近日，国家天文台博士研究生李春乾、施建荣研究员、星云计划研究员闫宏亮等人利用LAMOST中分辨率光谱数据，发现了3133颗光谱双星以及132颗光谱三星，并精确测量了它们的视向速度，其中95%为最新发现的多星系统。这是迄今最大的具有时域光谱信息的多星星表，为开展相关研究提供了具有科学传承价值的资源。该成果已发表在国际知名天文期刊《天体物理学报增刊》(2021,ApJS,256,351)。 参与该工作的还有北京师范大学和南京天光所的研究人员。
银河系中约有一半的恒星处于双星系统中。通过测光和光谱观测，科研人员可以得到双星准确的轨道参数、恒星质量以及半径等信息，这对于单星是难以做到的。双星系统中可能发生的物质转移也使其演化变得极其复杂。双星是研究恒星乃至银河系形成与演化的重要成员。
传统上，发现双星系统的主要手段之一是掩食法。但由于双星轨道存在倾角，倾角越大越难发生掩食因此不能利用测光观测到。光谱观测则可以将这些没有掩食的双星证认出来。重要的是，光谱观测可以提供双星的轨道参数以及恒星大气参数等信息，再结合测光数据，便可以确定恒星质量、半径和光度等其它重要信息。此外，还存在一些特殊的双星系统，其中存在一颗“看不见”的子星，通过光谱观测可以发现并推测出其质量。如果这颗“看不见”的子星是一颗白矮星，它最终有可能演化成为Ia型超新星，如果子星质量足够大，则甚至可能是一个黑洞。因此随着LAMOST等大规模光谱巡天项目的数据不断积累，通过光谱方法研究双星系统中致密子星也成为了近年来的研究热点。
研究人员利用交叉相关函数的方法，对LAMOST DR7的中分辨光谱进行了视向速度的测量，找出了拥有两个或三个视向速度成分的光谱。最终证认出了3000多颗光谱双星和三星系统，并给出了不同观测时刻各子星的视向速度值。得益于 LAMOST时域巡天项目，这些被证认出的多星系统中超过2500个目标包含了多次观测的数据，其中525颗光谱双星和31颗三星被观测了至少6次。因此，基于LAMOST数据发布的这个迄今最大的具有时域光谱信息的多星星表，为进一步推动双星比例和性质等问题的研究提供了关键的数据支持。也同时展示了LAMOST中分辨率光谱巡天在光谱多星研究方面的威力。
据推测，研究团队预计每年可在LAMOST中分辨数据中找出约1500颗新的光谱多星系统。因此，随着LAMOST中分辨率光谱观测的开展，越来越多具有时域光谱信息的多星系统将会被发现。
文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ac22a8。
双星示意图 （NASA）
双星系统中两颗子星的视向速度变化
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