紅矮星是指質(zhì)量大于恒星質(zhì)量下限（約0.08）而小于0.6倍太陽質(zhì)量的恒星,。他們一般處于主序演化階段,，位于赫羅圖主序帶右下端，因其恒星顏色偏紅而得名,，包括M型星和晚K型星,，其中M型星居多。研究發(fā)現(xiàn),，小質(zhì)量恒星普遍存在質(zhì)徑關(guān)系難題,，大量的科學(xué)研究表明這絕不是偶然，即使我們采用世界上最精確的理論演化模型也不能消除這一現(xiàn)象,。紅矮星的質(zhì)徑關(guān)系難題具體表現(xiàn)為,，對相同質(zhì)量的小質(zhì)量恒星，實際觀測的恒星半徑比用理論模型計算的要大5%～10%,，而有效溫度卻要低3%～5%,，但是兩者光度一致。目前的恒星演化理論在大質(zhì)量恒星和中等質(zhì)量恒星上的應(yīng)用比較成功,，然而小質(zhì)量恒星例外,，這其中最主要的原因就是存在質(zhì)徑關(guān)系難題。當前,，解決紅矮星質(zhì)徑關(guān)系難題的最有效方法是通過分析大樣本的分離紅矮星食雙星系統(tǒng),，并精確測定每顆子星的質(zhì)量和半徑。

圖1 TMTSJ0803多波段光變曲線擬合圖

清華-馬化騰巡天望遠鏡（TMTS）是由4個鏡筒直徑41厘米的牛頓式鏡筒組成,，配備4kx4k的CMOS探測器,，具有1.83角秒/像素的空間分辨率,。在短時標（10秒）曝光模式下，非常適合搜尋和證認極短周期的紅矮星食雙星系統(tǒng),。TMTSJ0803就是這樣一例極短周期,，且極低質(zhì)量的食雙星系統(tǒng)。通過擬合多波段光變曲線（如圖1所示）和視向速度曲線,，北京天文館科學(xué)研究部劉成副研究員與國內(nèi)合作者發(fā)現(xiàn)這例雙星系統(tǒng)的兩顆子星有非常接近的質(zhì)量和半徑,，然而他們只有太陽質(zhì)量和半徑的16%左右。因此我們認為如此低質(zhì)量的紅矮星是全對流恒星,，并且他們的磁活動在雙星快速繞轉(zhuǎn)下得到增強,，這可能導(dǎo)致我們測量到的恒星有效溫度比理論預(yù)期低200 K左右。相比于前人大量工作中發(fā)現(xiàn)實際測量半徑比理論預(yù)測值大5%～10%,，本工作一個重要的發(fā)現(xiàn)是我們的測量半徑比理論預(yù)測值小6%～10%,。盡管這一恒星半徑收縮現(xiàn)象很可能受到視向速度數(shù)據(jù)點比較少的影響，但是更有可能的解釋是極低質(zhì)量紅矮星與中大質(zhì)量的紅矮星在質(zhì)徑關(guān)系上表現(xiàn)不一致,。該研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在著名SCI期刊《皇家天文學(xué)會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上,，論文鏈接：https://academic.oup.com/mnras/article/531/1/1765/7675505。