天文学家终于知道为什么同一气体云中诞生的恒星不是同卵双胞胎
两颗巨型双星的插图，尽管它们有相同的气体云母恒星，但它们是不相同的（图片来源：uux.cn/NOIRLab/NSF/AURA/J.da Silva（太空引擎）/M.Zamani）
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：奇怪的是，诞生于同一个坍缩气体和尘埃云的双星并不总是同卵双胞胎。它们甚至有可能拥有不同种类的轨道行星。但是，为什么会这样呢？天文学家也许终于有了答案。
尽管我们对单个恒星系统很熟悉，但由于太阳与世隔绝的生活方式，估计85%的恒星都有恒星伴星。这些所谓的双星诞生于同一个气体云，这意味着它们可能共享相同的化合物，也意味着它们应该具有几乎相同的化学成分和相同类型的行星系统。
然而，情况并非总是如此。
利用位于智利北部的双子座南望远镜，一组科学家发现，双星之间的差异是由诞生它们的巨大分子云的化学化合物变化引起的。这些信息帮助工作人员首次确认，恒星之间的差异可能起源于恒星开始形成之前。
团队负责人、天文、地球和空间科学研究所（ICATE-CONICET）研究员卡洛斯·萨菲在一份声明中表示：“通过首次表明原始差异确实存在，并对双星之间的差异负责，我们表明恒星和行星的形成可能比最初想象的更复杂。”。
“宇宙热爱多样性！”
双星什么时候开始不同？
在这项研究之前，科学家们提出了三种可能的解释，解释为什么从同一个云层中诞生的恒星会有所不同。其中两种理论表明，恒星的变化发生在形成很久之后。
一种观点认为，双星中原子的随机热运动可能会导致一个称为“原子扩散”的过程，这将导致原子在梯度层中沉淀，这个过程由各自恒星的温度和表面重力决定。因此，对于质量和温度不同的双星中的恒星，这将解释恒星之间化学成分的变化。或者，双星中的一颗恒星最终可能吞噬其轨道上的一颗岩石行星，从而吸收该行星的一些化学元素，并引入化学成分的变化。
然而，另一种可能性是，恒星成分的变化是由最终诞生双星的巨大分子云中的原始化学不一致区域造成的。
到目前为止，科学家们已经发现所有这些解释都是可能的；他们的研究集中在主序星寿命的恒星上。这是像太阳这样的恒星在其核心将氢转化为氦的时期，它占据了恒星一生的大部分时间。
为了评估这些对可变特征的不同解释，Saffe及其同事使用新的双子座高分辨率光学光谱仪（GHOST）研究了距离地球约1720光年的HD 138202+CD−30 12303双星系统中两颗巨星的不同波长的光，统称为“光谱”。
Saffe说：“GHOST极其高质量的光谱提供了前所未有的分辨率，使我们能够以尽可能高的精度测量恒星的恒星参数和化学丰度。”。
在恒星形成区域Westerhout 40中，像这样的巨大气体云可能具有化学变化，从而产生具有不同特征的双星。（图片来源：ESA/SPIRE/PACS/P.André（CEA Saclay））
研究小组发现HD 138202+CD−30 12303的恒星有被称为“对流区”的深层湍流外层，这使他们能够消除两种可能的理论。这是因为这些对流区的持续旋转会阻止物质通过原子扩散沉淀，而这些外层很厚，这意味着行星的吞噬会对恒星的成分产生重大影响，因为摄入的物质会迅速稀释。
这就留下了原始差异理论。
萨菲说：“这是天文学家首次能够证实双星之间的差异始于其形成的最早阶段。”。
除了揭示双星变异的秘密外，该团队的研究还对为什么这些恒星体有时与如此不同的行星系统一起出现产生了影响，不同的恒星以不同的方式影响着它们周围的行星演化。
萨菲说：“不同的行星系统可能意味着非常不同的行星——岩石行星、类地行星、冰巨星、气体巨星——它们以不同的距离围绕宿主恒星运行，支持生命的潜力可能非常不同。”。
此外，通过显示具有不同化学成分的恒星如何肯定来自同一气体云，这些结果也可能促使天文学家修改他们根据化学成分识别恒星起源的方式。
科学家们可能还需要重新思考他们对以前被怀疑吞噬轨道行星的恒星的理解，因为事实上，恒星表面这种剧烈过程的迹象可能只是恒星诞生的结果。
该团队的研究于周一（4月29日）发表在《天文学与天体物理学快报》杂志上。
