科学家公布神秘盘状天体遮住恒星形成日食图片

2010年04月09日 10:43  新浪环球地理
　

　新浪环球地理讯 北京时间4月9日消息，据美国国家地理网站报道，美国“国家地理新闻”网站公布了一组图片，展示了一个神秘盘状天体遮住御夫座ε星并使其形成“日食”的过程。对御夫座ε星“日食”进行研究有助于天文学家揭开这个神秘天体的真实身份。
　

　1.艺术概念图

                               
登录/注册后可看大图

艺术概念图



距离地球2000光年的恒星——御夫座ε星在一个黑色尘盘遮蔽下形成“日食”。
　
　自19世纪20年代以来，天文学家便发现御夫座ε星每27年便会在一个神秘“伴侣”影响下发生“日食”，“日食”持续时间长达18个月。2010年1月1日，这颗黄色特大恒星处于“日全食”状态。
　
　让御夫座ε星发生“日食”的天体种类一直是一个不解之谜。科学家对此提出各种各样的理论，有人认为是一个黑洞，也有人认为是一个多尘星云。最近进行的研究显示，这个看不见的天体可能是一颗被巨大尘盘环绕的恒星，两颗恒星彼此绕对方运行，形成所谓的“双星系统”。
　
　有关御夫座ε星的新图片刊登在4月8日出版的《自然》杂志上。这些图片似乎能够证实双星系统理论。研究论文联合执笔人、美国丹佛大学天文学家罗伯特·斯特赛尔表示：“图片显示这个盘呈雪茄状，长度和薄度均超过绝大多数画家想象中的模样。”

　　

2.发生“日食”前的御夫座ε星

                               
登录/注册后可看大图

发生“日食”前的御夫座ε星

　借助于加利福尼亚州威尔逊山上的望远镜阵列CHARA(高解析度天文中心的英文缩写)，天文学家得到了这幅图片。图片展示了2008年的御夫座ε星，此时的这颗恒星处于“全亮”状态。根据此前的预计，御夫座ε星的质量是太阳的15倍。但CHARA获取的最新数据显示这颗恒星的体积远远低于此前的预计，更有可能只是太阳的3.5倍。与使其发生“日食”的神秘盘相比，它的体积可能只有这个盘的40%左右。

　　斯特赛尔指出，其他观测数据显示御夫座ε星的寿命达到1亿年，现在可能已经走到生命的尽头，所拥有的氢和氦将燃烧殆尽。此外，这颗恒星的一些质量可能以气体的形式消失，伴星的盘则获得这些质量。但御夫座ε星仍拥有足够质量，最终可能以爆炸的方式结束生命，形成一颗超新星。

3.开始形成“日食”

                               
登录/注册后可看大图

开始形成“日食”

这幅2009年11月绘制的增强图像显示，神秘天体开始遮住御夫座ε星。美国维拉诺瓦大学天文学家爱德华·古纳恩在同样刊登于8日《自然》杂志上的评论中指出：“早期研究就已清楚地表明御夫座ε星是一颗非凡的双子星。它的轨道周期以及极长的‘日食’时间说明存在一个体积巨大并导致其发生‘日食’的伴侣。这个伴侣的体积是太阳的1000倍。”研究论文联合执笔人斯特赛尔指出，这个碎片盘的实际质量低于地球，内部恒星的质量可能是太阳的6倍左右。

4.形成“半日食”

                               
登录/注册后可看大图

形成“半日食”

这幅2009年12月绘制的增强图像显示，黑盘已经遮住了御夫座ε星近50%的区域。直到现在，御夫座ε星伴侣的身份仍旧是一个不解之谜。在众多波长情况下，天文学家无法观察到这个质量巨大的天体。遮住御夫座ε星使其发生“日食”为研究这个神秘天体提供了一个最佳时机。

5.画家的想象图，神秘天体状如飞盘。

                               
登录/注册后可看大图

画家的想象图，神秘天体状如飞盘。


在画家创作的这幅想象图中，导致御夫座ε星发生“日食”的神秘黑盘状如一个薄薄的飞盘。一项新的专业-业余人员合作计划——Citizen Sky将帮助天文学家在当前的“日食”发生过程中进一步了解御夫座ε星系统。通过斯特赛尔的Twitter博客，天文爱好者可以了解有关御夫座ε星的最新消息。

　　斯特赛尔说：“当前的御夫座ε星仍十分明亮，绝大多数人都能对此进行观察，即使在不借助望远镜的情况下也是如此。今天晚上，如果观察条件较为理想，你们可以到外面欣赏这颗恒星正在上演的‘日食’。”对此感兴趣的天文爱好者应首先寻找位于西部天空的猎户星座，而后将目光转向这个星座上方。御夫座ε星就位于五车二右侧，后者处在御夫座的最顶端。(秋凌)

这是御夫座ε星系统研究的重大进展。

http://www.nature.com/nature/journal/v464/n7290/full/nature08968.html

作者中的 John D. Monnier 和 Ming Zhao 就是前两年在《科学》上发牛郎星的干涉合成照片的
他们俩估计是合成文章中这些照片的关键技术人物
(http://www.astro.lsa.umich.edu/~ ... 007/altair2007.html)

CHARA是个红外望远镜干涉阵列。这些图像肯定是闭合位相图像重建技术的结果，并非传统意义上的望远镜焦平面直接成像。那个被研究的巨星，Epsilon Aug，没被掩的时候，角直径约只有0.002角秒，就是哈勃太空望远镜也没法解析出圆面的。这个重建技术要比那些依赖一些物理模型来建图像要更独立/直接一些，所以可以看作最接近直接成像的一种图像结果。

兴奋

这个研究貌似与我稍早时发的Spizter望远镜的观测不一致啊？！

原文摘要：

Epsilon Aurigae (ϵ Aur) is a visually bright, eclipsing binary star system with a period of 27.1 years. The cause of each 18-month-long eclipse has been a subject of controversy for nearly 190 years  because the companion has hitherto been undetectable. The orbital elements imply that the opaque object has roughly the same mass as the visible component, which for much of the last century was thought to be an F-type supergiant star with a mass of ~15M⊙ (M⊙, mass of the Sun). The high mass-to-luminosity ratio of the hidden object was originally explained by supposing it to be a hyperextended infrared star  or, later, a black hole  with an accretion disk, although the preferred interpretation was as a disk of opaque material  at a temperature of ~500 K, tilted to the line of sight  and with a central opening.
柱一（御夫座ε）是明亮的食双星，互绕周期为27.1年。对它长达18个月的掩食过程，已经争论了190年之久，因为伴星迄今还没搞清。根据轨道根数，一般近似地认为不透明伴星与明亮的主星质量相当，而上世纪主流的观点认为主星是15个太阳质量左右的F型（白色）超巨星。大质量就意味着高光度，如此暗天体的早期解释是一颗大气层巨幅扩展的红外星，后来也有认为是带吸积盘的黑洞的。当然，比较合理的解释是：一个与我们视线有倾角的、中心带孔的、温度约550K（~280℃）的不透明物质环。
Recent work implies that the system consists of a low-mass (2.2M⊙–3.3M⊙) visible F-type star, with a disk at 550 K that enshrouds a single B5V-type star. Here we report interferometric images that show the eclipsing body moving in front of the F star. The body is an opaque disk and appears tilted as predicted. Adopting a mass of 5.9M⊙ for the B star, we derive a mass of ~(3.6 ± 0.7)M⊙ for the F star. The disk mass is dynamically negligible; we estimate it to contain ~0.07Mcircle plus (Mcircle plus, mass of the Earth) if it consists purely of dust.
最新的研究认为：双星系统的主星为2.2~3.3个太阳质量的F型星，伴星则是包裹在550K尘埃气体盘中的B5V型星。我们在此报告：根据干涉图像测定，掩食伴星已经移到主星前，它带有尘埃气体盘，与先前预计一样是带倾角的。我们的数据支持：伴星质量约5.9个太阳，主星质量约3.6±0.7个太阳。盘的质量可以忽略不计，我们估计如果它基本由尘埃组成，大概只有0.07个地球质量。

nngs啊，我想问一下，前后研究都认为，亮的主星反而质量更小，那么应该是主星在绕伴星转为主，难道以前没注意到它的光谱线中的径向速度的变化？

这是本文原作者的另一篇PDF，下载链接：
https://portfolio.du.edu/pc/port.detail?id=153315

现在，Bing倒是比较可用了。

摘要中提到的最新研究，就是我先前发的Spitzer的观测报告。有一点可以肯定，柱一系统的质量被大幅度缩减了。2、3、4分别表示2008年掩食前以及2009.11、12月掩食期间的示意图像。
另外，新浪翻译中又出现一个小错误——按摘要所说，尘埃盘的质量非常小，远不如地球。

nngs啊，我想问一下，前后研究都认为，亮的主星反而质量更小，那么应该是主星在绕伴星转为主，难道以前没注 ...
gohomeman1 发表于 2010-4-10 08:41

                               
登录/注册后可看大图

以前有视向速度测量啊，不过因为只有一个天体的光谱可见，并不能确定质量比。我猜，
现在看到盘子移动的速度了，另一个天体的运动速度也就定了，所以就有了质量比。 不过
具体还要看文章内容，还没时间读那