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LAMOST数据中致密天体的全面搜寻研究
时间 : 2024-06-12     

近日,厦门大学顾为民教授团队刘浩彬博士生等人利用LAMOST DR10中分辨率光谱,结合TESS、ZTF、ASAS-SN等测光巡天数据,对LAMOST数据中致密天体候选源进行了全面的地毯式动力学搜寻,最终发现了89个包含致密天体候选源的单线谱双星,其中共有26个致密天体候选源的质量函数大于0.1倍太阳质量。该成果是研究人员基于LAMOST光谱数据库,一次性发现致密天体候选源数量最多的搜寻工作,也是LAMOST在搜寻和研究致密天体方面取得的又一项重要进展。相关论文已被国际天文期刊《Astrophysical Journal》接受发表。 

由于前身星质量的不同,恒星演化的最终产物分别是白矮星、中子星和恒星级黑洞,三者合称为致密天体。在银河系内搜寻包含致密天体的双星,并测量致密天体的动力学质量,为发现更多的黑洞、中子星和白矮星以及研究致密天体的质量分布具有重要的科学意义。此外,对致密天体的研究有助于我们深入理解恒星的形成和演化过程,检验超新星爆发的理论模型,以及探索致密天体自身的物理性质。  

LAMOST DR10共有千万条中分辨率光谱,其中有近百万个独立目标有多次中分辨率光谱观测。研究团队从中筛选出1822个有多次观测且视向速度变化显著的观测源来开展研究工作。借助TESS、ZTF和ASAS-SN提供的时域测光数据和Lomb-Scargle算法,LAMOST提供的视向速度可用于对这些源的视向速度曲线进行折叠和拟合。基于该方法,研究团队在1822个源中筛选得到了约300个候选源的初样本,其中所有源的视向速度曲线均能够被合理折叠。随后,研究团队细致筛查了初样本中光变曲线具备掩食特征或光谱中表现为双线谱的源,并对这些源进行剔除。最终,研究团队得到了89个可能包含致密天体的单线谱双星系统,其中共有26个致密天体的质量函数大于0.1倍太阳质量, 18个双星系统存在椭圆调制类型的周期性光变。图1给出了研究团队所发现的89个致密天体候选源的质量函数分布情况。

   
图1:89个致密天体候选源的质量函数分布情况  

依托LAMOST不断扩大的恒星光谱数据库,可预期未来通过动力学发现的致密天体候选源数量将会不断扩大。这些搜寻工作将有助于发现和证认更多的恒星级黑洞、中子星和大质量白矮星,为深入探究致密天体的形成演化以及质量分布等相关科学问题奠定坚实的基础。  

论文链接:https://arxiv.org/abs/2405.09825