紅巨星戲劇性瘦身:質量被鄰居「偷走」

2022年04月19日10:07

  澳州雪梨大學的天文學家首次發現了一種更纖細的紅巨星。這些恒星的重量急劇下降,可能是由於存在一個“貪婪”的鄰居。這一近日發表在《自然·天文學》上的新發現,是瞭解銀河系中恒星生命的重要一步。

  銀河系中已發現了數百萬顆紅巨星。這些涼爽而明亮的天體是太陽在40億年後將會變成的樣子。一段時間以來,天文學家一直在預測更纖細的紅巨星的存在。澳州雪梨大學團隊現在終於確認了它們的存在。

  論文主要作者、雪梨大學博士生李亞光說:“我們非常幸運地發現了大約40顆更纖細的紅巨星,它們隱藏在普通紅巨星的海洋中。與普通紅巨星相比,更瘦的紅巨星要麼體積小,要麼質量更小。”

  它們是如何以及為什麼會瘦下來?天空中的大多數恒星都處於雙星系統中——兩顆在引力上相互束縛的恒星。當近距離雙星中的恒星膨脹時,就像恒星隨著年齡的增長一樣,一些物質可到達其伴星的引力球並被吸走。研究人員認為,就相對較小的紅巨星而言,可能存在伴星。

  研究團隊分析了美國國家航空航天局開普勒空間望遠鏡的檔案數據。從2009年到2013年,望遠鏡連續記錄了數萬顆紅巨星的亮度變化。使用這個極其準確和龐大的數據集,該團隊對該恒星種群進行了徹底的普查,為發現任何異常值奠定了基礎。

  研究人員最終發現了兩種不同尋常的恒星:質量非常低的紅巨星和亮度不足(較暗)的紅巨星。質量非常低的恒星只有0.5到0.7個太陽質量。如果質量非常低的恒星沒有突然減輕重量,它們的質量將表明它們比宇宙的年齡還要老,這是不可能的。

  另一方面,亮度不足的恒星具有正常的質量,範圍從0.8到2.0個太陽質量。“然而,它們遠沒有我們預期的那麼巨大。”該研究的合著者、澳州南昆士蘭大學的西蒙·墨菲博士說,“它們已經瘦了一些,更小,也更暗,因此與正常的紅巨星相比,它們亮度不足。”

  這些不尋常的數據點無法用恒星演化的簡單預期來解釋,這導致研究人員得出結論:必須有另一種機制在起作用,迫使這些恒星經曆劇烈的減重,那就是附近的恒星竊取了質量。

  來源:科技日報記者 張夢然

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