山东大学空间科学与技术学院李凯教授团队在宇宙探索的征途上又迈出了一大步,他们利用国内顶尖望远镜,成功发现了当前宇宙中质量比最小的相接双星。这项令人瞩目的研究成果,即将在国际天文期刊《Astronomy & Astrophysics》上发表,以“Detection of the lowest mass ratio contact binary in the universe: TYC 3801-1529-1”为题。值得一提的是,这项研究得到了国家天文科学数据中心青年数据科学家项目的支持。
相接双星是一种极其罕见且神秘的天体,它们以极近的距离和强烈相互作用著称。由于其独特性质,它们对于理解极端物理条件下恒星演化至关重要。然而,理论预测显示当相接双星质量比低于一定阈值时,它们将会并合,最终爆发出亮红新星。但直到现在,只有V1309 Sco这一例子被确认为曾经发生过这种并合事件。
因此,对于那些可能拥有极小质量比但尚未并合的相接双星进行深入研究显得尤为关键。这不仅能帮助我们精确确定这些特殊天体之间存在的一个理论界限,而且对寻找潜在的并合候选体以及揭开亮红新星之谜都具有不可或缺的地位。
图 1:展示了一个典型的相接双星结构(来源:网络)
李凯教授团队利用中国科学院国家天文台2.16米和85厘米望远镜,以及山东大学威海天文台1米、50厘米望远镜,对这颗名为TYC 3801-1529-1的小行星进行了多次观测,并收集到了宝贵信息。分析结果表明,这颗TYC 3801-1529-1实际上是目前所知宇宙中质量比最小的一员,其比例仅有0.035,这让它成为一个历史性的发现,挑战了现有的理论边界。此外,由于其自旋角动量与轨道角动量之比以及质量比均超过不稳定边界,使得TYC 3801-1529-1成为一个潜在的人类历史上的第一例突破点,将来需要长期监控以跟踪其未来演化情况。
图 2:左侧展示的是威海一米望远镜收集到的光变曲线与理论预测曲线之间惊人的对照;右侧则是使用2.16米望远镜获得视向速度曲线后进行拟合处理
此次卓越成就得到了国家自然科学基金、山东大学齐鲁青年学者项目等多个项目的大力支持。这项工作不仅推动了现有知识领域内关于恒星内部结构和最小质量比限制的问题,还提供了一些新的线索,为解开剩余未知问题打下坚实基础,同时也激励着更多年轻学者投身到这一充满挑战与机遇丰富的领域中去探索前沿科技边疆。