银河系发现“重量级”双星系统

东苑

一组天文学家结合哈勃太空望远镜的存档数据与最新观测结果，对双星系统 NGC 3603-A1 完成了精确测量。该系统中一颗恒星的质量约为太阳的 93 倍，另一颗则约为太阳的 70 倍，二者共同构成了银河系中已发现的质量最大的双星系统之一。



据IT之家了解，这一系统真正非凡之处在于其轨道运行速度。两颗巨型恒星围绕彼此旋转一周仅需 3.8 天。相比之下，当地球围绕太阳完成一次公转（即一年）时，这两颗恒星已完成近 100 次轨道运行。它们的近距离与庞大的体积产生了强烈的相互作用，而这种作用正持续改变着两颗恒星的状态。

发现这一双星系统耗费了研究团队数年时间，且关键观测结果来自一位意外贡献者。2020 年夏季，新冠疫情期间，卡尔顿学院本科生萨拉・博丹斯基在洛厄尔天文台远程工作时，从哈勃望远镜的旧数据中发现了此前分析中被遗漏的细节。

“萨拉的研究为项目推进提供了可能。她发现了所有人都忽略的现象：当两颗恒星以最大速度朝向或远离地球运动时，部分光谱特征会出现双重信号。若没有这一发现，项目可能至今仍停滞不前。”洛厄尔天文台的菲尔・梅西博士表示。

这一观测结果至关重要，因为它揭示了原本被认为是单颗模糊恒星的天体实际具有双星属性。该系统位于恒星密集的 NGC 3603 星团中 —— 这是银河系中恒星形成活动最活跃的区域之一，而只有借助哈勃望远镜极高的观测清晰度，才能分辨出这一双星系统的结构。



这两颗恒星质量巨大且能量充沛，特征与沃尔夫 - 拉叶星极为相似。通常而言，沃尔夫 - 拉叶星是演化后期的年老巨星，会通过强烈的恒星风将外层物质抛射出去。但 NGC 3603-A1 系统中的两颗恒星实际上仍处于年轻阶段，这一发现表明，极端环境可能导致大质量恒星呈现出远比实际演化阶段更“年老”的特征。

两颗恒星之间的相互作用，为人类揭示了恒星演化的有趣过程。其中质量较小的恒星似乎从质量更大的伴星那里“窃取”了物质，这一过程也导致它的自转速度加快。这种物质转移现象对于理解大质量恒星的长期演化至关重要，同时也为探索它们的最终命运提供了关键线索。

“对于质量最大的那些恒星，天文学家通常只能依靠约束条件有限的模型来‘估算’其质量。但本研究聚焦的这类特殊双星系统，让我们能够对恒星质量进行更基础、更精准的测量。”卡尔顿学院的萨拉・博丹斯基说道。

NGC 3603-A1 这类大质量双星系统是双黑洞的“前身”，这些双星系统最终可能演化成双黑洞，而双黑洞合并时会产生引力波。自 2015 年起，科学家已成功探测到这类引力波信号。因此，深入了解这类恒星系统的演化关系，有助于天文学家预测未来黑洞合并事件可能发生的时间与位置。

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