天文学家用一个多世纪的观测资料勾勒出U单核恒星-一种罕见的双星

U Mon的主恒星

U Mon的主恒星是一颗年老的黄色超巨星,它的质量大约是太阳的两倍,但它的体积却达到了太阳的100倍。科学家们对这个伴星,也就是图中背景中的蓝色恒星了解较少,但他们认为它的质量类似,而且比主恒星年轻得多。信用:美国宇航局的戈达德太空飞行中心/克里斯史密斯(USRA / Gestar)

天文学家们涂了一个RV TAURI变量的最佳图片,这是一种罕见的恒星二进制二进制文件,两颗星 - 一个接近它的寿命结束 - 轨道内的轨道内的轨道。他们的130年的数据集涵盖了这些系统之一收集的最广泛的光线,从无线电到X射线。

“只有大约300个已知的RV TAURI变量银河系田纳西州纳什维尔范德比尔特大学(Vanderbilt University)最近的博士获得者劳拉·维加(Laura Vega)说。“我们的研究重点是第二亮的U Monocerotis星系,它是第一个被探测到x射线的星系。”

一篇由Vega领导的论文描述了这一发现,发表在《科学》杂志上《天体物理学杂志》上


两颗星轨道在U单组织系统中的巨大尘土飞盘中彼此互相说明。当恒星彼此最远时,它们从盘的内边缘漏斗。此时,从我们的角度来看,磁盘略微遮挡。主要明星,黄色超巨头,扩大和合同。较小的次级明星被认为维持自己的材料盘,这可能是发射X射线的气体流出。信用:美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯

这个星系简称为U Mon,位于麒郎座中,距离地球约3600光年。从我们的角度看,它的两颗恒星每6年半围绕着彼此旋转75度。

一位老年黄色超巨星的主要明星有两次太阳的质量,但已经拖到了太阳尺寸的100倍。在其大气中的压力和温度之间的一场战争导致它经常扩大和收缩,并且这些脉动会产生可预测的亮度随着光的深层和浅枝 - RV Tauri系统的标志。科学家们对伴侣明星少了解,但他们认为它具有类似的群众,比主要更年轻。

两颗恒星周围的冷盘是由主恒星在演化过程中喷射出来的气体和尘埃组成的。通过夏威夷毛纳基亚亚毫米波阵列的无线电观测,维加的研究小组估计该圆盘直径约为510亿英里(820亿公里)。这对双星轨道位于一个中心间隙内,科学家们认为这个间隙相当于两颗恒星之间的最大距离,当时它们之间的距离约为5.4亿英里(8.7亿公里)。

U单克洛特斯

这个信息图表显示了u Mon的组件来规模。信用:美国宇航局的戈达德太空飞行中心/克里斯史密斯(USRA / Gestar)

当恒星彼此距离最远时,它们大致与我们的视线对齐。磁盘部分遮挡了主磁盘,并在系统光线中产生另一个可预测的波动。织女星和她的同事认为,这是当一颗或两颗恒星与盘的内边缘相互作用,吸走气体和尘埃流的时候。他们认为,伴星将气体漏斗状地送入自己的圆盘,从而加热并产生出释放x射线的气体。这个模型可以解释2016年被探测到的x射线欧洲航天局的XMM-Newton卫星

“XMM观察使您在X射线中检测到的第一个RV Tauri变量,”Kim Weaver,XMM美国项目科学家和NASA戈达德太空飞行中心的天体物理学家在马里兰州的Greenbelt。“看到基于空间和空间的多个波长测量来说,令人兴奋的是将新的洞察力融为一体。”

在对U Mon的分析中,Vega的团队还结合了130年的可见光观测。

美国变星观测者协会(AAVSO)的档案是1888年12月25日收集到的对该星系的最早测量数据。AAVSO是一个总部设在马萨诸塞州剑桥的业余和专业天文学家国际网络。AAVSO提供了从20世纪40年代中期到现在的其他历史测量数据。

研究人员还使用了哈佛大学“天空世纪数字访问”(DASCH)收录的存档图像。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年代间地面望远镜制作的玻璃摄影板上的天文图像数字化。

Boyden U Monocerotis天文台

1948年5月12日,南非布隆方丹博伊登天文台的天文学家们在一块玻璃摄影板上捕捉到了含有独角鲸(左,圈)的部分天空。观测的日志记录(右)为:阵风S风。h。a。[小时角]应该是2。02 W。资料来源:哈佛大学天文台,摄影玻璃板收藏。使用许可。

U - Mon的光线变化,一方面是因为主恒星的脉动,另一方面是因为大约每隔6.5年,星盘就会部分遮蔽它。结合AAVSO和DASCH的数据,织女星和她的同事发现了一个更长的周期,系统的亮度大约每60年上升和下降一次。他们认为圆盘上的翘曲或团块,距离双星大约有海王星来自太阳,导致这种额外的变化。

维加作为美国宇航局哈里特·g·詹金斯博士前研究员完成了对U Mon系统的分析,该项目由美国宇航局STEM项目办公室资助少数民族大学研究与教育项目。

“对于她的博士论文,劳拉使用了这一历史数据集来检测一个特征,否则在天文学家的职业生涯中只出现一次,”Astropholoicis师共同作者Rodolfo Montez Jr.说天体物理学中心|哈佛和史密森尼亚,也在剑桥。“这证明了我们对宇宙的了解随着时间的推移。”

该论文的合著者Keivan Stassun是一名恒星形成方面的专家,也是维加在范德比尔特大学的博士导师。他指出,这个演化的系统与新形成的双星有许多共同的特征和行为。它们都嵌在气体和尘埃的圆盘中,从这些圆盘中吸出物质,并产生气体外流。在这两种情况下,圆盘可以形成扭曲或团块。在年轻的双星中,它们可能预示着行星形成的开始。

Stassun说:“我们对U Mon星盘的特征仍有疑问,这可能会在未来的射电观测中得到解答。”“但除此之外,还有许多相同的特征。有趣的是,这两个生命阶段是如此紧密地相互反映。”

参考:“RV TAURI变量系统U单组织的多个波长观测:长期可变性现象,可以通过与迅速磁盘的二进制交互解释”由Laura D. Vega,Keivan G. Stassun,Rodolfo Montez Jr.,TomaszKamiński,Laurence Sabin, Eric M. Schlegel, Wouter H. T. Vlemmings, Joel H. Kastner, Sofia Ramstedt and Patricia T. Boyd, 12 March 2021,《天体物理学杂志》上
DOI:10.3847 / 1538-4357 / ABE302

是第一个评论关于“天文学家概述U Monocerotis -一种罕见的双星-使用超过一个世纪的观测”

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