首页 >> 新闻动态 >> 科研动态

科研动态

科研人员基于LAMOST数据发现了2颗高速自转的氮超丰O型星

发表日期:2020-01-15来源:放大 缩小

  近期,国家天文台李广伟副研究员和英国伦敦城市大学Ian D. Howarth教授在LAMOST数据中发现了2颗氮超丰O型星(ON星)并揭示了这类星的起源。该研究工作解决了困扰天文学家们近50年的ON星的起源问题。文章已经在《天体物理学报》(2020,ApJ,888,81)发表。 

      这两颗星分别被称为:LS I +61 28 HDE 236672LS I +61 28是迄今为止,唯一一颗高速自转的ON矮星;而HDE 236672是目前发现的第三颗高速自转的ON亚巨星。从它们对应的LAMOST中分辨率光谱中,我们得到其自转速度分别为298 km/s和253 km/s(见图1)。 

  两颗ON星的HeI 5016线。黑线是LAMOST中分辨率光谱,而红线是模型 

   ON星是一种非常稀少的氮超丰的O型星。这种星的氮丰度往往超过同类星的10倍以上,且无法用单星演化模型解释。自1971年被Nolan Walborn 首次发现以来,它的起源一直是个谜。李广伟等人整理了所有的具有视向速度及Gaia 视差和自行的ON非超巨星样本(共12颗),发现: 

  (1) 几乎所有的ON星相对于本地银盘具有很大的运动速度。这说明,它们几乎都起源于双星交互作用。当主星作为超新星爆炸之后,ON星被沿着轨道的切向抛出。 

  (2) ON巨星的运动方向几乎与银道面平行;相比之下,矮星和亚巨星的运动方向几乎是随机的,且很多ON矮星和亚巨星在垂直于银道面的方向上有很大的运动分量(见图2)。 

  3)所有巨星的自转速度非常快,而矮星的自转速度非常慢。LAMOST发现LS I +61 28是目前唯一一颗自转速度非常快的ON矮星。 

  基于上面事实李广伟等人认为,对ON星的光度分类,并不能反映其所处的演化阶段,而是由于它们自转轴的倾角造成的:由于吸积伴星物质,导致了自身高速自转,而高速自转会大大增加赤道附近离心力和赤道半径,从而大幅度降低赤道附近的有效重力加速度。如果它们的赤道正对着我们,那么我们就会看到高速自转巨星(小的logg);反之,如果它们的两极对着我们,那么我们就会看到自转慢的矮星(大的logg)。 

   至于氮超丰的化学元素组成,那是由于高速自转会导致星体的化学元素整体混合。这种混合会把表面上的氢燃料带入核心,而把核心的核聚变产物氮等重元素带到表面,从而导致了恒星表面上的氮超丰。

ON星在本地的相对运动和银道面高度(巨星:II-III; 亚巨星: VI; 矮星:V

 

   

附件: