探索雙中子星進化的“共有包層 ”階段

發表于 2025-12-09 18:59:13 來源：桑間濮上網

探索雙中子星進化的“共有包層 ”階段
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：外媒報道，雙中子星已經在銀河系中被探測到，雙中作為毫秒脈沖星，星進其發射的包層脈沖在銀河系外被探測到兩次。它們中的階段大多數的軌道周期不到一天--這與它們的祖先形成了鮮明的區別：大質量恒星雙星的軌道周期為數百或數千天。在過去的探索幾十年里，關于解釋大質量雙星如何過渡到雙緊湊天體的雙中問題一直有很多爭論。迄今為止，星進解釋這種過渡的包層有力競爭者之一是雙星演化中高度復雜的階段，即共有包層 (common envelope）階段。階段
共有包層階段是探索質量轉移事件的一個特殊結果。它始于（至少）其中一顆恒星的雙中洛希瓣溢出，并且是星進由一個動態不穩定因素引發的。在一個簡單的包層版本中，質量轉移恒星的階段恒星包層--捐助星--膨脹并吞噬了整個雙星，創造了一個由內部緊湊雙星和一個共享的共有包層組成的新系統。內部雙星與共有包層的相互作用導致了阻力，耗散的引力能量被轉移到共有包層上，這可能會導致其彈射。一個成功的彈射表明可以形成一個緊湊的雙星。但是"成功彈射"意味著什么呢？
為了用三維流體力學模型探索共有包層階段，科學家試圖通過考慮一維恒星模型對包層移除的反應來解決共有包層演變的可能結果。在最近的一項研究中，科學家重點研究了帶有中子星伴星的供體星的共有包層階段的情況。我們通過部分或完全去除供體星的包層來模擬共有包層階段。在該星被剝離后，研究人員跟蹤其徑向演變。最極端的情況下，結果與預期一致。如果你去除所有的包層，被剝離的恒星仍然是緊湊的?；蛘?，如果留下大部分的包層，被剝離的恒星隨后就會膨脹很多。問題是：在這兩種極端情況之間會發生什么？
研究表明，當大部分包層，但不是全部包層被移除時，恒星會經歷一個短暫的邊緣收縮階段（<100年），但總體而言，在接下來的1000年里，恒星仍然是緊湊的。這表明，一顆恒星不需要一直被剝離到核心來避免即將發生的恒星合并。此外，部分剝離包層所需的能量比完全去除包層所需的能量要少。最后，令人欣慰的是，科學家的結果顯示與供體質量和組成的變化有很強的相關性。
這項研究在理解共有包層階段和雙中子星的形成方面向前邁出了一步。研究結果意味著，一顆恒星可以被剝離，而不會在共有包層之后立即經歷洛希瓣溢出，這是一個成功的包層噴射的可能條件。它還表明，被剝離的恒星在其表面保留了幾個太陽質量的奇特的、貧氫的物質。雖然這種數量的氫并不多，但它可能會在恒星的光譜中被觀察到，并在其生命末期爆炸成超新星時發揮一定的作用。雖然對共有包層階段的全面理解仍然難以捉摸，但研究人員正在將經歷過共有包層階段的系統的演化和命運的點連接起來。

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