恆星也會反射光線

我們傾向於認為恆星貢獻了宇宙中的大部分光線，而行星、衛星、岩石、塵埃和氣體則反射恆星的星光。但事實表明，恆星也能反射光線。

我們之前沒有真正注意到這種現象，因為與恆星自身輻射出的巨大能量相比，反射出的光線實在微不足道。

啟示來自一項關於雙星系統的新研究——兩顆恆星被彼此鎖定在螺旋形的軌道上，每個恆星都反射了一小部分另一個恆星發出的光線。

Spica是雙星系統，離處女座250光年。兩顆恆星彼此非常接近，軌道周期只有4天。因為非常熾熱且非常接近，地球上的天文學家無法通過視覺圖像區分出彼此，只能通過光譜的變化辨別每一顆恆星。

現在，天文學家團隊發現，光的偏振或其波的方向隨著兩顆恆星的軌道而變化。

直接傳播的光是非極化的，一次沿多個平面振蕩。當它從非金屬表面反射時，光變得極化，並且僅沿一個平面振蕩。

對Spica發出的光線進行分析後表明，它們經歷了光反射的過程，因此科學家構建了計算機模型來弄清楚到底發生了什麼。

澳大利亞新南威爾士大學的物理學家Jeremy Bailey說：「我們確定，觀察到的極化量與反射光模型的預測值完全吻合。我們的模型顯示，恆星實際上是非常差的光反射體。例如，太陽反射的光不到0.1％。不過對於較熱的恆星，例如Spica，溫度為20000至25000開爾文，反射量增加到幾個百分點。然而，Spica系統的反射光總量仍然很小。」

研究人員表示，這種反射光總量只佔直接輻射光的百分之幾，但它們很容易被識別，因為它們是高度偏振的。科學家開發出了高精度旋光儀，可以輕鬆辨識。

這一發現為天文學家增添了新的工具。假設某個雙星系統具有非常接近的互動軌道，因此其光譜保持不變，無法輕易區分它們，也無法以光學手段解析它們。但它們仍然會反射彼此的光線，所以光偏振可以揭開它們的面紗。

它還可以揭示出有關雙星系統的詳細信息。例如，Spica的偏振化光證實，系統的軌道是順時針的——與先前的發現一致。Bailey指出，它還可以用來確定系統中恆星的質量。

對於單恆星來說，上述工具實際上並沒有多大幫助，因為它們往往離其他光源太遠。它們所反射的任何光線都來自很遙遠的天體，可探測性或實用性都不理想。

但大多數恆星都有自己的夥伴——多達85％是雙星系統。雖然系統被拆分也很常見，比如我們的太陽很可能也曾經有過雙胞胎兄弟。天文學家認為，大多數(如果不是全部)恆星是成對出生的，但有些會因為意外失去自己的兄弟。

這意味著，關於雙星的研究實際上為一般恆星的研究提供了基礎。

該團隊將把他們的旋光儀轉向其他雙星，以進一步分析恆星的反射光，測試其他系統，並開發出新的技術。

「我們希望它在更熱的恆星那裡能發揮得更好。」Bailey說，「它可以用來找到其他方法無法檢測到的雙星系統，並研究恆星軌道和性質。」

該研究發表在Nature Astronomy上。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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