新的会呼吸的星

Arcman

新的会呼吸的星[color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]

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原理 [color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]3 days ago
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在天文学中，脉动星早已为人所知。脉动的恒星会有规律地膨胀和缩小，它们发出的光也并非稳定的。我们的太阳其实也在有节奏地变化。有人说，脉动星好像是“会呼吸的恒星”。

恒星表面的这些有节奏的脉动既会发生在年轻的恒星中，也会发生在古老的恒星中，脉动的周期有长有短，强度也各不相同。

鲸鱼座O（又名“米拉”）是最早被发现的脉动星之一。1596年，David Fabricius观测到它在11个月的周期中，亮度有规律地减弱和恢复。最具有代表性的脉动星还包括盾牌座δ，它是盾牌δ型星（矮造父变星）的原型，这类恒星的光度会因为表面在径向上的胀缩和非径向胀缩两种原因而变化。通过光谱测量，以及对多普勒效应的监测，天文学家能够推断出恒星脉动的机制。

然而，之前所有的脉动星都有一个共同点：在恒星的各个方向都可以观察到这种振荡。直到近日，一个国际团队通过巡天卫星TESS，发现了一颗特殊的全新类型的脉动星，它主要只在一侧半球上脉动。这颗被称为HD 74423的脉动星，是第一颗被发现的单侧脉动星。这项研究已于近日发表在《自然·天文学》上。

                               
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○新发现的脉动星位于一个双星系统中。| 图片来源：Gabriel Pérez Díaz (IAC)

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HD 74423距离地球约1500光年，质量约为太阳质量的1.7倍。这颗恒星一开始受到科学家的关注，是因为它独特的化学成分。悉尼大学Simon Murphy博士介绍：“类似的恒星大多富含金属，但这颗恒星却是颗贫金属星，是一颗非常罕见类型的热星。”

借助TESS的精确数据，科学家发现这颗恒星位于一个近密双星系统中，它身边环绕着一颗红矮星。这个双星系统的轨道周期非常短，只有不到两天（1.6天），较大的恒星被伴星的引力扭曲成了泪滴状。

在不同的时间，科学家能够看到恒星不同的截面。当恒星的同一个半球面向望远镜时，科学家总能看到光度的微小变化，因此他们确认了脉动只在恒星的一侧。

○ 视频来源：Gabriel Pérez Díaz (IAC)

长期以来，人们一直怀疑，近密双星中的潮汐力会改变系统中恒星的脉动轴的方向。早在上世纪40年代，有观点认为一颗近密的伴星能够影响恒星的脉动节奏。上世纪80年代起，人们认为，伴星在理论上能够将恒星的脉动“推”到恒星的一个半球上。近40年来，科学家一直在宇宙中寻找这样的恒星。现在，他们终于找到了一颗。

科学家已经确认，正是HD 74423的“亲密伴侣”，导致了它不寻常的单侧脉动。伴星用它的引力扭曲了振荡。而令科学家惊讶的是，他们观测到，脉动的强度取决于观察恒星的视界角以及双星内部恒星的相应方位，恒星的脉动强度的变化周期与双星的周期非常同步。

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单侧脉动星HD 74423作为这一类斜脉动星的原型，可以帮助研究恒星脉动与潮汐畸变的相互作用。目前还不清楚的是，恒星的脉动是发生在朝向伴星的那个半球中，还是在远离伴星的那一半里，而未来的光谱测量可以帮助进一步了解脉动的更多信息。

虽然这是第一颗被发现的只有一侧脉动的恒星，但科学家相信它并非个例，一定还存在更多这类恒星。

有趣的是，这颗恒星在数据上的异常最初是由民间科学家发现的。这些天文爱好者在TESS公开的数据中探索，帮助天文学家发现了这类全新的脉动星。科学家同样希望，随着观测技术的进步，未来能找到更多类似的系统。

参考来源：http://astronomy.swin.edu.au/sao/downloads/HET611-M17A01.pdfhttps://phys.org/news/2020-03-pulsating-star.htmlhttps://www.nature.com/articles/s41550-020-1035-1https://newatlas.com/space/teardrop-shaped-star-pulsates-one-side-hd74423/