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研究人员利用LAMOST数据验证热亚矮星形成理论

发表日期:2019-08-29来源:放大 缩小

  近日,西华师范大学罗杨平副研究员与捷克皇家天文研究所Peter Nemeth博士、国家天文台邓李才研究员、云南天文台韩占文院士合作,利用LAMOST DR5数据,给出了目前最大的热亚矮星大气参数星表,并结合Gaia DR2数据首次给出了四组不同氦成分热亚矮星在银河系薄盘、厚盘、晕的分布,该分布与韩占文等提出的热亚矮星形成理论预言一致。该研究成果近日在国际著名天文期刊《天体物理学报》(APJ, 2019, 881, 1)上发表。 

  热亚矮星是一种中心氦核燃烧的,并且表面覆盖了一层非常薄的氢包层的特殊天体。通常质量大约为半个太阳质量,在赫罗图中位于上半主序与白矮星序之间,光谱型为OB型,但光度比正常OB型主序星暗,所以被称为热亚矮星。 然而在球状星团中热亚矮星被统称为极端水平分支星,由于它们表面拥有的氢包层非常薄,以至于不能像正常水平分支星那样,可以经过AGB阶段和行星状星云阶段后直接演化成白矮星。因此,作为一种特殊有趣的天体,热亚矮星有着重要的研究意义。 

  热亚矮星的研究极大地丰富了广泛的天体物理研究领域,其研究范围涉及双星演化、星震学、系外行星、星系演化、膨胀宇宙学中Ia型超新星前身星、引力波源研究等,并在这些领域中扮演着一个非常关键的角色。 但是它们的形成机制并没有得到很好地解决,其中最大的困难是怎样在红巨星阶段几乎损失了整个包层。早在2002年,韩占文等提出了稳定渃浠瓣物质交流、公共包层抛射、双氦白矮星并合三种热亚矮星形成通道。通过大量数据分析,罗杨平等人首次给出了四组不同氦丰度热亚矮星在银河系薄盘、厚盘、晕的分布(图1所示)。其中氦丰度log(y)>0的热亚矮星来源于双氦白矮星并合通道, 氦丰度-2.2<log(y)<-1的热亚矮星来源于公共包层抛射通道,氦丰度 log(y)<-2.2的热亚矮星来源于渃浠瓣物质交流通道,这三组热亚矮星的分布与韩占文等的热亚矮星理论预言一致。另外罗杨平等人还发现在薄盘中氦白矮星与低质量主序并合不是氦丰度-1<log(y)<0的热亚矮星的主要形成通道。 

  四组氦丰度热亚矮星在银河系薄盘、厚盘、晕的分布 

 

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