像90年代一样，双星又重新流行起来了

　　图为盖亚太空望远镜观测双星系统。（图片来源：uux.cn/SALT/ESA）

　　据美国太空网（Robert Lea）：一些90年代的潮流已经出现了非常受欢迎的回归；其他人，没有人需要再看到。然而，与（希望如此）被扔进垃圾箱的磨砂尖端、宽松的扎染衬衫、固定电话和pog不同，双星正在重新出现，值得研究。而且一刻也不为过。

　　简而言之，双星在理解恒星演化过程中起着至关重要的作用。它们还可以增强我们对奇异天体物理现象的理解，比如标志着黑洞和中子星诞生的超新星爆炸。然而，多年来，双星研究一直被忽视，就像你抽屉里的那个古老的Tamagochi一样。

　　值得庆幸的是，哈佛大学和史密森天体物理中心（CfA）的研究人员卡里姆·埃尔·巴德里证实，双星复兴正在进行中。

　　El Badry告诉Space.com：“我认为很多天文学家认为双星是一个已经解决的问题，没有星系形成、宇宙学或系外行星等天体物理学领域那么令人兴奋。这是一个古老的领域，所以经过200年的研究，大约15年前，大多数重要问题似乎都得到了回答。现在双星的回归比90年代的趋势更强大！”

　　他将双星的回归归功于欧洲航天局的恒星测绘太空望远镜盖亚收集的十年宇宙数据。

　　盖亚于2013年发射升空，执行一项任务，对整个银河系及其他星系的10亿颗恒星进行详细测量。通过绘制这些恒星的运动、亮度、温度和成分，盖亚的目标是创建有史以来最精确的宇宙后院三维模型。

　　盖亚的最新数据下降发生在2023年10月10日，包含了18亿颗恒星的数据。令人难以置信的是，这只是太空望远镜第四次主要数据下降的一种体验，被称为盖亚数据发布4（DR4）。盖亚的力量归功于一种名为“天体测量学”的技术，该技术几乎是为研究恒星及其伴星而量身定制的。

　　El Badry说：“天体测量测量与恒星的距离，并检测它们在天空中因双星伴星而产生的‘摆动’。”。“盖亚数据集的庞大体积意味着它包含了许多前所未有的东西：盖亚已经为我们提供了比以前所有任务多50倍的双星轨道解决方案。”

　　盖亚太空望远镜的插图引发了人们对双星的新兴趣。（图片来源：uux.cn/ESA）

　　当两个变成一个

　　尽管我们熟悉（并且可以理解地倾向于）单恒星系统，但由于我们围绕着这样一个孤独的恒星体运行，双星在银河系中比人们想象的更常见。大约50%的太阳大小的恒星与双星伴侣共存，而对于质量更大的恒星，这一比例会增加到75%左右。

　　“超过一半的恒星是双星！”El Badry说。“所以，如果你想了解‘典型’恒星的进化，你需要考虑它们同伴的存在。”

　　这些双星系统为科学家提供了研究单个恒星周围看不到的现象的机会，比如太阳。这包括从恒星到其双星伴侣的质量转移过程中发生的事情，这些事件导致一颗恒星从双星系统中被踢出。这些系统还可以帮助我们了解当恒星盘旋在一起并合并为一颗恒星时会发生什么。

　　盖亚的数据通常也可以揭示双星相互绕轨道运行的距离，即使这些距离很宽，也能比其他任务在更宽的双星分离范围内提供更好的图像。

　　El Badry解释道：“双星让我们有机会通过恒星对彼此的引力效应直接测量恒星质量，否则我们无法做到这一点。”。“这表明，存在大量的双星，其中两颗恒星的质量几乎完全相同，即使相距地球和太阳之间数百到数千倍的距离。”

　　然而，盖亚不仅在其物理揭示的恒星双星数量上具有影响力。欧空局的航天器还为我们提供了对双星整体距离的更好估计，El Badry说这之前是天体物理学的“主要障碍”。

　　一颗“正常”恒星位于一个黑洞质量从前者到后者的双星系统中（图片来源：uux.cn/ICRR）

　　盖亚的数据还可以告诉我们一些关于双星系统的信息，在双星系统中，恒星被更奇异的东西围绕，比如白矮星、中子星或黑洞。这些系统在其组成部分相互缠绕时会发出引力波。

　　El Badry说：“双星还可以让我们通过黑洞对发光伴星的引力效应来探测到黑洞等暗天体，否则我们就看不到这些暗天体。”他补充道，这可以帮助天文学家更好地了解正常恒星有黑洞伴星的常见情况，以及这些极其奇异的系统是如何形成的。

　　双星研究的复兴恰逢其时，恰逢人们重新燃起了对了解这些系统是如何形成的兴趣——这是由最近探测到的黑洞和中子星双星合并产生的引力波引发的。

　　双星的未来看起来很光明，El Badry实际上希望90年代的一些趋势可能有一天会出现类似的复苏。

　　CfA的研究人员表示：“我希望翻盖手机，不用写很多电子邮件，辣妹组合都能卷土重来。”。“我不太喜欢看到低腰牛仔裤和在每一部青少年电影中把卷发等同于‘丑’的回归。”

　　El Badry对盖亚双星十年数据的回顾发表在论文库网站arXiv上。