我们国家的科学家发现，超钱德拉塞卡双星系统很少见

近日，国家重大科技基础设施郭守敬望眼镜，由中国科学院国家天文台、中国科学院大学、云南天文台、西华师范大学科研人员、匈牙利科学家组成。(LAMOST)在光谱巡天数据中，发现了一个罕见的、与生俱来的超大质量白矮星——热亚矮星超钱德拉塞卡双星系统。这一结果于北京时间4月22日在《中国科学:物理力学天文学》中发表(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy)，这项研究支持了白矮星双星演变结束时可能出现的新的演变路径，为中子星形成通道提供了新的概率。这对中子星、Ia型超新星等理论和观测研究具有重要意义。

行星死亡的具体过程不仅是行星物理领域的一个关键话题，而且对许多天体物理领域有着深远的影响，如宇宙膨胀和引力波探测。在大多数情况下，包括白矮星在内的双星系统在总质量超过钱德拉塞卡极限后，通常以Ia型超新星的形式结束其进化过程，但理论上还有其他概率。

吸积致坍缩(Accretion-Induced Collapse, AIC)这是进化路径之一。这条路径下的双星进化结局不会发生超新星爆炸，而是直接坍缩形成中子星，这是形成中子星的重要途径之一。虽然到目前为止还没有直接观察到AIC事件，但是如果能找到AIC的前身星，可以强烈限制。 AIC 出现的概率，以及对双星演变终点所涉及的复杂物理过程的进一步了解。

研究小组基于LAMOST的光谱数据，并通过望眼镜获得该计划。(TAP)中国科学院国家天文台兴隆观测站获得的帕洛玛天文台五米海尔望眼镜观测数据和2.16米望眼镜等数据，结合其他开放观测数据库，成功证明了一个极其罕见和与生俱来的超大质量白矮星——热亚矮星超钱德拉塞卡双星系统——Lan11。

研究小组通过覆盖双星系统轨道周期的光谱和测光观测数据，可以勾勒出这个恒星系统的实际外观:它由两个行星组成，我们收到的光信号来自演变晚期行星之一，被称为热亚矮星，质量在0.52~0.65倍的太阳质量之间。观察发现，这颗恒星的形状不是通常的球形，而是椭球形，这表明它旁边隐藏着一个密集的天体，尺寸很小，但很难观察到。精确的测量表明，这种看不见的天体质量在1.07~1.35倍的正径之间，远远小于正常太阳质量。

所有这些信息都表明，这种密集的天体应该是一颗罕见的大质量白矮星，它的核心很可能充满了氧气和氧气，通常被称为ONe白矮星。这种双星系统的总质量是太阳质量的1.67~1.92倍，远远超过了钱德拉塞卡的极限(大约是太阳质量的1.4倍)。热亚矮星-白矮星系统是用光学方法观察到的最大质量。

根据研究人员的理论，该系统将在5-5.4亿年后合并，因为它不断释放重力波。通常，如果包括白矮星在内的双星系统总质量超过钱德拉塞卡极限，合并后会形成超新星爆发。但也有例外。如果这颗白矮星是一颗ONe白矮星，合并产生的能量会被电子捕获过程吸收，不会形成爆炸，而是通过AIC事件直接倒塌形成一颗中子星。

进一步的理论研究揭示了这个双星系统的前世。根据理论预测，它最初包含一颗质量约5~8倍于太阳质量的行星，通过单星的演变迅速形成一颗ONe白矮星，而不是通过吸积伴星的质量一般看到的。这也是目前唯一与生俱来的ONe白矮星。之后，通过共享包层的演变，剥离了热亚矮星前身星的包层，露出了炽热的核心，形成了热亚矮星。Stephan是该领域的国际知名专家 Geier 同时发表的评论文章强调了发现这种罕见的AIC形成中子星前身星备选体的重要性。

研究小组认为，这项研究是一个典型的案例，它基于中国LAMOST的选择来源，然后通过TAP计划获得国际大中型望眼镜进行后续观察。对于稀缺天体观测研究，LAMOST利用其海量光谱库进行初步筛选，然后利用大中型精测望眼镜进行高效的观测研究路径。它不仅体现了LAMOST巡天的大样本能力，也体现了大中型精测望远镜的不可替代性。