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我院教师韩忠涛在激变双星演化研究及伴星搜寻方面获重要进展

2023-08-03 17:13:59   发布:赵海茹      点击:


近日,国际顶级天体物理杂志《The Astrophysical Journal》在线发表了我院韩忠涛博士(第一作者暨通讯作者)、那维炜副教授及中科院云南天文台钱声帮研究员等在致密星双星领域取得的一项重要的原创性研究成果。该项工作对一颗典型的掩食激变双星仙后座HT进行长达13年的观测和研究,以 Orbital Period Variations in HT Cas: Evidence for Additional Angular Momentum Loss and a High-eccentricity Giant Planet 为题发表学术论文,首次获得新星爆发残留物质可能明显影响激变双星演化的关键证据,还发现一颗巨行星正在极高偏心率轨道上绕中心天体转动。

激变双星是包含一颗吸积白矮星的双星系统,是宇宙中非常重要的时变天体。这类天体的结构十分复杂,因而成为研究双星中的物质转移、吸积盘和致密星物理等的实验室,同时又是产生X 射线辐射等高能天体物理过程的源泉,其形成演化和爆发是现代恒星物理研究的核心内容之一。大量的观测研究表明,激变双星的轨道收缩明显比标准演化理论预言的快。而最新的理论研究指出,在考虑附加角动量损失的情况下,理论预言与观测结果可以很好地符合。近年来,科学家们一直在探索引起附加角动量损失的物理机制,但直到最近,关于这些物理机制的直接观测证据一直缺失。

最新的研究成果由欧洲杯竞猜平台韩忠涛、那维炜和国内外多家机构的研究人员共同合作完成。通过利用国内多台望远镜和美国变星观测者协会(AAVSO)等的观测数据,对一颗典型的激变双星系统仙后座HT进行研究,发现该系统除了磁滞效应、引力波辐射之外,还存在着大量附加角动量损失。详细的计算揭示这种新的角动量损失是由古老的新星爆发残余物质和双星的轨道运动摩擦引起,这给出了该损失机制的关键性观测证据。此外,研究人员还发现了一颗围绕仙后座HT转动的超高偏心率行星。这颗巨行星的轨道离心度极高(e=0.82,仅次于室女座QS),韩忠涛等人提出星周物质的存在可能对该行星的高偏心轨道产生重大影响,这为我们理解行星系统形成和演化的多样性提供了新的案例。这一发现不仅揭示了新的角动量损失机制,还为行星形成的极端环境提供了有力观测支持,对我们理解激变双星系统的演化和行星形成过程具有重要意义。

该论文合作者包括中科院云南天文台钱声帮研究员、朱俐颖研究员、戴智斌副研究员、李临甲博士、刘伟博士和臧蕾博士,泰国国家天文研究所创始人Soonthornthum B.教授,阿根廷拉普拉塔国立大学Fernández Lajús, E. 博士和贵州黔南民族师范学院韩全旺博士。

The Astrophysical Journal》为Nature公布的最具有国际影响力的68种期刊之一,影响因子为5.551,由美国天文学会于1895年创办。该杂志发表世界上最具原创性的天体物理前沿研究成果,著名的物理学家、诺贝尔奖获得者钱德拉塞卡曾长期担任杂志主编。20世纪以来天文学领域诺贝尔物理学奖的成果,大部分发表在该杂志上。这一杂志对观测发现和新物理思想的崇尚,对全世界的天文学研究产生了持续影响。

论文链接:https://doi.org/10.3847/1538-4357/acdd6e

 

                                          

左图显示由于星周物质盘和巨行星伴星的存在,仙后座HT的轨道周期呈现出快速衰减(蓝色虚线)和周期性振荡(玫红色实线)。右图是由激变双星仙后座HT及其星周盘和巨行星伴星构成的特殊系统想象图。


 

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