一个国际天文学家小组只发现了第二个和第三个罕见恒星系统的例子,这两个恒星系统由两颗相互围绕的中心恒星组成,周围环绕着一个引人注目的气体和尘埃盘。
“如果其中一个系统中有一颗行星,它将像《星球大战》中的塔图因行星,”艺术与科学学院大卫·a·邓拉普天文与天体物理学系博士生迈克尔·潘说,他是多伦多大学参与这一发现的两名研究人员之一。
“你会看到天空中有两个太阳围绕着彼此旋转。此外,恒星周围有一个圆盘。想象一下土星的光环,但要大得多,中间有恒星。”
这类盘被称为原行星盘,因为它们最终会形成像太阳系这样的行星家族。新发现的星系是罕见的,因为它们的圆盘与中心恒星的轨道成一定角度。
加拿大理论天体物理学院(CITA)博士后J.J.Zanazzi说:“发现这样的天体对我们理解行星形成非常重要。”。“行星是从它们那里诞生的,因此双星周围的圆盘的存在表明,我们很可能会发现更多围绕双星运行的行星。
“他们还将帮助我们了解,由于方向如何影响温度和其他条件,以一定角度围绕双星运行的行星上是否存在生命。”
7月4日在《天体物理学杂志快报》上发表的一篇论文中描述了新天体的发现,即Bernhard-1和Bernhard-2。
本文的主要作者是北京清华大学的朱,曾任加拿大理论天体物理研究所文理学院博士后。Zanazzi和Poon是T大学的合著者。
Bernhard-1和Bernhard-2距离如此遥远,我们无法单独看到它们的两颗中心恒星(这对恒星被称为双星)。相反,我们只看到一个光点,并测量二进制的总亮度。
研究人员通过分析由不寻常的几何形状引起的复杂而独特的亮度变化来识别这些新物体。这些随时间变化的图形被称为光曲线,新系统的光曲线与第一个此类系统的光曲线相匹配,该系统发现了一个称为Kearns-Herbst 15D(KH 15D)的物体。
Bernhard-1和Bernhard-2的光照曲线下降到其峰值亮度的一小部分,前者每192天下降112天;后者每62天20天。这些倾角表明,从地球上看,每个双星中的一颗恒星正在盘后移动。当恒星重新出现时,系统的亮度恢复正常。
此外,当合著者将最近的观察结果与数十年前的档案数据进行比较时,他们发现这两个物体的亮度在更长的时间内发生变化。潘、朱和扎纳齐之前对KH 15D的分析以及其他研究人员的工作得出结论,这种长期模式表明,圆盘和恒星彼此成角度。
由于双星及其原行星盘由同一巨大的旋转物质云凝聚而成,因此该盘通常与恒星的轨道位于同一平面上,就像我们太阳系中大多数行星和卫星的轨道位于同一平面上一样。想象一下,两个花样滑冰者手拉手,彼此旋转,而其他滑冰者则围绕着这一对;所有人都在冰面的同一平面上滑冰。
但KH 15D、Bernhard-1和Bernhard-2是罕见的,因为它们的绕双星盘与轨道恒星的平面成一定角度。由于这种倾斜,圆盘在我们和恒星之间移动时像旋转的顶部一样摆动,这种运动称为进动,导致中心恒星的光线变暗。对于KH 15D,这种变暗周期可能需要60到6000年。
这两种亮度变化结合在一起,形成了类KH 15D物体的特征光曲线。
Bernhard-1和Bernhard-2的发现是在业余天文学家、德国联邦仲裁委员会(Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne)成员克劳斯·伯纳德(Klaus Bernhard)分析兹威基瞬态设施的数据时发现的。ZTF的仪器每两天测量一次整个北部天空,在很长一段时间内为无数物体提供数据。
通过对数据的梳理,伯恩哈德发现了类似KH 15D的候选者。然后,他与潘、扎纳齐和朱分享了他的发现,朱的进一步分析显示了伯纳德-1和伯纳德-2。
现在,研究人员又发现了两个这样罕见的天体,他们乐观地认为接下来会有更多的发现。
“就在这个月,盖亚发布了最新的数据,”太空任务的Zanazzi说,该任务自2013年发射以来一直在观察银河系中的10亿颗恒星。“现在我们有了这些对象的模型,我们希望可以使用它找到更多的对象添加到列表中。”
潘说:“我们还希望更多的观察家能够长期观察伯恩哈德-1和伯恩哈德-2。”。“幸运的是,KH 15D是在一个特殊的时间被观测到的,它的方向会导致中心恒星的光线变暗。我们相信Bernhard-1和Bernhard-2也存在于这个有利的方向,因此进行更多的观测将增加我们对这些稀有天体的了解。”
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