清華新聞網(wǎng)7月6日電 近日，由清華大學(xué)天文系祝偉教授牽頭的國(guó)際團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)罕見(jiàn)的恒星系統(tǒng)。這類(lèi)系統(tǒng)由兩顆相互繞行的中央恒星組成，被一個(gè)不尋常的氣體和塵埃盤(pán)所包圍，且該盤(pán)與中央恒星的軌道成一定角度。
圖為一個(gè)雙星系統(tǒng)和被扭曲的環(huán)繞雙星的氣體盤(pán)。在每個(gè)雙星的軌道周期中，雙星中的一顆恒星就會(huì)從圓盤(pán)后面經(jīng)過(guò)從而被氣體盤(pán)所遮擋。
圖片來(lái)源：邁克爾?本（Michael Poon），多倫多大學(xué)；薩爾?羅瑟（Sahl Rowther）等人，華威（Warwick）大學(xué)。
由于雙星及其原行星盤(pán)是從同一個(gè)巨大的旋轉(zhuǎn)星云中凝聚而成，因此該盤(pán)通常與恒星的軌道位于同一平面上——就像太陽(yáng)系中大多數(shù)行星和衛(wèi)星的軌道位于同一平面上一樣。但是存在一類(lèi)罕見(jiàn)的雙星系統(tǒng)，其中環(huán)繞雙星的氣體盤(pán)與恒星的軌道平面成一定角度。由于這種傾斜，原行星盤(pán)會(huì)像陀螺一樣擺動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為“進(jìn)動(dòng)”。當(dāng)它們“進(jìn)動(dòng)”時(shí)，原行星盤(pán)在我們和恒星之間移動(dòng)，以數(shù)十年為單位，導(dǎo)致中心恒星的光變暗。雙星的總亮度會(huì)發(fā)生周期性的變化，產(chǎn)生一種獨(dú)特的光變曲線(xiàn)。在這項(xiàng)研究之前，Kearns Herbst 15D (KH 15D)是已知唯一具有這些特性的系統(tǒng)。
祝偉團(tuán)隊(duì)新發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)天體被命名為Bernhard-1和Bernhard-2，這是為了體現(xiàn)伯恩哈德（Bernhard）的原始貢獻(xiàn)。茲威基瞬變?cè)O(shè)施(ZTF)的儀器每?jī)商鞂?duì)整個(gè)北方天空進(jìn)行一次巡視，為無(wú)數(shù)天體研究提供長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)。業(yè)余天文學(xué)家克勞斯·伯恩哈德（Klaus Bernhard）在分析來(lái)自ZTF的數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)類(lèi)似KH 15D的候選者。他和多倫多大學(xué)的邁克爾·本（Michael Poon）和扎亞齊（J. J. Zaazzi）博士以及祝偉共享了他的發(fā)現(xiàn)內(nèi)容，隨后三位學(xué)者對(duì)KH 15D進(jìn)行了詳細(xì)分析。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的調(diào)查和觀(guān)測(cè)，證實(shí)Bernhard發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)確實(shí)是KH 15D類(lèi)系統(tǒng)的有力候選者。
Bernhard-1和Bernhard-2的光變曲線(xiàn)下降到其峰值亮度的一小部分——前者每192天里有112天處于變暗的狀態(tài)，而后者每62天里有20天處于變暗的狀態(tài)。從地球上看，這些下降表明每個(gè)雙星中的一顆恒星正在圓盤(pán)后面移動(dòng)。當(dāng)恒星重新出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)的亮度恢復(fù)正常。由于原行星盤(pán)是行星的發(fā)源地，因此發(fā)現(xiàn)這種稀有而奇特的系統(tǒng)對(duì)于我們了解行星形成具有重要意義。
7月4日，關(guān)于發(fā)現(xiàn)雙星系統(tǒng)的雙星系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)成果以題為“來(lái)自茲威基瞬變?cè)O(shè)施的兩個(gè)類(lèi)似KH 15D的天體系統(tǒng)”（Two Candidate KH 15D–like Systems from the Zwicky Transient Facility）的研究文章在線(xiàn)發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》（Astrophysical Journal Letters）。
祝偉牽頭帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成員包括兩位歐洲業(yè)余天文學(xué)家以及來(lái)自加州理工學(xué)院、紫金山天文臺(tái)、多倫多大學(xué)和北京大學(xué)的研究人員，清華大學(xué)天文系2017級(jí)博士研究生臧偉呈和2018級(jí)博士研究生干天君也參與其中。
論文鏈接：
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac7b2d
供稿：天文系
題圖設(shè)計(jì)：趙存存
編輯：王曉霞 李華山
審核：呂婷
