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奇奇怪怪,怎麽形成二進制?愛因斯坦的相對論為妳揭示。

在南方的Musca星座有壹個非常獨特的雙星系統。其中壹顆是脈沖星,壹顆脈沖中子星,另壹顆巨大的白矮星每五小時繞對方運行壹周。與其他由脈沖星和白矮星組成的雙星系統不同,所有的模型都表明,在這種情況下,白矮星將首先形成,然後繼續從恒星中吸收物質,直到爆發,只留下脈沖星。問題是事實就是如此。

MWC656系統的美工概念圖。恒星旋轉速度非常快,釋放出壹個赤道盤,通過吸積盤傳遞到黑洞。

白矮星吸收物質,這將加快它們的旋轉速度。恒星非常微弱,很難用肉眼觀察到。現在天文學家利用廣義相對論中的壹個猜想——坐標系拖曳效應解決了這個問題。根據這個理論,任何天體在自轉時都會拖拽時空,這也是倫西-西陵效應。地球的周圍環境已經證明了這壹點,因為我們星球的自轉會對周圍衛星的軌道產生輕微的影響。

人類無法圍繞白矮星發射衛星,但正如《科學》雜誌所說,沒有必要這麽做。脈沖星像時鐘壹樣精確,磁極發出的無線電波間隔非常精確。天文團隊花了20年時間收集射電數據,測量脈沖星軌道的細微變化,命名為脈沖星J1141-6545。

帕克斯射電望遠鏡。圖像源免費圖像。

白矮星和脈沖星每五個小時相互繞轉壹周,拖曳效應非常微弱。然而,在20年的時間裏,這顆恒星已經足夠巨大,研究小組預測這顆脈沖星的軌道將漂移約150公裏(93英裏),這正是他們觀察到的情況。

新西蘭奧克蘭科技大學科學家、論文合著者威廉·範·斯特拉特恩博士解釋說:“經過詳細計算並排除壹系列潛在的實驗誤差後,對脈沖星J1141-6545的觀測確實存在壹些偏差,這些偏差是由它的軌道方向變化引起的。”

參考相對論,結合模型,天文學家可以確定兩顆簡並星的質量和傾角相近的軌道參數。他們還提出白矮星每100秒繞軸旋轉壹次,從而證實了白矮星形成時間的假說。

雙星:

雙星是壹個恒星系統,其中兩顆恒星圍繞同壹個質量中心運行。較亮的壹顆稱為主星,另壹顆是伴星或第二顆星。從19世紀初至今的研究表明,許多恒星實際上是星系的壹部分,包括雙星系統或擁有兩顆以上恒星的多星系統。“雙星”這個詞可以和另壹個詞“雙星”作為同義詞使用,但壹般來說,前者可以包括後者,也可以指光學雙星。壹顆光學雙星由兩顆恒星組成,這兩顆恒星沒有物理上的聯系,但從地球上看,它們在天空中非常靠近。如果壹顆雙星中的兩顆星有明顯不同的自進或徑向速度,或者通過視差測量兩顆星與地球的距離不同,就可以確定它屬於光學雙星。大多數已知的二進制系統仍然不能確定它們是二進制系統還是光學二進制系統。

雙星系統在天體物理學中非常重要。測量它們的軌道可以直接確定其組成恒星的質量,並間接估計其他恒星參數,如半徑和密度。同時可以確定經驗質量-光度關系(MLR),從而估算出單顆衛星的質量。

雙星通常可以直接觀測到,然後壹般稱為目視雙星。許多目視雙星的軌道周期長達幾個世紀或幾千年,因此天文學家對它們的軌道並不確定或知之甚少。科學家還可以使用間接技術進行探測和命名,如光譜學(分光鏡雙星)或天體測量學(天體測量學雙星)。如果兩顆星的軌道平面幾乎平躺在觀測者的視線內,天體就會互相吞噬,這就叫食雙星。另外,在月食和過渡期間,通過光度變化判斷的雙星是光度雙星。

吃壹顆雙星。來源:360百科。

如果壹個雙星系統中的恒星非常接近,引力會使它們外面的恒星大氣變形。在某些情況下,這些接近的雙星系統會相互轉移物質,這可能導致未來演化到無法形成單壹恒星的地步,如大淩星(食雙星)、天狼星和天鵝座X-1(其中壹顆可能是黑洞)。雙星是許多行星狀星雲的核心,也是新星和Ia型超新星的前身。

作者:阿爾弗雷多·卡皮涅蒂

FY:智俊

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