近日，一项新的天文研究揭示了一组神秘的恒星的秘密。这些恒星被称为 B 发射线恒星，或简称 Be 星，它们是一些自转速度极快的大质量恒星，周围环绕着一个环形气体环。科学家们利用佐治亚州立大学高角度分辨率天文学中心（CHARA）阵列的强大望远镜，观测到了这些 Be 星的轨道伴星，这些伴星被怀疑是在与 Be 星的激烈相互作用中，被吞噬了大部分气体，只剩下一颗微小的恒星尸体。这些灵敏的测量直接探测到了被吞噬恒星的微弱光芒，为我们理解近距离双星的生命轨迹提供了新的线索。
Be 星的由来
Be 星是一类特殊的恒星，它们的质量比太阳大，而且自转速度极快，以至于它们的一些气体被甩出赤道区，形成一个环形气体环。这些气体环会发射出特征的 B 型光谱线，因此这些恒星被称为 B 发射线恒星，或简称 Be 星。Be 星的旋转速度接近或超过了恒星的极限速度，即恒星在不被撕裂的情况下能达到的最大旋转速度。这种极限速度取决于恒星的质量和半径，一般在每秒几百公里到几千公里之间。例如，太阳的极限速度大约是每秒 440 公里，而太阳的实际旋转速度只有每秒 2 公里。而 Be 星的旋转速度则可以达到每秒 500 公里甚至更高。
天文学家一直想知道，为什么 Be 星会旋转得如此之快，它们是如何形成的。一个可能的答案是，Be 星是在近距离成对恒星之间的激烈相互作用中形成的。天文学家发现，许多恒星都是成对出现的，这种趋势在质量比太阳大的恒星中尤为明显。相距较小的恒星对面临着动荡的命运，因为它们的体积会随着年龄的增长而增大，并可能达到与其相距相近的尺寸。
当这种情况发生时，来自增长恒星的气体就会穿过这对恒星之间的间隙，这样伴星就可以大快朵颐地享用转移过来的气体流。这种 "分食 "过程最终会使质量供体恒星几乎失去所有气体，只留下其前核燃烧中心的微小热核。这种热核被称为剥离亚矮星，它们的质量很小，半径也很小，温度很高，光度很低。与此同时，质量转移流会导致伴星旋转起来，成为一颗自转速度极快的恒星。一些自转速度最快的恒星被发现是 Be 星。因此，Be 星可能是在与剥离亚矮星的相互作用中，获得了旋转动量和气体环的。
寻找剥离伴星的证据
到目前为止，天文学家还没有直接观测到这对近双星生命中的这一预测阶段，因为恒星之间的距离太小，常规望远镜无法分辨，而且剥离的恒星尸体被隐藏在明亮伴星的强光下。然而，佐治亚州立大学的 CHARA 阵列望远镜为研究人员提供了发现剥离恒星的方法。
CHARA 阵列使用分布在威尔逊山山顶的六台望远镜，就像一台直径为 330 米的巨大望远镜。这使得天文学家能够分离成对恒星的光线，即使角度偏移非常小。克莱门特还使用了密歇根大学和英国埃克塞特大学制造的 MIRC-X 和 MYSTIC 相机，它们可以记录非常明亮和非常暗淡的天体靠近时的光信号。这些相机可以将六台望远镜的光线合成为一张图像，从而提高分辨率和对比度。
克莱门特开始了在 CHARA 为期两年的观测计划，他的工作很快得到了回报。他在 37 颗 Be 星中的 9 颗发现了剥离伴星的微弱光线。他重点观测了其中的七个目标，并跟踪了恒星尸体围绕 Be 星的轨道运动。他发现，这些剥离伴星的轨道周期都很短，从 16 天到 97 天不等，说明它们与 Be 星的距离都很近，大约是太阳与水星的距离的几倍。他还发现，这些剥离伴星的质量从太阳质量的十倍下降到大约一个太阳质量，而且轨道非常紧密。
"克莱门特说："这些轨道非常重要，因为它们能让我们确定恒星对的质量。"我们的质量测量结果表明，剥离的恒星几乎失去了一切。以HR2142恒星为例，剥离恒星的质量可能从太阳质量的10倍下降到大约一个太阳质量。
并不是每一颗Be星周围都能探测到剥离星，研究人员认为，在其中一些情况下，尸体已经变成了一颗微小的白矮星，即使用CHARA阵列也无法探测到。在其他情况下，可能是由于相互作用过于激烈，这些恒星合并成了一颗快速旋转的恒星。
克莱门特目前正在利用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜干涉仪，将轨道剥离星的搜索范围扩大到南天的Be星。他还与中国云南天文台的王禄谦合作，利用美国宇航局哈勃太空望远镜进行研究，探测剥离伴星的微弱光线。由于这些尸体很热，它们在紫外线波段相对更亮，只有哈勃太空望远镜才能观测到。
"美国国家科学基金会天文科学部项目主任艾莉森-佩克说："这次对Be星的观测–以及九颗暗伴星的发现–真正展示了CHARA的强大功能。“利用阵列卓越的角度分辨率和高动态范围，我们可以回答恒星形成和演化方面的问题，而这在以前是不可能回答的”。
CHARA阵列主任道格拉斯-吉斯说，这项研究终于揭示了近距离恒星对生命中的一个关键隐秘阶段。
"Gies说："CHARA阵列对Be恒星的探测直接揭示了这些恒星是通过质量转移的整体转变而产生的。“我们现在第一次看到了导致剥离恒星的恒星盛宴的结果”。
恒星盛宴的意义
这项研究不仅为我们理解 Be 星的形成和演化提供了新的见解，也为我们探索更多的天文现象提供了新的视角。例如，剥离亚矮星可能是一些超新星爆发的前身，这些超新星爆发是宇宙中最强大的爆炸之一，它们会在短时间内释放出巨大的能量和物质。剥离亚矮星也可能是一些引力波事件的源头，这些引力波事件是由两个紧密的恒星对相互旋转并最终合并而产生的，它们会在时空中产生微弱的波动。剥离亚矮星还可能是一些伽玛射线暴的触发者，这些伽玛射线暴是宇宙中最短暂但最强烈的电磁辐射，它们会在几秒钟内发射出大量的伽玛射线。这些天文现象都是我们探索宇宙的重要线索，而剥离亚矮星的发现，为我们揭开它们的奥秘提供了新的可能。
