天文學家長久以來一直對共生雙星系統(tǒng)抱有濃厚興趣，這類系統(tǒng)中的兩顆恒星以一種獨特的方式相互作用，展現(xiàn)出令人著迷的現(xiàn)象。最近，哈勃空間望遠鏡對共生雙星HM Sge的新觀測結(jié)果，再次將這個系統(tǒng)推到了科學界的前沿。
HM Sge，位于天箭座，是一個由白矮星和紅巨星組成的共生雙星系統(tǒng)。自1975年4月至9月間，該系統(tǒng)經(jīng)歷了一次引人注目的新星爆發(fā)，其亮度在夜空中激增了6個星等，使得原本只有大型望遠鏡才能捕捉到的微弱星光，變得可以用小型望遠鏡甚至雙筒望遠鏡觀測到。這一變化，相當于亮度增加了約250倍，引起了業(yè)余和專業(yè)天文學家的廣泛關注。
在新星爆發(fā)后的幾十年里，HM Sge的行為并未遵循常規(guī)模式。大多數(shù)新星在爆發(fā)后亮度會迅速下降，但HM Sge卻維持了多年的亮度峰值，直到20世紀80年代中期才開始逐漸變暗。即便現(xiàn)在，它的亮度仍然遠高于爆發(fā)前的水平。這一現(xiàn)象引發(fā)了天文學家們的深入研究和探討。
通過哈勃太空望遠鏡以及已退役的索菲亞平流層紅外天文臺的觀測數(shù)據(jù)，天文學家們?nèi)〉昧诵碌难芯砍晒?。他們發(fā)現(xiàn)，自1985年以來，HM Sge系統(tǒng)逐漸變暗的部分原因可能在于紅巨星的行為變化。這顆紅巨星是一顆米拉型變星，以大約534天的周期發(fā)生脈動，可能導致質(zhì)量損失和塵埃噴發(fā)，進而阻擋部分光線。白矮星與紅巨星在一個周期為90年的非圓軌道中繞彼此運行，兩者間的距離逐漸增大，也可能導致流向白矮星的物質(zhì)減少，從而亮度降低。
值得注意的是，哈勃望遠鏡的觀測還發(fā)現(xiàn)了來自電離鎂的強發(fā)射線，這表明白矮星的溫度在此期間顯著上升。盡管雙星系統(tǒng)的整體亮度有所減弱，但白矮星卻因此成為最熱的已知白矮星之一。這一溫度升高的原因目前仍是一個未解之謎，但為天文學家的研究提供了新的線索和方向。
索菲亞平流層紅外天文臺首次在共生雙星系統(tǒng)中探測到了來自水蒸氣的發(fā)射線，并利用其信號測量了吸積盤的特性。這一發(fā)現(xiàn)為理解共生雙星系統(tǒng)中的物質(zhì)流動和演化提供了新的視角。
天文學家們認為，HM Sge系統(tǒng)在1975年新星爆發(fā)后很快就穩(wěn)定下來，進入了一個新的常態(tài)。其亮度每年僅產(chǎn)生緩慢下降，這可能與紅巨星和白矮星之間的距離逐漸增大有關。然而，隨著兩顆恒星在軌道上的再次接近，兩者之間流動的物質(zhì)量可能會增加，從而觸發(fā)另一次新星爆發(fā)。
HM Sge系統(tǒng)的演化過程也揭示了雙星系統(tǒng)的未來命運。兩顆天體都曾是同一個雙星系統(tǒng)中的類太陽恒星，其中一顆質(zhì)量稍大，更快消耗核燃料并演化為紅巨星和白矮星。另一顆恒星則正在沿著相同的軌跡前進，最終也將演變成白矮星。這一過程中可能引發(fā)的引力劇變和天體碰撞等事件，為天文學家們提供了研究恒星演化和宇宙起源的重要線索。
