據(jù)外媒報(bào)道，雙中子星已經(jīng)在銀河系中被探測(cè)到，作為毫秒脈沖星，其發(fā)射的脈沖在銀河系外被探測(cè)到兩次。它們中的大多數(shù)的軌道周期不到一天--這與它們的祖先形成了鮮明的區(qū)別：大質(zhì)量恒星雙星的軌道周期為數(shù)百或數(shù)千天。在過(guò)去的幾十年里，關(guān)于解釋大質(zhì)量雙星如何過(guò)渡到雙緊湊天體的問(wèn)題一直有很多爭(zhēng)論。迄今為止， 解釋這種過(guò)渡的有力競(jìng)爭(zhēng)者之一是雙星演化中高度復(fù)雜的階段，即共有包層 (common envelope)階段。

共有包層階段是質(zhì)量轉(zhuǎn)移事件的一個(gè)特殊結(jié)果。它始于(至少)其中一顆恒星的洛希瓣溢出，并且是由一個(gè)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定因素引發(fā)的。在一個(gè)簡(jiǎn)單的版本中，質(zhì)量轉(zhuǎn)移恒星的恒星包層--捐助星--膨脹并吞噬了整個(gè)雙星，創(chuàng)造了一個(gè)由內(nèi)部緊湊雙星和一個(gè)共享的共有包層組成的新系統(tǒng)。內(nèi)部雙星與共有包層的相互作用導(dǎo)致了阻力，耗散的引力能量被轉(zhuǎn)移到共有包層上，這可能會(huì)導(dǎo)致其彈射。一個(gè)成功的彈射表明可以形成一個(gè)緊湊的雙星。但是"成功彈射"意味著什么呢?

為了用三維流體力學(xué)模型探索共有包層階段，科學(xué)家試圖通過(guò)考慮一維恒星模型對(duì)包層移除的反應(yīng)來(lái)解決共有包層演變的可能結(jié)果。在最近的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家重點(diǎn)研究了帶有中子星伴星的供體星的共有包層階段的情況。我們通過(guò)部分或完全去除供體星的包層來(lái)模擬共有包層階段。在該星被剝離后，研究人員跟蹤其徑向演變。最極端的情況下，結(jié)果與預(yù)期一致。如果你去除所有的包層，被剝離的恒星仍然是緊湊的。或者，如果留下大部分的包層，被剝離的恒星隨后就會(huì)膨脹很多。問(wèn)題是：在這兩種極端情況之間會(huì)發(fā)生什么?

研究表明，當(dāng)大部分包層，但不是全部包層被移除時(shí)，恒星會(huì)經(jīng)歷一個(gè)短暫的邊緣收縮階段(<100年)，但總體而言，在接下來(lái)的1000年里，恒星仍然是緊湊的。這表明，一顆恒星不需要一直被剝離到核心來(lái)避免即將發(fā)生的恒星合并。此外，部分剝離包層所需的能量比完全去除包層所需的能量要少。最后，令人欣慰的是，科學(xué)家的結(jié)果顯示與供體質(zhì)量和組成的變化有很強(qiáng)的相關(guān)性。

這項(xiàng)研究在理解共有包層階段和雙中子星的形成方面向前邁出了一步。研究結(jié)果意味著，一顆恒星可以被剝離，而不會(huì)在共有包層之后立即經(jīng)歷洛希瓣溢出，這是一個(gè)成功的包層噴射的可能條件。它還表明，被剝離的恒星在其表面保留了幾個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的奇特的、貧氫的物質(zhì)。雖然這種數(shù)量的氫并不多，但它可能會(huì)在恒星的光譜中被觀察到，并在其生命末期爆炸成超新星時(shí)發(fā)揮一定的作用。雖然對(duì)共有包層階段的全面理解仍然難以捉摸，但研究人員正在將經(jīng)歷過(guò)共有包層階段的系統(tǒng)的演化和命運(yùn)的點(diǎn)連接起來(lái)。

關(guān)鍵詞： 科學(xué)家 雙中子星 包層階段 銀河系外