通過對LAMOST巡天光譜數據篩選的激變變星候選體開展后隨觀測,,北京天文館研究館員李昕及科研團隊成員發(fā)現了一顆罕見的吸積盤快速進動六分儀座SW型激變變星,。
激變變星是一種非?;钴S的密近雙星系統(tǒng),,目前一般認為其主星是一顆白矮星,伴星為一顆晚型主序星,。由于引力作用,,伴星的物質會被吸引到白矮星上。對于磁場較弱的激變變星,,物質會在白矮星周圍形成溫度很高的吸積盤,,這也是激變變星可見光波段輻射的主要來源。當磁場強度大于10^6高斯吸積盤就只能部分形成或無法形成,,物質將沿磁力線轉移到主星表面,。激變變星主要的光變有爆發(fā)和掩食。前者來自物質轉移過程中在白矮星表面產生的熱核反應,,亮度可能瞬間提升2至6個星等,,個別情況甚至更高。后者是伴星繞主星公轉過程中掩食吸積盤產生的,,通常以數小時為周期,,通過觀測的光變曲線分析可以得到,這是激變變星的軌道周期,。激變變星有一個重要的未解之謎就是軌道周期空缺問題,,目前發(fā)現軌道周期分布在2至3小時的激變變星明顯偏少。
圖1. 通過吸積伴星物質引起爆發(fā)的白矮星,,藝術示意圖來自 APOD
六分儀座SW型是激變變星一個主要亞型類新星(nova-like)中的子類,,其特點是吸積率較高,,軌道周期多在3小時以上,磁場強度介于非磁和磁激變變星之間,。我們利用清華大學-國家天文臺80厘米望遠鏡(TNT)作為主要后隨觀測設備,,對國家天文臺侯文、河北師范大學孫永康等人利用LAMOST光譜篩選的部分激變變星候選體開展了后隨觀測,,并結合TESS,、ZTF等測光巡天數據,,發(fā)現LAMOST J204305.95+341340.6(J2043+3413)這個候選體在TNT的g波段有不連續(xù)的掩食特征,,在TESS光變中可見2.587(8) 小時軌道周期和1.09(5)天的吸積盤進動周期。在TNT的g波段觀測數據中我們還發(fā)現了J2043+3413有罕見的千秒級準周期震蕩(kilosecond QPO),。ZTF長時間的觀測數據表明J2043+3413還在五年內發(fā)生了一次亮度變化,,下降了0.4個星等。結合以上觀測數據分析,,我們發(fā)現J2043+3413是一顆中等軌道傾角,,軌道周期位于“軌道周期空缺”內的六分儀座SW型激變變星。它與此前發(fā)現的唯一一顆軌道周期空缺內的六分儀座SW型激變變星V795 Her非常相似,,且同樣有千秒級QPO現象被觀測到,。但與其他激變變星相比,J2043+3413有著非??焖俚谋P進動周期,,大約比其他已觀測到盤進動的激變變星快3倍。以上這些現象極有可能與它的高吸積率和所處的特殊演化階段有關,。本工作對激變變星的觀測和研究方法為后續(xù)相關工作提供了重要參考,。
本研究工作獲得了北科院北科學者、創(chuàng)新培育等項目的資助,,已在國際知名SCI期刊《天文學期刊》(The Astronomical Journal)上在線發(fā)表,,北京天文館研究館員李昕為本文第一作者及通訊作者。文章鏈接:https://doi.org/10.3847/1538-3881/acdd70 ,。
圖2:TESS觀測數據分析得到的J2043+3413的軌道周期(上圖)和盤進動周期(下圖),。橫坐標為相位,縱坐標為歸一化的流量,。
文/圖 北京天文館 李昕
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