主星會“吸星大法”郭守敬望遠鏡發現罕見新型激變變星

來源：科學日報

夜空中閃耀的星星也會"吸星大"嗎？

8月29日，記者從中國科學院國家天文台獲悉，基于郭首井望遠鏡（LAMOST）的觀測，研究人員發現了一種非常罕見的新型自由基變星。這個名為LAMOST J0140355的天體加上392651，正在向非常低品質的白矮星過渡。以前，有理論預測這種過渡性流變者的存在，但這種過渡性Rheavons從未在天文學界被觀察到。

國首井望遠鏡成功捕獲的稀有型自由變星證明了這種過渡變星的存在，為進一步了解自由基變星的形成和演化曆史提供了大量證據。研究結果線上發表在《國際學術雜志》、《皇家天文學會月刊》上。

白矮星将"吸走恒星"

所謂自由基變星，是指一種具有雙重身份的天體，它既是雙星，又是變星。自由變星在研究恒星實體學的許多前沿方面具有獨特的優勢。典型的激變星的主星是一顆白矮星，通常是一顆晚期形狀的主序星，在特殊情況下，它可能是一顆演化的超級巨星，甚至是一顆白矮星。

"作為一個雙星系統，極變星的軌道周期非常短，其中大部分持續時間不超過10小時;自由基變星也具有變星的特征，其亮度随時間變化顯著。"中國科學院國家天文台研究員趙勇說。

有趣的是，在大多數自由變星中，白矮星宿主也"吸吮恒星"，它與主序帶伴星有連續的實體轉移。"具體來說，貪婪的恒星不斷吸吮并吸收來自其較大的伴星的物質，并在主星周圍形成一個吸積盤。趙解釋說。

那麼，天文學家如何尋找這些天體呢？

趙說，作為雙星系統，自由變星在光譜中表現出顯著的發射特征，作為變星，自由變星在恒星的光澤等方面有明顯的變化，這些獨特的性質為尋找這個特定物體提供了可追溯的觀測依據。

"迄今為止，研究人員已經通過光的變化，光譜特征和顔色來尋找激進的變星，而從各種來源找到樣本的最直接有效的方法是利用快速變化恒星的爆炸特性，特别是矮新星。趙說，郭守景望遠鏡的大規模光譜巡天計劃為利用光譜特征尋找變化的恒星提供了優越的資源。

基于郭守景望遠鏡的光譜資料庫，研究人員對快速變化的恒星進行了全面的搜尋，共發現了245顆自由變星，極大地豐富了自由變星的現有樣本。

趙說，随着越來越多的自由變星樣本被發現，一些最罕見甚至隻出現在理論預測中自由變星成員的被挖掘出來，這些走劍極化的激進變星也不斷重新整理天文學家對這類天體的了解。

挑戰傳統法律的特殊明星

在快速變化的恒星的雙星系統中，"吸吮恒星"的白矮星主星不斷吸走伴星的物質。這種連續的物質交換在自由變星的演化中起着至關重要的作用。

研究表明，對于大多數軌道周期小于6小時的快速變化恒星，伴星的品質、半徑、溫度、光澤和品質損失率的性質都與雙星系統的軌道周期有一定的經驗關系。

"這種經驗關系可以說是研究短周期逆變器的指揮棒，我們可以通過光變化曲線或時間序列光譜觀測獲得雙星的軌道周期，并且有了這個經驗關系，我們可以推導出快速變化恒星的其他性質。趙說，伴星的這一經驗定律也被證明對于驗證和校準雙星傳質模型非常有用。

不幸的是，伴星屬性和軌道周期之間這種看似非常有用的模式被郭守井望遠鏡發現的這顆特别激進的恒星打破了。

"新發現的不尋常變星，軌道周期為3.81小時，屬于短周期逆變的範疇，但它的溫度、品質和相應的雙星軌道周期完全不符合傳統伴星的經驗規律。趙說。

這迫使天文學家重新審視這顆特定恒星的身份。

為了完全确定它的軌道和相關特性，研究小組使用多個望遠鏡的觀測結果來分析新天體，這是一顆罕見的演化過渡恒星，其恒星不是主序星，而是膨脹的恒星氦核。

基于雙星演化模型，研究人員推測，進化恒星的伴星已經結束了主序帶階段，并在開始向白矮星主星轉移品質時經曆了一個獨特的演化過程。

此外，使用演化模型，研究人員預測雙星的品質偏移将很快結束，之後伴星将演化成一顆品質非常低的白矮星。"也就是說，恒星的伴星處于恒星的氦核和非常低品質的白矮星之間的過渡狀态。趙補充說。

趙強調，這種過渡變星的存在在理論上是可以預測的，但從未被觀測到過，郭守景的望遠鏡憑借其在尋找稀有天體方面的優勢，首次觀測到它的存在。（陸城光）