天文學家基於郭守敬望遠鏡數據揭開熱亞矮星的起源

西華師範大學羅楊平研究員、王坤副研究員、捷克科學院天文研究所彼得·內梅特（Peter Nemeth）博士、中國科學院雲南天文台韓占文院士合作利用郭守敬望遠鏡和蓋亞（Gaia）數據對銀河系1,587顆熱亞矮星進行研究，給出銀河系暈、薄盤、厚盤以及球狀星團中熱亞矮星的重要觀測特徵，揭開不同環境中熱亞矮星的起源。

熱亞矮星是一類處於演化晚期的特殊恆星，它們的中心是一個燃燒的氦核，表面覆蓋了一層非常薄的氫包層，它們的質量大約有0.5個太陽質量。在赫羅圖中，它們位於上半主序和白矮星序之間，光譜型類似於O、B主序星但光度比後者暗。在球狀星團中它們位於水平分支星最藍端，又稱為極端水平分支星。熱亞矮星認為是橢圓星系和漩渦星系核球紫外超的來源，主導球狀星團水平分支形態。其中短週期熱亞矮星雙星系統認為是國際重力波探測計劃激光干涉太空天線（Laser Interferometer Space Antenna，簡稱 LISA）可以探測的重要重力波源，並與Ia型超新星前身星有關。除此之外, 它們是研究雙星演化最理想的實驗室，同樣為研究目前非常不清楚的公共包演化物理過程以及潮汐相互作用的物理過程提供重要的信息。然而，熱亞矮星的起源問題卻一直是困擾天文學家的一個重要難題。

研究人員利用郭守敬望遠鏡數據七光譜，從蓋亞數據二熱亞矮星候選體星表中證認出1,578顆熱亞矮星，給出熱亞矮星的大氣參數。綜合郭守敬望遠鏡視向速度、蓋亞延伸數據三視差、自行數據研究了熱亞矮星的運動學特徵，給出了熱亞矮星在銀河系暈、厚盤、薄盤中的星族分類，羅楊平等人根據氦元素的含量將熱亞矮星分為四個級別:極端富氦（extreme He-rich）熱亞矮星、中等富氦（intermediate He-rich）熱亞矮星、氦弱熱亞矮星（weak He-rich）熱亞矮星、貧氦（poor He-rich）熱亞矮星。基於此，研究團隊給出了銀河系暈、厚盤、薄盤中熱亞矮星觀測統計特徵。上圖顯示銀河系暈、厚盤、薄盤中熱亞矮星在有效溫度氦豐度平面內的分佈特徵與銀河系裡的半人馬ω球狀星團比較。最終研究發現：極端富氦熱亞矮星在球狀星團中幾乎無法形成，在半人馬ω球狀星團中發現的富氦熱亞矮星主要出現在薄盤上，球狀星團環境對銀暈中的氦弱熱亞矮星的形成幾乎沒有影響。

【圖、文：節錄自中國科學院國家天文台網頁；新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2021年9月23日出版的《天體物理學報》 標題是：Hot Subdwarf Atmospheric Parameters, Kinematics, and Origins Based on 1587 Hot Subdwarf Stars Observed in Gaia DR2 and LAMOST DR7