近日，山东大学空间科学与技术学院李凯教授团队利用国内多台望远镜发现了当前宇宙中质量比最小的相接双星，相关成果以“Detection of the lowest mass ratio contact binary in the universe: TYC 3801-1529-1”为题发表在国际天文期刊《Astronomy & Astrophysics》（2024, A&A, 692, L4）上。该研究由国家天文科学数据中心青年数据科学家项目提供支持。论文链接：点击这里。

相接双星是两子星距离很近且具有公共包层的强相互作用双星，由于其独特的物理性质，为研究极端物理条件下恒星的结构和演化提供了天然实验室。理论研究得出相接双星存在质量比下限，大约qₘᵢₙ~0.04-0.07之间，当质量比低于这一理论下限时，相接双星将会并合，并产生亮红新星爆发。然而，迄今为止，仅有V1309 Sco这一例相接双星并合事件得到了确认。因此，对极小质量比相接双星的研究至关重要，这不仅有助于精确确定相接双星的质量比下限，而且对于寻找潜在的相接双星合并候选体以及理解亮红新星的起源具有不可替代的作用。

图 1 相接双星示意图（源自网络）

李凯等人利用中国科学院国家天文台2.16米和85厘米望远镜以及山东大学威海天文台1米、50厘米望远镜对相接双星TYC 3801-1529-1进行了多次测光和光谱观测。分析结果表明，TYC 3801-1529-1的质量比仅为0.035，是目前宇宙中质量比最小的相接双星，突破了现有理论下限。由于其自旋角动量与轨道角动量的比值和质量比均超出了不稳定边界，TYC 3801-1529-1是相接双星并合的潜在候选体。因此，这个目标的长期监测对研究其未来的演化至关重要。这一工作不仅对现有相接双星的稳定性和最小质量比理论提出了挑战，也对理解恒星内部结构提出了新的难题。同时，它为探究相接双星的并合条件和亮红新星的起源提供了重要线索。

图 2 左图为威海1米望远镜观测的光变曲线与理论曲线的对比，右图为2.16米望远镜视向速度曲线的拟合

该工作得到了国家天文科学数据中心青年数据科学家项目、国家自然科学基金、山东大学齐鲁青年学者项目等项目的资助。