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近日，記者從云南天文臺(tái)獲悉，中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)雙星與變星研究團(tuán)組李臨甲博士和錢聲幫研究員對(duì)一顆c型天琴RR型變星劍魚座BE的脈動(dòng)特征進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其脈動(dòng)存在顯著調(diào)制現(xiàn)象，表現(xiàn)為周期約為8年的準(zhǔn)周期性變化以及突變。結(jié)合其它相同類型變星的脈動(dòng)特征，研究人員提出造成其調(diào)制現(xiàn)象的物理機(jī)制是類太陽(yáng)磁場(chǎng)活動(dòng)與發(fā)生在氫氦電離包層中的宏觀湍流共同作用的結(jié)果。這意味著劍魚座BE是一顆非常特殊的樣本，對(duì)了解這類變星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化狀態(tài)具有重要意義，值得進(jìn)一步監(jiān)測(cè)和研究。相關(guān)研究成果發(fā)表在英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月刊（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。
圖：劍魚座BE光變曲線相位圖，數(shù)據(jù)來(lái)源為OGLE-III（綠點(diǎn)）和OGLE-IV（藍(lán)點(diǎn)）；上圖中的相位是根據(jù)線性歷元計(jì)算得到的，圖中可見(jiàn)顯著的相位調(diào)制；下圖為消除相位調(diào)制因素后的相位圖，圖中可見(jiàn)脈動(dòng)變幅沒(méi)有顯著調(diào)制現(xiàn)象。云南天文臺(tái) 供圖
據(jù)悉，天琴RR型變星是一類短周期脈動(dòng)變星，處于水平分支演化階段。根據(jù)其脈動(dòng)周期及特征，人們通常將其細(xì)分為ab型和c型。相比前者，c型天琴RR型變星的脈動(dòng)周期更短，脈動(dòng)曲線更對(duì)稱；在物理特性上，其質(zhì)量更小，外層的包層更薄，表面有效溫度更高。在觀測(cè)上，天琴RR型變星的脈動(dòng)調(diào)制現(xiàn)象是普遍存在的，一般人們稱其為布拉什克效應(yīng)（Blazhko effect）。該效應(yīng)通常表現(xiàn)為脈動(dòng)周期和變幅的共同調(diào)制。但在實(shí)際研究中，人們發(fā)現(xiàn)一些c型天琴RR型變星的脈動(dòng)存在特殊的調(diào)制現(xiàn)象：主要表現(xiàn)為其脈動(dòng)周期存在顯著的變化，而脈動(dòng)變幅卻基本沒(méi)有相應(yīng)的變化。
劍魚座BE便是一顆表現(xiàn)出該現(xiàn)象的典型c型天琴RR型變星（見(jiàn)圖1）。在早前的研究中，人們基于有限的數(shù)據(jù)，認(rèn)為造成周期調(diào)制的機(jī)制是伴星存在導(dǎo)致的光時(shí)軌道效應(yīng)，但是計(jì)算得到的伴星質(zhì)量下限達(dá)到驚人的60個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。最近，研究團(tuán)隊(duì)利用國(guó)際上的多個(gè)測(cè)光巡天項(xiàng)目（DASCH、MACHO、OGLE、ASAS-SN以及TESS）數(shù)據(jù)，重新對(duì)劍魚座BE進(jìn)行了詳細(xì)分析。通過(guò)O-C分析和傅里葉分析，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)該目標(biāo)的脈動(dòng)周期并不是嚴(yán)格周期性變化的，因此不能用光時(shí)軌道效應(yīng)來(lái)解釋。相應(yīng)的，其脈動(dòng)周期存在準(zhǔn)周期性變化和突變，其中突變表現(xiàn)為180度的相位跳變（見(jiàn)圖2）。在這些現(xiàn)象中，準(zhǔn)周期性變化可能與類太陽(yáng)磁場(chǎng)活動(dòng)有關(guān)，而突變則可能對(duì)應(yīng)于磁場(chǎng)的突然變化。
圖：劍魚座BE脈動(dòng)周期變化圖。圖中可見(jiàn)周期表現(xiàn)出準(zhǔn)周期性的起伏變化（紅虛線）和突變（黑實(shí)線）。云南天文臺(tái) 供圖
此外，利用空間望遠(yuǎn)鏡Kepler的高精度測(cè)光數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)其它4顆c型天琴RR型變星的脈動(dòng)特征進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其脈動(dòng)周期變化的劇烈程度與其宏觀湍流速度存在正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)能量均分定理，電離層中的宏觀湍流速度與磁場(chǎng)強(qiáng)度也是正相關(guān)的。因此，研究團(tuán)隊(duì)提出發(fā)生在劍魚座BE和其它部分c型天琴RR型變星中的脈動(dòng)調(diào)制是湍流對(duì)流與磁場(chǎng)活動(dòng)共同相互作用的結(jié)果。劍魚座BE是一顆位于南天星區(qū)的目標(biāo)，研究團(tuán)隊(duì)所用的數(shù)據(jù)都來(lái)源于國(guó)際上的多個(gè)巡天項(xiàng)目。該工作表明，通過(guò)對(duì)已有數(shù)據(jù)資源積極的尋找和深入的挖掘，再結(jié)合合理的有針對(duì)性的分析研究，學(xué)者也能做出有價(jià)值的成果。此外，作為一顆特殊天體，需要對(duì)劍魚座BE進(jìn)一步開(kāi)展監(jiān)測(cè)和研究。
該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和青年基金的資助。（云南網(wǎng) 記者賀凱）
