距离地球约 8,000 光年，两颗恒星正在共舞。其中一颗恒星占据主导地位，围绕另一颗恒星疯狂旋转，能量之大足以吸走其伴侣的物质，迫使其暴露其核心。但那颗静止的恒星也同样强大，足以剥离其轨道伴侣的外层。这对裸露的恒星被称为“沃尔夫-拉叶双星系统”，它们的舞蹈将持续到它们坍缩成一体。上周，一个研究小组揭示了这对恒星最复杂的一些秘密。
这可能是首次观测到快速旋转的沃尔夫-拉叶双星系统，“这个想法已经流传了 30 年，但直到现在我们才真正看到一个，”马修·伦佐（Mathieu Renzo）说，他是纽约市菲拉特研究所计算天体物理学中心的 à研究员，他并未参与此项研究。
自 2018 年发现以来，阿佩普（Apep），正如研究人员称呼这对沃尔夫-拉叶恒星一样，一直令天文学家们感到困惑。它不仅是一个真正的异类——我们在银河系中只发现了几百对——而且它还具有一些极其罕见的特征。这对恒星极其炽热和明亮，当它们旋转时，它们会产生速度可达光速 1% 的星风。这种星风负责将恒星剥离至其核心，并在过程中在它们周围形成一个尘埃光环。这些尘埃应该以推动它的风的速度膨胀——但当悉尼大学的研究人员发现阿佩普时，他们注意到它的尘埃移动速度只有风速的四分之一。这本不应该发生——这一发现几乎违背了逻辑。
“逻辑绝对是混乱的，”天文学家尹若·韩（Yinuo Han）说道，他是这篇论文的主要作者。在这篇发表在《皇家天文学会月报》上的论文中，该团队提出了一个数学模型，解释了他们在阿佩普的图像中看到的失配之处。
为了构建这个模型，该团队首先分析了过去三年在智利欧洲南方天文台的甚大望远镜上拍摄的数千张图像。“我们收到的不是 JPEG 文件。我们收到的图像格式非常混乱，几乎难以辨认，”韩解释道。他的第一个任务是“清理”图像，去除其他恒星和天体发出的所有光线，以便他们能更清楚地看到阿佩普。
去除所有这些光线噪声后，该团队得以仔细观察这两颗恒星。他们发现，这两颗恒星的质量都大约是太阳的 10 到 15 倍，亮度是太阳的 100,000 倍以上。根据一份新闻稿，它们绕彼此运行一周需要 125 年，距离与我们太阳系的大小相当。这种运动启发了由天文学家彼得·塔希尔（Peter Tuthill）领导的团队，将该星系命名为埃及混乱之神，韩解释道。“阿佩普 [被描绘成] 一条盘绕的蛇，像是在追逐中间的光，”他说。“[阿佩普]必须与太阳神拉（Ra）搏斗，他们每晚都在互相追逐。”
但更重要的是，他们能够弄清楚，从地球上看，我们正“从上方”观察着中心恒星，因此我们只看到它的一个极点（就像地球一样，恒星也有极点和赤道）。正是最后一点信息让他们能够开发出一个模型，可能解释他们观测到的速度差异。他们测量了从面向地球的极点喷射出的风速，而尘埃则来自恒星的赤道。“这是一颗非常特殊的恒星，其极点发出的风速远高于赤道发出的风速，”韩说。
这怎么可能呢？“当你有一个物体运动得非常快时，你会受到旋转物体离心力的影响，”伦佐解释道。这种力会改变恒星的形状，使其在极点处变扁，在中心处变圆——类似于一个橄榄球——这使得从恒星极点喷出的风比从赤道推动尘埃的风更快。由于两颗恒星在做圆周运动，尘埃不会直线膨胀，而是螺旋形地膨胀。“当两颗恒星绕彼此运行时，这些尘埃会被扭曲并塑造成一个巨大的发光煤灰尾巴，”共同作者塔希尔在一篇关于这项发现的帖子中解释道。
如果该模型是正确的，阿佩普的舞蹈将以我们所知的最强烈的爆炸结束——伽马射线暴。如果该星系面向地球，其未来的爆炸可能会摧毁我们星球的臭氧层，使所有生物暴露在太阳的紫外线辐射下。幸运的是，它指向别处；并且在我们附近拥有快速旋转的沃尔夫-拉叶双星系统，将为我们提供关于其他伽马射线暴形成过程的宝贵信息，韩解释道。
“大质量恒星的演化和爆炸领域目前发展迅速，”伦佐说。“但大多数 [望远镜] 寻找的是离我们非常遥远的系统，位于我们银河系之外，因此很难获得大量数据。这个系统为你提供了近距离的非常复杂的系统，因此你可以获得大量细节。推动这两个方向以更好地了解恒星的生命周期非常重要。”
