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  2013年10月21日 星期 放大 缩小 默认 3 上一篇  下一篇 4 >>现代快报网
星星也怕寂寞

  上一次我们提到,天上的星星,那些发光发热的恒星,诞生的时候大部分不是独生子女而是孪生子。在天文上,我们称它们为双星。对双星的严格数学、物理定义非常复杂。简单地说,两颗星的运动都受对方的引力影响,就像两个人一样。

  彼此能相互影响的两个人才算是有关系的两个人。双星的观测更复杂。我们可以想象,人用不同的角度看不同位置的两颗星,其效果是不同的。如果两颗星,它们的轨道正好都是侧面对我们,就像日全食的时候月亮与太阳的位置,那么当星星非常远的时候,我们能看到的仅仅是其中一颗较亮的星亮度会有变化。这是双星极端的例子,称为食双星。

  对我们来说,最容易观测的双星就是用望远镜一看,本来一颗星星变成了两颗。这样的双星称为目视双星。一般星图上标注的双星都是这一类,只要望远镜质量过得去,天气状况良好,这类双星是易于观测的。更复杂一点的,需要用光谱来鉴别,这是天文学家的事情。

  食双星是业余天文学家与天文学家更感兴趣的天体。因为对它们的观测充满了挑战。我们无法直接把两颗星星分辨出来,但我们可以记录星星亮度的变化,通过物理模型把两颗星的大小、运动周期反推出来。

  在双星系统中,质量大的那一方,常常会用引力把质量小的那一方的物质吸过来。在天文上,我们称为吸积。吸积是个非常复杂的物理过程,简单地说,一方的物质,通过某个关键区域后,在另一颗星星的附近形成一个盘,这个盘我们叫作吸积盘。物质通过吸积盘,最后到达另一颗星。首先是物质进入吸积盘,这时候,引力能释放,产生高温高热。简单地说我们能“看”到一些现象。另一件事,两颗星的物质组成、质量大小发生了变化,对恒星来说,它们的燃料有了根本的不同,所以恒星演化的进程发生了改变。或加速成长或返老还童。

  如果双星系统,其中一个是黑洞,会怎样?如果两个都是中子星呢?事实上这样的双星系统层出不穷,很多X射线双星,它的吸积天体就是中子星或黑洞。而1993年的诺贝尔物理学奖就是授予了1974年发现双脉冲星(双中子星)的Taylor教授。这个双星系统,是研究广义相对论效应最好的实验室。

  最近关注的太阳系外行星的搜寻,主要的技术是与食双星观测研究类似的。

  无论是两颗星,还是两个人,他们的关系都同样是各有千秋,不可复制。

  李旻

  江苏省天文学会秘书长,曾任南京大学天文与空间科学学院中心实验室主任。长期兼职天文科普活动,组织的2009国际天文年天文学100小时活动,获得由国际天文学联合会与联合国科教文组织共同颁发的两项大奖。

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