乱纪元、恒纪元、三日凌空……,这是刘慈欣的科幻小说《三体》中让人耳熟能详的场景。与运行规律井然有序的太阳系不同,在这个由三颗恒星组成的混沌系统中,三体世界无时不刻不经历着诞生与毁灭。三体文明一轮又一轮的迭代发展给读者留下了深刻的印象。其实在我们的宇宙中,存在着诸多三体系统。例如,在猎户座天区,有一个离我们仅1300光年、年龄仅一百万年的年轻三体系统(简称GW Ori)。它由一对相互绕转的密接双星 (GW Ori A和B,相距仅1倍日地距离) 、一颗较远的GW Ori C(与A-B约8倍日地距离) ,以及一个罕见的星周尘埃盘组成(如图1所示)。最新研究表明,星周盘中可能有行星正在形成。
图1. GW Ori的艺术想象图(ESO/Calcada, Exeter/Kraus et al.)
近日,杭州电子科技大学田海俊教授、中国科学院紫金山天文台房敏研究员领导的研究团队利用美国宇航局(NASA)凌日系外行星勘测卫星(TESS)公开的时域数据,详细分析了GW Ori近90天的光变曲线,发现了两个周期分别为3.02±0.15天和1.92±0.06天的周期信号。研究团队在排除掩食、脉动等效应后,认为这些信号可能来源于“三体”系统中子星上的星斑(比如黑子)在恒星自转作用下导致的调制周期信号,并由此计算出GW Ori系统子星的自转倾角,即= 25.6±4.8°,= 22.1±3.6°。这表明,GW Ori A和B的自转轨道面与A-B的公转轨道面几乎是共面的。相关成果已在国际知名学术期刊《SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy》(IF~5.2,一区Top期刊)在线发表。硕士研究生陈钰涛为第一作者。论文链接:点击这里。
图2. GW Ori的周期分析图
该研究成果精确测量出了恒星的自转周期,这对揭开双星或三星系统(如GW Ori)的几何结构、理解恒星表面的磁活动、恒星演化模型、恒星内部角动量再分配及自转演化理论等研究有重要意义。
该研究得到了中国空间站望远镜(CSST)首批科学研究项目(CMS-CSST-2021-B03/A08/A09)的资助。国家天文科学数据中心为天文观测设备和研究计划提供数据与技术服务。