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研究揭示了年轻恒星天体的双重性质

天文学家们利用印度 Aryabhatta 观测研究所(ARIES)及全球多家机构的资源,对年轻恒星对象 V1180 Ca

天文学家们利用印度 Aryabhatta 观测研究所(ARIES)及全球多家机构的资源,对年轻恒星对象 V1180 Cassiopeiae 进行了长期的光度与光谱学研究。该研究旨在揭示该对象在吸积与尘埃遮蔽两种机制下的双重行为,并进一步阐明年轻恒星对象(YSO)的演化模式。

左侧面板:彩色合成图像,使用W4(22微米)、W3(12微米)和W2(4.6微米)WISE图像,分别显示为红色、绿色和蓝色。这张彩色合成图像的视场(FoV)在V1180 Cas周围约为10′×10′。青色框显示的是TANSPEC的视场角。右侧面板:彩色合成图像由TANSPEC K、H和J波段图像组成,分别显示为红色、绿色和蓝色。青色圆圈显示V1180 Cas的位置,而用于计算偏移以校准仪器星等的参考恒星则用绿色圆圈标出。图片来源:arXiv(2025年)

1. 研究概述

本研究跨越 1999–2025 年的多波段光变曲线,并结合 30 多个光学至近红外光谱时相,以系统探讨 V1180 Cassiopeiae 的长期变异。研究成果于 12 月 23 日发布在 arXiv ,首次揭示该对象的双重本质。

研究对象:V1180 Cassiopeiae(年轻恒星对象)

研究方法:长期光度测量 + 多时相光谱分析

主要发现:该对象既表现出吸积引发的爆发,又受到尘埃遮蔽的影响,呈现双重变异模式

2. EXors、FUors 与 UXors:年轻恒星对象的行为解读

年轻恒星对象(YSO)在形成早期会出现多种亮度变化模式:吸积驱动的爆发(EXors 与 FUors)与尘埃遮蔽导致的外部亮度抖动(UXors)。近期的研究还发现,一些 YSO 同时表现两种行为,形成所谓的“混合”对象。

EXors:幅度数光度级,持续几个月至两年

FUors:幅度 5–6 光度级,持续数十年至数百年

UXors:亮度变化由外部尘埃遮蔽引起

混合型:兼具 FUor 级吸积爆发与 UXor 级尘埃遮蔽

3. 对 V1180 Cassiopeiae 的分类

V1180 Cassiopeiae 是一颗距离约 1,950 光年的 PMS 变量星,最初被归类为 EXor。然而后续观测显示其呈现 UXor 典型的可变性。为厘清其真实本质,ARIES 的 Tarak Chand 领导的团队对其长期光度与光谱演化进行了系统梳理。

初始分类:基于光谱与光度数据被认定为 EXor 型

后续发现:观察到 UXor 典型的亮度低谷

研究方法:结合 1999–2025 年多波段光变曲线,30 多个 0.5–2.5 µm 光谱时相

分析重点:变异模式、颜色行为、发射线诊断

4. 长期研究的发现

对两十年观测数据的综合分析表明,V1180 Cassiopeiae 既经历了长期与短期的暗淡事件,又显示出可变吸积与尘埃遮蔽的交织效应。研究详细阐述了光度、颜色以及光谱线的变化模式,并揭示了吸积率与亮度之间的线性关联。

光度行为:

长期与短期暗淡事件并存

早期低谷散发,后期低谷呈准周期性且结构化

颜色变化:

光学 CMD 在暗淡期间出现变红与蓝化,典型 UXor 行为

近红外与中红外颜色持续变红,暗示热辐射变化

中红外逐渐变亮,提示盘结构演化或内缘加热

光谱特征:

持续存在氢、钙及氢发射线,追踪吸积过程

氢线亮度与星体亮度呈比例

禁止发射线(O、S)在部分低谷期间增强,表明流动与遮蔽动态关联

吸积率与亮度关联:

最新低谷显示以遮蔽为主的行为,伴随吸积率真正下降

R 波段亮度与吸积率呈线性相关,支持吸积驱动变化受遮蔽调制

5. 混合型年轻恒星对象

研究结论表明,V1180 Cassiopeiae 既是 UXor 也具 EXor 的特征,显示出可变吸积、尘埃遮蔽与流动过程高度耦合且周期性。此类混合型对象为理解年轻恒星演化提供了新的视角。

双重变异模式:吸积驱动与尘埃遮蔽并存

过程耦合:吸积率、尘埃遮蔽与流动在时间上紧密相互影响

意义:为研究年轻恒星的磁化环境、盘结构及物质输运提供关键案例

勇编撰自论文"Unveiling the Dual Nature of V1180 Cas: UXor-like Dips and EXor-like Bursts Across a Decade".arXiv.2025相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。