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像90年代一樣，雙星又重新流行起來了
发布时间：2025-11-02 17:26:47 来源：一介不取網 作者：池州市
圖為蓋亞太空望遠鏡觀測雙星係統。（圖片來源：uux.cn/SALT/ESA）
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（Robert Lea）：一些90年代的潮流已經出現了非常受歡迎的回歸；其他人，沒有人需要再看到。然而，與（希望如此）被扔進垃圾箱的磨砂尖端、寬鬆的紮染襯衫、固定電話和pog不同，雙星正在重新出現，值得研究。而且一刻也不為過。
簡而言之，雙星在理解恒星演化過程中起著至關重要的作用。它們還可以增強我們對奇異天體物理現象的理解，比如標誌著黑洞和中子星誕生的超新星爆炸。然而，多年來，雙星研究一直被忽視，就像你抽屜裏的那個古老的Tamagochi一樣。
值得慶幸的是，哈佛大學和史密森天體物理中心（CfA）的研究人員卡裏姆·埃爾·巴德裏證實，雙星複興正在進行中。
El Badry告訴Space.com：“我認為很多天文學家認為雙星是一個已經解決的問題，沒有星係形成、宇宙學或係外行星等天體物理學領域那麽令人興奮。這是一個古老的領域，所以經過200年的研究，大約15年前，大多數重要問題似乎都得到了回答。現在雙星的回歸比90年代的趨勢更強大！”
他將雙星的回歸歸功於歐洲航天局的恒星測繪太空望遠鏡蓋亞收集的十年宇宙數據。
蓋亞於2013年發射升空，執行一項任務，對整個銀河係及其他星係的10億顆恒星進行詳細測量。通過繪製這些恒星的運動、亮度、溫度和成分，蓋亞的目標是創建有史以來最精確的宇宙後院三維模型。
蓋亞的最新數據下降發生在2023年10月10日，包含了18億顆恒星的數據。令人難以置信的是，這隻是太空望遠鏡第四次主要數據下降的一種體驗，被稱為蓋亞數據發布4（DR4）。蓋亞的力量歸功於一種名為“天體測量學”的技術，該技術幾乎是為研究恒星及其伴星而量身定製的。
El Badry說：“天體測量測量與恒星的距離，並檢測它們在天空中因雙星伴星而產生的‘擺動’。”。“蓋亞數據集的龐大體積意味著它包含了許多前所未有的東西：蓋亞已經為我們提供了比以前所有任務多50倍的雙星軌道解決方案。”
蓋亞太空望遠鏡的插圖引發了人們對雙星的新興趣。（圖片來源：uux.cn/ESA）
當兩個變成一個
盡管我們熟悉（並且可以理解地傾向於）單恒星係統，但由於我們圍繞著這樣一個孤獨的恒星體運行，雙星在銀河係中比人們想象的更常見。大約50%的太陽大小的恒星與雙星伴侶共存，而對於質量更大的恒星，這一比例會增加到75%左右。
“超過一半的恒星是雙星！”El Badry說。“所以，如果你想了解‘典型’恒星的進化，你需要考慮它們同伴的存在。”
這些雙星係統為科學家提供了研究單個恒星周圍看不到的現象的機會，比如太陽。這包括從恒星到其雙星伴侶的質量轉移過程中發生的事情，這些事件導致一顆恒星從雙星係統中被踢出。這些係統還可以幫助我們了解當恒星盤旋在一起並合並為一顆恒星時會發生什麽。
蓋亞的數據通常也可以揭示雙星相互繞軌道運行的距離，即使這些距離很寬，也能比其他任務在更寬的雙星分離範圍內提供更好的圖像。
El Badry解釋道：“雙星讓我們有機會通過恒星對彼此的引力效應直接測量恒星質量，否則我們無法做到這一點。”。“這表明，存在大量的雙星，其中兩顆恒星的質量幾乎完全相同，即使相距地球和太陽之間數百到數千倍的距離。”
然而，蓋亞不僅在其物理揭示的恒星雙星數量上具有影響力。歐空局的航天器還為我們提供了對雙星整體距離的更好估計，El Badry說這之前是天體物理學的“主要障礙”。
一顆“正常”恒星位於一個黑洞質量從前者到後者的雙星係統中（圖片來源：uux.cn/ICRR）
蓋亞的數據還可以告訴我們一些關於雙星係統的信息，在雙星係統中，恒星被更奇異的東西圍繞，比如白矮星、中子星或黑洞。這些係統在其組成部分相互纏繞時會發出引力波。
El Badry說：“雙星還可以讓我們通過黑洞對發光伴星的引力效應來探測到黑洞等暗天體，否則我們就看不到這些暗天體。”他補充道，這可以幫助天文學家更好地了解正常恒星有黑洞伴星的常見情況，以及這些極其奇異的係統是如何形成的。
雙星研究的複興恰逢其時，恰逢人們重新燃起了對了解這些係統是如何形成的興趣——這是由最近探測到的黑洞和中子星雙星合並產生的引力波引發的。
雙星的未來看起來很光明，El Badry實際上希望90年代的一些趨勢可能有一天會出現類似的複蘇。
CfA的研究人員表示：“我希望翻蓋手機，不用寫很多電子郵件，辣妹組合都能卷土重來。”。“我不太喜歡看到低腰牛仔褲和在每一部青少年電影中把卷發等同於‘醜’的回歸。”
El Badry對蓋亞雙星十年數據的回顧發表在論文庫網站arXiv上。
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