又一速度之最?天文学家发现一个奇异双星系统,其环绕速度极快

发布者:秋雨舞春风 2023-6-28 04:37

仅仅在地球的七千八百光年之外,人们发现了一个以空前速度环绕的双星系统,并且是两颗死星。由于这一双星系统的轨道是如此之近,天文学家期待能在数年之内利用更灵敏的设备探测到来自它们的引力波。

我们早已习惯在宇宙尺度内的发生的那些慢条斯理的事情,但是对于这个被命名为ZTF J1539+5027,或简写为J1539的白矮星双星系统,它们的轨道周期仅为6.91分钟,也因此成为了史上发现的轨道最短的食双星系统。它们的轨道近到以至于整个系统可以被木星包围进去。

白矮星是一种死星,在死寂之前大概有十倍左右的太阳质量。如果其前身天体大于这个质量,它熄灭之后就会变成一颗中子星。如果其质量更大,那么就会变成一个黑洞。

白矮星就是我们认为的太阳的最终归属。当太阳的氢燃烧殆尽之后,就会膨胀为一颗红巨星,同时聚变氦和碳直到这些也耗尽。接下来这些外壳脱落之后,剩下的那颗曾经明亮闪耀着的、密度超高的核心,就是白矮星,也就是太阳的尸体,不再发生聚变。

在J1539中的这两颗星星已经经历过了这一过程。主星把太阳60%左右的质量压缩到了一个和地球差不多大小的核中。次星的质量比较小,大概只有太阳质量的20%;但是它的体积却比它的同伴大,所以次星的密度相对小一些。

低密度和质量同时意味着它要暗一些,所以当它运行到我们和其明亮的同伴之间时,就会完全的把主星遮蔽住。因此,这种双星系统被称作“食双星”。在帕洛马山天文台,天文学家们利用加州理工的茨维奇过渡装置(ZTF)进行了调查,并由所捕获的数据中发现这一双星系统。

“当暗的次星经过亮的主星的时候,它基本上会挡住所有的光,这样就在ZTF的数据中产生了一个7分钟的闪烁形式,”加州理工的物理学家凯文·波奇解释道。

紧密靠近的轨道也意味着这两颗星已经在向宇宙中传播引力波了。但是我们暂时还没能探测到这些引力波。(我们会在下文中详述)

目前为止,我们探测到的引力波仅仅只是由一些更加巨大的天体之间碰撞产生的,比如中子星或者黑洞。而J1539相对来说很轻,同时离两颗星近到有可能融合的情况还是有一些距离。

但是他们一直在以每天26厘米的速度靠近彼此,这意味着起码还需要十三万年以上的时间才能使他们的轨道周期达到5分钟。这样以来,从次星到主星的质量转移就会开始急剧增加。

从这里开始,会发生两种情况。如果质量转移是稳定的,这两颗星的距离会分开一些,从而产生一种叫做猎犬座AM变星的系统。在这种双星系统中,主星会稳定的从次星中吸积物质。

如果物质的转移不稳定,这两颗星有可能会融合,产生一种很罕见的形态。这种形态叫做北冕座R变星系统,是一种不规则脉动的天体,一般被认为是Ia超新星的低质量类似体。

如果人类有幸能存活到看到这一切发生的那一天,这无疑是一件激动人心的事情。所以,我们很有可能无法看到J1539双星系统那持续衰减轨道的最终结局,同时我们也无法用现有的设备探测到它的引力波。

然而,天文学家相信正在发展的激光干涉空间天线(LISA)和未来基于空间的引力波探测器会改变这一事实。

LISA 直到2034年才会建成运行,所以现在还有时间去发现其它可能的引力波源头;但是就现在而言,J1539被认为是LISA在天空中能探测到的最强的引力波信号。

同时,这一双星系统能够帮助我们理解这些极端系统的动态性能,也有可能帮我们在广袤的星空中找到一些它的同胞们。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciencealert- MICHELLE STARR-霞落枫殇

如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

大家都在看

  • 可视半径仅30万公里,银河系第二大,天文学家:最担心一幕出现

    可视半径仅30万公里,银河系第二大,天文学家:最担心一幕出现 宇宙中充满了陷阱,这句话一点不假,如果黑洞不与其他天体发生相互作用,我们根本无法察觉到它的存在。由于我们没办法直接去观测黑洞,所以我们不知道黑洞的精确尺寸,以及它的其他性质。一个世纪前,爱因斯坦第一次 ... 天文之最11-04

  • 关于日全食,哪个地方会最拥挤呢?

    关于日全食,哪个地方会最拥挤呢? 图解:超过4000万人在2024年4月8日这一天可以看到日全食。图源:Scott Olson/Getty Images2024年4月8日,日食制图师Michael Zeiler根据最新的日食访问量估计,可能会有100万游客前往德克萨斯州观看日全食,而印第安 ... 天文之最11-02

  • 从伽马射线到无线电波,天文学家如何“听见”宇宙?

    从伽马射线到无线电波,天文学家如何“听见”宇宙? 宇宙中的信息传递并不局限于光,我们通过不同的电磁波谱段“聆听”宇宙,揭示其隐藏的秘密。电磁波是宇宙中各种天体和事件的信使,无论是炽热的恒星、神秘的黑洞,还是星际之间的物质碰撞,它们都通过不同波长的辐射 ... 天文之最11-02

  • 地球之最天文篇:最早的多人驾驶宇宙飞船

    地球之最天文篇:最早的多人驾驶宇宙飞船 1964年10月12日,前苏联发射的“上升1号”飞船、重达320吨,上面三个宇航员中有两名科学家:技术科学家奥克季斯托夫和医学家叶戈罗夫。“上升1号”是世界上最早的多人驾驶的宇宙飞船,它以90.10分钟的周期绕地球运行 ... 天文之最10-30

  • 中国天文地理之最——最古老的星表

    中国天文地理之最——最古老的星表 我国是天文发展最早的国家之一。由于农业生产和指定历法的需要,我们的祖先很早就开始观测天象,并用以定方向、定时间、定季节。星表是把测量出的若干恒星的坐标汇编而成。我国古代曾经多次测编过星表,最早是在战国 ... 天文之最10-12

  • 盘点宇宙十大恒星之最:年龄最大的恒星,距离地球190光年

    盘点宇宙十大恒星之最:年龄最大的恒星,距离地球190光年 盘点宇宙十大恒星之最。1. 年龄最大的恒星。宇宙中最古老的恒星是 HD140283,它以圣经中活了 969 年的人物玛土撒拉命名,是一颗位于天秤座的贫金属次巨星,介于主序星和巨星之间的天体,距离地球 190 光年。在 2000 ... 天文之最08-23

  • 地球之最天文篇:最早穿越小行星带的人造探测器

    地球之最天文篇:最早穿越小行星带的人造探测器 小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域。天文学家估计这个区域的小行星数量多达50万颗,已经被编号的小行星有12万多颗,98.5%的小行星都在此处被发现。因此这个区域被称为主带,通常称为小行星 ... 天文之最08-20

  • 天文启蒙之宇宙中最适宜孕育文明的恒星#K型恒星

    天文启蒙之宇宙中最适宜孕育文明的恒星#K型恒星 天文启蒙:宇宙中最适宜孕育文明的恒星?朋友们好,请问你们认为宇宙中哪一类恒星是最适合孕育文明的?我觉得是 k 型(恒星)。因为 k 型恒星耀斑多,相对“温和”适合于文明,相对太阳来说寿命更长,相对 M 型黄矮 ... 天文之最08-19

  • 豆比0175:世界之最-最著名的天文望远镜

    豆比0175:世界之最-最著名的天文望远镜 无用知识的传播中心。最著名的天文望远镜:哈勃空间望远镜。哈勃空间望远镜是以美国天文学家爱德温·哈勃为名,于1990年4月24日成功发射位于地球的大气层之上的光学望远镜。30多年以来,哈勃空间望远镜不断的将宇宙 ... 天文之最08-16

  • 中国古代天文学中最重要的恒星之一:北极星

    中国古代天文学中最重要的恒星之一:北极星 北极星又叫北辰,源于中国古代天文学中的星官名"北斗七星"。在古代人们将天上的恒星按照一定的规律划分为不同的区域,并将这些区域编排为一定数量的星官。北斗七星是北天中最重要的星官之一,由七颗恒星组成 ... 天文之最08-16