陈曦课题组在大质量年轻恒星光变机制探索方面取得重要进展—II(G24.33+0.14)
2023-06-30 09:19   审核人:


 

近期,我院恒星与星际介质研究团组硕士研究生刘君婷在导师陈曦教授的指导下,在大质量年轻恒星光度爆发G24.33+0.14中探测到剧烈的脉泽光变现象,结合周围源的红外光变,推断这是一个由周围辐射场引起的大质量恒星的光度爆发现象。这项研究成果以题为《Luminosity Outburst of a High-mass Young Stellar Object Triggered by the Surrounding Radiation Field》,于20236月被国际天文权威期刊《The Astrophysical Journal Letters》(自然指数期刊)接收发表。

大质量恒星的光度爆发现象可能由盘引力不稳定、双星周期性吸积盘物质、双星相互作用调节种子光子的背景流量或大质量原恒星在吸积阶段的脉动不稳定等因素引起。数值模拟结果显示,大质量原恒星在快速吸积物质的阶段会变得膨胀且不稳定,从而引起几十到几百天不等的周期性脉动。而在大质量原恒星周围的辐射场也会同步地变化,这可能会导致附近的年轻星发生集体的光度爆发现象。

该项工作的研究对象是一颗新被证认的光度爆发大质量年轻星G24.33+0.14。研究团队使用上海天马65米望远镜在20199月到20216月期间对该源进行了6.7 GHz甲醇脉泽和4.8 GHz甲醛脉泽的流量监测(如图1所示),并在2021年的626日使用甚大阵VLA对这两类脉泽进行了干涉阵成图(如图2所示)。

1G24.33+0.11爆发阶段的脉泽和红外光变曲线。(a)展示6.7GHz甲醇脉泽和4.8GHz甲醛脉泽的谱线轮廓;(b)展示W2红外光变变化曲线;(c)和(d)展示这两类脉泽的积分流量变化曲线;(e)展示(c)和(d)的放大图线。

 

2:(a)展示该爆发源6.7GHz甲醇脉泽和4.8GHz甲醛脉泽的空间分布图;(b)展示两个历元间脉泽轮廓的对比;(c)展示6.7GHz甲醇脉泽不同速度成分的峰值流量变化。

 

结合NEOWISE项目W2波段近8.5年的红外光变数据,研究团队发现该爆发源的红外光变具有约8.5年的长周期和约425天的短周期,并在其附近发现了11个周期与该源短周期相近的年轻星候选体。通过使用SED方法,研究团队发现该源的光度爆发现象很可能是由于中心区域UV源周期性脉动引起的(如图3所示)。

3:左图展示该爆发源和11个周期性年轻星候选体的空间分布;右图展示这些源温度变化随着与中心UV源距离的变化关系。

 

该研究的第一作者为我院硕士研究生刘君婷,通讯作者为陈曦教授,合作者来自于中科院国家天文台和上海天文台的科研团队。此项研究得到了科技部重点研发计划项目课题“脉泽监测及原恒星的时变观测研究”(2022YFA1603102PI:陈曦)及广东省珠江学者人才计划的资助。

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