我院李程远教授团队发现通过双星并合形成的极年轻白矮星
近日，我院天文系李程远教授团队联合国内外多家机构，在白矮星形成研究中取得突破性进展。团队在年龄仅3500万年的疏散星团RSG5中发现了一颗特殊白矮星（RSG5-WD），其强磁场（≥200MG）、超短自转周期（6.5分钟）等极端物理特征，首次为双星并合快速形成白矮星提供了确凿观测证据。相关成果以A magnetic white dwarf formed through a binary merger within 35 million years为题，于2025年9月15日发表在国际权威期刊The Astrophysical Journal Letters。我院2024级博士生闫化辉为第一作者，李程远教授与云南天文台葛宏伟研究员为共同通讯作者，上述工作得到国家自然科学基金重点项目资助。
传统单星演化理论认为，中小质量恒星需至少2500万年才能形成白矮星，且最早形成的白矮星通常质量接近1.4倍太阳质量。而RSG5-WD质量仅1.05倍太阳质量，若按单星路径演化需1.1亿年，远超星团年龄。团队发现RSG5-WD正在以6.5分钟为周期高速自转，且表面存在超强磁场导致吸收线出现显著的塞曼分裂。此外，光谱中的Hα发射线双峰结构揭示其周围存在高速旋转（约1300km/s）的星周物质，旋转周期与白矮星自转高度同步（见图1）。
研究团队通过恒星演化模型模拟，提出RSG5-WD的前身可能是一颗大质量主序星与小质量红矮星组成的双星系统。大质量恒星膨胀后引发物质转移，两星被共同包层包裹并急剧靠近；包层抛射后，主序星演化为氦星并二次转移物质，最终在共同包层内直接并合，形成这颗高速自转的中等质量白矮星。模型计算表明，该过程可在3500万年内完成，与星团年龄完美匹配（见图2）。
这一发现不仅将已知最年轻白矮星的纪录大幅提前，更证实了双星并合是加速白矮星形成的关键机制。通过星团精确限定的年龄，团队首次以观测数据支持了“双星相互作用可显著缩短白矮星形成时间”的理论，并为强磁场白矮星的起源提供了新解释——其极端磁场和快速自转正是并合过程的直接产物。
