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造父變星為何能确定距離

生活 更新时间:2024-10-05 13:04:51

造父變星是宇宙的标準燭光,利用歐空局XMM-牛頓衛星,天文學家對一顆名為V473LYR的特殊造父變星進行了X射線觀測。研究結果表明,這顆恒星有一個年輕低質量的伴星,這一發現發表在《arxiv》上。一般來說,造父變星是發黃光的恒星,亮度随着時間的推移而變化,這是由于有規律的恒星脈動結果。考慮到它們的變化周期與光度密切相關,天文學家用它們來測量星際和星際距離。

造父變星為何能确定距離(發現一顆特殊的造父變星)1

V473LYR最有可能位于1800光年之外,是一種特殊的造父變星,其脈動幅度可變。其主要脈動周期為1.49天,振幅變化周期為1205天(超過3年)。為了解釋這種振幅變化,人們進行了幾項研究,其中一項研究發現V473LYR在造父變星的位置有一個X射線源。由馬薩諸塞州劍橋市史密森天體物理天文台(SAO)南希·埃文斯率領的天文學家團隊,決定仔細觀察确認的X射線源,希望确定其性質,并驗證其是否與V473LYR的振幅變化有關。

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為此,分析了X射線多鏡牛頓(XMM-Newton)望遠鏡對這顆恒星的新觀測結果。天文學家們在論文中寫道:我們獲得了對這顆恒星的XMM-牛頓衛星觀測,以跟進之前的X射線探測。研究表明,V473LYR中的X射線flUX與兩個類似造父變星相反,在觀測覆蓋的三分之一脈動周期内保持不變。這表明X射線很可能不是由脈動周期周圍的變化産生,而是由一個低質量伴星産生。此外,V473LYR的X射線譜很軟(0.6keV),具有X射線性質。

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這與一個年輕低質量伴星是一緻的,數據表明,它很可能是一顆年輕的G或K主序列星,與主序星的距離估計在30-300AU之間。這樣的天體很少被發現,除非是在像疏散星團這樣的地方。這項研究還強調了發現造父變星新低質量伴星的難度,并确認了V473LYR是造父變星的地位,盡管它是一個不尋常的造父變星。造父變星的低質量伴星很難辨認,因為光譜能量分布與造父變星相似,而且伴星比造父變星弱得多。

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X射線活躍伴星是另一個确證,即V473LYR本身是一顆年輕的POPⅠ星,盡管它具有不同尋常的脈動特征。而且V473LYR是一顆經典的造父變星,其獨特之處在于振幅變化很大,周期約為3.3年,被認為與天琴座RR恒星中的Blazhko變化相似。研究人員獲得了這顆恒星的{\it XMM-牛頓}觀測,以跟進之前的X射線探測。V473LYR的X射線在觀測覆蓋的三分之一脈動周期内保持不變,而不是像δ仙後座本身所看到的那樣,在最大半徑附近出現X射線爆發和迅速下降。

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因此,X射線很可能不是由脈動周期周圍的變化産生,與年輕低質量伴星相一緻的X射線性質。在此之前,沒有證據表明在徑向速度或本身運動中有伴星存在。雖然這排除了距離很近或很遠的伴星,但間隔在30AU到300AU之間雙星伴星是可能的,這是一個X射線觀測的例子,揭示了低質量伴星的證據,這對完成雙星造父變星的質量比統計很重要。此外,X射線年輕明亮伴星的探測進一步表明造父變星(初級)是一顆星族I星,盡管它的脈動行為與其他經典造父變星不同。

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博科園|Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski,Phys

參考期刊《arXiv》

Cite: arXiv:2001.02253

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