伴星

伴星（围绕主星运转的）是指相互围绕旋转的两颗星。其中，天狼星的伴星β星是人类最早发现的白矮星。这颗星体积较小，与地球相似，肉眼无法看见，但密度极大，比水高出三万倍，质量与太阳相当。伴星β星是1834年天文学家根据天狼星运动轨迹的不规则预测到，并在1862年直接观测到的。1915年，伴星β星被确认为白矮星，从而引起天文界的高度重视。然而，早在一千二百年前，非洲马里地区的多根部落就开始祭祀这颗星，并了解其体积、密度、轨道形状（椭圆）和围绕天狼星运行的周期（即四十九个地球年）。这些信息被记录在原始部落的木刻、壁画和纺织品上。

据说，是一位叫做"诺默"的神，把关于天狼β星的知识传授给多根人的。多根人保存着一张画，画面是他们信仰的神乘坐一个拖着火焰的大飞船，从天而降，来到多根部落.于是，人们猜想，那个"诺默"可能是从天狼β星（或与之有关的星）上来到地球的外星人.

提到天狼星伴星β星，不得不说从它身上发生的故事，因为不少重大的发现，往往是从一些小的"偏差"开始的.公元八世纪，中国唐朝的天文学家一行把他的观测同古时候的记录对照，发现星星的位置改变了。一千多年后，十八世纪，英国的哈雷也独立地看到了同样的现象。原来，所谓不动的、不变的"恒星"，被人们叫错了，天上的星星是在运动的、变化的。1834年，有一个天文学家注意到天上最亮的恒星——天狼星的运动比较奇怪，它的路径波浪起伏，不像一般的恒星总是沿着一条直线均匀地移动。这位天文学家由此断言，天狼星不是一颗星，而是一个双星系统，另外一颗星是一个"看不见的"伴星；波浪起伏的的路线，正是天狼星一边移动一边饶转的结果。后来，又有一些天文工作者研究了天狼星的运动，并且根据万有引力定律，预言了天狼星的位置。事隔二十八年，到了1862年，终于在望远镜里找到了这颗"看不见"的天狼伴星。这颗"看不见"的伴星同天狼星相比实在是太暗了，在望远镜里看起来好像是望远镜的缺陷所引起的假象一样，可是在观测另外的对象时，这个"缺陷"没有了，大家才相信自己找到了天狼星的"看不见"的伴星。后来，天文学家发现银河系中有大部分恒星都是双星，包括南河三，北河二（属于六合星），室女座γ，南门二，织女二（双双星，即天琴座ε星）、大陵五（食双星）等等。

组成双星的两颗恒星都称为双星的子星，其中较亮的一颗称为主星；较暗的一颗，称为伴星。主星和伴星亮度有的相差不大，有的相差很大。有许多双星，相互之间距离很近，即使用现代xxx的望远镜，也不能把它们的两颗子星区分开。但是，天文学家用分光方法得到的光谱，可以发现它们是两颗恒星组成的。这样的双星，称为分光双星。于是，上面说的可以用望远镜把两颗子星分辨开来的双星，相应地就称为目视双星。有的双星在相互绕转时，会发生类似日食的现象，从而使这类双星的亮度周期性地变化，这样的双星称为食双星或食变星。食双星一般都是分光双星。还有的双星，不但相互之间距离很近，而且有物质从一颗子星流向另一颗子星，这样的双星称为密近双星。有的密近双星，物质流动时会发出X射线，称为X射线双星。在银河系中，双星的数量非常多，估计不少于单星。研究双星，不但对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义，而且对于了解银河系的形成和演化，也是一个不可缺少的方面。

夜空里最亮的恒星，目视星等为-1.5等。它是大犬座中的一颗双星。双星中的亮子星是一颗比太阳亮23倍的蓝白星，体积略大于太阳，温度则比太阳高得多。它距太阳系约8.6光年，只有除太阳以外恒星距离的两倍。古代埃及人认识到池该星偕日升起，即正好出现在太阳升起之前时尼罗河三角洲就开始每年的泛滥。而且他们发现，天狼星两次偕日升起的时间间隔不是埃及历年的365天而是365.25天。德国天文学家于1844年报道，天狼星是一颗双星，因为该星在附近空间中沿一条呈波形的轨迹运动，从而得出它有一颗伴星和绕转周期约为50年的结论。这颗伴星于1862年被美国天文学家最先看到。天狼星及其伴星都在偏心率颇大的轨道上互相绕转，平均距离约为日地距离的20倍。尽管亮星光芒四射，用大望远镜还是不难看到那颗7等的伴星。伴星的质量与太阳差不多，密度则比太阳大得多，是xxx颗被发现的白矮星。天狼星是大犬座α，是全天最亮的恒星。天狼星是由甲、乙两星组成的目视双星。甲星是全天xxx亮星，属于主星序的蓝巨星。乙星一般称天狼伴星，是白矮星，质量比太阳稍大，而半径比地球还小，它的物质主要处于简并态，平均密度约3.8×106/立方厘米。甲乙两星轨道周期为50.090±0.056年，轨道偏心率为0.5923±0.0019。天狼星与我们的距离为8.65±0.09光年。天狼星是否是密近双星，与天狼双星的演化有关。古代曾经记载天狼星是红色的，这为我们提供了研究线索。1975年发现了来自天狼星的X射线，有人认为这可能是乙星的几乎纯氢的大气深层的热辐射，有人则认为这可能是由甲星或乙星高温星冕产生的，至今仍在继续研究。据1980年资料，高能天文台2号卫星分别测得甲星和乙星的0.15～3.0千电子伏波段X射线，得知乙星的X射线比甲星强得多。

冬季星空，从猎户座三星向东南方向看去，一颗全天最亮的恒星在那里放射着光芒。它就是大犬座α星，中国古代也叫它天狼星。天狼星的视星等为－1.45m，距离我们只有8.6光年。

神七伴随小卫星突破多项关键技术国内首次使用：神舟七号飞船在航天员完成出舱作业并安全返回飞船后，将由航天员操作释放一颗伴星，利用这颗伴星，对飞船进行照相和视频观测。神七伴星分系统指挥沈学民称，在汶川地震发生后，假如发射一颗小卫星，一定有助于各部门及时准确了解灾情、做出正确判断和决策。沈学民介绍，所谓伴随卫星是伴随在另一航天器附近作周期性相对运动的卫星。伴随卫星大都具备一定轨道机动能力，它往往以空间站、航天飞机、载人飞船或大卫星等大型航天器作为任务中心或服务对象（主星），与主星按照一定的空间相对构型共同在轨飞行。沈学民在接受采访时介绍，伴星技术是国际上航天领域的一项重要应用技术，国外已有多个研究和发展计划，如德国的Inspector计划、AERCam微纳卫星、美国的XSS飞行器、Livermore微小卫星等。1997年首先实现了Inspector卫星由奋进号飞船发射，并实现绕飞。现已有多颗类似的伴随航天器发射上天。“如果此次伴星试验任务取得成功，将标志着中国成为世界上第三个掌握空间释放和绕飞技术的国家。”沈学民告诉记者，神舟七号飞船是中国首次开展航天器平台在轨释放伴星以及伴星的伴随飞行试验，其任务目标是：试验和验证伴星在轨释放技术；伴星释放后，对飞船进行照相和视频观测；在返回舱返回后，由地面测控系统控制，择机进行对轨道舱形成伴随飞行轨道的试验，为载人航天工程后续任务中拓展空间应用领域，奠定技术基础。神舟七号飞船的伴星是在继承中科院“创新一号”小卫星成熟技术的基础上研制的中国xxx颗空间伴随微小卫星。该伴星采用了多项创新设计，突破多项关键技术，许多技术在国内属首次使用。伴星采用了两舱结构一体化设计，采用了轻型镁合金材料作为主结构框架，承力板同时用作星内单机的安装板，提高了卫星的功能密度。使整星质量不超过40kg，同时具有光学成像、大容量压缩存储、机动变轨、伴随飞行、自主导航、多模式指向、测控数传等多种功能。沈学民说，神舟七号飞船的伴星小巧玲珑，其中部件高度集成，功能专一。在技术发展成熟后，可以由一枚火箭同时发射几颗小卫星，它们的功效将毫不逊于甚至超过大卫星。

新浪科技讯北京时间11月19日消息，据《每日科学》网站报道，天文学家借助欧洲南方天文台甚大望远镜，首次对宇宙空间一颗“吸血鬼恒星”的炮弹状喷射物进行了仔细观测。这颗“吸血鬼恒星”不断吞噬伴星的物质，2000年11月发生过猛烈的爆发。天文学家据此测算出它和太阳之间的距离，以及它爆炸时自身的亮度。科学家认为，这一双星系统可能是孜孜以求的Ia型超新星的“先祖”。Ia型超新星对于研究暗物质十分关键。超新星爆发是大质量恒星的“暴死”。当恒星爆发时的绝对光度超过太阳光度的100亿倍、新星爆发时光度的10万倍，中心温度达100亿摄氏度时，就会被天文学家称为超新星爆发。天文学家把超新星按它们光谱上的不同元素的吸收线来分成数个类型。Ia型超新星没有氢、氦吸收线，有硅吸收线。它们都是源于到达或接近钱德拉塞卡极限的白矮星的爆发。发布有关研究成果的论文xxx作者、南非开普敦大学教授帕特里克说：“现代天体物理学的一大难题是，我们仍然没有弄清何种恒星系统最终会发生Ia型超新星爆发。这类超新星在证实宇宙由于暗物质的推动正加速膨胀方面非常关键。这很令人尴尬。”天文学家借助欧南台甚大望远镜对船尾座名为V445的天体进行了很详细地观测研究。V445是迄今发现的xxx颗没有证据表明存在氢的新星，也是xxx的一颗。通过对其进行观测，天文学家首次发现证据证明在一颗白矮星表面发生氦气爆发。论文共同作者、英国华威大学的丹尼说：“这非常关键，众所周知Ia型超新星没有氢。V445的伴星也没有氢，而是向这颗白矮星输送大量的氦气。”在2000年11月，这一系统发生了一次新星爆发，亮度超过以前250倍，朝太空喷发了大量物质。la型超新星是宇宙学重点研究的对象，因为他们可以被用作“标准烛光”来测算宇宙空间中的距离，因此能够校准暗能量引起的宇宙膨胀加速。la型超新星更可能生成于两颗恒星形成的系统，其中一颗是白矮星。白矮星属于演化到晚年期的恒星。恒星在演化后期，抛射出大量的物质，经过大量的质量损失后，如果剩下的核的质量小于1.44个太阳质量，这颗恒星便可能演化成为白矮星。白矮星会成为“吸血鬼”，从吞噬伴星上的物质。当它的质量超过一定限度时，就会变得不稳定，最终会爆炸。不过白矮星质量增加到足够超新星爆发并不容易。因为，一方面白矮星“捕食猎物”，物质在其表面积累。如果物质堆积的太厚，就会变得不稳定，发生新星爆发。这些受控的微小爆炸会将积累的部分物质抛射向宇宙空间。关键的问题是，白矮星能否在向外喷发物质时还能“增肥”。如果从伴星吞噬的物质能够留在白矮星表面，最终它会变得足够重，因而发生超新星爆发。在跨度为两年的时间里，天文学家团队利用欧南台甚大望远镜NACO自适应光学系统得到了V445的高清晰图片。该望远镜功能强大，担负着搜索太阳系旁邻近恒星的行星，研究星云内恒星的诞生，观察活跃星系核内可能隐藏的黑洞及探索宇宙的边缘等重任。综合甚大望远镜NACO自适应光学系统图片和其他几架天文望远镜的数据，天文学家确定出这一系统距太阳大约25000光年，自身亮度为太阳的10000倍。这暗示这一系统中的白矮星质量已经很大，接近死亡终点，而且正以很快的速率从伴星获得物质。帕特里克表示，“船尾座V445最终是会超新星爆发，还是目前的新星爆发致使过多的物质被喷发出去使其无法形成超新星爆发，还不得而知。”据悉，天文学家的这一研究成果将会刊登在11月20日的《天体物理学》杂志上。