简介：介绍了一些双星可能会通过磁场相互窃取质量。中国科学院研究出的二进制系统可能是Algol型双星的工作蓝图，该系统受到O'Connell效应的影响。

光度存在变化的星星称为变星，其中有一类被称为“大陵五型（Algol-type）变星”。大陵五型变星因其中的代表星星“大陵五”而得名。大陵五在中国古代天文学中被划于胃宿中的大陵星官，在现代国际天文学中则被划入英仙座，其巴耶名为英仙座β，俗称恶魔之星（Algol）。大陵五是个明亮的多星系统，其令人瞩目的特征是：系统中原本质量较大、较明亮、演化较久的那颗恒星最终将变得较暗，质量也将变得较轻，因为它的一部分物质会被系统中的其他恒星剥离并俘获。

图解：大陵五位置示意图。图源：knowpedia。

这种“一些恒星从其他恒星那里窃取物质”的行为相当令人讨厌，研究起来也一度有很多不确定因素。但在一项新的对双星系统KIC 06852488研究项目中，有一些令人兴奋的现象被发现了，而且这些现象可以帮助解释大陵五各恒星之间的物质转移是如何发生的。这项新研究乃中国科学院云南天文台的一些研究人员所为，这些研究人员认为KIC 06852488的一些奇妙特性可以给“解释大陵五系统如是运转原因”的工作绘制蓝图，相关内容曾在《天文期刊（The Astronomical Journal）》上报导。

图解：伴星攫取主星的物质。图源：原文。

双星系统KIC 06852488的主星是个脉冲星，其伴星则像个强力磁铁一般具有非常强的磁场。这些研究人员组成的团队使用来自美国宇航局TESS观测卫星（英文全称Kepler and Transiting Exoplanet Survey Satellite，意为开普勒系外行星凌”日”现象测量卫星）的数据来跟踪记录该双星系统的亮度变化。

图解：普通的双星系统视亮度会因为绕转时的相互遮挡而发生改变，由于两星间距相比他们与地球的间距几乎可以忽略不计，这个系统用肉眼看就像个亮度会发生周期性变化的恒星（变星）。其中节点I和节点III对应的系统亮度相同。图源：知乎。

这个双星系统的不寻常之处是它似乎有所谓的“奥康奈尔（O'Connell）”现象。正常情况下，当两颗恒星彼此绕转时，它们会周期性地相互遮挡并因此产生明暗变化，而这种明暗变化是我们可以观测到的。事实上，我们可以轻松地跟进观测分析双星系统的亮度对时间和空间的变化，比如观测某时刻这个系统亮度如何、亮斑轮廓是什么、亮斑内哪个地方较亮那个地方较暗，其实这也就是测量系统的面亮度轮廓与光变曲线。对于普通的双星系统，当两颗星星的视间距达到最大时（即上图中的节点I与节点III），系统的亮度达到最大。在一个相互绕转的周期内，各星体绕着它俩共同的旋转中心转过恰好一周，该过程中两星的视间距将两次达峰值，尽管这两次对应的时刻不同，但对应的系统亮度是相等的。然而凡事都有例外，比如双星系统KIC 06852488，它的系统亮度在同一个周期内的两个峰值就是不同的（即节点I与节点III对应的系统亮度不同），一个峰值比另一个大得多，这种反常的现象即称为奥康奈尔现象。

图解：用星斑解释奥康奈尔现象。图源：自制。

该论文的合作作者钱声帮教授声明：“ 奥康奈尔现象中的这种亮度变化可以用在主星表面演化的热斑和在伴星表面演化的冷斑来加以解释。事实上，该双星系统的内拉格朗日点，即L1点，几乎是热斑和冷斑的位置的对称中心。”

图解：双星系统的五个拉格朗日点，其中L1为内拉格朗日点，下垫面为双星系统参考系下的势能曲面。图源：知乎。

L1点是主星和伴星连线段上的一点，它位于主星和伴星之间，在这个点上的物体受到的合引力恰好等于同步绕转所需要的向心力，因此L1点上的物体会随着双星系统一同稳定公转。不难注意到太阳黑子的活动与太阳磁场的活动密切相关，因而可以推测：上文提到的热斑和冷斑等星斑的活动也很可能与系统的磁场活动以及两颗星星间的万有引力互相作用有关。

该研究小组的报告同时称，他们用光学手段探测到了伴星上的六个耀斑，这些耀斑的能量都达到了超耀斑的水准，所以它们都属于超耀斑。而超耀斑恰恰是双星系统磁场活动的另一种主要表象。他们的观测还得出一个结论，就是伴星曾经历过剧烈的膨胀，因为伴星的星体已差不多填满自己的洛希瓣。要知道，在伴星洛希瓣内区域，伴星的引力占主导地位，所以洛希瓣内的物质才能依附在伴星上并成为伴星星体的一部分。相反地，如果有物质逃逸出伴星的洛希瓣，那么它将被主星的引力所俘获。

图解：双星系统中各星的洛希瓣。图源：知乎。

总得来说，这项新研究对双星系统的复杂演变提出了一些相当有趣的观点。其实“理解大陵五型变星的形成和演化过程”确乎是相当重要的工作，毕竟此类变星在所有类型的变星中拥有高达百分之九的占比。

注 KIC指开普勒输入星表（Kepler Input Catalog）。