近期,中國科學(xué)院云南天文臺雙星與變星研究團組研究員錢聲幫等利用郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)的光譜巡天資料,對盾牌座delta型變星進行了詳細(xì)分析與研究。該研究首次給出了數(shù)百顆這類變星的光譜型及恒星參數(shù),發(fā)現(xiàn)一百多顆處于盾牌座delta型變星脈動不穩(wěn)定帶紅邊界以外的特殊新變星,首次揭示了這類變星的各種統(tǒng)計規(guī)律和關(guān)系,并發(fā)現(xiàn)幾十個含盾牌座delta型變星的雙星系統(tǒng)候選體。
盾牌座delta型星是位于赫羅圖中經(jīng)典脈動不穩(wěn)定帶下部和主序交叉區(qū)域的一類短周期脈動變星。其脈動周期范圍在0.02-0.3天,V波段脈動振幅范圍在0.003-0.9星等。它們的光譜型從A2至F5,處于主序階段或離開主序到巨星階段的變星,是探索恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要天體。近年來,隨著多個國際測光巡天項目的開展,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆盾牌座delta型變星,也積累了眾多測光數(shù)據(jù)。然而盾牌座delta型變星的光譜數(shù)據(jù)非常少,只有15%的目標(biāo)給出了分光光譜型,給出恒星參量的則更少。
在該研究中,科研人員對LAMOST數(shù)據(jù)(DR4 和DR5)進行了詳細(xì)分析。結(jié)果顯示,LAMOST恒星大氣參量與Frasca等人用高色散光譜得到的參量相符。通過與現(xiàn)有變星數(shù)據(jù)庫進行比較和分析,該研究給出了數(shù)百顆盾牌座delta型變星的光譜型及恒星參數(shù),彌補了之前這類變星光譜信息的缺乏。發(fā)現(xiàn)其中有一百多顆目標(biāo)明顯不同于其它普通盾牌座delta型變星,這些天體的有效溫度(T)比較低,周期在0.09到0.22天范圍內(nèi),同時相關(guān)研究也表明它們處于盾牌座delta型變星脈動不穩(wěn)定帶的紅邊界以外。如果它們最終被確認(rèn)為是脈動變星,將為研究脈動不穩(wěn)定帶理論和類太陽恒星脈動與對流相互作用理論提供有價值的信息。盾牌座delta型變星的有效溫度和脈動周期的分布中存在的雙峰結(jié)構(gòu),是由普通盾牌座delta型星和這類特殊變星的共存所致。當(dāng)把這些特殊的變星排除后,研究首次發(fā)現(xiàn)了盾牌座delta型變星的恒星大氣參量與脈動周期等相互間的各種統(tǒng)計規(guī)律和關(guān)系,盾牌座delta型變星的表面重力加速度(log g)與脈動周期間存在強的相關(guān)性。此外,通過比較不同觀測時間得到的視向速度,該研究還給出了幾十顆可能處于雙星系統(tǒng)中的盾牌座delta型變星。
該研究立足于LAMOST的光譜巡天資料,并結(jié)合國際空間項目(Gaia)的觀測對盾牌座delta型變星的系統(tǒng)分析,填補了該領(lǐng)域之前的研究不足,豐富了對這類變星的認(rèn)識,將推動相關(guān)研究領(lǐng)域的發(fā)展。同時,該研究結(jié)果的取得表明,LAMOST的光譜巡天資料是非常可靠的。
相關(guān)研究成果發(fā)表在MNRAS上。該研究得到了國家杰出青年科學(xué)基金的資助。

圖1.LAMOST恒星大氣參量與Frasca等人用高色散光譜得到的參量的比較

圖2.盾牌座delta型變星的脈動周期(P)與表面有效溫度(T)關(guān)系圖。藍(lán)點表示普通盾牌座delta型變星星。綠點表示不同于普通盾牌座delta型星的特殊變星,它們的有效溫度更低,脈動周期在0.09到0.22天范圍內(nèi)(紅虛線)。

圖3.盾牌座delta型變星的以表面重力加速度(log g)和有效溫度表示的赫羅圖。藍(lán)點表示普通盾牌delta型變星,紅五角星表示太陽的位置;藍(lán)線和紅線分別表示這類變星的藍(lán)邊界和紅邊界,綠線表示不同的光度級;紅點表示不同于普通盾牌delta型星的特殊變星,它們處于盾牌座delta型變星的紅邊界外。

圖4:盾牌座delta型變星的有效溫度(左)和脈動周期(右)的雙峰分布。

圖5.盾牌座delta型變星的表面重力加速度與脈動周期的關(guān)系圖。藍(lán)點表示普通盾牌delta型變星,綠點表示處于紅邊界外的特殊變星。