利用郭守敬望遠鏡(LAMOST)的中分辨率光譜數(shù)據(jù)，來自國家天文臺等單位的研究人員發(fā)現(xiàn)了3133顆光譜雙星以及132顆光譜三星，并精確測量了它們的視向速度，其中95%為最新發(fā)現(xiàn)的多星系統(tǒng)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于國際知名天文期刊《天體物理學報增刊》。

“這是迄今最大的具有時域光譜信息的多星星表，為開展相關(guān)研究提供了具有科學傳承價值的資源。”11月11日，中科院國家天文臺研究員施建榮告訴科技日報記者。

銀河系中約有一半的恒星處于雙星系統(tǒng)中。通過測光和光譜觀測，科研人員可以得到雙星準確的軌道參數(shù)、恒星質(zhì)量以及半徑等信息。“雙星系統(tǒng)中可能發(fā)生的物質(zhì)轉(zhuǎn)移也使其演化變得極其復(fù)雜。雙星是研究恒星乃至銀河系形成與演化的重要成員。”施建榮說道。

傳統(tǒng)上，發(fā)現(xiàn)雙星系統(tǒng)的主要手段之一是掩食法，正如日食是因為太陽被月亮遮擋，雙星系統(tǒng)中兩顆子星在相互繞轉(zhuǎn)的時候也會相互遮擋。“但由于雙星軌道存在傾角，傾角越大越難發(fā)生掩食，因此很多雙星系統(tǒng)不能利用測光觀測到。”施建榮說，而光譜觀測則可以將這些沒有發(fā)生掩食的雙星證認出來。

更重要的是，光譜觀測可以提供雙星的軌道參數(shù)以及恒星大氣參數(shù)等信息，再結(jié)合測光數(shù)據(jù)，便可以確定恒星質(zhì)量、半徑和光度等其它重要信息。此外，還存在一些特殊的雙星系統(tǒng)，該系統(tǒng)中存在一顆“看不見”的子星，通過光譜觀測可以發(fā)現(xiàn)并推測出這顆子星的質(zhì)量。

如果這顆“看不見”的子星是一顆白矮星，它最終有可能演化成為超新星;如果子星質(zhì)量足夠大，則甚至可能是一個黑洞。“因此，隨著LAMOST等大規(guī)模光譜巡天項目的數(shù)據(jù)不斷積累，通過光譜方法研究雙星系統(tǒng)中致密子星也成為了近年來的研究熱點。”中國科學院國家天文臺星云計劃研究員閆宏亮說。

利用交叉相關(guān)函數(shù)的方法，研究人員對LAMOST DR7的中分辨率光譜進行了視向速度的測量，找出了擁有兩個或三個視向速度成分的光譜。最終證認出了3000多顆光譜雙星和三星系統(tǒng)，并給出了不同觀測時刻各子星的視向速度值。

論文第一作者、中科院國家天文臺博士生李春乾說，得益于LAMOST時域巡天項目，這些被證認出的多星系統(tǒng)中超過2500個目標包含了多次觀測的數(shù)據(jù)，其中525顆光譜雙星和31顆三星被觀測了至少6次。因此，基于LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布的這個迄今最大的具有時域光譜信息的多星星表，為進一步推動雙星比例和性質(zhì)等問題的研究提供了關(guān)鍵的數(shù)據(jù)支持。同時，這也展示了LAMOST中分辨率光譜巡天在光譜多星研究方面的威力。

據(jù)推測，研究團隊預(yù)計每年可在LAMOST中分辨率光譜數(shù)據(jù)中找出約1500顆新的光譜多星系統(tǒng)。“隨著LAMOST中分辨率光譜觀測的開展，越來越多具有時域光譜信息的多星系統(tǒng)將會被發(fā)現(xiàn)。”李春乾說道。(科技日報記者 陸成寬)

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