这对叫做Par 1802的全等双星(见插入框中)看起来就象一个单独的光点,因为在猎户座星云(见背景图)中它们彼此之间靠得太近了。
研究发现:一对处于婴儿期的巨型恒星被认为是全等双星;但很奇怪,它们的诞生时间却相差50万年。
这对新发现的恒星座落在猎户座星云之中。距离地球1500光年的猎户座星云就象附近的一个“恒星产房”,忙乱地进行着生产恒星的活动。1光年就是光在一年之中所穿行的距离,约相当于6万亿英里(10万亿公里)。
观察到这对双星的天文学家们发现,这两颗恒星显示出完全相同的质量和构成成分,使这对恒星上升到全等双星的地位。然而它们的相对亮度及其他物理特性不同,这表明双星系统Par1802中一颗恒星的形成早于另一颗恒星。
在此之前,天体物理学家们一直以为双星大致是同时形成的。可是这对双星并非如此相似,因此详尽记录在6月19日出版的《自然》杂志上的这个发现,将一项创新写进了恒星形成理论之中。
闪烁的婴儿期恒星
范德比尔特大学的天文学家基凡·斯坦桑和威斯康星大学麦迪逊分校的天文学家罗伯特·马蒂厄主持了该研究。
他们对长达15年的观测资料进行了仔细审查,涉及到几千颗恒星,以寻找闪烁的恒星——恒星闪烁说明一颗恒星刚刚遮挡了其伴星。在食双星的情况中,从地球上来看两颗恒星在围绕着一条侧向我们的轴旋转。两颗恒星周期性地出现互食现象,也就是说它们互相从彼此前面经过。
果然,研究人员在这对新发现的食双星座落的地方观察到光线变暗的情况。
两颗恒星都大约是太阳质量的41%。天文学家们估计一颗恒星可能比另一颗约大10%,但是每颗恒星都大约是太阳大小的1.7至1.8倍。
这些观测是从亚利桑那州基特峰国家天文台进行的,而且还利用了智利托洛洛山美洲天文台的中小孔探察望远镜系统(SMARTS)。
恒星遗传学
据斯坦桑说,类似人类的遗传物质,恒星的质量和构成成分也关乎其命运。人类中的同卵双生,来自同一个卵子,携带着相匹配的DNA以及随之而来的一切,包括一模一样的相貌。
天文学家们对于两颗质量相同、互相环绕的恒星也是这样认为的。
“质量是恒星的物理特征,该特征最有可能决定恒星将如何经历一生。质量就是恒星的命运,”斯坦桑告诉太空网的记者说,“如果两颗恒星质量相同,它们的命运应该是一样的,或者说我们原以为是一样的。”
斯坦桑和马蒂厄发现了一些明显的区别:一颗恒星的亮度是其伴星的两倍。在这对引人注目的双星中,其中一颗的表面温度也比其孪生弟约高出300度。
诞生的次序
这些特征对于天文学家们提出的有关恒星诞生次序的设想具有意义。
天文学家们认为,设想情况是这样的:
在猎户座的恒星孕育所里,由气体和尘埃构成的朵朵云团在其自身的重力作用下慢慢地塌缩,也就是相当于“天空中的受孕过程”。随着气体和尘埃云团的凝缩并变得越来越小,云团开始升温,直到最终亮起来成为发育成熟的恒星。
斯坦桑说,多数云团大约在同一时间产出新生恒星。但是对于这对新发现的双星来说,其中的一颗很可能比其同胞弟早诞生了约50万年。
这意味着,在形成过程方面,年龄较长的恒星可能稍早于其同胞弟,所以已经散失了其中的部分热量,而且收缩得也更多。这样就解释了为何其中一颗恒星(年龄较长的那颗)体积较小,温度较低,而且比起较年轻的那颗,光线也变得更暗淡。由于年龄较长的那颗恒星收缩更多,它在较小的包装空间内塞进了同等的质量。
“在这一点上,我们给出的最令人满意的解释是:我们观察到这些物理特性的差别,其原因在于这对双星在诞生次序上有先后之分,”斯坦桑说,“其中一颗比另一颗诞生得早一些。”
斯坦桑说:“我们还不能确定两颗恒星在孕育所时所发生的情况,是否一颗会比另一颗摄取的养分更多呢?”
天文学家们推测,尽管食双星并不太常见,但是恒星往往是成对出现的。然而斯坦桑表示,除了这对之外,要想发现互食的全等双星无异于同大海捞针。