中國天文學家發現千餘顆碳星新樣本


國家天文台科研人員李蔭碧和羅阿理等人使用高效的機器學習算法,成功地從郭守敬DR4恆星光譜中發現了2651顆碳星,這是國際上近年來有著很好一致性的、最大的碳星樣本。作為副產品,他們還發現了十七顆碳增豐貧金屬主序拐點星侯選體,使得這類恆星的數量翻了一倍,它們當中金屬豐度最低約為太陽豐度的二百分之一。

碳星是大氣層中碳含量高於氧含量(C/O>1)的恆星,最初人們認為它們都是處於恆星演化晚期階段的巨星,碳元素是從恆星內部對流到表面大氣中的,直到主序階段的碳星被發現後,人們認識到通過吸積伴星大氣中的碳也可以產生碳星。

李蔭碧等人使用前人發現的一千多顆碳星作為正樣本,採用一種高性能機器學習算法在郭守敬DR4發佈數據及望遠鏡測試數據中發現2651顆碳星,其中1415顆是首次發現,證明了機器學習在解決大數據中發現特殊恆星問題上的優勢。根據不同的光譜特徵,他們將這些碳星分為CH, CR,CJ,CN和Ba五種子類型,為進一步研究不同類型的碳星起源奠定了基礎。此外,他們還將CJ型碳星更加細緻地分為三類,如文獻中所提到的,大約九成的CJ型碳星其實是冷的CN型星中碳同位素異常的恆星(CJ(N )型)。在這些碳星中,研究團隊發現了幾類具有特殊光譜特徵的碳星,除了17顆碳增豐貧金屬主序拐點星外,還包括12顆光譜雙星,92顆光譜中具有發射線的碳星,以及308顆熱的G-type碳星。這極大地豐富了碳星這一家族的成員。研究團隊還利用紫外,光學和紅外測光數據研究了這些碳星的性質,其中25顆具有遠紫外探測,它們很可能是擁有白矮星伴星的雙星系統。

【圖、文:節錄自中國科學院國家天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學增刊》

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