李凯教授团队在山东大学空间科学与技术学院的努力下,成功发现了目前宇宙中质量最小的相接双星,这一研究成果发表在国际著名期刊《Astronomy Astrophysics》上,以“Detection of the lowest mass ratio contact binary in the universe: TYC 3801-1529-1”为题。这项研究得到了国家天文科学数据中心青年数据科学家项目的支持。相关论文可以通过点击这里链接访问。
相接双星是指两颗子星距离极近且具有共同包层,表现出强烈的相互作用,这使它们成为研究极端物理条件下恒星结构和演化的理想实验室。理论预测存在一个质量比下限,大约在0.04到0.07之间,当其低于这一阈值时,相接双星将会并合,并产生亮红新星爆发。不过,只有V1309 Sco这一例曾被确认为发生过并合事件,因此,对于极小质量比相接双星进行深入研究至关重要,它不仅能帮助精确确定相接双星的最小质量比,而且对于寻找潜在并合候选体以及理解亮红新星形成机制具有不可替代的地位。
图1展示了一组网络图片中的示意图,说明了相接双星的情况。
李凯等人利用中国科学院国家天文台2.16米和85厘米望远镜,以及山东大学威海天文台1米、50厘米望远镜对TYC 3801-1529-1进行了多次观测。分析结果显示,该系统拥有仅为0.035的小质量比,是目前已知宇宙中最小量级的同类现象,不仅超越了当前理论预言,还挑战了我们对稳定性和最低质量界限认识。此外,由于其自旋角动量与轨道角动量比例及质量比都超过不稳定边界,这个目标被视作可能发生并合事件的一个潜在候选者。因此,对此目标长期监控对于了解未来的演化过程至关重要。这项工作不仅对现有的相连二元系稳定性和理论界限提出了挑战,也引发了一系列关于恒星内部结构的问题,同时,为探究并合条件以及亮红色变型巨蟹座变光恒球(LRGB)原理提供了新的线索。
图2左侧展示的是威海一米望远镜所记录的一条光度变化曲线与理论模型曲线比较,而右侧则是2.16米望远镜捕捉到的视向速度变化曲线拟合情况。
该项目获得来自国家天文科学数据中心青年数据科学家项目、国家自然科学基金以及山东大学齐鲁青年学者计划等资助机构支持。