湘潭大学与国家天文台研究人员发现迄今偏心率最大的宽距热亚矮星双星系统

近日，湘潭大学雷振新副教授和国家天文台赵景昆研究员等人利用LAMOST光谱数据，结合欧空局Gaia测光和视差数据，发现和证认了222颗热亚矮星，其中131颗是复合光谱型热亚矮星，并发现了一颗目前已知的偏心率最大的宽距热亚矮星双星，远超理论模型的预测值，对热亚矮星的形成模型提出了新的挑战。成果发表在国际知名学术期刊《天体物理学报》（2023,ApJ,942,109）上。 　

热亚矮星被白矮星伴星吸积物质的示意图（图源：University of Warwick/Mark Garlick）

宽距热亚矮星双星的周期-偏心率分布图。图中两个红色方框是新发现的宽距热亚矮星双星系统。右边小图的绿色和红色区域为模型预测覆盖的范围。

热亚矮星是星系中一类非常特殊的小质量恒星，它们的质量大约只有太阳质量的一半，但表面有效温度可以达到太阳表面有效温度的4倍，即20000K以上。这类小质量恒星大多处于中心氦燃烧阶段，它们主要通过双星演化形成。热亚矮星对于我们理解小质量恒星的形成与演化、星震学、恒星内部元素扩散过程等天体物理前沿问题具有重要意义。

目前，已知的热亚矮星大约有6000多颗，其中3000多颗有大气参数。但是，这些已知的热亚矮星绝大多数是单光谱的热亚矮星，它们的光谱中只含有一个天体的成分。除此之外，还有一部分热亚矮星具有复合光谱特征，它们的光谱中含有两个天体的成分，是热亚矮星双星的可靠候选体。如果能够把复合光谱中的两个天体的光谱进行分解，就可以分别知道两个天体的物理性质。由于技术尚不成熟，把复合光谱中的热亚矮星及其伴星分解是比较困难的。因此，截止目前通过复合光谱证认的热亚矮星非常少，但是它们对研究热亚矮星的形成和理解双星演化过程都非常重要。 　　

湘潭大学雷振新等人利用LAMOST DR8 低分辨光谱并结合Gaia EDR3的测光和视差数据，发现和证认了222颗热亚矮星，并通过分解光谱，他们证认出其中131颗是复合光谱型热亚矮星，并给出了复合光谱中两个天体的大气参数。经过进一步研究，研究人员在131颗复合光谱型热亚矮星中发现了2个宽距热亚矮星双星系统，它们的周期都达到800多天。而其中一个双星系统（sdB_b1）的偏心率达到了0.5，是目前已知的宽距热亚矮星双星中偏心率最大的，远超理论模型的预测值。该发现对热亚矮星的形成模型提出了新的挑战，对解决热亚矮星的形成问题具有重要科学意义。 　　

该研究工作受到了国家自然科学基金、LAMOST重大成果培育项目、中国巡天空间望远镜(CSST)预研究项目、湖南省教育厅创新平台项目的资助。 　　

文章链接：https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2022arXiv221112323L/abstract。