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一個雙星系統(tǒng)和被扭曲的環(huán)繞雙星氣體盤 資料圖片

記者從清華大學獲悉，由該校天文系祝偉教授牽頭的國際團隊發(fā)現(xiàn)了兩個罕見的恒星系統(tǒng)。這類系統(tǒng)由兩顆相互繞行的中央恒星組成，被一個不尋常的氣體和塵埃盤所包圍，且該盤與中央恒星的軌道成一定角度，呈現(xiàn)出“霧繞雙星”的奇幻效果。

據(jù)介紹，這兩個新發(fā)現(xiàn)的天體被命名為Bernhard-1和Bernhard-2，相關(guān)研究成果已于近日在線發(fā)表于《天體物理學雜志快報》。

由于雙星及其原行星盤是從同一個巨大的旋轉(zhuǎn)星云中凝聚而成，因此該盤通常與恒星的軌道位于同一平面上——就像我們太陽系中大多數(shù)行星和衛(wèi)星的軌道位于同一平面上一樣。但是存在一類罕見的雙星系統(tǒng)，其中環(huán)繞雙星的氣體盤與恒星的軌道平面成一定角度。由于這種傾斜，原行星盤會像陀螺一樣擺動，這種運動稱為進動。

“當它們進動時，原行星盤在我們和恒星之間移動，以數(shù)十年為單位，導致中心恒星的光變暗。雙星的總亮度會發(fā)生周期性的變化，產(chǎn)生一種獨特的光變曲線。”祝偉介紹，在這項研究之前，Kearns Herbst 15D(KH 15D)是已知唯一具有這些特性的系統(tǒng)。

茲威基瞬變設(shè)施(ZTF)的儀器每兩天對整個北方天空進行一次巡視，為無數(shù)天體研究提供長時間的數(shù)據(jù)。業(yè)余天文學家克勞斯·伯恩哈德（Klaus Bernhard）在分析來自ZTF的數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)了兩個類似KH 15D的候選者。他和多倫多大學的邁克爾·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，隨后三位學者對KH 15D進行了詳細分析。經(jīng)過進一步的調(diào)查和觀測，證實伯恩哈德發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)確實是KH 15D類系統(tǒng)的有力候選者。

祝偉介紹，Bernhard-1每192天里有112天處于變暗的狀態(tài)，Bernhard-2每62天里有20天處于變暗的狀態(tài)。從地球上看，這些下降表明每個雙星中的一顆恒星正在圓盤后面移動。當恒星重新出現(xiàn)時，系統(tǒng)的亮度恢復(fù)正常。

“由于原行星盤是行星的發(fā)源地，因此發(fā)現(xiàn)這種稀有而奇特的系統(tǒng)對于我們了解行星形成具有重要意義。”祝偉說，這兩個雙星系統(tǒng)距離地球3000光年至1萬光年，擁有20厘米或20厘米以上口徑望遠鏡的愛好者可以看到它們亮度變化的過程，但遺憾的是，現(xiàn)有望遠鏡還無法區(qū)分雙星和原行星盤。

祝偉牽頭帶領(lǐng)的團隊成員包括兩位歐洲業(yè)余天文學家以及來自加州理工學院、紫金山天文臺、多倫多大學和北京大學的研究人員，清華大學天文系2017級博士研究生臧偉呈和2018級博士研究生干天君也參與其中。