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国家天文台科研人员基于LAMOST数据对恒星紫外辐射普查
发表日期: 2018-03-21
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  近日,国家天文台白宇副研究员、刘继峰研究员基于LAMOST恒星光谱巡天样本,结合GALEX紫外巡天在线数据,对LAMOST巡天样本库中的三百余万颗恒星进行了紫外对应体证认,并对其紫外辐射性质进行了研究。这是国际上首次对百万量级恒星样本的紫外辐射进行系统研究,该项研究成果已经被国际知名期刊《天体物理学杂志增刊》(ApJS)接收。 

  恒星是宇宙的基石,人们对恒星的认识主要基于光学波段的电磁辐射,并发展出一系列的理论模型来描述恒星辐射的基本性质。恒星的光学辐射起源于恒星的光球层,主要被热辐射过程主导;而恒星的高层大气(例如:色球层、过渡区、冕层),往往被非热辐射过程主导,温度更高,从而辐射出紫外光子。这些非热辐射过程称为恒星活动,由恒星自身的磁场供给能量,产生耀发、黑子等观测现象,并导致在紫外波段的观测结果与理论模型产生偏差。这种偏差是恒星活动的指示器,科研人员可以通过恒星的紫外辐射研究恒星活动。然而,一直以来由于样本较少,科研人员对恒星的紫外辐射性质知之甚少,对恒星紫外辐射的整体行为特征更是一无所知。 

  国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST)巡天已经产出百万量级的恒星光谱,为科研人员研究恒星紫外辐射提供了机遇。首先,该研究团队充分利用LAMOST恒星大样本,结合GALEX紫外巡天在线数据,证认了三百余万颗恒星的紫外对应体。对于GALEX观测而没探测到的恒星,开发了基于位置和曝光时间的方法,给出它们的探测上限。其次,结合瑞丽金斯颜色超出和贝塞尔分析的方法给出了这些恒星的消光。研究发现对于有效温度高于7000K的恒星,理论模型可以很好的表述它们的紫外辐射,但是对于有效温度较低的恒星,其紫外辐射存在明显的超出。通过分析该研究团队发现(FUV-NUV)与紫外超存在线性关系,而且,晚型的矮星有着更显著的超出。此外,利用研究样本中被GALEX多次探测到的一百余万颗恒星数据,研究团队还计算了两个参数来描述它们的紫外光变程度,同时给出基于紫外颜色的白矮星主序双星候选体,并发现使用包含紫外的颜色可以较好的区分M巨星和M矮星。这对研究恒星基本属性,探索银河系的形成与演化有着重要意义。 

  

 

  恒星有效温度与紫外颜色的关系。等高线轮廓为我们的样本,红点为SDSS的样本。蓝色和绿色的实线为恒星大气模型预测的颜色。可以看出有相当一部分恒星的颜色与模型的预测不符,存在明显的蓝色超出。

(信息来源:国家天文台网站)

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