主星将“吸星大法” 郭守敬望远镜发现了一种罕见的新型灾变变星

夜空中闪耀的星星也会“吸引星星”吗？

8月29日，记者从中国科学院国家天文台获悉，基于郭守敬望远镜(LAMOST)的观测数据，研究人员发现了一种非常罕见的新型灾变变星。该天体命名为LAMOST J0140355 392651，其伴星正处于向极低质量白矮星演化的过渡阶段。此前，一些理论预言了这种过渡性灾变变星的存在，但这种过渡性灾变变星在天文学上从未被观测到。

郭守敬望远镜成功捕获的这种罕见类型的灾变变星，证实了这种过渡性灾变变星的存在。同时，也为进一步了解灾变变星的形成和演化历史提供了实质性的证据。相关研究成果在线发表于国际学术期刊《皇家天文学会月刊》。

白矮星主星将“吸星大法”

灾难变星是指一类具有双重身份的天体，既是双星又是变星。灾难性变星在研究恒星物理的许多前沿问题方面具有独特的优势。典型灾变变星的主星是白矮星，其伴星通常是晚型主序列星。在特殊情况下，它也可能是一颗正在演化的巨星，甚至是一颗白矮星。

“灾难性变星作为双星系统，轨道周期非常短，大部分周期不超过10小时；灾难性变星也具有变星的特征，其亮度会随时间发生显著变化。”中国科学院国家天文台研究员赵永恒说。

有趣的是，在大部分大灾变变星中，白矮星主星也会“吸收星解”，它与主序列伴星之间存在持续的物质转移。“具体来说，贪婪的主星不断从质量更高的伴星积累和兼并物质，并在主星周围形成吸积盘。”赵永恒解释道。

那么，天文学家如何寻找这样的天体呢？

赵永恒说，作为双星系统，灾变变星在光谱上表现出显著的发射特征；作为变星，灾变变星光度有明显的星等变化；这些独特的性质为寻找这一特殊天体提供了可追溯的观测基础。

“到目前为止，研究人员已经通过光线变化、光谱特征和颜色来寻找灾难性的变量。灾变变量样本的发现来自各种渠道。最直接有效的方法就是利用灾变变量的爆发性特征，尤其是矮星。搜索。”赵永恒说，郭守敬望远镜的大尺度光谱巡天工程为利用光谱特征寻找灾变变星提供了优越的资源。

基于郭守敬望远镜的光谱数据库，研究人员对灾变变星进行了全面的搜索，先后发现了245颗灾变变星，极大地丰富了现有的灾变变星样本。

赵永恒说，随着越来越多的灾变变星样本被发现，一些极其罕见甚至只出现在理论预言中的天体相继被挖掘出来，这些剑走偏锋的灾变变星不断刷新着天文学家对此类天体的认知。

挑战传统法律的特殊明星

在大灾变变星的双星系统中，能够“吸收恒星溶液”的白矮星主星不断吸积伴星的物质。在灾变变星的演化过程中，这种持续的物质交换起着至关重要的作用。

研究表明，对于大多数轨道周期小于6小时的灾变变星，伴星的质量、半径、温度、光度和质量损失率等性质与双星系统的轨道周期有一定的经验关系。

“这种经验关系可以说是研究短周期灾变变星的指挥棒。我们可以通过光学曲线或时间序列光谱观测获得双星的轨道周期。通过轨道周期，我们可以计算出灾变变星的其他属性

“新发现的异常灾变变星轨道周期为3.81小时，属于短周期灾变变星范畴，但其温度和质量与对应双星轨道周期的关系与传统伴星的经验规律完全不符。”赵永恒说。

这使得天文学家不得不重新审视这颗特殊恒星的身份。

为了彻底确定它的轨道和相关属性，研究团队对多台望远镜观测到的数据进行了分析，最终发现新天体是一颗处于演化过渡阶段的罕见灾变变星，它的伴星不是主序列星，而是一颗恒星不断膨胀的氦核。

基于双星演化模型，研究人员推测，当这颗灾变变星的伴星开始向白矮星主星质量转移时，已经完成了主序列阶段，经历了明显的演化过程。

此外，通过进化模型的计算，研究人员预测这颗双星的质量转移将很快结束，然后伴星将进化成质量非常低的白矮星。“也就是说，这颗暴力变星的伴星处于恒星氦核和质量非常低的白矮星之间的过渡状态。”赵永恒补充道。

赵永恒强调，这种过渡性的灾变变星以前在理论上有过预言，但从未被观测到。郭守敬望远镜凭借自身在寻找稀有天体方面的优势，首次观测到了它的存在。