在浩瀚的宇宙中,有一类特殊的天体系统——共生双星,它们以独特的方式相互作用,引发了天文学家的广泛关注。其中,位于天箭座的HM Sge双星系统,更是因其不寻常的行为成为了研究的热点。
HM Sge,这个距离地球约3400光年的双星系统,曾在1975年爆发了一场壮观的新星事件。在那段时间里,它的亮度急剧增加,从原本难以察觉的+17等亮度跃升至+10.5等,使得即便是小型望远镜也能捕捉到它的光芒。这一变化,相当于亮度提升了约250倍,让HM Sge成为了夜空中一颗耀眼的明星。
艺术家笔下的HM Sge双星系统概念图,生动地描绘了红巨星向白矮星输送物质的场景,以及围绕白矮星形成的吸积盘。这些物质在吸积盘上不断累积,直至一次性大量落入白矮星,引发剧烈的热核爆炸。
然而,HM Sge在爆发后并没有像大多数新星那样迅速变暗,而是维持了多年的亮度高峰,直到20世纪80年代中期才开始逐渐暗淡。这一异常现象引起了天文学家的极大兴趣,他们纷纷利用各种望远镜对HM Sge进行观测,试图揭开其背后的秘密。
最新的研究成果来自哈勃太空望远镜和美国国家航空航天局已退役的索菲亚平流层红外天文台的数据。研究团队发现,自1985年以来,HM Sge系统逐渐变暗的原因可能与红巨星的行为有关。作为一颗米拉型变星,红巨星以约534天的周期发生脉动,可能导致更大的质量损失和尘埃喷发,进而阻挡了部分光线。
研究团队还注意到,白矮星的温度在过去几十年里有所上升,从约20万摄氏度升至25万摄氏度。这一变化表明,尽管双星系统的整体亮度在减弱,但白矮星却变得越来越热。这一温度升高的原因目前仍是个谜,但为天文学家提供了新的研究方向。
索菲亚平流层红外天文台首次在共生双星系统中探测到了水蒸气的发射线。这一发现不仅有助于测量吸积盘的特性,还为理解共生双星系统的物理过程提供了新的线索。水分子以每秒29公里的速度运动,暗示着它们沿着吸积盘边缘流动的速度。
HM Sge系统的演化过程也备受关注。据推测,该系统中的两颗天体曾是两个类太阳恒星,其中一颗质量稍大,更快消耗核燃料并演化为红巨星和白矮星。另一颗恒星则演化稍慢,但也在沿着相同的轨迹前进。红巨星转变过程中引起的引力剧变可能会使两颗白矮星接近,若两者相撞,将以Ia型超新星的形式爆炸。然而,这一事件可能需要几亿年甚至数十亿年才会发生。
通过对HM Sge系统的深入研究,天文学家不仅增进了对共生双星系统的理解,还为探索宇宙中的其他天体现象提供了宝贵的经验。这一领域的研究仍在继续,未来或许会有更多关于HM Sge和其他共生双星系统的惊人发现。