中國天文學家在郭守敬望遠鏡數據中獲取876顆白矮-主序雙星


中國國家天文台興隆觀測基地團組任娟娟等人,基於郭守敬望遠鏡 DR5 數據,獲取了郭守敬望遠鏡的最新白矮- 主序(White dwarf-main sequence,簡稱 WDMS) 雙星星表。該星表包括八百七十六顆WDMS 雙星,數目是之前DR1 中WDMS 雙星星表的八倍之多。其中,三百五十七顆雙星(佔整個星表的四成)是目前世界上最新發現的。

白矮-主序雙星對於研究雙星演化有著重要的作用。目前已有的史隆數碼巡天(Solan Digital Sky Survey,簡稱 SDSS)WDMS雙星樣本存在選擇效應,包含冷白矮星和早型伴星的WDMS被嚴重低估。郭守敬望遠鏡巡天則與SDSS有著不同的選源算法,因此可能有助於克服SDSS WDMS雙星樣本的選擇效應。目前已發現,從郭守敬望遠鏡 DR1中識別出的WDMS雙星多數位於較近的距離處,且主要包含較早型的伴星和較熱的白矮星。這與SDSS樣本有著很大不同,因此郭守敬望遠鏡 WDMS雙星是對目前已有SDSS WDMS雙星樣本的一個重要補充。然而,包含冷白矮星的WDMS雙星仍嚴重缺失,且已有的郭守敬望遠鏡 WDMS雙星的數目非常之少。

任娟娟等人利用郭守敬望遠鏡 DR5數據,共計發現了八百七十六顆WDMS雙星,刷新了郭守敬望遠鏡 WDMS星表,其中四成的WDMS雙星都是目前世界上最新發現的。此外,其中有三百三十九顆來自於測光法選出的SDSS WDMS雙星(該測光SDSS WDMS雙星樣本期望包含的是冷白矮星和/或較早型M型主序星)。

基於雙星光譜分解及擬合方法,任娟娟等人測量了郭守敬望遠鏡 WDMS雙星的恆星參數,包括白矮星的有效溫度、表面重力加速度、質量,以及M型主序星的光譜型。通過分析參數分佈,研究郭守敬望遠鏡 DR5數據中WDMS雙星樣本的特性發現,包含冷白矮星的WDMS雙星仍被低估。這很有可能是由於含有冷白矮星(有效溫度低於10000K)的WDMS雙星相對較暗,因此光譜信噪比很低,導致測出的白矮星參數存在很大誤差。而硏究團隊進行參數分佈分析時,則只選擇了那些誤差較小的雙星。

此外,硏究團隊還測量了郭守敬望遠鏡 WDMS雙星的視向速度。最終找出了一百二十八顆後共包層雙星(Post Common-Envelop Binaries,簡稱,PCEBs),其中七十六顆是最新發現的。我們樣本中的密近雙星比例為26%,跟已有文獻中的研究一致。通過與Catalina巡天數據交叉,我們發現郭守敬望遠鏡WDMS雙星樣本中有五十七顆星有光變,之中十六顆具有掩食系統,其中有兩顆是新發現的,九顆則是新的掩食WDMS雙星候選體。此外,我們還準確測量了三十顆WDMS雙星的軌道周期,估計了十五顆雙星的軌道周期。

【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英國《皇家天文學會月刊》

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