天琴RR變星廣泛分布于銀河系中,屬于脈動(dòng)變星的一類(lèi)。天琴RR型變星在距離尺度標(biāo)定中的地位和在恒星結(jié)構(gòu)與演化,銀河系的形成和宇宙學(xué)上的意義,使得該類(lèi)變星的實(shí)測(cè)和理論工作成為天文學(xué)中非常重要的領(lǐng)域之一。由于天琴RR變星的膨脹速度很快,因此會(huì)產(chǎn)生短暫的超高聲速激波。但是此過(guò)程時(shí)標(biāo)極短,所以此現(xiàn)象十分罕見(jiàn)。對(duì)該現(xiàn)象的觀(guān)測(cè)可以為進(jìn)一步研究天琴RR變星的內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)和脈動(dòng)機(jī)制提供重要依據(jù)。
LAMOST先導(dǎo)巡天期間共獲取40多萬(wàn)顆恒星光譜,利用這些光譜楊帆等人開(kāi)展了天琴RR變星的搜尋工作。利用交叉相關(guān)的方法,對(duì)LAMOST先導(dǎo)巡天中多次曝光的光譜進(jìn)行分析,共獲取了157顆天琴RR變星;并成功發(fā)現(xiàn)其中3顆天琴RR變星存在超高聲速激波的現(xiàn)象。它們的膨脹過(guò)程極其劇烈,以至于向外傳播的激波因?yàn)闇囟茸銐蚋叨ぐl(fā)了氫的輻射。下圖清晰顯示出三顆天琴RR變星在不同相位下的大氣運(yùn)動(dòng)模式。
2013年5月,這一科研成果的論文已被《New Astronomy》雜志接收。在此之前,天文學(xué)家只能從高分辨率光譜中才能觀(guān)測(cè)到天琴RR超高聲速膨脹現(xiàn)象,但楊帆等人的研究工作表明,利用LAMOST低分辨和連續(xù)多次曝光的巡天光譜,完全可以捕捉到天琴RR超高聲速膨脹的罕見(jiàn)時(shí)刻。隨著LAMOST正式巡天的順利運(yùn)行,相信可以獲取更大的天琴RR變星樣本,為更好地認(rèn)識(shí)和研究天琴RR恒星內(nèi)部各種復(fù)雜的物理機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

圖中展示了三顆巴爾末線(xiàn)視向速度差異低于--50km s-1的天琴RR變星。紅、藍(lán)色分別代表同一顆星連續(xù)兩次曝光的光譜,紅色是存在超高聲速激波時(shí)的光譜,藍(lán)色是膨脹減速、激波消失后的光譜。圖中藍(lán)移的發(fā)射成分表明了天琴RR變星中超高聲速激波現(xiàn)象的存在。
(LAMOST信息員李雙提供)