鹅妹子嘤！TESS发现古代北极星也会发生食变

原创：牧夫天文

原作：Francis Reddy

翻译：胡梦颖

校对：马玥 牧夫天文校对组

编排：李子琦

后台：库特莉亚芙卡 李子琦

原文链接：

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/surprise-tess-shows-ancient-north-star-undergoes-eclipses

天文学家研究系外行星凌星巡天卫星（TESS）采集的数据，发现天龙座α星和它较为暗淡的伴星周期性地彼此掩食。天龙座α星是一颗四等星，肉眼可见，有许多关于它的研究。天文学家们之前就知道它是一个双星系统，但是发现它是交食双星系统还是十分惊讶的。

“脑海中第一个问题就是‘我们之前为什么忽略了这点？’”来自美国宾州维拉诺瓦大学的博士后研究员安吉拉·柯克西卡（Angela

Kochoska）说。她在今年1月6日在火奴鲁鲁举办的第235届美国天文学会会议上提出了这项发现。“食变发生得很快，只有6个小时，所以地面望远镜很容易就忽视了它。同时，这颗星太亮了，NASA的开普勒望远镜的探测器很快就过饱和了，这也掩盖了食变现象。”

右枢，又称为天龙座α，距离地球约270光年，位于北半球的天龙座。这个动画展示了右枢交食双星系统的初步模型，数据来源于TESS卫星探测器。这对双星环绕对方的周期为51.4地球日，相互间隔比水星离太阳稍远一些。我们大概是在距离这对双星的轨道平面的3度的视角观察，这意味着这对双星存在食变现象，但是我们看不到一颗星完全遮住另一颗的景象。主星的体积是太阳的4.3倍，表面温度为9700摄氏度，比太阳表面温度高70%。 伴星的亮度是主星的1/5，体积大概是主星的1/2，比太阳表面温度高40%。

这对双星是人类迄今为止发现的最明亮的交食双星之一。在交食双星系统中，两颗恒星相距较远，仅在相互引力作用下围绕公共质量中心运动，相互绕转彼此掩食。这样的系统很重要，因为天文学家可以十分精确地去测量双星各自的质量和直径。

天龙座的α星，又被称为右枢，在北半球的天龙座内，距离地球约270光年。虽然它被标记为“α”， 但它是天龙座的第八亮星。右枢的名气要追溯到4700年前，那时最早的几座金字塔刚在埃及被建造好。

当时，它是北极星，是最靠近地球自转轴北天极的恒星，因此所有恒星都在夜晚围绕着它转动。今天北极星是勾陈一，小熊座α，一颗更亮的二等星。这个变化是因为地球的自转轴在摆动，称为岁差，其周期为26000年，因此自转轴在慢慢变化。

TESS卫星探测器监测着广域天空，27天为一个周期。这么长时间的观察可以让探测器发现恒星的亮度变化。这位NASA最新的行星猎手主要搜寻恒星变暗的情况，这通常是由于行星掠过前方导致。TESS也可以用于研究许多其他的现象。

一份2004年的报告推测到右枢亮度有轻微变化，周期为1小时，也许是这个系统的主星在发出脉冲。为了确认这点，来自澳大利亚悉尼大学和丹麦奥胡斯大学的提摩西·贝丁（Timothy
Bedding），丹尼尔·何（Daniel Hey ）与西蒙·墨菲（Simon
Murphy），研究了TESS采集的数据。在去年10月，他们发表了一篇论文，里面写到发现右枢处于交食双星系统中，并证明周期小于8小时的脉冲并不存在。

现在柯克西卡与何正在共同研究这个系统，以期获知更多细节。

“我正在和丹尼尔一起给这对食变星建模，并且讨论如何加入更多的数据，以优化我们的模型。”柯克西卡解释说。“我俩在建模上采取了不同的方法，希望我们的付出能完美地描述这对交食双星。”

从以往的研究得知，这对双星平均距离6100万千米，比水星离太阳稍远一些，环绕对方的周期为51.4地球日。初步模型表明，我们大概是在距离这对双星的轨道平面的3度的视角观察，这意味着我们看不到一颗星完全遮住另一颗的景象。主星的体积是太阳的4.3倍，表面温度为9700摄氏度，比太阳表面温度高70%。 伴星的亮度是主星的1/5，体积大概是主星的1/2，比太阳表面温度高40%。

柯克西卡说她正在筹划地面望远镜的进一步观测，并等待更多的TESS监测数据。

“在一颗众所周知且名垂史册的恒星上观测到食变现象，TESS卫星探测器实在功不可没，震惊了天文界。”帕迪·博伊德说，他是TESS项目的科学家，在马里兰州格林贝尔特NASA戈达德航天中心（Goddard
Space Flight Center ）工作。“因此，高精度不间断的TESS监测数据能帮助我们获得前所未有的高准确度的恒星基本参数。”

TESS
项目由 NASA 天体物理探索项目支持，位于麻省坎布里奇的麻省理工学院为项目领导机构，位于马里兰州格林贝尔特的 NASA
戈达德航天中心为项目管理机构。其他的合作机构有诺斯罗普格鲁曼（Northrop
Grumman），位于美国弗吉尼亚州佛尔斯彻赤；NASA艾姆斯研究中心（Ames Research
Center），位于美国加州硅谷；哈佛史密松天体物理中心（Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics），位于美国麻省坎布里奇；麻省理工学院林肯实验室（Lincoln Laboratory）；空间望远镜研究所（Space
Telescope Science Institute），位于美国巴尔的摩，以及世界各地的其他许多大学、研究机构和天文台。

天龙座α星（圈内），又称为右枢，一直以来众所周知是一个双星系统。现在从NASA的TESS卫星探测器传回的数据表明，它是一对交食双星。

图源：NASA/MIT/TESS

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影像提供与版权：Amit Ashok Kamble