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我国南极天文观测首次发现相接双星的系列剧烈耀斑爆发和长寿黑子
2014-04-14  |  作者:  |  【  】 【打印】 【关闭

近期,国际著名学术期刊The Astrophysical Journal Supplement Series(影响因子为16.2发表了云南天文台钱声帮研究员等的题为Optical Flares and a Long-lived Dark Spot on a Cool Shallow Contact Binary的最新研究成果。该工作对我国南极天文观测资料进行分析,首次发现来自相接双星的系列剧烈耀斑爆发和长寿黑子。 

相接双星是两颗子星相接在一起并拥有一个公共包层的强相互作用双星系统,其结构和活动等一直是天体物理中未解决的难题。从1903年发现第一颗相接双星到现在,人类对这类天体的观测已有110多年,还没有发现过来自这类天体的剧烈耀斑爆发。通过对我国南极“中国之星小望远镜阵”(CSTAR)的观测资料进行分析,钱声帮等发现CSTAR 038663 是由两颗橙红色K 型星组成的浅度相接双星系统,两子星拥有一个很薄的对流公共包层,6小时25分钟相互绕转一圈。利用2010年的资料发现这颗双星发生了15次剧烈的耀斑爆发事件,持续时间从9分钟到20分钟不等。耀斑爆发时,在i 波段引起的星等变化在0.16-0.27星等之间,爆发高峰时双星的亮度达到宁静时的1.4-1.9。恒星的白光耀斑通常在短波波段被观测到,这些耀斑在i 波段被观测到表明它们是很强烈的耀斑。图一给出了相接双星的光变曲线与叠加在上面的耀斑随相位的分布。耀斑在2010年爆发时,系统的亮度也同时发生快速的变化,揭示了大黑子的剧烈活动导致了这些耀斑的产生。与之相反,通过对2008年的光变曲线进行分析,发现这颗双星表面存在稳定的长寿黑子,其寿命超过3个月(如图二所示)。黑子的温度比光球温度低800K左右,大小占光球表面积的2.1%。这些发现表明,具有很薄的对流公共包层的恒星仍具有强烈的活动,对研究极端条件下的恒星类太阳活动规律具有重要意义。 

该成果得到国家自然科学基金重点项目和国家杰出青年基金的资助(批准号:1113300711325315)。论文信息:Qian S.-B., Wang J.-J., Zhu L.-Y., Snoonthornthum B., Wang L.-Z., Zhao E. G., Zhou X., Liao W.-P., and Liu N.-P., Optical Flares and a Long-lived Dark Spot on a Cool Shallow Contact Binary, 2014, ApJS 212, 4. 

  图一 相接双星CSTAR 038663的亮度变化曲线(绿色)与叠加在上面的耀斑(红色)随相位的分布。 

  

 

  图二 相接双星CSTAR 0386632008年的几何结构与长寿黑子。

 
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