在行星状星云中发现超近距离恒星

一个国际天文学家小组发现了两颗双星中的一颗，双星在三个多小时内围绕对方完成了一个轨道运行，位于行星状星云M3-1中。值得注意的是，这些恒星可以驱动新星爆炸，这是一个完全出乎意料的事件，基于我们目前对双星演化的理解。由加拿大天体物理学会和拉古纳大学的大卫·琼斯领导的研究小组在《皇家天文学会月报》上报告了他们的发现。行星状星云是由气体和尘埃组成的发光外壳，它们像我们的太阳一样，是由恒星的外层形成的，在演化的最后阶段被抛出。在许多情况下，与附近伴星的相互作用在这种物质的喷射和由此产生的行星状星云中复杂结构的形成中起着重要作用。

博科园-科学科普：行星状星云M3-1位于大犬座，距离约14000光年，M3-1是双星中心恒星的候选恒星，因为它具有突出的喷流和细丝结构是这些双星相互作用的典型特征。使用位于智利的欧洲南方天文台(ESO)的望远镜，琼斯的团队在几年的时间里观察了M3-1。在此过程中发现并研究了星云中心的双星。南非大望远镜研究员、这项研究的合著者布伦特米沙尔斯基(Brent Miszalski)说：我们知道m3-1必须容纳一颗双星，所以开始获取必要的观测来证明这一点，并将星云的性质与形成它的恒星的演化联系起来。

这是哈勃太空望远镜拍摄到的行星状星云M3-1的图像，中心恒星实际上是一个双星系统，轨道周期最短。图片：David Jones / Daniel López – IAC

这两颗恒星靠得太近，无法从地面上分辨出来，因此第二颗恒星的存在是通过观察到组合亮度的变化来推断出来——最明显的是由一颗恒星的周期性日食和另一颗恒星的日食造成亮度显著下降。德国欧洲南方天文台的研究员Henri Boffin解释说：当我们开始观测时，很明显这个系统是双星系统。我们发现在星云中心的那颗显然是单星的恒星的亮度正在迅速变化，知道这一定是由于伴星的存在。研究小组发现，行星状星云M3-1的中心恒星是目前已知的轨道周期最短的双星中心恒星之一，只有3个多小时。ESO的观察还表明，这两颗恒星——极有可能是一颗白矮星，其主序列质量较低——几乎处于接触状态。

因此这两颗恒星很可能经历所谓的新星喷发，这是物质从一颗恒星转移到另一颗恒星的结果。当达到临界质量时，就会发生剧烈的热核爆炸，系统亮度会暂时增加100万倍。波兰尼古拉斯哥白尼天文中心的博士生Paulina Sowicka说：在智利进行了各种观测活动之后，有了足够的数据来理解这两颗恒星的特性——包括质量、温度和半径。这两颗恒星如此接近，如此巨大，几乎彼此接触，真是令人惊讶。一颗新星的爆炸可能在几千年后发生，理论表明，在行星状星云形成后，双星应该很好地分离。

然后需要很长时间才能重新开始相互作用，像novae这样的事件才有可能发生。2007年天文学家在另一个行星状星云中观测到另一种新星爆炸，即新星Vul 2007。2007年的事件特别难以解释，当这两颗恒星足够接近一颗新星时，行星状星云中的物质应该已经膨胀和消散得如此之大以至于不再可见了。在M3-1的中心恒星上发现了另一个类似新星喷发的候选恒星。这个团队现在希望对这个星云和其他类似的星云进行进一步的研究，帮助揭示新星和超新星的物理过程和起源，它们是宇宙中最壮观和最剧烈的现象。

博科园-科学科普｜研究/来自：皇家天文学会

参考期刊文献：《皇家天文学会月报》

DOI: 10.1093/mnrasl/sly142

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