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95%为最新发现的多星系统 迄今最大的具有时域光谱信息的多星星表

时间 2021-11-16 10:26:17 来源:科技日报  

利用郭守敬望远镜(LAMOST)的中分辨率光谱数据,来自国家天文台等单位的研究人员发现了3133颗光谱双星以及132颗光谱三星,并精确测量了它们的视向速度,其中95%为最新发现的多星系统。相关研究成果在线发表于国际知名天文期刊《天体物理学报增刊》。

“这是迄今最大的具有时域光谱信息的多星星表,为开展相关研究提供了具有科学传承价值的资源。”11月11日,中科院国家天文台研究员施建荣告诉科技日报记者。

银河系中约有一半的恒星处于双星系统中。通过测光和光谱观测,科研人员可以得到双星准确的轨道参数、恒星质量以及半径等信息。“双星系统中可能发生的物质转移也使其演化变得极其复杂。双星是研究恒星乃至银河系形成与演化的重要成员。”施建荣说道。

传统上,发现双星系统的主要手段之一是掩食法,正如日食是因为太阳被月亮遮挡,双星系统中两颗子星在相互绕转的时候也会相互遮挡。“但由于双星轨道存在倾角,倾角越大越难发生掩食,因此很多双星系统不能利用测光观测到。”施建荣说,而光谱观测则可以将这些没有发生掩食的双星证认出来。

更重要的是,光谱观测可以提供双星的轨道参数以及恒星大气参数等信息,再结合测光数据,便可以确定恒星质量、半径和光度等其它重要信息。此外,还存在一些特殊的双星系统,该系统中存在一颗“看不见”的子星,通过光谱观测可以发现并推测出这颗子星的质量。

如果这颗“看不见”的子星是一颗白矮星,它最终有可能演化成为超新星;如果子星质量足够大,则甚至可能是一个黑洞。“因此,随着LAMOST等大规模光谱巡天项目的数据不断积累,通过光谱方法研究双星系统中致密子星也成为了年来的研究热点。”中国科学院国家天文台星云计划研究员闫宏亮说。

利用交叉相关函数的方法,研究人员对LAMOST DR7的中分辨率光谱进行了视向速度的测量,找出了拥有两个或三个视向速度成分的光谱。最终证认出了3000多颗光谱双星和三星系统,并给出了不同观测时刻各子星的视向速度值。

论文第一作者、中科院国家天文台博士生李春乾说,得益于LAMOST时域巡天项目,这些被证认出的多星系统中超过2500个目标包含了多次观测的数据,其中525颗光谱双星和31颗三星被观测了至少6次。因此,基于LAMOST数据发布的这个迄今最大的具有时域光谱信息的多星星表,为进一步推动双星比例和质等问题的研究提供了关键的数据支持。同时,这也展示了LAMOST中分辨率光谱巡天在光谱多星研究方面的威力。

据推测,研究团队预计每年可在LAMOST中分辨率光谱数据中找出约1500颗新的光谱多星系统。“随着LAMOST中分辨率光谱观测的开展,越来越多具有时域光谱信息的多星系统将会被发现。”李春乾说道。(科技日报记者 陆成宽)

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