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(資料圖)

據(jù)云南天文臺(tái)官網(wǎng)消息，近期，云南天文臺(tái)大樣本恒星演化研究團(tuán)組李振威博士與合作者，利用最新得到的物質(zhì)交換穩(wěn)定性判據(jù)，并結(jié)合雙星星族演化模型，對(duì)銀河系內(nèi)雙白矮星星族的物理性質(zhì)進(jìn)行了細(xì)致研究。該研究成果于 1 月 14 日發(fā)表于《天文與天體物理》（Astronomy & Astrophysics）雜志上。

白矮星是宇宙中一種古老的化石，對(duì)研究恒星演化及星系恒星形成歷史具有重要意義。雙白矮星是由兩顆白矮星相互繞轉(zhuǎn)組成的雙星系統(tǒng)，在許多領(lǐng)域中扮演著重要角色。雙白矮星的并合可以產(chǎn)生作為宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)燭光的 Ia 型超新星。一些密近雙白矮星的軌道周期僅為幾分鐘，是未來空間引力波探測(cè)器的重要目標(biāo)源。此外，雙白矮星的形成對(duì)理解雙星演化、潮汐效應(yīng)、物質(zhì)轉(zhuǎn)移，以及公共包層演化具有重要作用。

雙白矮星在形成過程中，至少要經(jīng)歷一次雙星物質(zhì)交流，而物質(zhì)轉(zhuǎn)移的穩(wěn)定性直接決定了雙星的最終演化產(chǎn)物。早期研究中，人們大多采用多方模型給出的雙星物質(zhì)轉(zhuǎn)移穩(wěn)定性判據(jù)。近年來，葛宏偉等人通過建立絕熱物質(zhì)損失模型（Ge 模型），給出了恒星在不同演化狀態(tài)下物質(zhì)轉(zhuǎn)移穩(wěn)定性判據(jù)。相比于多方模型給出的結(jié)果，新的判據(jù)認(rèn)為恒星在巨星支發(fā)生物質(zhì)轉(zhuǎn)移更趨向于動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。因此，當(dāng)采納新的物質(zhì)轉(zhuǎn)移穩(wěn)定性判據(jù)后，雙白矮星的性質(zhì)將會(huì)發(fā)生根本性改變（見圖 1）。

基于最新的物質(zhì)轉(zhuǎn)移穩(wěn)定性判據(jù)，科研人員成功構(gòu)造了銀河系內(nèi)雙白矮星星族。理論計(jì)算表明，Ge 模型可以更好地重現(xiàn)觀測(cè)雙白矮星的并合率分布（見圖 2 左）以及含有極低質(zhì)量白矮星的雙星并合率分布（見圖 2 右）。此外，他們發(fā)現(xiàn)利用新的物質(zhì)轉(zhuǎn)移穩(wěn)定性判據(jù)可以較好地解決早期理論模型中雙白矮星空間密度與觀測(cè)不符的矛盾。在此基礎(chǔ)上，科研人員進(jìn)一步研究了雙白矮星并合對(duì) Ia 型超新星的影響及雙白矮星的引力波輻射性質(zhì)，為相應(yīng)觀測(cè)提供了理論支撐。該結(jié)果證實(shí)物質(zhì)轉(zhuǎn)移穩(wěn)定性對(duì)雙白矮星星族的影響是決定性的。新的物質(zhì)轉(zhuǎn)移穩(wěn)定性判據(jù)更好地支持觀測(cè)約束。

該研究成果受到國家重點(diǎn)研究計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

圖1：雙白矮星形成示意圖。MS —主序星，AGB —漸近巨星支，WD —白矮星，CE —共有包層。

圖2：雙白矮星并合率分布。左圖計(jì)算了所有雙白矮星的并合率，右圖僅計(jì)算含有極低質(zhì)量白矮星（ELM WD）的雙白矮星并合率。

環(huán)球精選！我國研究人員成功構(gòu)造銀河系內(nèi)雙白矮星星族

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