發(fā)現(xiàn)了首顆存在掩食現(xiàn)象的白矮星+冷亞矮星雙星并測量出冷亞矮星的質(zhì)量和半徑 _白矮星

掩食白矮星+冷亞矮星雙星示意圖（圖片制作: Mark Garlick）
（）據(jù)中國科學院國家天文臺：近日，由國家天文臺興隆觀測基地任娟娟博士參與的國際研究團隊，發(fā)現(xiàn)了首顆存在掩食現(xiàn)象的白矮星+冷亞矮星雙星（圖1），并借助該雙星首次同時準確測量出了冷亞矮星的質(zhì)量和半徑。該研究工作由來自西班牙加泰羅尼亞理工大學（UPC）、加泰羅尼亞太空研究所（IEEC）、英國謝菲爾德大學（University of Sheffield）、中國科學院國家天文臺、英國華威大學（University of Warwick）等單位的科研人員共同合作完成。相應成果于2019年4月8日在線發(fā)表在國際科學期刊《自然·天文》（Nature Astronomy）上。
冷亞矮星形成于銀河系早期階段，攜帶有揭示銀河系結構和化學演化的重要信息。當銀河系形成時，第一代恒星主要由氫組成。比氫或氦重的元素在天文中一般被稱為金屬元素，它們決定了恒星的金屬豐度。隨著時間的推移及恒星的演化死亡，這些金屬元素在銀河系及新誕生的恒星中逐漸增加。因此，年老的恒星比年輕的恒星有著更低的金屬豐度。
由于年老的恒星可以揭示銀河系的結構和化學演化，因此測量這些恒星最基本的恒星參數(shù)如質(zhì)量和半徑非常重要。但是，年老的恒星非常暗，在太陽鄰域相對比較稀少。目前，僅有88顆冷亞矮星有測量的半徑信息，僅有6顆冷亞矮星的質(zhì)量被估算出。然而，此前沒有任何一顆冷亞矮星同時準確測量出質(zhì)量和半徑，這也使得在此發(fā)現(xiàn)之前仍無法從觀測數(shù)據(jù)上檢驗此類天體的理論研究。
通過掩食雙星系統(tǒng) ，為我們提供了一個以極高的精度直接測量出兩子星的質(zhì)量和半徑的絕佳機會。該研究使用了位于西班牙拉帕爾瑪島（La Palma）上的GTC望遠鏡新安裝的終端設備HiPERCAM（獲得的光變曲線見圖2），及位于智利的VLT望遠鏡的終端設備X-Shooter（獲得的光學光譜見圖3），借助這些科研利器，使得該研究能首次準確測量出冷亞矮星的質(zhì)量和半徑。值得一提的是，該研究成果也是HiPERCAM/GTC的首篇科學產(chǎn)出論文。HiPERCAM相機可同時獲得5個波段的圖像，且最快可每毫秒拍攝一幅圖像，其極高的拍攝速度，使得它能夠以前所未有的細節(jié)來研究由于掩食或爆發(fā)導致的亮度快速變化的天體。
基于測量的質(zhì)量和半徑信息，再結合估算出的冷亞矮星的溫度和光度，使得該研究團隊得以首次驗證銀河系中最古老的一類恒星——冷亞矮星的質(zhì)量、半徑、光度、溫度之間的理論關系。
該研究得到了中方的國家自然科學基金聯(lián)合基金項目（U1531244及U1831209）和重點項目（11833006），及中國科學院國家天文臺青年人才基金項目的支持。
論文地址：https://www.nature.com/articles/s41550-019-0746-7 。

發(fā)現(xiàn)了首顆存在掩食現(xiàn)象的白矮星+冷亞矮星雙星 并測量出冷亞矮星的質(zhì)量和半徑

發(fā)現(xiàn)了首顆存在掩食現(xiàn)象的白矮星+冷亞矮星雙星并測量出冷亞矮星的質(zhì)量和半徑