天文学家利用一个多世纪观测数据概述罕见双星类型U Mon
据国外媒体报道,天文学家已经绘制出RV Tauri变星的最佳图像,这是一种罕见的双星类型,其中两颗恒星——一颗接近其寿命末期——在一个巨大的尘埃盘中运行。他们130年的数据集涵盖了其中一个系统所收集到的最大范围的光——从无线电到X射线。
田纳西州纳什维尔范德比尔特大学的劳拉·维加说:“银河系中只有大约300个已知的房车金牛座变星。”。我们的研究集中在第二个明亮的u型单核细胞炎上,它现在是第一个探测X射线的系统。”
乌蒙位于独角兽星座,距离地球3600光年。它的两颗恒星每六年半绕一圈,从我们的角度来看,它们的轨道倾斜了75度。
主星是一颗古老的黄色超巨星,质量约为太阳的两倍,但体积扩大到太阳的100倍。大气压力和温度之间的拉锯战使它有规律地膨胀和收缩。这些脉动产生可预测的亮度变化和交替变化的深度和浅倾斜的光,这是房车金牛座系统的标志。虽然科学家对伴星知之甚少,但他们认为它的质量与主星相似,而且比主星年轻得多。
这两颗恒星周围的冷却盘是由主星在演化过程中喷出的气体和尘埃组成的。Vega的研究小组利用夏威夷maunakia亚毫米阵列的射电观测数据估计,这个圆盘的直径约为510亿英里(820亿公里)。科学家认为,这两颗恒星的轨道位于一个中心间隙,这个间隙相当于两颗恒星之间的最大距离,即它们相距约5.4亿英里(8.7亿公里)。
当恒星彼此相距最远时,它们与我们的视线大致对齐。圆盘部分遮蔽了主光,并导致系统光的另一个可预测的波动。织女星和她的同事们相信,当一颗或两颗恒星与星盘的内边缘相互作用时,它们会吸收气体和尘埃流。他们认为伴星将气体引入盘中,然后加热,产生X射线气体流出。这个模型可以解释2016年欧空局XMM-牛顿卫星探测到的X射线。
“XMM的观测使我们成为第一个在X射线中探测到的RV金牛座变星,”XMM美国项目科学家、美国宇航局戈达德太空飞行中心天体物理学家Kim weaver说看到地面和太空多波长测量的结合,令人兴奋,这让我们对长期研究体系有了新的认识。”
织女星对乌蒙的分析也包含了130年的可见光观测。
1888年12月25日,美国变星观测者协会(AAVSO)对该系统进行了最早的测量。AAVSO是一个由业余和专业天文学家组成的国际网络,总部位于马萨诸塞州剑桥市。AAVSO提供了从20世纪40年代中期至今的额外历史测量数据。
研究人员还使用了由数字访问“天空世纪”哈佛大学(Dasch)编目的存档图像。Dasch是剑桥大学哈佛学院天文台的一个项目,致力于将19世纪80年代至90年代地面望远镜拍摄的玻璃照相底片上的天文图像数字化。
一方面,由于主星的脉动,umon的光线发生了变化,另一方面,大约每6.5年,圆盘就会遮蔽主星的一部分。结合AAVSO和Dasch的数据,Vega和她的同事发现了一个较长的周期,系统的亮度大约每60年上升和下降一次。他们认为圆盘的弯曲或聚集会导致其轨道发生额外的变化。
这项研究的合著者小鲁道夫·蒙特兹(Rodolfo Montez Jr.)说:“这证明了我们对宇宙的理解是如何随着时间的推移而演变的。”
另一位合著者keivan Stasson是恒星形成方面的专家,也是Vega在范德比尔特大学的博士顾问。他指出,这个进化系统与新形成的双星有许多共同的特征和行为。两者都嵌入在气体和尘埃的盘中,物质从盘中抽出,气体从盘中流出。在这两种情况下,椎间盘都可能弯曲或结块。在年轻的双星中,它们可能标志着行星形成的开始。