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科技日報記者 趙漢斌
記者13日從中國科學院云南天文臺獲悉，該臺研究人員利用吸積致塌縮型超新星原理，揭示了一類特殊低質量X射線雙星的形成機制。4月出版的《英國皇家天文學會月刊》發表了相關成果。
此前，科學家發現了此類特殊的低質量X射線雙星，是由一顆強磁場、自轉較慢中子星和一顆小于0.1倍太陽質量的伴星組成的短軌道間距雙星系統。然而在形成過程中，伴星的極小質量和較短的軌道間距，意味著已經向另一顆星轉移了較多的物質；同時，中子星的強磁場和慢速自轉，意味著還幾乎沒有吸積過伴星的物質轉移，顯然存在矛盾。
氧氖鎂白矮星+氦白矮星系統通過吸積致塌縮形成極致密X射線雙星的演化示意圖。云南天文臺供圖
40年前，天文學家就已提出吸積致塌縮型超新星的概念，即氧氖鎂白矮星質量增加到其質量極限時塌縮為中子星的過程，可自然地解釋上述矛盾，當白矮星質量達到其質量極限時，就會發生吸積致塌縮型超新星爆發，白矮星將塌縮為一顆中子星。但該理論解釋一直存在一個問題：之前的吸積致塌縮型超新星前身星模型下形成的中子星雙星系統中，伴星質量都遠大于0.1倍太陽質量，無法解釋上述提到的這類雙星系統的形成。
為解決這一問題，中國科學院云南天文臺劉棟棟副研究員和王博研究員系統研究了形成吸積致塌縮型超新星的“氧氖鎂白矮星+氦白矮星”通道，成功解釋了“中子星+極小質量伴星”的形成難題。當伴星再次充滿洛溪斑后，將向中子星轉移物質，這時的雙星系統表現為極致密X射線雙星。
極致密X射線雙星是一類軌道周期小于1小時的低質量X射線雙星，是重要的引力波源。4U 1626-67是一個典型的新形成的“中子星+極小質量伴星”系統，也是極致密X射線雙星系統。雖然還有一些性質有待詳細研究，但“氧氖鎂白矮星+氦白矮星”通道已成功再現了該系統形成。結合前人星震學研究的結果，研究人員還推測另一極致密X射線雙星很可能來源于伴星為氦白矮星的演化通道。
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