天文学家在杜鹃座附近发现白矮星和奇特激变变星

▲钱德拉X射线天文台捕获到的“杜鹃座47号”球状星团的图像。

英国《皇家天文学会月刊》(MNRAS)日前刊发的一篇研究论文称,美国哈佛大学和史密森学会联合运营的天体物理中心(CfA)的天文学家莫林?范登?伯格(Maureen van den Berg)和乔希?格林德来(Josh Grindlay)及其同事,利用钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)和哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)进行观测,在“杜鹃座47号”球状星团(47 Tuc)附近发现22颗新的激变变星,这让该星团中人类已知的该类天体总数上升到43颗,并且这也是迄今为止所有球状星团中数量最多的一批研究样本。

激变变星(Cataclysmic variable stars),又名“CV型变星”,是由一颗白矮星(主星)和一颗近主序、小质量红矮星(伴星)构成的短周期双星系统,这颗伴星通常是红矮星,但有些情况下它也可以是由一颗沿轨道运行的低质量伴星所演化形成的白矮星或者正在演化成次巨星。目前人类已经发现超过1600个激变变星系统。

激变变星在银河系许多环境中都能找到,但只有存在于球状星团中的那些,才能让人类对它们的特性进行更精确的比较研究,因为这些变星的距离和种群特征比较明确。激变变星既可以影响星团的演化过程,它们自己也会受到星团中恒星稠密分布的星际环境的影响。天文学家对球状星团的演化过程进行了进化模型运算,结果显示在大约100亿年之后,一个拥有100万颗恒星的星团应该有大约200个激变变星——这远远超过目前人类在任何一个星团中能观测到的数量。然而,要识别它们并不容易,因为它们可能会变得模糊微弱,而且它们所处的环境十分拥挤。

科学家发现,“杜鹃座47号”球状星团中明亮的激变变星比预期的要少。许多球状星团在其中心附近的恒星密度会急剧增加,也就是所谓的星团“核心崩溃”现象。科学家们认为,在这些核心崩溃的星团中,其中心的高稠密度导致了恒星之间产生频繁的近距离接触,由此催生形成了更年轻和更明亮的激变变星。“杜鹃座47号”球状星团还没有经历核心崩溃,这也就可以解释为什么其中相对缺乏明亮的激变变星。所有这些新的观测结果表明,该星团中的激变变星种群是原始的激变变星与在星团演化过程早期动态形成的其它激变变星的组合集群。


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编译:Jonathan 责编:李雪

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