双星系统的分类与演化

你知道吗？夜空中我们观测到的所有亮点，其实大部分并不是单一的一颗恒星，有80%以上是多星系统。在多星系统中，双星系统又是最常见的。科学家们根据双星系统的结构对其进行分类，并研究其对生命的演化产生的影响。甚至有人认为，太阳是某个双星系统的一部分。

在双星系统j0806中，两颗白矮星绕着对方每321秒转一圈。

双星系统的分类

双星系统是两颗恒星各自在轨道上环绕着共同质量中心的恒星系统，较亮的一颗称为主星，而另一颗称为伴星或是第二星。双星系统的两颗恒星以尾码A和B来表示在系统内的名称，A是主星，B是伴星。尾码AB可被用来表示这一对（例如：半人马αAB包括半人马αA和半人马αB）。两颗恒星的亮度差不多的情况下，不分主次，其命名一般以数字1、2和发现者名字缩写结合在一起。

【双星系统可以根据其轨道进行分类，根据双星在轨道上运行的距离相对于其自身尺寸的大小，可将双星系统分为3种类型。】

分离双星：是成员各自在本身的洛希瓣（洛希瓣是包围在天体周围的临界等位面，在这个临界面范围内的物质会受到该天体的引力约束而在轨道上环绕着。）内的一种双星。也就是说，恒星对本身的重力牵引都大于对方的。因此两星对对方都没有显著的影响，演化在本质上是各自进行的。大部分的联星都属于这一类。

辇道增七是一对很容易分辨的双星，而较明亮的A星（橘色）是一对双星。

半分离双星：是双星中的一颗已经充满了洛希瓣，但另外一颗还没有的双星系统。气体会从洛希瓣被充满的这颗恒星（捐赠者）表面转移到另一颗恒星（增生者）。这种质量转移主导了这个系统的演化。在许多的情况下，流入的气体会在增生者的周围形成环绕着的吸积盘。

双星系统中的巨星-吸积盘示意图。

密接双星：两颗恒星都已经充满了各自的洛希瓣，最外层的恒星大气层已经组合成共同包层将两颗星笼罩住。两颗恒星的关系紧密，共同演化，它们之间会相互吸取对方的物质。当其中一颗恒星的引力足够强大，另外一颗恒星可能完全吸进去，从而合并。

艺术家笔下的双星系统进行物质交换。

【双星系统依据观测方法的不同，可以分成4种类型。】

目视双星：是可直接观测的双星系统。其恒星间分离角度够大，两颗星在望远镜，甚至双筒望远镜的观测下可以看出是双星。

哈伯太空望远镜拍摄的天狼星双星系统，在左下方可以清楚的看见天狼伴星（天狼B）。

光谱双星：由于其辐射出光线的多普勒效应，可根据其谱线的周期性变化观测。当它们相对于质心运动时，每一颗都会重复的朝向我们接近和远离。

食双星：是两颗恒星的轨道平面几乎平躺在观测者的视线方向上。因此天体会发生互食的现象，通过互食现象进行观测。大陵五是食双星著名的例子。

一个食双星，指示器的强度显示光度的变化。

天测双星：其颗伴星可能非常暗淡，所以它会被主星的光芒遮蔽掉，或是它只辐射少量或不发射出电磁辐射，例如中子星。通过看不见的伴星造成的位置的变化进行观测。

一对双星可以同时属于好几种不同的类型，例如，有些光谱双星也是食双星。

双星系统的演化

双星系统的形成：有些恒星在星系中流浪，它可能被一颗大质量的恒星捕获，形成双星系统，但这种情况属于小概率事件。通常情况下，一颗恒星气体和尘埃等物质从其表面分裂，形成两颗或更多的恒星。在原恒星形成期间的分子云碎片能够支持和解释双星或多星系统的形成。

双星系统的演化：双星系统的演化往往取决于它们之间的距离。

相互间距离较远的双星系统，他们相互之间的影响比较小，甚至分离得较远的双星在其演化期间，可能失去了彼此间的引力联系。所以它们的演化往往是单独进行的，和单星的演化差不多。

然而，彼此间靠得比较近的双星系统，它们会相互影响，共同演化。在演化过程中，它们相互间会进行物质传递，影响双星的演化。如果其中一颗恒星在演化过程中发生超新星爆发或形成脉冲星，那么另外一个恒星将可能被毁灭。如果另外一颗恒星侥幸存活下来，那么它将继续和新形成的天体互转，可能吸收更多的物质。

这张模拟图中，暗棕色的la超新星超新星爆炸向外抛出物质，砸向伴星（浅蓝色物体）并放射出紫外线。

太阳是双星之一吗？

在上个世纪80年代，有科学家猜想“复仇女神”（Nemesis）的存在。她可能是一颗褐矮星、红矮星或白矮星，她的存在可能是地球历史上周期性物种大灭绝的原因。古生物学家认为地球每2600万年为一个周期发生一次物种大灭绝，这一说法一直存在争议。

编译/小三