云南天文台在盾牌座δ型脉动食双星研究方面获新进展

  12月5日,国际天文学期刊The Astrophysical Journal Supplement Series在线发表了云南天文台陈兴浩博士、丁旭博士、国家天文台张孝斌研究员和云南天文台李焱研究员、季凯帆研究员等人的研究成果。他们基于TESS巡天数据认证了123颗新的盾牌座δ型脉动食双星,使已有该类型脉动食双星样本增加了约35%,为深入研究其内禀光变特征及内部结构与演化提供了更完备的样本。

  脉动食双星通常是指两子星中至少有一颗为脉动变星的食双星系统。分析掩食可以精确测定双星的质量、半径等参数,为星震学模型提供严格的约束,同时星震学研究可以揭示恒星的内部物理过程和结构信息,进而为恒星演化模型提供依据和检验。近年来,脉动食双星备受瞩目,且已经发展为一个重点和热门课题。目前发现并认证的脉动食双星包括δ Scuti, β Cephei, sdB等不同类型,其中盾牌座δ型脉动变星周期短振幅大,已认证的该类型脉动食双星数目也最多,约350个。

  基于TESS巡天项目提供的测光数据,研究人员系统性的搜寻了含盾牌座δ型脉动的食双星系统,共找出242颗候选体。图1所示为脉动食双星脉动主周期和轨道周期关系图。通过分析候选目标在赫罗图上的位置以及其脉动周期同轨道周期、恒星参数等关系,216颗目标被认证为盾牌座δ型脉动食双星。

  图2为双星系统中盾牌座δ型脉动周期的分布图。与单星对比,位于双星系统的盾牌座δ型变星在225微赫兹处有相似的峰值分布,但它们在高频端的数目比例要远高于单星,这很可能反映了双星间物质交流过程的影响。

  此外,研究工作新发现了123颗盾牌座δ型脉动食双星,有效扩充了已有盾牌座δ型脉动食双星样本数量,增加了约三分之一。这对我们进一步研究双星轨道运动与子星脉动的相互作用机制,以及探究双星子星间物质吸积、潮汐对恒星脉动及其结构和演化的影响具有重要科学意义。

  本工作得到了国家重点研发计划,国家自然科学基金重点项目、面上项目,云南省基础研究计划面上项目等的资助。

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图1:食双星脉动主周期和轨道周期关系图。红色圈代表新发现目标。

 

图2:脉动食双星脉动主周期分布图。


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