洛希瓣 首先，想象一个双星系统，即两颗恒星在相互引力作用下围绕共同的质心旋转。每一颗恒星都受到自身引力和伴星引力的共同影响。空间中存在着一些临界区域，在这些区域内，物质可以被认为是“属于”某颗恒星，其引力占主导地位。 洛希瓣 就是描述这个临界区域的一个几何模型。更具体地说，对于一个双星系统中的任一颗恒星，其洛希瓣是一个泪滴状的等引力势面包络面，这个面包络面内部的所有物质，其受到的净引力指向该恒星。两颗恒星的洛希瓣在它们之间相连于 内拉格朗日点 。 现在，我们深入这个等势面的概念。在一个旋转的双星系统中，存在离心力和引力。我们可以定义一个“有效势”，它结合了引力势和离心势。绘制出空间中有效势相等的面，就得到等势面。对于距离双星很远的点，等势面几乎是球形的。但随着我们靠近双星，等势面开始扭曲。在双星之间，存在一个鞍点，即内拉格朗日点。通过该点的等势面，其形状就像一个数字“8”，或者像两个相触的水滴。每一个“水滴”就是一个洛希瓣。物质如果位于某颗恒星的洛希瓣内部，那么它将很容易被束缚在该恒星周围。如果物质超出了洛希瓣，它就更可能被伴星俘获或离开系统。 理解了洛希瓣的形状和物理意义后，我们就可以探讨其最重要的天体物理应用： 洛希瓣溢流 。当双星系统中的一颗恒星（通常由于演化）体积膨胀时，它的物质外壳可能会充满其自身的洛希瓣。一旦恒星物质膨胀到超出洛希瓣的边界，这些物质就不再被原恒星的引力牢牢控制。由于内拉格朗日点是引力势的“鞍点”，这些超出的物质会通过这个点，像水流过峡谷一样，流向引力势更低的区域——即流向伴星。这个过程就是洛希瓣溢流，它是 密近双星 系统中质量转移的关键物理机制。 通过洛希瓣溢流，我们可以解释一系列重要现象。质量从一颗恒星稳定地转移到另一颗恒星，会彻底改变双星的演化和命运。例如，在 激变变星 中，一颗主序星（如红矮星）充满洛希瓣，将氢物质转移到一颗白矮星伴星上，物质在白矮星周围形成吸积盘，并引发周期性爆发。在 X射线双星 中，一颗普通恒星的物质被转移到中子星或黑洞伴星上，在坠入致密天体时释放巨大能量，产生X射线。在特定条件下，如果白矮星通过吸积质量接近钱德拉塞卡极限，可能引发Ia型超新星爆炸。洛希瓣的形状和大小取决于双星的质量比和轨道距离，因此它直接决定了质量转移的速率和稳定性。 最后，将这个概念稍作延伸。洛希瓣模型是一个静态的、几何的近似，它假设双星轨道是圆形的，并且恒星的自转与公转同步。在实际天体物理过程中，物质溢流本身会改变恒星的质量，进而改变洛希瓣的大小和轨道参数，形成一个复杂的反馈循环。此外，如果质量转移非常剧烈，还可能发生“共同包层”阶段，即转移的物质包裹住双星，导致轨道剧烈收缩。无论如何，洛希瓣都是我们理解双星相互作用、质量转移以及由此产生的各类高能天体现象的基石性概念。