δ Scuti型变星星震学研究获新进展
近期，国际天文学杂志《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）在线刊出了云南天文台陈兴浩副研究员、国家天文台张孝斌研究员以及云南天文台李焱研究员共同完成的一项研究成果。该研究为解决盾牌座δ型变星星震学中长期存在的模式认证难题提供了新视角。
盾牌座δ型变星，又称矮造父变星，是一类在天文学领域备受瞩目的恒星。这类恒星在赫罗图上位于经典脉动不稳定带和主序交汇处，其质量介于1.5至2.5太阳质量之间，主要处于中心氢燃烧阶段。这些变星因其多重脉动周期而成为星震学研究的重要对象。然而，这些脉动周期大多为低径向节点数的模式，既不符合类太阳变星的等频率间隔关系，又不遵循脉动白矮星的等周期间隔关系。因此,如何准确地认证这些振动波的球谐指数，一直是盾牌座δ型变星星震学面临的最大挑战。
针对这一难题，目前国内外主要有四种处理方法：多色测光方法、光谱LPV拟合方法、栅状图方法以及旋转分裂方法。前两种方法需要高精度、高信噪比的时序测光和时序光谱数据，但即便如此，也只能认证少量模式。另外，栅状图方法认证出的则都是l=0和1相关序列，总也认不出l=2序列。相比之下，旋转分裂法则能够有效地区分不同球谐指数的频率。
基于TESS巡天数据，研究团队对大振幅盾牌座δ型变星TIC120857354进行了深入分析。这颗星的频谱主要由径向基频脉动和径向一价谐频主导，并伴随着18个独立的小振幅脉动频率。运用KS检验方法，他们识别出两种显著的频率间隔：自转分裂间隔2.4μHz和大频率间隔74.6μHz。结合自转分裂规律和等频率间隔行为,他们成功认证了l = 0，1和2的三个频率序列。
研究发现l=2序列的频率间隔行为与l=0序列类似，即随着节点数的减少，频率间隔也随之减小。进一步的分析表明，l=2模式所处的g模式传播区和p模式传播区间的耗散区比l=1模式更薄，这使得l=2模式更容易表现出p-g两种模式的混合特性。这一特性可能是导致l=2模式在以往研究中难以被发现的原因，因为它们可能混杂在其他序列中。此外，研究还指出，以往的研究可能低估了l=2模式在探测恒星内部结构和演化中的重要作用。利用l=2模式，他们精确地确定TIC120857354的对流核大小。
本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院青促会及云南省“兴滇英才支持计划”的资助。
频率栅状图（实心代表观测，空心代表模型）