中外天文學(xué)家熱評(píng)宇宙“雙黃蛋”演化證據(jù)：開辟雙星研究新途徑

雙星共有包層演化數(shù)值模擬。中科院云南天文臺(tái) 供圖

　　中新網(wǎng)北京7月7日電 (記者 孫自法)“這項(xiàng)觀測(cè)研究，是一項(xiàng)從0到1的原創(chuàng)性工作”“該工作是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)”“李江丹等人的發(fā)現(xiàn)對(duì)理解雙星演化非常重要”“該重大發(fā)現(xiàn)為深入理解共有包層演化打開了新途徑”……

　　中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)韓占文院士團(tuán)隊(duì)和澳大利亞國(guó)立大學(xué)克里斯·沃爾夫(Chris Wolf)團(tuán)隊(duì)合作，在世界上首次通過觀測(cè)發(fā)現(xiàn)雙星共有包層演化關(guān)鍵過程的直接證據(jù)，這一被形象稱為實(shí)證宇宙“雙黃蛋”拋射“蛋清”的重要天文成果論文，北京時(shí)間7月7日凌晨在國(guó)際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊英國(guó)《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》在線發(fā)表，引發(fā)中外天文學(xué)界同行廣泛關(guān)注與熱評(píng)。

雙星系統(tǒng)物質(zhì)交流示意圖。中科院云南天文臺(tái) 供圖

　　中科院國(guó)家天文臺(tái)趙剛研究員表示，中澳天文合作重要發(fā)現(xiàn)成果的一系列分析，既利用許多現(xiàn)有巡天數(shù)據(jù)，也提出其光譜觀測(cè)需求，這項(xiàng)觀測(cè)研究的最大意義，不僅限于看到了一個(gè)正在膨脹的被證明來自雙星拋射的共有包層，還是一項(xiàng)從0到1的原創(chuàng)性工作，更是開辟了研究這一關(guān)鍵過程的新途徑，使天文學(xué)家在不久的將來對(duì)致密天體雙星的形成和演化還原其早期物理性質(zhì)與狀態(tài)成為可能。

　　英國(guó)牛津大學(xué)教授菲利普·波西亞德洛夫斯基(Philipp Podsiadlowski)認(rèn)為，該工作是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，其特別之處在于同時(shí)看到一個(gè)雙星系統(tǒng)和大約10萬年前向外拋射的共有包層。該發(fā)現(xiàn)不僅證實(shí)了雙星系統(tǒng)中如何吞并伴星、彼此旋進(jìn)、最終拋射共有包層的過程，也可以定量檢驗(yàn)共有包層演化過程，將大力促進(jìn)相關(guān)理論發(fā)展。

雙星系統(tǒng)共有包層演化示意圖。中科院云南天文臺(tái) 供圖

　　他說：“該工作是通過中澳兩國(guó)天文學(xué)家的一個(gè)緊密合作實(shí)現(xiàn)的，在目前國(guó)際形勢(shì)下仍可以看到如此重要、緊密的科研合作，我感到非常高興”。

　　新南威爾士大學(xué)堪培拉分校高級(jí)講師阿什利·魯伊特(Ashley Ruiter)指出，論文作者們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)含有一顆低質(zhì)量白矮星和一顆熱亞矮星的特殊雙星系統(tǒng)。目前，熱亞矮星正在向其白矮星伴星轉(zhuǎn)移物質(zhì)，盡管這樣的雙星系統(tǒng)被雙星演化模型所預(yù)言，但此前一直未被觀測(cè)到。

　　距離地球2.3萬光年、編號(hào)J1920的密近(相互繞轉(zhuǎn)軌道周期相對(duì)較短)熱亞矮星雙星系統(tǒng)示意圖。中科院云南天文臺(tái) 供圖

　　她認(rèn)為，中科院云南天文臺(tái)李江丹博士(論文第一作者)等人的發(fā)現(xiàn)對(duì)理解雙星演化非常重要，可以幫助科學(xué)家理解不同暫現(xiàn)源的起源問題。該雙星系統(tǒng)兩顆星會(huì)靠的很近(即短軌道周期)，將會(huì)是暫現(xiàn)源深度巡天項(xiàng)目重要目標(biāo)，希望在未來幾年中，可以看到更多這樣的雙星系統(tǒng)。

　　“熱烈祝賀雙星演化共有包層的發(fā)現(xiàn)，能看到澳中天文學(xué)家這么卓有成效的合作太棒了?！?011諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、澳大利亞國(guó)立大學(xué)校長(zhǎng)布萊恩·施密特(Brian Schmidt)表示，大約25年前，他們團(tuán)隊(duì)通過Ia型超新星(熱核爆炸超新星)測(cè)距發(fā)現(xiàn)宇宙在加速膨脹，從而推出暗能量的存在。當(dāng)前，世界各國(guó)科學(xué)家們都在一起努力提高超新星測(cè)距精度，從而更好理解宇宙加速膨脹、暗能量，實(shí)現(xiàn)這樣的科學(xué)目標(biāo)就需要更好理解Ia型超新星，Ia型超新星來自于雙星演化，而共有包層是理解雙星演化的關(guān)鍵。

　　中科院云南天文臺(tái)韓占文院士(右三)及其團(tuán)隊(duì)代表在發(fā)布會(huì)上合影。中新社記者 孫自法 攝

　　他指出，1976年以來，共有包層作為一個(gè)假設(shè)模型被用來解釋雙黑洞、雙中子星和雙白矮星等致密雙星系統(tǒng)的形成，但共有包層演化此前從未被觀測(cè)直接證實(shí)。因此，最新發(fā)表的這項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)，為深入理解共有包層演化打開了新途徑。

　　布萊恩·施密特多次到訪中國(guó)并見證中國(guó)天文學(xué)飛速發(fā)展，他很高興看到澳中天文學(xué)家的合作可以獲得如此令人激動(dòng)的成果，“我衷心祝愿中國(guó)天文的未來越來越好，并保持卓有成效的國(guó)際合作”。

中科院國(guó)家天文臺(tái)趙剛研究員在發(fā)布會(huì)上點(diǎn)評(píng)成果。中新社記者 孫自法 攝

　　趙剛研究員指出，中國(guó)郭守敬望遠(yuǎn)鏡(大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡，英文縮寫LAMOST)的低分辨率光譜數(shù)據(jù)和正在開展的多歷元中分辨率光譜觀測(cè)，為發(fā)現(xiàn)更多共有包層雙星系統(tǒng)天體提供了廣闊的前景，但僅僅依靠LAMOST巡天數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要多歷元測(cè)光觀測(cè)配合，也需要較大口徑精測(cè)望遠(yuǎn)鏡的中高分辨率光譜后隨觀測(cè)，特別是10米級(jí)光學(xué)紅外通用望遠(yuǎn)鏡的光譜觀測(cè)。目前，中國(guó)在大口徑精測(cè)望遠(yuǎn)鏡方面缺失重要一環(huán)，需要天文界共同努力補(bǔ)上。未來更多新的雙星系統(tǒng)演化樣本發(fā)現(xiàn)，必將使天文學(xué)家對(duì)雙星演化特別是演化晚期的雙星性質(zhì)有更為深刻和全面的理解。

　　他說，韓占文研究團(tuán)隊(duì)過去幾十年一直以理論研究見長(zhǎng)，近年來正向理論與觀測(cè)相結(jié)合方向全面發(fā)展。他們擬承擔(dān)的依托LAMOST的建制化研究課題，必將從開辟一個(gè)新的雙星領(lǐng)域重要研究方向，走向引領(lǐng)這個(gè)方向在國(guó)際上蓬勃發(fā)展。(完)