IT之家 9 月 10 日消息，一組天文學家結(jié)合哈勃太空望遠鏡的存檔數(shù)據(jù)與最新觀測結(jié)果，對雙星系統(tǒng) NGC 3603-A1 完成了精確測量。該系統(tǒng)中一顆恒星的質(zhì)量約為太陽的 93 倍，另一顆則約為太陽的 70 倍，二者共同構(gòu)成了銀河系中已發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最大的雙星系統(tǒng)之一。

據(jù)IT之家了解，這一系統(tǒng)真正非凡之處在于其軌道運行速度。兩顆巨型恒星圍繞彼此旋轉(zhuǎn)一周僅需 3.8 天。相比之下，當?shù)厍驀@太陽完成一次公轉(zhuǎn)（即一年）時，這兩顆恒星已完成近 100 次軌道運行。它們的近距離與龐大的體積產(chǎn)生了強烈的相互作用，而這種作用正持續(xù)改變著兩顆恒星的狀態(tài)。

發(fā)現(xiàn)這一雙星系統(tǒng)耗費了研究團隊數(shù)年時間，且關(guān)鍵觀測結(jié)果來自一位意外貢獻者。2020 年夏季，新冠疫情期間，卡爾頓學院本科生薩拉?博丹斯基在洛厄爾天文臺遠程工作時，從哈勃望遠鏡的舊數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了此前分析中被遺漏的細節(jié)。

“薩拉的研究為項目推進提供了可能。她發(fā)現(xiàn)了所有人都忽略的現(xiàn)象：當兩顆恒星以最大速度朝向或遠離地球運動時，部分光譜特征會出現(xiàn)雙重信號。若沒有這一發(fā)現(xiàn)，項目可能至今仍停滯不前。”洛厄爾天文臺的菲爾?梅西博士表示。

這一觀測結(jié)果至關(guān)重要，因為它揭示了原本被認為是單顆模糊恒星的天體實際具有雙星屬性。該系統(tǒng)位于恒星密集的 NGC 3603 星團中 —— 這是銀河系中恒星形成活動最活躍的區(qū)域之一，而只有借助哈勃望遠鏡極高的觀測清晰度，才能分辨出這一雙星系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

這兩顆恒星質(zhì)量巨大且能量充沛，特征與沃爾夫 - 拉葉星極為相似。通常而言，沃爾夫 - 拉葉星是演化后期的年老巨星，會通過強烈的恒星風將外層物質(zhì)拋射出去。但 NGC 3603-A1 系統(tǒng)中的兩顆恒星實際上仍處于年輕階段，這一發(fā)現(xiàn)表明，極端環(huán)境可能導致大質(zhì)量恒星呈現(xiàn)出遠比實際演化階段更“年老”的特征。

兩顆恒星之間的相互作用，為人類揭示了恒星演化的有趣過程。其中質(zhì)量較小的恒星似乎從質(zhì)量更大的伴星那里“竊取”了物質(zhì)，這一過程也導致它的自轉(zhuǎn)速度加快。這種物質(zhì)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象對于理解大質(zhì)量恒星的長期演化至關(guān)重要，同時也為探索它們的最終命運提供了關(guān)鍵線索。

“對于質(zhì)量最大的那些恒星，天文學家通常只能依靠約束條件有限的模型來‘估算’其質(zhì)量。但本研究聚焦的這類特殊雙星系統(tǒng)，讓我們能夠?qū)阈琴|(zhì)量進行更基礎(chǔ)、更精準的測量。”卡爾頓學院的薩拉?博丹斯基說道。

NGC 3603-A1 這類大質(zhì)量雙星系統(tǒng)是雙黑洞的“前身”，這些雙星系統(tǒng)最終可能演化成雙黑洞，而雙黑洞合并時會產(chǎn)生引力波。自 2015 年起，科學家已成功探測到這類引力波信號。因此，深入了解這類恒星系統(tǒng)的演化關(guān)系，有助于天文學家預測未來黑洞合并事件可能發(fā)生的時間與位置。