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這是天文學(xué)家第一次觀察到共有包層演化的直接證據(jù)，這是雙星演化的一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。這一重大發(fā)現(xiàn)為通過(guò)觀測(cè)準(zhǔn)確描述雙星的共有包層演化提供了一種方法。

這項(xiàng)研究于2022年7月7日發(fā)表在英國(guó)《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》（MNRAS）上。

恒星構(gòu)成了宇宙中大部分的發(fā)光天體。據(jù)信，所有恒星中有一半以上是雙星系統(tǒng)的一部分。雙星系統(tǒng)中的兩顆恒星由于其引力的吸引而圍繞對(duì)方運(yùn)行。

恒星天體的命運(yùn)在很大程度上受到雙星系統(tǒng)演變的影響。它經(jīng)常被引用來(lái)解釋天文學(xué)和天體物理學(xué)中的大多數(shù)謎團(tuán)，如不尋常的恒星天體的形成，包括Ia型超新星、雙黑洞和雙中子星等等。

共有包層演化是雙星演化的關(guān)鍵過(guò)程之一。在這個(gè)過(guò)程中，雙星系統(tǒng)的供體星由于質(zhì)量損失而急劇膨脹，從而導(dǎo)致兩顆恒星相互螺旋上升，形成一個(gè)共有包層。這個(gè)過(guò)程決定了雙星系統(tǒng)的后續(xù)演變。如果共有包層被成功噴出，預(yù)計(jì)將形成一個(gè)軌道周期較短的雙星系統(tǒng)。否則，共有包層內(nèi)的兩顆恒星將合并成一個(gè)天體。

1976年，科學(xué)家玻丹·帕琴斯基（B. Paczynski）首次提出了共同包絡(luò)體的假設(shè)。然而，在這之前，人們從未觀測(cè)到雙星共有包層演化過(guò)程。因此，科學(xué)家們很難清楚在雙星演化的共有包層階段到底發(fā)生了什么。

基于澳大利亞國(guó)立大學(xué)2.3米寬視場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡和開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，中國(guó)和澳大利亞科學(xué)家們共同發(fā)現(xiàn)了一個(gè)由熱亞矮星和白矮星組成的雙星系統(tǒng)，命名為J 1920。在這個(gè)雙星系統(tǒng)中，兩顆恒星圍繞對(duì)方運(yùn)行，軌道周期約為3.5小時(shí)，而且越來(lái)越近。

此外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，這個(gè)雙星系統(tǒng)被一個(gè)以每秒約200公里（每小時(shí)45萬(wàn)英里）的速度移動(dòng)的膨脹殼層所包圍。這個(gè)膨脹的殼層被進(jìn)一步證實(shí)是大約1萬(wàn)年前從該雙星系統(tǒng)中噴射出來(lái)的一個(gè)普通包層。在J 1920雙星系統(tǒng)中觀察到的連續(xù)的軌道收縮表明，由包層中兩顆恒星的軌道運(yùn)動(dòng)引起的摩擦可以嚴(yán)重地耗散軌道角動(dòng)量。這是除了磁滯效應(yīng)、引力波輻射和質(zhì)量損失之外的一種新的角動(dòng)量損失機(jī)制。

這一重要發(fā)現(xiàn)的意義在于，它將一個(gè)理論上的想法變成了現(xiàn)實(shí)。科學(xué)家們不僅觀測(cè)到了共有包層演化的第一個(gè)證據(jù)，而且還通過(guò)觀測(cè)準(zhǔn)確地描述了雙星的共有包層演化的特點(diǎn)。