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近日，山西大學理論物理研究所副教授牛家樹、太原師范學院物理系講師薛會芳共同在國際天文學期刊《天文與天體物理》上以快報的形式發(fā)表了題為“揭秘大振幅盾牌座delta型變星模式相互作用的復雜交響”的研究成果，并得到了審稿人高度評價。
除了像超新星爆發(fā)這類恒星演化中的特殊節(jié)點，人類在絕大多數(shù)情況下都無法目睹恒星演化產(chǎn)生的效應。然而，在恒星演化的某些特殊階段，我們將有可能目睹其演化過程。當一顆恒星離開主序，其內(nèi)部將形成一個氦核，而氫核聚變反應則會轉(zhuǎn)移到殼層當中。在赫羅圖上，這個演化階段的恒星將快速穿過所謂“赫氏縫隙”，該階段是恒星一生中演化最快的階段之一。
在之前的工作中，牛家樹與薛會芳通過對來自開普勒空間望遠鏡對大振幅盾牌座delta型變星KIC 6382916長達四年測光數(shù)據(jù)的分析，證認出了其3個獨立的脈動模式。借助這3個獨立脈動模式的頻率，他們確定了KIC 6382916擁有一個氦核和燃燒的氫殼層，并且正在快速演化穿過“赫氏縫隙”。這使得KIC 6382916成為了一顆在人類短暫的生命周期內(nèi)就能被目睹到快速演化的恒星。此外，他們對這3個獨立脈動模式及其20個組合脈動模式整體分析后發(fā)現(xiàn)，第三個脈動模式屬于一種全新的脈動模式。他們將這種脈動模式命名為“共振融合模式”，并預言了其伴隨模式在較短時標下的表現(xiàn)。
近日，兩位合作者基于該星二十多天短曝光數(shù)據(jù)的分析，直接證實了他們之前工作中對共振融合模式的預言，即：其伴隨模式在短時標下必然具有雙重身份，且會發(fā)生頻率分裂的現(xiàn)象。除此之外，他們還發(fā)現(xiàn)KIC 6382916前兩個獨立脈動模式的低階諧頻模式與其母模式振幅和頻率變化的不一致性。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)星震學框架下對諧頻模式的認知，將會成為未來新發(fā)展方向的一個突破口。
牛家樹介紹道，這兩項研究成果首次揭示了不同時間尺度上各個脈動模式形成的整體圖景：就像在海洋表面，在大尺度上維持相對穩(wěn)定和平緩的趨勢，而在小尺度上則展現(xiàn)出劇烈的起伏。這也可能是多類變星脈動模式在時域上的一般圖景。
牛家樹為該論文的第一作者及通訊作者，薛會芳為共同通訊作者。該項工作得到了國家自然科學基金青年項目、國家自然科學基金理論物理平臺項目、山西省基礎研究計劃項目的支持。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1051/0004-6361/202348757
本文鏈接：http://www.3ypm.com.cn/news-8-2244-0.html天文學家揭秘恒星脈動復雜“交響”
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