中大新聞網(wǎng)訊（通訊員陳裕霞）中山大學(xué)物理與天文學(xué)院李程遠(yuǎn)教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在年僅3500萬(wàn)年星團(tuán)RSG5中，發(fā)現(xiàn)了一顆特殊白矮星RSG5-WD（1.05倍太陽(yáng)質(zhì)量，6.5分鐘自轉(zhuǎn)，超強(qiáng)磁場(chǎng)≥200MG），首次證實(shí)了雙星并合快速形成白矮星機(jī)制， 9月15日，相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)家權(quán)威期刊《天體物理快報(bào)》。
傳統(tǒng)理論認(rèn)為，中小質(zhì)量恒星需至少2500萬(wàn)年才能形成白矮星，且早期白矮星質(zhì)量接近1.4倍太陽(yáng)質(zhì)量。RSG5-WD若按單星路徑演化需1.1億年，遠(yuǎn)超星團(tuán)年齡。該星高速自轉(zhuǎn)（6.5分鐘/周期），表面強(qiáng)磁場(chǎng)導(dǎo)致吸收線(xiàn)塞曼分裂，光譜中的Ha發(fā)射線(xiàn)雙峰結(jié)構(gòu)顯示其周?chē)嬖谂c白矮星同步旋轉(zhuǎn)（約1300km/s）的星周殘留物質(zhì)。
團(tuán)隊(duì)通過(guò)恒星演化模型計(jì)算指出，RSG5-WD的前身可能是一顆大質(zhì)量主序星與小質(zhì)量紅矮星組成的雙星系統(tǒng)。大質(zhì)量恒星膨脹引發(fā)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，兩星被共同包層包裹并急劇靠近；包層拋射后，主序星演化為氦星并二次轉(zhuǎn)移物質(zhì)，最終在共同包層內(nèi)直接并合形成一顆中等質(zhì)量白矮星，該過(guò)程僅需3000萬(wàn)年，與星團(tuán)年齡完美匹配。
這一發(fā)現(xiàn)將已知最年輕白矮星紀(jì)錄大幅提前，并證實(shí)了雙星并合是加速白矮星形成的關(guān)鍵機(jī)制，為強(qiáng)磁場(chǎng)白矮星的起源提供新的支持。
圖1. RSG5-WD的光譜和光變曲線(xiàn)。左圖展示了RSG5-WD的光譜，強(qiáng)磁場(chǎng)下氫巴爾默線(xiàn)的非線(xiàn)性塞曼分裂和Hα雙峰發(fā)射線(xiàn)（左下子圖）。右圖展示了RSG5-WD的光變周期（上）和相位折疊后的光變曲線(xiàn)（下）。
論文第一作者為中山大學(xué)2024級(jí)博士生閆化輝，李程遠(yuǎn)教授與云南天文臺(tái)葛宏偉研究員為共同通訊作者，研究獲國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.3847/2041-8213/adfec2
