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科技日报记者 赵汉斌
记者13日从中国科学院云南天文台获悉，该台研究人员利用吸积致塌缩型超新星原理，揭示了一类特殊低质量X射线双星的形成机制。4月出版的《英国皇家天文学会月刊》发表了相关成果。
此前，科学家发现了此类特殊的低质量X射线双星，是由一颗强磁场、自转较慢中子星和一颗小于0.1倍太阳质量的伴星组成的短轨道间距双星系统。然而在形成过程中，伴星的极小质量和较短的轨道间距，意味着已经向另一颗星转移了较多的物质；同时，中子星的强磁场和慢速自转，意味着还几乎没有吸积过伴星的物质转移，显然存在矛盾。
氧氖镁白矮星+氦白矮星系统通过吸积致塌缩形成极致密X射线双星的演化示意图。云南天文台供图
40年前，天文学家就已提出吸积致塌缩型超新星的概念，即氧氖镁白矮星质量增加到其质量极限时塌缩为中子星的过程，可自然地解释上述矛盾，当白矮星质量达到其质量极限时，就会发生吸积致塌缩型超新星爆发，白矮星将塌缩为一颗中子星。但该理论解释一直存在一个问题：之前的吸积致塌缩型超新星前身星模型下形成的中子星双星系统中，伴星质量都远大于0.1倍太阳质量，无法解释上述提到的这类双星系统的形成。
为解决这一问题，中国科学院云南天文台刘栋栋副研究员和王博研究员系统研究了形成吸积致塌缩型超新星的“氧氖镁白矮星+氦白矮星”通道，成功解释了“中子星+极小质量伴星”的形成难题。当伴星再次充满洛溪斑后，将向中子星转移物质，这时的双星系统表现为极致密X射线双星。
极致密X射线双星是一类轨道周期小于1小时的低质量X射线双星，是重要的引力波源。4U 1626-67是一个典型的新形成的“中子星+极小质量伴星”系统，也是极致密X射线双星系统。虽然还有一些性质有待详细研究，但“氧氖镁白矮星+氦白矮星”通道已成功再现了该系统形成。结合前人星震学研究的结果，研究人员还推测另一极致密X射线双星很可能来源于伴星为氦白矮星的演化通道。
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