数木星都与母恒星潮汐锁定。

但是，这些极为接近的轨道会导致UHJ的轨道衰减，最终导致它们被恒星吞噬吗？还是一些轨道可以长期运行而不必担心？这是最近一项发布在arXiv预印本服务器上并被《行星科学杂志》接受的研究所希望解决的问题。

国际研究人员团队调查了几颗UHJ的潜在轨道衰变，这不仅有助于天文学家更好地了解UHJ，而且有助于了解系外行星的形成和演化。

在这里，我们与该研究的主要作者、行星科学研究所的高级科学家Elisabeth Adams博士讨论了这项研究，讨论了该研究背后的动机、重要结果、后续研究，以及研究UHJ和UHJ轨道衰变的重要性。

那么，这项关于UHJ轨道衰变的研究背后的动机是什么？“自从第一颗系外行星51 Peg b aka Dimidium被宣布进入为期4天的轨道以来，科学家们一直对这些巨型行星的长期稳定性深感担忧，”亚当斯博士告诉《今日美国宇宙》。

“我们早就知道，木星大小的物体不可能存在轨道短于约19小时的物体（这是罗氏极限），但即使是轨道只有几天的巨行星，从长远来看也是不稳定的，因为潮汐力会无情地导致它们的轨道衰变。

最大的未知数是什么是‘长期’：行星会在恒星仍在主序星上时衰变吗？还是这个过程需要很长时间，恒星会首先死亡？”在这项研究中，研究人员使用地面和天基望远镜的组合，对43个轨道周期从0.67天（TOI-2109 b）到3.03天（TrES-1 b）的UHJ进行了恒星光度测定和系外行星光曲线分析，目的是确定它们的轨道周期变化率（即增加轨道周期或减少轨道周期[轨道衰变]），单位为每年毫秒（ms/yr）。

这项研究由之前测量的和新的凌日光曲线数据组成，团队进行了一些计算，以确定43个UHJ中每个UHJ的轨道周期变化率。

此外，本研究的43个UHJ中，超过一半的UHJ具有超过十年的观测数据，其中一个数据超过20年（WASP-18 b为32年）。

那么，这项研究最重要的结果是什么？亚当斯博士告诉《今日告诉》：“有趣的是，这项研究不仅没有发现任何新的轨道衰变案例，而且我们开始看到轨道衰变所需的时间有几个数量级的差异。

“衰变行星的两种最佳情况（WASP-12 b和开普勒-1658 b）的衰变速度是我们周围没有发现的行星（例如，WASP-18 b、WASP-19b和KELT-1b）衰变速度的10–1000倍以上；如果后一种行星的衰变速度和WASP-12 b一样快，我们现在肯定已经探测到了。

”如前所述，这项全面的研究有助于确定关于UHJ轨道衰变的新信息，特别是与大多数UHJ缺乏轨道衰变有关的信息，这意味着一些轨道可能会长期稳定，尽管它们的轨道非常靠近各自的母恒星。

此外，它还帮助挑战了之前与某些超高J轨道衰变有关的测量，这可以帮助天文学家更好地了解超高J在整个宇宙中的形成和演化。

因此，鉴于研究的全面性，目前正在进行或计划进行哪些后续研究？亚当斯博士说：“我们只需要继续寻找！这篇论文是我们调查的第一篇论文，只涵盖了大约一半的已知UHJ，其中更多的UHJ一直在被发现；在我们的目标中，有一半的UHJ还没有被观察到足够长的时间，或者没有足够的凌日，无法判断是否正在发生非常快速的轨道衰变。

对于其他目标，我们可能只需要再观察几年，或者几十年。

”。

“理论家们也在努力解释恒星的年龄和结构如何导致不同的衰变率，尽管理论模型之间的高度不确定性是我喜欢能够凭经验测量衰变率的原因。

”研究轨道衰变对于更好地了解两个天文物体是否以及何时会相互碰撞至关重要，包括一颗行星及其卫星（通常是月球）、一颗恒星与绕其运行的另一颗行星或彗星（导致后者被焚烧）、一颗星与另一颗恒星（导致引力波或伽马射线爆发）以及任何绕彼此运行的天文物体（双星系统）。

对地球来说，测量轨道衰变对于了解人造卫星何时会在地球大气层中燃烧至关重要。

但是，关于系外行星，研究UHJ的轨道衰变的重要性是什么？它们是否仅限于UHJ？亚当斯博士说：“潮汐衰变对大行星来说是最重要的。

”。

“令人震惊的是，地球大小的行星在短至4小时的轨道上被发现，但据预测，它们在数十亿年内都是潮汐稳定的。

（我之前发表过关于这些较小的超短周期行星的研究。

）行星越大，离恒星越近，潮汐效应就越强，轨道衰减得越快。

”UHJ被非正式地指定为“热”木星的一个子类。

与这项研究一样，过去的UHJ也使用地面和天基望远镜的组合进行了检查。