云南天文台对蓝水平分支星双星比例取得新进展

近期,中国科学院云南天文台大样本恒星演化研究团组与国家天文台、波茨坦大学等合作团队,在国际天文期刊《天体与天体物理学》(Astronomy &Astrophysics)上发表了一项关于蓝水平分支星(Blue Horizontal BranchBHB)双星比例的研究成果。该研究利用LAMOST数据,对299BHB恒星样本展开分析,首次系统测定了它们的双星比例,并给出了其与金属丰度、运动学和有效温度之间的关系,为理解蓝水平分支星起源提供了观测证据。

蓝水平分支星是银河系晕中一类重要的年老恒星,具有低质量、贫金属的特征,为研究银河系质量分布和性质提供了关键线索。一般认为BHB是由单星演化而来,主要起源于贫金属小质量红巨星,它们在演化过程中通过星风损失大部分氢壳层。有研究提出BHB星的起源可能和双星相互作用相关。然而,迄今为止关于BHB双星起源的研究十分有限,具体的演化通道尚不明确,BHB的双星比例也不清楚。因此,系统测定BHB的双星比例对于理解其形成机制具有重要意义。

该研究基于LAMOST数据,找到299颗具有多次一致性视向速度测量值和可靠大气参数的蓝水平分支星样本,利用蒙特卡洛模拟的方法对样本的双星比例进行研究和校正。研究结果显示(表一):BHB内禀双星比例约32%,其中类盘BHB星(高金属丰度、高自转速度)的内禀双星比例高达51%,类晕BHB星(低金属丰度、低自转速度)仅为29%。这说明类盘BHB可能主要通过双星相互作用形成,而类晕BHB更多来自单星演化。此外,高温BHB星的双星比例(45%)近乎低温BHB 样本(23%)的两倍。这一结果表明双星相互作用与有效温度之间可能存在联系。该成果为揭示BHB双星比例的环境依赖性提供了数据支撑,也为理解蓝水平分支星的形成及演化提供了新的观测证据。

该研究由云南天文台郭彦君博士、陈雪飞研究员、韩占文研究员等合作完成,并得到了国家自然科学基金委基础科学中心项目(批准号:12288102)、重大项目(批准号:12090040/3)、杰出青年基金项目(批准号:12125303)等的支持。

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表一:不同分组下BHB的观测和内禀双星比例。


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