近期，中國科學(xué)院云南天文臺(tái)雙星與變星研究團(tuán)組博士研究生李福興和導(dǎo)師錢聲幫研究員等在仙女星系（M31）中雙星研究方面獲新進(jìn)展。該工作利用國際巡天資料，首次系統(tǒng)地對仙女星系中的大質(zhì)量食雙星進(jìn)行分析，從437個(gè)食雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了12顆次星（小質(zhì)量星）充滿洛希瓣的大質(zhì)量半相接雙星，揭示了這些系統(tǒng)中存在從次星到大質(zhì)量主星間的物質(zhì)轉(zhuǎn)移，同時(shí)也表明仙女星系中的雙星演化進(jìn)程與銀河系中的相似。這一成果于4月8日在國際天文學(xué)術(shù)期刊《天文學(xué)報(bào)》（The Astronomical Journal）上在線發(fā)表。

　　M31是離銀河系最近的漩渦星系，也是本星系群中最大的星系。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、金屬豐度與銀河系很接近。國際測光巡天已經(jīng)在M31里面發(fā)現(xiàn)了一批食雙星。由于M31離人類比較遠(yuǎn)（約245萬光年），這些巡天發(fā)現(xiàn)的食雙星大多為大質(zhì)量雙星，且僅有極少部分雙星進(jìn)行過解軌分析，用于測定M31的距離。其它雙星幾乎沒進(jìn)行過分析與研究。M31中是否有與銀河系中相類似的半相接和相接雙星？它們的結(jié)構(gòu)特征和演化狀態(tài)與銀河系中的大質(zhì)量雙星是否相同？這些問題都有待進(jìn)一步研究。

　　該工作利用西班牙拉帕爾馬島上2.5米望遠(yuǎn)鏡的巡天觀測數(shù)據(jù)，對437個(gè)食雙星系統(tǒng)進(jìn)行分析，并對部分高精度的光變曲線進(jìn)行測光解軌研究（如圖1所示），求出了它們的基本測光參量。研究人員發(fā)現(xiàn)12個(gè)雙星的次星充滿洛希瓣，而主星與洛希瓣是分離的，揭示了它們是大質(zhì)量半相接雙星，系統(tǒng)中存在從次星到大質(zhì)量主星間的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。研究人員還發(fā)現(xiàn)這些雙星的主星充滿度與系統(tǒng)的質(zhì)量比可能存在相關(guān)性，進(jìn)一步支持它們經(jīng)歷了質(zhì)量比反轉(zhuǎn)，處于慢速物質(zhì)交流演化階段。另外，這些雙星系統(tǒng)的主次星溫度分布等與銀河系中半相接雙星的分布相似。這些發(fā)現(xiàn)揭示了仙女星系中的雙星演化進(jìn)程與銀河系中的相似，對探討大質(zhì)量雙星的物質(zhì)交流演化具有重要的價(jià)值。

　　該工作得到了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等的資助。

　　論文鏈接

　　圖1 M31中部分半相接雙星的光變曲線（亮度隨時(shí)間的變化曲線）。圖中粉色方形代表V波段，黑色圓圈代表B波段，藍(lán)線和紅線分別表示理論計(jì)算的雙色光變曲線。觀測和理論計(jì)算的殘差顯示在光變曲線下面的小方框中。