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《新突破!首个白矮星 + 超冷亚矮星双星系统的发现》

2024-10-08
来源: 迷上科学

 在浩瀚的宇宙中,人类对天体的探索从未停止。近日,由南京大学张曾华副教授领导的国际团队带来了令人振奋的消息 —— 他们发现了首个白矮星 + 超冷亚矮星双星系统,这一重大发现为天体物理学研究开辟了新的领域。image.png

  太阳附近的大多数恒星由相同丰度的元素构成,而亚矮星却与众不同,其碳和铁等重元素含量极少。其中,温度最低的超冷亚矮星,包括小质量恒星与褐矮星,一直以来都很难被研究刻画。它们不仅暗淡且随时间冷却,年龄也无法直接测量。然而,这次发现的超冷亚矮星 VVV1256-62B 却为研究带来了新的契机。它的年龄约为 105 亿年,成为了首个年龄基准超冷亚矮星。

  VVV1256-62B 形成于一个宽双星系统中,主星是距离太阳 250 光年的白矮星 VVV1256-62A。两颗伴星相距约 1400 个天文单位,绕行周期约为 6 万年。虽然我们的一生无法看到它们的轨道运动,但通过对比欧洲南方天文台 “天文可见光和红外巡天望远镜” 在不同年份拍摄的图像,可以发现它们在天空中共同以相同速度和方向运动。

  VVV1256-62B 最初被认定为超冷亚矮星,是因其在银河变星巡天的红外天体测量星表中有很高的角速度。后来,根据欧洲南方天文台甚大望远镜获得的光学和近红外光谱,它被确认为 L3 型超冷亚矮星。而 VVV1256-62A 由于太暗且位于背景星较多的银盘区域,最初未被探测到,但在欧洲太空局盖亚空间天文台第三次发布的数据中,团队确认了它们是宽距双星系统。

  目前,VVV1256-62AB 正以高速经过太阳附近区域并远离银河系中心。该系统的角速度非常高,对于太阳系外天体来说实属罕见。通过计算其在银河系中的轨道,发现其轨道沿银盘且偏心率很大,每 4 亿年经过距离银河系中心 3 千光年的轨道。这种偏心轨道的起源尚不明确,但可能与原位内层银晕的存在或银河系与卫星星系过去的合并有关。

  研究团队利用双子座南天望远镜观测到了 VVV1256-62A 的光学光谱,确定其温度约为 4150 摄氏度,比太阳更冷,呈浅橙色。而 VVV1256-62B 的温度约为 2000 摄氏度,重元素含量仅为附近恒星平均水平的 15%,大气可能比普通超冷矮星更透明。

  VVV1256-62B 作为首个亚太阳金属丰度的 L 型矮星年龄基准,具有重要的研究价值。它为刻画其他超冷亚矮星和校准大气模型提供了重要参考,未来还将利用詹姆斯・韦伯太空望远镜对其进行观测。

  值得一提的是,这对双星是在南京大学天文学院为大三学生开设的早期科研课程中偶然发现的。这一发现过程充满了惊喜与兴奋,也展示了科学探索中的意外之美。

  这一重大发现不仅让我们对宇宙的奥秘有了更深入的了解,也为未来的天体物理学研究奠定了坚实的基础。相信在科学家们的不断努力下,我们将揭开更多宇宙的神秘面纱。

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