飞马座双星轨道是椭圆 台中研院解开秘辛

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【大纪元2017年03月03日讯】(大纪元记者钟元台湾台北报导)台湾中央研究院天文及天文物理所博士金孝宣和国际团队合作,成功取得天文影像,并推导飞马座是“椭圆”轨道的双星系统。其论文发表于“Nature Astronomy”期刊3月号,并获选为封面故事。

金孝宣主导的国际团队,以先进的阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列望远镜(简称ALMA),取得老年恒星飞马座LL星(LL Pegasi)影像,并使用创新方法推导出其为椭圆轨道的双星系统,首度突破双星系统因周期太长而无法直接测量轨道形状的天文难题。

金孝宣表示:“看到天空中这种美丽的螺旋壳层(spiral-shell)影像,真的很兴奋。我们的观测极精细地呈现出飞马座LL星外围螺旋壳层的三维几何结构,而该图像中各种细节特征,在我们的理论里都能得到令人非常满意的解释。”

飞马座完美螺旋 中研院解开轨道秘辛
飞马座经常出现在神话和占星学中,其中“飞马座LL星 ”具有近乎完美的螺旋结构,更添神秘色彩。中央研究 院和国际团队合作,成功取得天文影像,并推导它是“ 椭圆”轨道的双星系统。左3为论文第一作者金孝宣。(中研院提供)

“哈伯太空望远镜的影像让我们欣赏到美丽的旋臂状结构,但当时照片看到的其实是3维结构投影在2维上。现在因为有了ALMA的数据,我们得以看到3维立体结构的完整呈现。”论文的共同作者之一、美国喷射推进实验室(JPL)的Raghvendra Sahai博士表示。

该研究团队取得的ALMA图像,显示出飞马座LL星周边螺旋壳层气体的空间分布和运动速度,并进而揭示这个巨星的确与旁边的伴星相互绕行,调节着喷发气体的分布。

“我们可以从旋臂彼此的间隔得知,这个双星系统的轨道周期大约是800年,天文学家就算几个世代不停地连续观测这个双星系统,也不见得能侦测到双星到底如何运动。把锁在螺旋壳层图案里的机密解开,是回推出轨道运动的唯一途径。”共同作者之一、中研院天文所副研究员吕圣元表示。

研究团队由ALMA最新取得的飞马座LL星精细图像中发现,螺旋壳层的外观清楚地呈现分岔。进一步将观测得到的3维影像与数值模拟结果相比对,他们首度得出结论认为,此双星系统具备特别长的椭圆轨道,而非先前认为的圆形轨道,这是气体分布这么特殊的成因。

金孝宣说,飞马座LL星引人注目的螺旋壳层图案仿佛是大自然留下的清楚讯息,揭开中心恒星如何运动的真相。接下来,为了探索宇宙的奥秘,天文学家还要迎接许多挑战。

责任编辑:明书阁

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