艺术家对一颗相互作用的双星的插图。当大质量双星开始相互作用时，质量较大的恒星会将其一部分质量转移给质量较小的伴星。这个质量转移过程大约需要几万到几十万年，与恒星的寿命相比相对较短。之后，两颗恒星的演化开始发生重大变化。信贷:ESO/M. Kornmesser/S.E. de Mink
据亚洲科学集锦：大质量恒星是指质量超过太阳十倍的恒星。它们可以释放强大的紫外线辐射，电离星际介质中的气体，并最终通过壮观的超新星爆炸产生生命诞生所必需的元素。这些大质量恒星对宇宙的演化和生命的诞生有着重大影响。
然而，模拟和观测表明，大质量恒星不喜欢单独存在，而是以双星系统的形式存在。此外，这些双星在演化过程中经常相互作用，形成相互作用的双星系统。很多高能天文现象，如黑洞碰撞、超新星爆发等，都需要双星的相互作用机制来解释。
由中国科学院天文研究所研究员蔡松汉和陈克荣领导的国际研究小组在双星演化理论方面取得了重大新发现。这项研究成果发表在最新一期的《天体物理学杂志》上。
该团队使用复杂的恒星演化模型来探索大质量双星的质量和金属性之间的关系。首先，他们发现金属丰度的增加增加了两颗恒星之间相互作用的可能性。双星之间的相互作用完全改变了原始两颗恒星的演化路径，并影响它们最终的超新星爆发和元素释放过程。因此，它们将呈现出与单个孤立恒星完全不同的结果。
此外，相互作用增强了恒星发出的高能辐射，这对早期宇宙的演化具有重大影响。
“这项研究首次调查了相互作用的大质量双星的演化及其在早期宇宙中的辐射效应。此外，它揭示了双星相互作用在恒星演化中的重要性。这些发现将要求我们重新评估大质量恒星的演化、超新星爆炸及其相应的星际反馈效应，对天体物理学产生深远的影响，”陈克荣说。
“通过对600个双星和相应的单星演化模型的比较分析，我们发现了它们电离辐射能力的明显差异。此外，双星之间的相互作用可以在短时间内导致高能光子产生的不可忽略的增加。这些发现对当前的宇宙学模型有着重要的意义，”主要作者tsang-Han Tsai说。
