開(kāi)普勒衛(wèi)星以發(fā)現(xiàn)數(shù)千顆系外行星而聞名，開(kāi)普勒衛(wèi)星連續(xù)而細(xì)致地測(cè)量超過(guò)50萬(wàn)顆恒星的亮度，以獲取凌日系外行星的信號(hào)。不太為人所知的是開(kāi)普勒衛(wèi)星對(duì)恒星天體物理監(jiān)測(cè)計(jì)劃的革命性貢獻(xiàn)，特別是對(duì)恒星振蕩的研究。我們的太陽(yáng)，自20世紀(jì)60年代以來(lái)就一直被認(rèn)為會(huì)表現(xiàn)出恒星振蕩，這類(lèi)似于鐘的鈴聲，因?yàn)楹阈亲赞D(zhuǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力波圍繞著表面循環(huán)，可以通過(guò)分析振蕩來(lái)揭示恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。
紅巨星在正常的氫燃燒完成后處于恒星演化階段，并且直徑已經(jīng)膨脹，這一點(diǎn)特別令人感興趣，因?yàn)樗鼈儽砻娴恼袷幈容^小恒星更慢，振幅更大，因此更容易測(cè)量。然而，在太空望遠(yuǎn)鏡出現(xiàn)之前，即使是對(duì)紅巨星這種測(cè)量也只在少數(shù)幾個(gè)物體上取得了成功，此后，開(kāi)普勒和科羅特任務(wù)測(cè)量了數(shù)千顆紅巨星的恒星振蕩。開(kāi)普勒任務(wù)發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)新雙星，當(dāng)它的同伴經(jīng)過(guò)附近時(shí)，表面(和它的光曲線)顯示出潮汐扭曲的證據(jù)，這些系統(tǒng)被稱為“心跳”星。
畸變形態(tài)可以用來(lái)幫助細(xì)化雙星軌道的細(xì)節(jié)，即使伴星沒(méi)有遮擋主星而讓我們的視線觀測(cè)到，一些具有類(lèi)似太陽(yáng)振蕩的紅巨星也是心跳星，結(jié)合速度測(cè)量，可以非常詳細(xì)地描述這些系統(tǒng)的特征。KIC-3890星就是這樣一個(gè)雙星系統(tǒng)。它包含一顆紅巨星和一顆M矮星，在一個(gè)高度偏心的153天軌道上，開(kāi)普勒對(duì)它幾乎連續(xù)觀測(cè)了近四年。CFA天文學(xué)家Allyson Bieryla和Dave Latham是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的成員，他們用一組新合成模型分析了恒星振蕩。
研究確定這顆紅巨星的質(zhì)量為1.04太陽(yáng)質(zhì)量到6%以內(nèi)，其半徑為5.8日半徑到3.4%以內(nèi)，而伴星是一顆M矮星，其質(zhì)量為0.23太陽(yáng)質(zhì)量，半徑為0.256太陽(yáng)半徑，具有更小的不確定性。由于恒星振蕩會(huì)隨著恒星年齡的增長(zhǎng)而演化，因此天文學(xué)家可以將紅巨星的年齡以及系統(tǒng)年齡確定為90億年左右，不確定度約為25%。通過(guò)凌日測(cè)光、徑向速度觀測(cè)和星震學(xué)的結(jié)合使得能夠?qū)t巨星原生和M矮星伴星進(jìn)行詳細(xì)的表征，以及潮汐相互作用和系統(tǒng)的幾何形狀。
博科園｜研究/來(lái)自：哈佛史密森尼天體物理中心
參考期刊《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》
DOI: 10.1093/mnras/stz1185
博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普
關(guān)注【博科園】看更多大美宇宙科學(xué)
聯(lián)系客服
