云南天文台成功申请到哈勃空间望远镜15次观测时间

　　近期，中国科学院云南天文台大样本恒星演化研究团组博士后王璐茜与美国乔治亚州立大学Douglas Russell Gies教授等人合作，成功申请到哈勃空间望远镜2022年度对于大质量双星系统的15次观测时间（单次观测时长约29分钟）。该观测计划将采用空间望远镜远紫外成像摄谱仪（STIS），结合中阶梯光栅E140M（分辨率R~45,800，波长范围覆盖1150~1710？）对南半球的5个特殊Be+sdO双星系统进行跟踪观测。通过光谱数据分析，研究其轨道及物理特征。

　　Be（B型发射线）星是B型主序星中的一类星，由于受其外流星周盘的影响，其可见光光谱的主要特征表现为有很宽的发射线谱线。多数Be星都具有非常高的自转速度，理论模型预测其高速自转形成于双星演化过程中的物质转移过程，且为密近双星系统相互作用的产物（参见图1概念图）。根据双星演化理论，Be星的伴星可能是黑洞、中子星或O型亚矮星（Be+sdO）。双星星族演化模型计算在银河系中Be+sdO双星数量约为十万个，但目前只有不到20个此类系统被发现。精确测量此类双星系统的轨道，大气，及其物理参数，将为研究此类双星系统的形成历史和演化轨迹模型提供限制和约束条件，对大质量恒星演化及双星演化具有重要的科学意义。 

　　Be+sdO双星系统中的sdO星质量偏小离质心距离偏远，相较于Be主星其运动幅度较小，导致从观测上难以被发现。由于其具有较高的有效温度（通常远高于其Be主星），sdO星会在光谱短波段贡献较多的流量，且具有丰富的电离金属线；其自转速度远低于其Be主星。因此，该观测计划将利用HST/FUV光谱观测，通过结合模型光谱对观测数据进行互相关分析，从而提取出sdO星的远紫外信号（参见图2中绿色信号）。同时，通过测量双星系统中各成员星的视向速度，结合可见光测量结果对其运动轨道进行解析。最后，利用多普勒层析方法，科研人员将利用观测复合谱线分离出成员星光谱，并测量其丰度及研究其大气元素扩散过程。 

　　观测计划链接 Program ID #: 17095 

图 1: 艺术家William Pounds对于Be+sdO双星系统HD 10516绘制的概念图。Be星具有较高的自转速度且具有外流星周盘（右上方），sdO伴星质量较小且亮度偏低（左下方）

图2: 对Be+sdO双星系统HD 137387远紫外光谱的互相关分析。 观测复合光谱分析结果显示为黑色，其特征包含自转速度较高的Be星成分（红色），以及有效温度较高且自转速度较低的sdO星成分（绿色）（Wang, L., Gies, D. R., Peters, G. J., et al. 2021, AJ, 161, 248）