天文学家发现了银河系中质量最大的双星之一


天文学家发现了银河系中质量最大的双星之一


NGC 3603是一个距离太阳22000光年的星爆区域,它是我们银河系中已知的最近的此类区域 。来源:ESO
据《今日宇宙》(马克·汤普森):一个研究小组使用哈勃太空望远镜的档案数据和新的观测结果来精确测量双星系统NGC3603-A1 。一颗恒星的质量大约是太阳的93倍,而它的伴星的质量大约为70个太阳质量 。它们共同代表了我们银河系中发现的最庞大的双星系统之一 。
使这个系统真正与众不同的是它的轨道运动速度 。这两颗巨星每3.8天绕太阳一周 , 这意味着在地球绕太阳一年的时间里,这两颗恒星泰坦将绕太阳近100圈 。它们的接近和令人难以置信的质量创造了一种动态的关系,正在重塑这两颗恒星 。
这一发现需要多年的侦探工作,并依赖于一个不太可能的来源的关键见解 。Sarah Bodansky当时是卡尔顿学院的一名本科生 , 在2020年疫情夏天,她在洛厄尔天文台远程工作,当时她注意到在旧的哈勃数据中每个人都错过了一些东西 。这项研究发表在《天体物理学杂志》上 。
洛厄尔天文台的菲尔·马西博士说:“萨拉的工作使这个项目得以向前推进 。她注意到了一些每个人都错过的东西:当恒星向我们和远离我们的运动最大时 , 一些光谱特征会加倍 。如果没有这一发现 , 这个项目就会停滞不前 。” 。
这一观测是关键,因为它揭示了一颗看似单一模糊恒星的双星性质 。该系统位于密集的星团NGC 3603中,这是我们银河系中最活跃的恒星形成区之一,只能使用哈勃望远镜的异常清晰来解析 。

天文学家发现了银河系中质量最大的双星之一


NGC 3603星团的核心在美国国家航空航天局/欧洲航天局哈勃太空望远镜上的广域行星照相机2(WFPC2)照相机的图像中得到了非常详细的显示 。NGC3603-A1是中心三颗几乎无法分辨的恒星中最亮的(右上角) 。图片来源:美国国家航空航天局、欧洲航天局和沃尔夫冈·布兰德纳
这两颗恒星都是如此巨大和充满活力,以至于它们模仿了沃尔夫-拉叶星 , 后者通常是更古老、垂死的巨星,用强烈的恒星风吹走外层 。然而,NGC 3603-A1中的恒星实际上还很年轻,这表明了极端条件会使大质量恒星看起来比实际更进化 。
这两颗恒星之间的相互作用告诉了一个关于恒星演化的迷人故事 。这对中较小的似乎从较大的伴星那里偷走了质量 , 导致它旋转得更快 。这种质量传递对于理解大质量恒星如何随时间变化至关重要,并为了解它们的最终命运提供了见解 。
卡尔顿学院的Sarah Bodansky说:“对于质量最大的恒星,天文学家通常不得不依赖那些没有很好地限制其‘称重’的模型 。但这项研究侧重于一种特殊类型的双星系统 , 在这种系统中,我们可以对其质量进行更基本的测量 。” 。
像NGC 3603-A1这样的大质量双星系统是双星黑洞的祖先 , 它们最终可以合并并产生自2015年以来科学家们一直在探测到的引力波 。了解这些恒星关系有助于天文学家预测这种碰撞可能发生的时间和地点 。