中國天文學家利用光變與光譜數據分析晚型食雙星的耀斑活動


中國科學院國家天文台科研人員黃立晴、葉永烜、羅阿理、宋軼晗及張西亮等人利用刻卜勒(Kepler)太空望遠鏡的光變數據、郭守敬光譜數據及雲南天文台2.4米望遠鏡的光譜數據,針對十二顆M型食雙星系統進行了耀斑活動研究,發現其耀斑發生率為單獨恆星的十倍左右。

銀河系中有大量的晚型恆星,其中壽命較長的M型矮星為生命的誕生提供了足夠時間。但宇宙環境亦是生命存在的重要因素。若恆星耀斑活動過於激烈,則可能影響發展中的生命。一般而言,晚型的恆星因表面對流緣故,耀斑發生率較高,因此探討影響晚型恆星耀斑活動高低的因素將為尋找外星生命提供重要的線索。

刻卜勒太空望遠鏡針對超過一百平方度的天區做了連續四年的高頻率亮度觀測,因此獲取的光變數據適合用於不定期發生的耀斑研究,而郭守敬望遠鏡在刻卜勒太空望遠鏡指向的天區有密集的觀測,加上麗江2.4米望遠鏡取得的光譜數據,得知這些雙星系統中主星的光譜類型多為M0-M3型,其超級耀斑(能量大於10^34耳格)的發生率明顯低於同類單星,而普通耀斑發生率則為單星的十倍(上圖)。

通過比較在系統公轉週期相位上的耀斑發生率,作者發現當一些雙星系統,例如:KIC 9761199和KIC 12599700)在伴星遭主星掩食時,耀斑發生量較其他相位時低許多。因此作者認為儘管伴星在光變和光譜數據上流量貢獻度遠低於主星,導致難以辨別其活動,但從不同相位上的變化可以推測部分耀斑事件應該來自質量較小的伴星。這為耀斑的發生機制研究提供了新的角度。

【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】

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