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出品：科普中國

作者：郭彥君（中國科學院雲(yun) 南天文台）

監製：中國科普博覽

古人曾把一顆星光閃爍不已、發光時強時暗的星星稱作“魔星”，直到英國的一名聾啞少年古德裏克通過長期的觀測，才發現它的奧秘：

原來這是一對彼此依偎的“雙星”，一顆明亮，一顆昏暗。當較暗的那顆星星擋在“魔星”身前時，“魔星”的一部分光同時會(hui) 被遮擋，於(yu) 是人類在地球上觀測到“魔星”變暗了。反之，當暗星被“魔星”遮擋時，我們(men) 會(hui) 看到一顆更亮的“魔星”。

事實上，“魔星”並不是宇宙中的個(ge) 例，而是普遍的情況，尤其對於(yu) 早型星來說，更是普遍，大部分早型星都屬於(yu) 雙星係統。

圖1雙星繞轉示意圖

（圖片來源：space）

何謂“早型星”？

少年看到的星光，訴說著遙遠的故事。星星的光學光譜包含著遙遠天體(ti) 豐(feng) 富的物理信息，可以說是天體(ti) 的“指紋”和“DNA”。化學物質在燃燒時，物質中不同的元素會(hui) 呈現出獨特的光譜和顏色。因此天文學家可以從(cong) 天體(ti) 的光譜中，得到元素組成，通過進一步分析甚至可以得到恒星的質量、磁場、自轉、表麵重力及運動狀況。

恒星的有效溫度不同，因此有不同的顏色。恒星有效溫度越高，顏色越偏藍，反之顏色則偏紅。根據光譜的組成情況，按有效溫度由高到低為(wei) 序，天文學家將恒星光譜分為(wei) O、B、A、F、G、K、M以及R、N和S型。通常將O、B、A型這些溫度較高的星稱為(wei) “早型星”，將溫度較低的K、M型星稱為(wei) “晚型星”。其餘(yu) 稱為(wei) “中間型星”。

圖 2 OB型早型恒星的示意圖

（圖片來源：wikipedia）

如此命名，正是因為(wei) 最初人們(men) 以為(wei) 溫度暗示了恒星形成的順序，但後來發現早型星、晚型星並不代表恒星形成的早晚。不過，恒星也有出生、成熟、衰老和死亡的過程，但這個(ge) 過程往往要經曆幾百萬(wan) 年甚至一百億(yi) 年以上。

恒星的質量關(guan) 係到恒星的物理特性並決(jue) 定著恒星的壽命長短和演化進程，質量大的恒星比質量小的恒星演化快。因此，同樣年齡的恒星，可能早型星已經離開主序進入了“暮年”，而中晚型星還位於(yu) 主序中，正是“風華正茂”。

為(wei) 何早型星如此重要？

這裏筆者給大家補充一個(ge) 小星空体育官网入口网站點：致密天體(ti) 是體(ti) 積小而密度大的天體(ti) ，包括白矮星、中子星和黑洞。宇宙中兩(liang) 個(ge) 致密星體(ti) 互相繞轉時則會(hui) 產(chan) 生不為(wei) 肉眼所見的引力波。

（圖片來源：Veer圖庫）

由早型星組成的雙星係統最終可能演化形成雙中子星、黑洞-中子星、雙黑洞等引力波源。因此，大質量雙星的統計性質對於(yu) 追蹤大質量恒星的形成和限製雙星星族性質至關(guan) 重要。

黑洞

（圖片來源：Veer圖庫）

LAMOST：無妨，我會(hui) 出手

目前，大部分早型星觀測樣本來自於(yu) 不同的觀測，缺乏一致性觀測樣本，導致了早型星雙星統計性質的研究結果存在較大偏差。而LAMOST為(wei) 解決(jue) 這個(ge) 難題提供了寶貴的助力。

LAMOST全稱為(wei) “大天區麵積多目標光纖光譜天文望遠鏡”，又稱“郭守敬望遠鏡”，是由中國科學院國家天文台承擔研製的我國自主創新的大視場兼大口徑及光譜獲取率最高的望遠鏡，可以獲取大量光學光譜，為(wei) 早型星的研究提供了難得的機遇。

中國科學院雲(yun) 南天文台郭彥君博士與(yu) 合作者通過LAMOST DR8中886顆超過6次光譜觀測的早型星樣本，根據其有效溫度、金屬豐(feng) 度和投影自轉速度進行了分組研究，結合蒙特卡洛模擬的方法對觀測數據進行了全麵校正。

LAMOST與(yu) 銀河

（圖片來源：國家天文台）

郭彥君博士與(yu) 合作者的研究發現，這批樣本早型星內(nei) 稟雙星比例隨溫度降低而降低，隨著金屬豐(feng) 度的降低而降低：大質量O/B星的雙星比例可以達到76%，而質量相對較小的B/A星的雙星比例約為(wei) 48%；金屬豐(feng) 度類太陽([M/H]>-0.1)的早型星雙星比例為(wei) 72%，而金屬豐(feng) 度較貧([M/H]<-0.5)的早型星雙星比例為(wei) 44%。

這時讀者朋友可能會(hui) 問了：什麽(me) 是雙星比呢？其實，雙星比是決(jue) 定宇宙中黑洞或中子星雙星數目和空間分布的重要因素。觀測上給出的雙星比，可以作為(wei) 理論內(nei) 稟雙星比下限，並限製理論雙星模型。同時該成果可以作為(wei) 雙星星族合成的輸入參數，進而理解致密雙星的形成及演化。

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