米兰-中外学者发现首个白矮星+超冷亚矮星双星系统—新闻—科学网

太阳四周的年夜大都恒星都是由不异品貌的元素组成的。但有一类被称为亚矮星的罕有的天体，其碳和铁等重元素的含量要少很多。这些亚矮星中温度最低的被称为超冷亚矮星，包罗小质量恒星与褐矮星。超冷亚矮星很难被研究描绘。它们不但昏暗且跟着时候的推移而冷却，并且它们的春秋没法被直接丈量。

不外，这一困难近日被霸占。10月5日，记者从南京年夜学得悉，该校张曾华副传授领衔的国际研究团队比来发现了首个白矮星+超冷亚矮星双星系统VVV1256-62AB，并将其春秋肯定为约105亿年。其伴星VVV1256-62B同样成为首个春秋基准L型矮星。相干功效近日颁发在国际学术期刊《皇家天文学会月刊》。

VVV1256-62AB的艺术构思图。左为冷白矮星 VVV1256-62A，右为超冷亚矮星 VVV1256-62B。图片来历：钟嘉欣、张曾华

同频共振，相伴相生

“VVV1256-62B最初被认定为超冷亚矮星，是由于它有很高的角速度。”论文的通信作者兼第一作者张曾华介绍。VVV1256-62B构成在一个距离太阳250光年的宽距双星系统中，其主星是一颗冷白矮星VVV1256-62A。这两颗星相距约1400个天文单元，即地球与太阳之间的距离，绕行周期约为6万年，它们在星空以不异的速度和标的目的活动。

2019年，张曾华等人利用欧洲南边天文台的甚年夜千里镜 （VLT）不雅测了VVV1256-62B的光学和近红外光谱，并将其确认为L3型的超冷亚矮星。

“此前，因为VVV1256-62A在红外波段太暗，且位在布景星较多的银盘区域，因此没有被探测到。但荣幸的是，VVV1256-62A和B在光学波段都足够敞亮，所以它们后来被欧洲太空局的盖亚空间天文台探测到了。”张曾华说。

在此次研究中，科研团队经由过程这些数据，清晰地阐发出这两颗天体在不异的距离以不异速度和标的目的移动，所以确认了它们是个宽距双星系统。科研团队同时发现，今朝VVV1256-62A和VVV1256-62B正颠末太阳四周区域，以约406千米/秒的速度阔别银河系中间。

“这对双星的速度很是高，但还不足以逃离银河系。是以，我们可以或许按照其当前位置、距离、角速度和径向速度来计较其在银河系中的轨道。”论文合著者、加泰罗尼亚理工年夜学罗伯托 拉迪博士说。该双星的银河系轨道沿着银盘散布且偏疼率很年夜，每4亿年颠末距离银河系中间3千光年的轨道。因为该双星的速度如斯之高，它们在最远点时距离银河系中间10万光年。这类偏疼轨道的发源尚不明白，但可能与原位内层银晕的存在或银河系与卫星星系曩昔的归并有关。

生在约105亿年前，温度比太阳低

确认了两颗星的关系和活动轨迹后，它们的“身份”信息成为科研团队另外一个存眷点。

“我们凡是假定超冷亚矮星的春秋在80亿至140亿年之间，就像银河系晕中的其他恒星一样。但这一假定从未获得不雅测证实。”张曾华说。VVV1256-62AB的发现，为科研人员供给了经由过程白矮星估算超冷亚矮星春秋的机遇。

“两颗星假如组成一个双星系统，凡是被认为是同时降生的。白矮星的春秋相对轻易肯定。我们建模后计较出VVV1256-62A的春秋约为105亿年。”张曾华说。这意味着VVV1256-62B的春秋也约为105亿年。

“这个春秋是首个亚太阳金属品貌的L型矮星春秋基准，也是描绘其它超冷亚矮星和校准年夜气模子的主要参考。”论文合著者、加州年夜学圣迭戈分校亚当 布尔加瑟传授说。

这两颗“高龄”的星，还一颗“高冷”的心。研究团队操纵双子座南天千里镜不雅测到了VVV1256-62A的光学光谱。研究论文合著者、英国莱斯特年夜学莎拉 卡斯韦尔博士说：“这条光谱看起来没有特点谱线，由于这颗白矮星太冷。”

这颗星事实有多冷？团队经由过程白矮星年夜气模子与暗能量拍照机银盘巡天、天文可见光和红外巡天千里镜的银河变星巡天的不雅测数据拟合得出，VVV1256-62A的温度约为4150摄氏度。

“它低在太阳的5500摄氏度，在可见光下应当呈浅橙色，而不是像年夜大都温度更高的白矮星那样，呈白色或蓝色。”张曾华说。

同时，团队按照VVV1256-62B的光谱与年夜气模子的拟合得出，VVV1256-62B的温度约为2000摄氏度，其氢和氦以外的重元素含量仅为四周恒星平均程度的15%。是以，VVV1256-62B的年夜气可能比通俗超冷矮星更透明。

另外，团队发现VVV1256-62A的质量是VVV1256-62B的7倍，但直径只有VVV1256-62B的七分之一。这意味着，VVV1256-62A密度更年夜，其概况重力也比超冷亚矮星的高很多。

张曾华说：“超冷亚矮星很罕见、光度低、温度低，所以很难被不雅测发现和研究。VVV1256-62AB的发现很是不测，可是它对我们描绘超冷亚矮星和研究贫金属超冷年夜气很是有帮忙。”

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