我國南極天文觀測首次發(fā)現(xiàn)相接雙星的系列劇烈耀斑爆發(fā)和長壽黑子
近期,國際著名學術期刊The Astrophysical Journal Supplement Series(影響因子為16.2)發(fā)表了云南天文臺錢聲幫研究員等的題為Optical Flares and a Long-lived Dark Spot on a Cool Shallow Contact Binary的最新研究成果。該工作對我國南極天文觀測資料進行分析,首次發(fā)現(xiàn)來自相接雙星的系列劇烈耀斑爆發(fā)和長壽黑子。?
相接雙星是兩顆子星相接在一起并擁有一個公共包層的強相互作用雙星系統(tǒng),其結構和活動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,人類對這類天體的觀測已有110多年,還沒有發(fā)現(xiàn)過來自這類天體的劇烈耀斑爆發(fā)。通過對我國南極“中國之星小望遠鏡陣”(CSTAR)的觀測資料進行分析,錢聲幫等發(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),兩子星擁有一個很薄的對流公共包層,約6小時25分鐘相互繞轉一圈。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)時間從9分鐘到20分鐘不等。耀斑爆發(fā)時,在i?波段引起的星等變化在0.16-0.27星等之間,爆發(fā)高峰時雙星的亮度達到寧靜時的1.4-1.9倍。恒星的白光耀斑通常在短波波段被觀測到,這些耀斑在i?波段被觀測到表明它們是很強烈的耀斑。圖一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,系統(tǒng)的亮度也同時發(fā)生快速的變化,揭示了大黑子的劇烈活動導致了這些耀斑的產(chǎn)生。與之相反,通過對2008年的光變曲線進行分析,發(fā)現(xiàn)這顆雙星表面存在穩(wěn)定的長壽黑子,其壽命超過3個月(如圖二所示)。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,具有很薄的對流公共包層的恒星仍具有強烈的活動,對研究極端條件下的恒星類太陽活動規(guī)律具有重要意義。?
該成果得到國家自然科學基金重點項目和國家杰出青年基金的資助(批準號: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.?

圖一?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。?

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圖二 相接雙星CSTAR 038663在2008年的幾何結構與長壽黑子。