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麻省理工学院天文学家捕捉到一颗可能持续数十亿年的盛宴中的星星

Science Daily2026年10月10日 18:56

天文学家发现了一个不寻常的星系,距离地球约300光年,其中一颗小星星正在逐渐消费一颗附近的棕矮星。与其伴星进行戏剧性的吞噬不同,这颗星星正在稳定地从棕矮星中抽取物质,形成一种可能持续数十亿年的宇宙喂食过程。大多数行星,包括地球,围绕它们的恒星沿相对稳定的轨道运行。但这些宁静的安排有时会以暴力的方式结束。如果一颗行星靠近其宿主恒星,恒星的引力可能会将其向内拉扯,并最终吞没它。科学家们观察到许多具有稳定轨道的行星系统,以及少数被观察到迅速吞噬行星伴星的恒星。现在,研究人员发现了一种在这两种极端之间的现象。在10月5日发表在《自然天文学》上的一项研究中,由麻省理工学院的科学家领导的国际团队描述了一颗正在缓慢吞食棕矮星的恒星,这种物体的质量比典型的行星大,但不足以维持普通恒星的氢聚变。该系统被指定为ZTF J0440+2325,位于我们银河系中,约300光年远。它是第一个被观察到的小质量恒星稳步从另一小质量物体中提取物质的例子。更为显著的是,物质传输的过程似乎发生得如此缓慢,以至于这颗星星可能会在其伴星上继续进食数十万年,甚至可能数十亿年。麻省理工学院的物理学助理教授凯文·布尔奇表示:“当我们想象恒星与行星或棕矮星相互作用时,画面总是恒星最终吞噬另一个物体。这个情况将会在太阳变成红巨星时发生在地球身上。但在这里,我们找到了一个替代方案:而不是吞噬那个东西,这颗星星可以缓慢地吃掉它,持续数十亿年。”麻省理工学院的研究团队还包括亚伦·豪斯霍尔德、凯特琳·申、索尔·拉帕波特、乔希恩·查克拉博提和艾玛·奇克尔斯。其他合作者来自加州理工学院、夏威夷大学、加那利岛天体物理研究所和西班牙拉古纳大学以及哈佛-史密松天体物理中心。一个困扰天文学家的神秘信号 多年未解的此种恒星关系的第一个线索来自于兹维基瞬态设施(ZTF),这是一个寻找亮度随时间变化的天体的天文 survey。ZTF 使用位于加利福尼亚帕洛玛天文台的望远镜反复拍摄夜空的大面积地区。它的高灵敏度相机可以探测到光的突变或异常变化,这可能表明强大的宇宙事件,包括被称为超新星的爆炸恒星、伽马射线暴和中子星之间的碰撞。几年前,在检查 ZTF 收集的观察数据时,布尔奇注意到了一个特别奇怪的模式。天文学家使用称为光曲线的图形来研究天体亮度的变化。对于某些超新星,这些图形形成一个圆形或钟形的形状,随着爆炸星逐渐变亮然后逐渐褪去。而布尔奇所遇到的信号看起来完全不同。它不是平滑的上升和下降,而是亮度反复描绘出类似三角形的东西。“我记得第一次看到这个信号时,我想,星星不会产生这样的三角波形,”他回忆道。当时,布尔奇和他的同事们正在调查另一个异常信号,结果发现来自一个被称为“黑寡妇双星”的系统。这些系统包含一颗中子星,这颗星是大质量恒星的极其致密的残余物,以快速旋转的方式从一个小得多的伴星中剥离物质。由于中子星逐渐摧毁其伴星,因此被命名为黑寡妇。布尔奇最初考虑该周期三角信号是否可能来自另一个黑寡妇系统。然而,观察数据与天文学家通常期望的并不匹配。在典型的黑寡妇双星中,两个物体的质量之间的强对比会产生一种独特的运动。较小的伴星快速围绕较重的中子星运动,创造出可检测到的光变化到达地球。然而,神秘的三角信号没有显示出相同的显著运动。“我们没有看到这种在这里摆动的现象,”布尔奇说。“这没有任何意义。我们无法解释这是什么。”这种差异促使研究人员考虑另一种可能性。也许系统中没有一个极其重的物体与一个轻的伴星相配对。相反,这两个物体的质量可能相对较小,使它们能够以不那么戏剧化的运动围绕彼此运行。“如果系统总体质量较小,那么物体之间可以温和地相互绕行,而不会来回摆动,”布尔奇说。“这就是我们的想法。但我们从未有任何证据。

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