近期,国家天文台罗杨平博士等人利用LAMOST DR1数据,成功筛选出了166颗热亚矮星,其中44颗显示了冷伴星的光谱特征,并且利用非局部热动平衡大气模型确定了122颗单谱热亚矮星的有效温度、表面重力、表面氦丰度等参数信息。基于这些参数信息罗杨平等人对这些热亚矮星进行了进一步的分析研究。该项研究成果已发表在国际知名天文期刊《天体物理学报》(The Astrophysical Journal)上。
热亚矮星是一类比较特殊的天体,在赫罗图中位于水平分支星延伸的蓝端,比O、B型主序星暗。热亚矮星以其独特的性质受到天文学家的日益关注,它们是年老椭圆星系中良好的紫外源,系统地研究热亚矮星的观测特征和形成机制可以帮助我们理解恒星演化、椭圆星系中"紫外超"现象的起源和球状星团的动力学演化等前沿问题。热亚矮星的形成模型主要包括单星模型和双星模型,双星模型包含三种渠道:公共包层抛射渠道、稳定的洛希瓣物质交流渠道和双氦白矮星并合渠道。
罗阳平等人通过对有效温度(Teff)和表面重力 (log g)的图1分析得知,绝大多数B型热亚矮星弥散在极端水平分支带内,两团已经定义的B型热亚矮星清楚的显示,把低有效温度和表面重力这个团与公共包层形成通道联系起来,把高有效温度和表面重力这个团与洛浠瓣物质交流形成通道联系起来。在有效温度等于45000K 和表面重力达到5.8附近出现一团富氦O型热亚矮星,它们很可能是通过双矮星并合通道形成的。
在有效温度(Teff)和氦丰度(logy)的平面图2中,B型热亚矮星形成两条并行的序,并且出现不同的团。当有效温度超过38000K时,尽管在-1 < logy < 0范围内只观测到几颗星,富氦与贫氦的O型热亚矮星显示出丰度的极端:随着温度的增加,富氦星氦丰度随之降低,贫氦星氦丰度随之增加,最终向logy=-0.5靠近。由于我们这个独特的样本在视星等和银河系纬度上有很宽的范围,因此可以判断它们来源于不同的星族和环境。经比较,LAMOST数据中发现的这些热亚矮星的研究结果与SDSS巡天的结果是一致的。这表明LAMOST有巨大的潜力来开展热亚矮星这类特殊恒星起源的研究。
图. 1. Teff − log(g)图:绿色的线分别表示零龄极端水平分支 (ZAEHB)、极端水平分支结束
点(TAEHB)、零龄氦主序(ZAHeMS)。黑色的线表示B型热亚矮星慢(右)和快(左)脉动的观测边界.
图. 2. Teff-log(y)图:三条粗的破折线表示Edelmann等2003年与Nemeth等2012年对它们样本的最佳拟合。四条浅的破折线表示氦丰度log(y) = −0.5, −1, −4 ,有效温度Teff = 38000K. 椭圆1、2、3类似Nemeth等2012年的结果,椭圆4表示氦富B型热亚矮星团。