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白矮星氦核。 当A星外壳开始进入B星的引力范围时,A星的表面物质开始受B星的引力离开A星表面流向B星表面。但由于两星相互公转以及B星的自转,流来的物质并不立即落在表面,而是先在B星周围随B星自转形成一个碟状气体盘,然后才能逐步降落在B星表面。于是A星不断有物质转移到B星,这使得A星的老化进程急剧加快,并以更快速度膨胀,甚至将B星的轨道吞没。 这个过程将持续数万年。 这以后,A星耗尽了它所有的剩余氢,而其巨大的外壳可以伸展到十几个太阳半径之外,但最终大部分将被B星所吸收。此刻,A星基本上全是由氦组成了,质量仅仅剩下原来的五分之一左右,而B星质量则增至原来的二倍多。这样,质量对比发生了明显变化:A星成了质量较小的致密的白矮星,而B星由于吸收了A星的大部分质量,体积增加了许多,成为双星中质量较大的恒星。在A星周围原来膨胀的外壳在失去膨胀力后一部分逐渐降落在小白矮星上;而B星正处于中年期,继续其正常恒星的演化。这就是我们现在看到的天狼星及其伴星的情况。
这以后,这对双星继续演化,象原来一样,质量较大的恒星将以很快的速度进行演化,并在耗尽其内核附近的氢燃料后开始了膨胀,进入红巨星阶段。此时,A星的强大引力将慢慢对B星不断膨大的表面上的物质起作用,物质开始从B星表面迅速流向A星。 像从前一样,流质在A星周围形成气体盘,并不断降落在A星表面。以后的时间里,B星由于丢失大量物质而缺少燃料迅速老化膨胀;A星则可能由于吸附了大量物质而塌陷成中子星甚至黑洞。B星将终于发生超新星爆发而结束其一生,把身体的大部分质量抛向宇宙,而在其中心留下一个致密的白矮星或中子星。
奇异的双星
夜晚,视力较好的人观看北斗七星中的开阳星,除看到一颗二等的亮星外,并在它的旁边看到微暗的开阳辅星,肉眼所见是一颗双星。它们之间的角距为12′,是双星中角距离较大的两颗星。开阳双星是人们在1650年第一个用肉眼发现的双星。组成双星的两颗星分别称为双星的子星。较亮的子星称为主星;亮度较小的子星称为伴星。双星的子星形影不离,相互绕转,它们沿着大小不等椭圆的轨道旋转。双星又分为物理双星和光学双星。图3-8在已探测到的双星中,光学双星是彼此并不相关的两颗星,投影到天球上以后,凑在一起而形成双星,这类双星没有什么研究价值。物理双星是我们通常所说的双星,它又分为目视双星、分光双星和交食双星。
目视双星是指的通过望远镜,用肉眼或照相的方法就能够分辨出它是由两颗子星所组成的双星。目视双星相互绕转的轨道半径都比较长,自然绕转的周期也比较长。一般都超过5.7年。周期最短的是1.59年,周期最长的可达上万年之久。
分光双星两颗子星间的距离比上述目视双星更近。即使通过望远镜,用肉眼或照相的方法也不能把它们的两颗子星分辨出来。这种近距离的双星,只能通过分光的方法进行观测。凡是采用分光方法,通过对某天体谱线位置变化的观测分析,能够判断出它是一颗双星,便称为分光双星。分光双星谱线位置变化的周期,就是双星的子星在轨道上绕转的周期。目前已发现的分光双星有2500个以上。
交食双星简称食双星,又称光度双星。由于这种双星的两颗子星相互绕转,双星轨道与视线几乎在同一平面上时,相互遮掩发生交食现象、引起双星的亮度变化而得名。食双星也称为食变星(详见前述交食变星)。
在双星系统中,还有的是两个子星相距很近,互相施加影响,并且相互间有物质的交换,每个子星的演化受到另一子星的较大影响,这样的双星系统称为密近双星。著名的天琴座β星(渐台二),是交食变星也是一个密近双星。若是有可能乘上飞船到渐台二旁,观看它的精彩表演是非常有趣的。你看吧,组成渐台二的两颗亮星互相迅速地绕转,每12.9天绕转一周。并有强大的物质流不断地从主星中抛出。这些被抛出的物质,有的可能跑到伴星附近形成恒星周围的物质。有的可能后来脱离整个双星系统而飞人星际空间。这个双星的伴星质量比主星质量大,由于彼此间相互强烈的吸引和子星迅速自转等原因,主星大概呈桃子状,伴星可能呈圆盘状。这引人入胜的场面引起天文学家的关注。
双星在太阳附近(81.5光年)的区域内,就约有40%。双星在恒星世界中的所占比例是很大的。60年代出版的目视双星的表中双星多达六万多颗。
双星的颜色五彩缤纷,双星的两颗子星又双双争艳。双星的主星质量有比伴星大的,也有比伴星小的。从双星的子星分类来看,五花八门,应有尽有,有的子星是爆发变星,有的则是脉动变星,还有的是白矮星,也有的是中子星,甚至是黑洞。有的双星包含在聚星之中。许多星团又包括了双星。
双星为我们揭示了恒星世界的一些奥秘。天体最重要的物理量就是它的质量。目前,单星(除太阳外)的质量还不能直接测出来,只有通过双星系统才能够准确地测出各个恒星的质量。目前运用这种方法已测出一部分恒星质量。此外,由于近距双星的两颗子星具有相互作用的物理性质,为天体的密度分布、结构、演化等问题,提供了非常有利的研究条件。近来又相继发现了双射电星、双射线星、双脉冲星等一系列新型的双天体,形成一门崭新的双星天文学。
[编辑本段]双星体系中两颗恒星之间的差异
两颗同时诞生、具有相同质量和组成的恒星被称为“同卵双胞胎”,预计也会有相同的物理属性。但最近在猎户座星云中发现的一个名为Par 1802的年轻(年龄为100万年)双星体系虽由具有相同质量的两颗恒星组成,但它们的温度、亮度和半径都不同。这些意外的差异表明,这两颗恒星彼此之间在发育上相差几十万年时间。推导出的一个双星体系中每颗恒星的理论年龄之间的一致性,被用作对主星序前恒星演化模型的一个自洽性验证,所以Par 1802中年龄同步性的这种缺失表明,这样的经验性验证存在一个数值为几十万年的精确性极限。
[编辑本段]罗伯特 海因莱因的小说《双星》
罗伯特·海因莱因的《双星》故事梗概
在并不遥远的未来世界里,人类已经在太阳系建立了君主立宪的联邦帝国。这是一个拥有80亿人口的帝国,奥兰奇王室后裔威廉是国王,他的皇宫设在月球的新巴特维亚城。首相奎洛格是执政党——人道党的领袖,人道党的一些激进分子出于政治目的惯于采取秘密恐怖手段。在野党——扩大党领袖是前任首相邦富特,他领导的一批精明强干的太空开拓者正在争取下届大选的胜利。政治斗争在帝国的各个星球上如火如荼地进行着。
地球上有位穷困潦倒的无名演员罗伦佐,他对政治毫无兴趣,尽管一事无成,却自命不凡。一有机会,他就会对陌生人吹嘘自己的一人剧团。他看不起宇航员,认为他们衣着俗气却常常摆出一副主宰太空的架势。他害怕火星人,厌恶火星人,认为火星人外形像树干,头套遮阳帽,不转动颈部也能眼观四路耳听八方,浑身发出臭气;火星人通过裂变再生来繁衍后代,却要享受地球人的特权,自由进出地球上的饭店酒吧。
一天,罗伦佐在卡沙曼诺诺旅馆的酒吧里消磨时光,由于他背了一身的债,怕被讨债人发觉,所以挑了个幽暗的角落看别人享乐。当他看见一位身材魁梧的宇航员也在这个阴暗角落坐下时,不免暗自高兴。宇航员大多是阔佬,花钱慷慨,他们一高兴,就会掏钱请客。罗伦佐立刻用口袋里仅有的半块金币先请客,满以为吃小亏能占大便宜,却不知道自己正往陷阱里钻。来人名叫戴克,是扩大党骨干,奉命前来执行玛第格勒斯计划,即替身计划。原来扩大党领袖邦富特已被人道党的激进分子绑架,而他必须按计划出现在火星城接纳他为火星人的仪式上,否则后果不堪设想。戴克通过设在海牙的宇宙人口调查总署的电脑,查到两名与邦富特外形一模一样的演员。一位是颇有名望的奥森,另一位是无名小卒罗伦佐。戴克选择了后者,故而来请他出山。他先掏钱回请罗伦佐喝酒,又以重金聘用他扮演角色,却对具体使命含糊其词。
罗伦佐按戴克的吩咐来到艾森豪威尔旅馆二十一层的豪华套房,与戴克和亚克商谈具体细节。当罗伦佐得知自己将代替被绑架的邦富特去火星出席仪式时,他立刻予以拒绝。戴克对他软硬兼施,一会儿用重金引诱,一会儿用诸如“蹩脚演员”等刻薄话刺激他的自尊心,罗伦佐终于答应接受这项使命。正当他们化装准备悄悄离开时,房间里闯进了一名火星人和一名地球人。亚克尚未反应过来,就被火星人的武器护身杖击毙。戴克眼明手快,迅速解决了他们,在销尸灭迹之后,他带着罗伦佐赶到地下室,钻进了气密座舱,向杰弗森宇航站驶去。罗伦佐一阵兴奋,以为戴克他们准备与火星人开战,以为自己也可以干一番惊天动地的事业。可是他很快发现戴克他们渴望获得火星人对扩大党的支持,刚才杀死的那位不过是火星人的叛徒,罗伦佐于是产生了逃跑的念头。戴克早已看透了他的心思,就以要揭发他的隐私为威胁。罗伦佐确实在演出会上现过丑,也与未成年女子贝比有过暧昧关系,还在迈阿密海滩住了旅馆赖帐溜掉过。他怕丢脸,便无可奈何地登上了驶往火星的飞船。
飞船约需两天时间才能抵达火星。在此期间,戴克对罗伦佐分析了此行的重要性:如果“邦富特”不能在星期三午时出席火星人的接纳仪式,那么火星就会退出联邦帝国,并发起报复性战争,而执政党的极端行动分子也会与火星人交战,从而分裂帝国。罗伦佐对政治不感兴趣,但是他关心亿万人民的安危,于是在邦富特的私人秘书邦妮和私人医生卡倍克的帮助下,开始熟悉自己的角色。他观看领袖的录像,注意他的动作和姿态,模仿他的表情和声调,练习他一瘸一拐的走路姿势。在飞船上,他就以邦富特的形象生活和交际,并且反复排练了火星礼仪和被接纳的演说。
在火星上,他们一行受到联邦外交官的接待,又避开了新闻记者的纠缠。可是,在他们乘坐加压越野车向火星城奔驰的路上,却险些发生车祸。原来他们的司机已被人收买,准备与迎面而来的车辆相撞。幸亏戴克及时制服了司机,并且驾车准时赶到了火星城,罗伦佐一人进了城门。由于他维妙维肖的表演,连与邦富特交情最深的火星人克利阿希也难辨真伪。罗伦佐在仪式上应付自如,吃了斋,听了致词,又作了演说。火星人高兴地给他取了火星名字,赠送护身杖,并接纳他为火星人。
罗伦佐大功告成,立刻出了火星城门。当他回到加压越野车时,却只见邦妮一人愁眉苦脸地坐在车里等他。原来就在罗伦佐出席火星人接纳仪式时,戴克从司机口供中得知了邦富特的下落,他们立刻驱车赶到关押他的古达德市老城区。可惜来迟一步,人去楼空。正当他们失望地准备离去时,邦妮却在街上认出了蓬头垢面、神情恍惚的邦富特。由于罗伦佐冒名顶替的成功,极端行动分子显然认为绑架已无作用,于是用过量的药物严重损伤邦富特的大脑,使他无法在公开场合露面。戴克将众人带回飞船,让卡倍克医生尽力医治邦富特。与此同时,罗伦佐只得硬着头皮继续冒名顶替。他按原定计划在飞船里给帝国广播网录制政治演说,转播给地球、金星、木卫三等星球。演说在帝国播出后,奎洛格政府出人意料地集体辞职,这无疑是人道党的杀手锏。由于政府总辞职,国王势必诏令在野党组织看守内阁,人道党要看看已成白痴的邦富特如何觐见国王。
罗伦佐脱身不得,只好随众人飞向月球上的皇宫。一路上,他借助邦富特详细的档案资料,摸清他接触过的所有要人的背景情况,以便在京城遇见他们时应付自如。飞船在新巴特维亚着陆,大家七手八脚地帮助罗伦佐穿上古代宫廷的礼服,还交给他一份向国王建议的看守内阁名单。罗伦佐知道有电视实况转播,故而特意佩带护身杖,让帝国所有的人知道他有火星人作为后盾。在整个觐见过程中,罗伦佐自以为不露破绽,可是国王退朝与他私下会面时,却指出他是冒牌货。原来与国王有20年交情的邦富特一直叫国王的名字,而不用“陛下”。罗伦佐知道露出了马脚,不得不把真相一一告诉国王。国王赏识邦富特的才华,希望他能康复,重操国…… 职称论文发表网http://www.issncn.com
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