科技日报记者 赵汉斌
记者25日从中国科学院云南天文台获悉，近期国内多个团队合作，利用清华大学-马化腾巡天望远镜（TMTS），发现了一颗距离地球2761光年、轨道周期仅为20.5分钟的致密双星系统——TMTS J0526，并解密了其物理起源。国际期刊《自然•天文学》在线发表了相关研究成果。
热亚矮星是一类在赫罗图上位于主序与白矮星之间的一族恒星。前人对热亚矮星形成通道及星族合成的研究表明，第二次共有包层抛射通道会形成白矮星—热亚矮星双星系统，且其中的热亚矮星质量可以低至0.32—0.36倍太阳质量。在引力波辐射作用下，这类双星系统在随后的演化中可以形成轨道周期短至20分钟的极端周期分离的双星系统。然而，如此短周期的白矮星—热亚矮星双星系统尚未被观测所证实。
清华大学物理系教授王晓锋带领包括云南天文台、中科大在内的多个团队发现，该双星系统由一颗质量为0.74倍太阳质量的碳氧白矮星与一颗直径仅有7倍地球大小、质量约为太阳0.33倍的热亚矮星组成。这对极短轨道周期的双星能够在毫赫兹频段产生强引力波辐射，有望被未来空间引力波天文台探测到。
TMTS J0526双星系统艺术图。北京天文馆 喻京川 绘
此后，团队利用位于美国夏威夷的10米口径凯克望远镜，和位于西班牙拉帕尔玛岛的10.4米口径加纳利大型望远镜进行连续光谱观测；并使用丽江2.4米望远镜进行时序测光观测，结合高频采样观测得到了光变曲线以及光谱视向速度变化。研究团队分析认为，这是一颗短轨道周期的椭变双星，其中可见星在另一颗致密不可见星的潮汐引力作用下发生椭变。
通过分析亮度、表面引力、有效温度及质量半径关系，研究团队还揭示了可见星是一颗低质量、薄包层的热亚矮星。该双星系统包含的低质量热亚矮星、白矮星伴星以及极短的轨道周期，均与云南天文台韩占文院士团队于2003年提出第二次共有包层抛射通道形成低质量热亚矮星双星的理论预言相符合。
