盖亚测量提供了距离地球3000光年内130万对双星的位置和运动。

 

 

盖亚空间天文台的最新恒星数据第一次让天文学家们生成了一个巨大的3D图谱，其中包含距离地球3000光年的130万颗恒星。天富是做什么的？

 

这张独一无二的地图集是由加州大学伯克利分校的天体物理学博士生卡里姆·El-Badry创造的。总体来说，这张地图集对于研究双子星(至少占所有类日恒星的一半)、白矮星、系外行星和恒星演化的人来说是一大福音。在盖亚出现之前，最近一次对附近双星的汇编，使用了现在已经不存在的希普帕尔科斯卫星收集的数据，包括了大约200对可能的双星。

 

巴德里说:“这只是样本量的大幅增加。“我们发现的二元进化阶段有所增加。在我们的样本中，仅白矮星就有17000个。这次的人口普查规模要大得多。”

 

 

白矮星是大多数恒星的最后阶段;太阳在50亿年后可能会变成一颗紧凑型白矮星。El-Badry的地图集包括1400个由两颗白矮星组成的系统和16000个由一颗白矮星和另一种类型的恒星组成的双星系统。

 

双星拼贴

 

由盖亚勘测提供的一张近地双星对的彩色拼贴画。信贷:ESA /盖亚/ DPAC

 

然而，260万颗恒星中的绝大多数仍然处于生命的巅峰。天文学家称它们为主序星，因为在温度与亮度的图表上，它们沿着一条线聚集。天富是做什么的？

 

El-Badry说，有了这么大的样本规模，就有可能对这些恒星双胞胎进行人口统计，提出诸如:在所有这些双星系统中，两颗恒星的质量比的分布是什么?它们的分离度或偏心度是如何分布的?

 

El-Badry计划未来将重点放在白矮星双星上，因为白矮星可以比普通恒星更精确地确定其年龄。像太阳这样的主序恒星在数十亿年，甚至数百亿年的时间里看起来都是一样的，而白矮星在变化——一方面，它们以明确的速度冷却。由于双星对是在同一时间诞生的，白矮星的年龄告诉天文学家它的主序双星的年龄，或任何围绕恒星的行星的年龄。

 

他说:“一般来说，白矮星很容易知道它的年龄——不仅仅是它成为白矮星以来的年龄，而是它的总年龄。”“你也可以测量它们的质量，因为白矮星有一个广为人知的质量-半径关系。”

 

双星颜色亮度图

 

当恒星根据它们的颜色和亮度绘制出来时，它们会沿着一条被称为主序的线坠落，在这条线上它们度过了生命的大部分时间，演化成红巨星，然后在生命的最后阶段演化成白矮星。之前对附近双星的调查发现了几百颗，而最新的地图集包含130万对双星，这让天文学家能够更好地了解双星和一般恒星的演化。资料来源:Kareem El-Badry，加州大学伯克利分校

 

举例来说，El-Badry和他的同事最近利用盖亚的数据来估计一颗木星大小的气体巨星的年龄，这
颗巨星是由TESS卫星在白矮星- k矮星对周围发现的。根据白矮星的年龄，这颗系外行星TOI-1259Ab被证明大约有40亿年的历史。

 

“在这个目录中，大概有15个这样的系统:恒星+行星+白矮星，”他说，“还有几百个是恒星+行星+另一颗恒星。”这些也可能很有趣，因为在某些情况下，另一颗恒星会动态地影响行星。”

 

最新的双子星目录已经被皇家天文学会月刊接受发表。

 

El-Badry还与纽约市美国自然历史博物馆的科学家和教育家Jackie Faherity合作，制作了一个关于地球周围的百万颗双星的视频，这些双星代表了整个银河系的一大块。

 

双星

 

在2013年欧洲航天局发射盖亚来精确测量数百万颗附近恒星的距离和运动之前，找到双星的唯一方法就是寻找天空中距离较近的恒星。这可能会很棘手，因为看起来离地球很近的恒星可能彼此之间有数百到数千光年的距离，只不过位于同一位置上。