太陽色球活動是發(fā)生在太陽色球?qū)又芯植繀^(qū)域的磁活動現(xiàn)象,如色球譜斑和色球耀斑等,色球活動現(xiàn)象在晚型恒星上非常普遍。近期,*天文臺房祥松等人基于lamost光譜研究了來自昴星團、m34、鬼星團和畢星團等疏散星團的700多顆晚型恒星的色球活動現(xiàn)象。該項研究工作已發(fā)表在天文期刊英國《天文學會月刊》(2018,mnras,476,908)上。
疏散星團成員星化學成分和年齡組成單一,在研究恒星色球活動-年齡-自轉(zhuǎn)關系方面吸引了研究人員的關注。受限于樣本星(尤其是晚k及m型小質(zhì)量恒星)數(shù)目,以及缺乏自轉(zhuǎn)周期信息,人們對晚型恒星色球活動特性還缺乏足夠了解。lamost光譜巡天為系統(tǒng)研究晚型恒星色球活動特性提供了的資源。基于lamost光譜,房祥松等人研究了昴星團等四個不同年齡的疏散星團中700多顆晚型恒星的色球活動。首先,他們測量了hα、hβ、ca ii k等譜線上的色球發(fā)射強度(即扣除掉光球輻射后的剩余發(fā)射成分),然后分析了色球活動水平與恒星質(zhì)量、年齡及自轉(zhuǎn)的相互關系,并分析了色球活動與光球活動(如黑子規(guī)模)及冕區(qū)活動(x射線)的相關性,取得了一系列有意義的研究結(jié)果。
對同年齡恒星而言,質(zhì)量小的恒星其色球活動水平整體上要強于質(zhì)量大的恒星。從100兆年昴星團到600-700兆年的鬼星團及畢星團,較大質(zhì)量恒星如gk型星色球活動水平逐步降低;m1-m2型星的色球活動時標至少在600至700兆年。
發(fā)現(xiàn)昴星團gk型成員星間存在兩個色球活動序列;鬼星團和畢星團的m型成員星間也存在兩個色球活動序列。更進一步,研究發(fā)現(xiàn)光球活動代表——黑子覆蓋因子以及產(chǎn)生于星冕的x射線都表現(xiàn)出類似的多活動序列特征。這些活動序列與已知的恒星自轉(zhuǎn)序列有很好的對應關系。整體上,恒星自轉(zhuǎn)越快色球活動水平越高。當恒星轉(zhuǎn)動較慢時,色球活動水平隨自轉(zhuǎn)變快而快速增加;當恒星轉(zhuǎn)動快到一定程度后色球活動就會增加得很緩慢,漸趨于“飽和”。有趣的是,在色球活動強度與自轉(zhuǎn)關系方面,全對流恒星與類太陽恒星并沒有表現(xiàn)出預期的差異。
hα、hβ、ca ii k之間存在很好的相關性;與hβ和ca ii k相比,溫度越低、活動水平越高的恒星通過hα輻射出去的能量份額越大。色球活動強度和黑子覆蓋因子以及光變振幅之間存在復雜的關系,說明黑子分布形態(tài)隨活動水平不同而有所不同。色球活動和冕區(qū)活動強度之間也有很好的相關性。
hα剩余發(fā)射強度。左圖為昴星團成員星;右圖:藍色為m34,綠色為鬼星團,紅色為畢星團。
hα剩余發(fā)射強度與自轉(zhuǎn)參量ro(rossby數(shù))的關系。顏色從藍到紅表示溫度從6500k到3000k。
編輯點評
天文臺利用lamost光譜系統(tǒng)收集晚型恒星的色球和冕球活動的指數(shù)以及恒星自轉(zhuǎn)方面研究發(fā)表的大量的觀測資料并結(jié)合hipparcos衛(wèi)星的觀測結(jié)果,也是我國光譜技術不斷進步的結(jié)果。
(原標題:天文臺利用lamost光譜系統(tǒng)研究晚型恒星的色球活動)