大学物理 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (08): 83-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.260120
方小慧,王琪善,徐跟建,章其林,刘宇航
摘要: 角动量守恒是经典力学和天体物理学中的基本原理,源于空间旋转对称性,在密近双星系统的演化中起着决定性作用.本文以角动量守恒为核心,系统分析存在物质转移的双星系统中轨道周期的演化规律.通过建立理想化的双星轨道模型,推导出在总质量守恒且无外力矩作用条件下,轨道周期变化率与质量比及物质转移方向之间的定量关系.研究发现:当小质量子星向大质量子星稳定转移物质时,系统轨道膨胀,周期增大;反之则轨道收缩,周期减小,但该过程通常伴随热力学不稳定性,难以长期维持.进一步结合典型食双星 J101330.8+494846 的观测数据,验证了理论预测,并指出实际系统中常因磁制动、引力波辐射或物质抛射等机制导致角动量损失,使得轨道持续收缩.本文不仅深化了对角动量守恒物理内涵的理解,也为学生提供了从基础物理原理通向前沿天体物理研究的桥梁,具有显著的教学示范与科研启蒙价值.