摘要：
美国麻省理工学院（MIT）领导的一个国际研究团队发现了一个罕见的双天体系统：距离地球约300光年的一颗小质量恒星，正在缓慢吸收其伴星的物质。这一过程不同于以往观测到的恒星迅速吞噬行星的现象，而是一种长期、稳定的质量转移，甚至可能持续数十亿年。
这一系统被命名为ZTF J0440+2325，位于银河系内。系统中的两名成员彼此极为接近，每87分钟便完成一次绕转。其中较轻的天体是一颗褐矮星，其质量约为木星的25倍；另一颗恒星质量约为木星的85倍。两者都属于低质量天体，褐矮星的整个轨道甚至可以容纳在太阳直径之内。
传统观测表明，大多数行星都在稳定轨道上围绕恒星运行，仅有少数案例显示恒星会迅速吞没靠得太近的行星。而此次发现展示了一种全新的演化方式。研究人员在发表于《自然·天文学》期刊的论文中指出，这是人类首次直接观测到一颗低质量恒星持续且稳定地从另一颗低质量天体获取物质。
这一发现最初源于数年前的一次异常观测。MIT物理学副教授凯文·伯奇在检查兹维基瞬变巡天项目（ZTF）的观测数据时，注意到一个不同寻常的亮度变化曲线。与超新星爆发常见的钟形亮度曲线不同，这个目标呈现出不断重复出现的三角形波动。
当时，研究团队正在研究另一种被称为“黑寡妇双星”的系统。在这种系统中，高密度高速自转的中子星会逐渐吞噬质量较小的伴星。然而，新发现目标的观测特征与黑寡妇双星并不一致。按照理论，黑寡妇双星应表现出明显的往复摆动效应，但观测结果中并未出现这种现象，这使研究人员一度无法解释其真实身份。
近年来，伯奇与MIT研究生亚伦·豪斯霍尔德重新审视了这一神秘信号。他们提出一种猜想：如果系统整体质量较低，那么两个天体之间的轨道运动将更加平缓，不会出现剧烈摆动。为了验证这一设想，研究团队利用多台望远镜对目标进行了后续观测。
观测结果显示，该系统确实存在轻微但可测量的摆动。通过与已知双星系统进行对比分析，研究人员确认其中并不存在中子星。最终，他们认定这是由一颗低质量恒星和一颗褐矮星组成的双星系统，而摆动幅度太小，不可能由其他类型天体造成。
在确定两颗天体质量及轨道参数后，研究团队进一步研究其是否存在物质转移现象。通常情况下，吸积过程最常见于黑洞和中子星等致密天体，其强大引力会将伴星物质拉拢形成吸积盘。
但在这个系统中，吸积者并非体积极小的黑洞，而是一颗实际尺寸相对较大的恒星。研究人员利用计算机模拟追踪褐矮星表面的物质粒子运动轨迹，结果表明这些物质会直接坠落到恒星表面，而不是形成典型吸积盘。
模拟进一步证实，这是首次发现低质量恒星正在主动从另一颗低质量天体吸积物质。研究人员解释称，坠落的物质会以极高速度撞击恒星表面，其过程类似小行星撞击月球。
这种持续撞击还解释了最初发现的三角形亮度曲线。随着褐矮星绕恒星运行，由物质坠落形成的高温热点会周期性出现在观测视线中。当热点正对地球时，亮度达到峰值，从而形成规律性的三角波形。
研究团队估算，褐矮星每年向恒星输送的质量约相当于地球质量的十万分之一。换算下来，相当于每秒有约4000万辆重型自卸卡车的物质流动量，或每秒约1.3万亿个一磅重的卷饼所对应的质量。
尽管这一数值看似惊人，但相对于褐矮星自身的巨大质量而言，这种损失速度仍然十分缓慢。因此，研究人员认为这种“进食”过程不会很快结束，而是能够在极长时间尺度上持续进行。
研究人员指出，人们以往对恒星与行星、褐矮星相互作用的理解通常是恒星最终将后者彻底吞噬，例如未来太阳演化成红巨星时，地球很可能面临这样的命运。然而，ZTF J0440+2325展示了另一种可能性：恒星不一定一次性吞掉伴星，而可以通过漫长而稳定的方式逐渐“蚕食”对方，并将这一过程延续数十亿年。
随着三角形亮度变化之谜被成功破解，研究团队计划寻找更多类似系统。他们希望借此进一步了解行星、褐矮星与宿主恒星之间可能存在的全新相互作用机制，并深化人类对恒星演化过程的认识。
评论