近期,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊The Astrophysical Journal Supplement Series 發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)研究員錢(qián)聲幫等的題為Optical Flares and a Long-lived Dark Spot on a Cool Shallow Contact Binary 的最新研究成果。該工作對(duì)我國(guó)南極天文觀測(cè)資料進(jìn)行分析,首次發(fā)現(xiàn)來(lái)自相接雙星的系列劇烈耀斑爆發(fā)和長(zhǎng)壽黑子。
相接雙星是兩顆子星相接在一起并擁有一個(gè)公共包層的強(qiáng)相互作用雙星系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)和活動(dòng)等一直是天體物理中未解決的難題。從1903年發(fā)現(xiàn)第一顆相接雙星到現(xiàn)在,人類對(duì)這類天體的觀測(cè)已有110多年,還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)來(lái)自這類天體的劇烈耀斑爆發(fā)。通過(guò)對(duì)我國(guó)南極“中國(guó)之星小望遠(yuǎn)鏡陣”(CSTAR)的觀測(cè)資料進(jìn)行分析,錢(qián)聲幫等發(fā)現(xiàn)CSTAR 038663 是由兩顆橙紅色K 型星組成的淺度相接雙星系統(tǒng),兩子星擁有一個(gè)很薄的對(duì)流公共包層,約6小時(shí)25分鐘相互繞轉(zhuǎn)一圈。利用2010年的資料發(fā)現(xiàn)這顆雙星發(fā)生了15次劇烈的耀斑爆發(fā)事件,持續(xù)時(shí)間從9分鐘到20分鐘不等。耀斑爆發(fā)時(shí),在i 波段引起的星等變化在0.16-0.27星等之間,爆發(fā)高峰時(shí)雙星的亮度達(dá)到寧?kù)o時(shí)的1.4-1.9倍。恒星的白光耀斑通常在短波波段被觀測(cè)到,這些耀斑在i 波段被觀測(cè)到表明它們是很強(qiáng)烈的耀斑。圖1給出了相接雙星的光變曲線與疊加在上面的耀斑隨相位的分布。耀斑在2010年爆發(fā)時(shí),系統(tǒng)的亮度也同時(shí)發(fā)生快速的變化,揭示了大黑子的劇烈活動(dòng)導(dǎo)致了這些耀斑的產(chǎn)生。與之相反,通過(guò)對(duì)2008年的光變曲線進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)這顆雙星表面存在穩(wěn)定的長(zhǎng)壽黑子,其壽命超過(guò)3個(gè)月(如圖2所示)。黑子的溫度比光球溫度低800K左右,大小占光球表面積的2.1%。這些發(fā)現(xiàn)表明,具有很薄的對(duì)流公共包層的恒星仍具有強(qiáng)烈的活動(dòng),對(duì)研究極端條件下的恒星類太陽(yáng)活動(dòng)規(guī)律具有重要意義。
該成果得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和國(guó)家杰出青年基金的資助(批準(zhǔn)號(hào):11133007和11325315)。
論文信息:Qian S.-B., Wang J.-J., Zhu L.-Y., Snoonthornthum B., Wang L.-Z., Zhao E. G., Zhou X., Liao W.-P., and Liu N.-P., Optical Flares and a Long-lived Dark Spot on a Cool Shallow Contact Binary, 2014, ApJS 212, 4.
圖1 相接雙星CSTAR 038663的亮度變化曲線(綠色)與疊加在上面的耀斑(紅色)隨相位的分布。
圖2 相接雙星CSTAR 038663在2008年的幾何結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)壽黑子。
