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LAMOST發現一顆罕見的沃爾夫-拉葉星

  近日,國家天文台張偉等人在LAMOST數據中發現了一顆正處于過渡階段的沃爾夫-拉葉(Wolf-Rayet, WR)星,這顆特殊恒星位于銀河系的旋臂中。沃爾夫-拉葉星的寿命仅几十万年,数目非常稀少,而处于過渡階段的时间仅为万年的量级,从而观测到过渡型的沃爾夫-拉葉星更是十分罕见,到目前为止,已发现的处于過渡階段的沃爾夫-拉葉星仅为20顆左右。這類恒星對于研究大質量恒星的演化過程,以及寄主星系的化學演化具有重要作用。該成果發表在國際知名天文期刊《天體物理學報》(2020,ApJ,902,62)。 

  沃爾夫-拉葉星是一类非常特殊的恒星,质量很大,异常炽热和活跃。一般认为,沃爾夫-拉葉星是由大于25個太陽質量的O型星演化而来。沃爾夫-拉葉星具有极其强烈的星风,速度可达每秒几千公里,其光谱中表现出强且宽的发射线。它的质量损失很快,最终会以超新星爆发终结生命。理论估计银河系中大约有1200颗沃爾夫-拉葉星,但到目前为止,人们只发现了600余颗,仍有一半左右的沃爾夫-拉葉星隐藏在我们的银河系中。沃爾夫-拉葉星一般分为三类:常见的WC型、WN型和WO型,還有一類處于WN型到WC型的过渡阶段。由于该过渡阶段持续时间很短,因此观测到过渡型沃爾夫-拉葉星的概率非常低,难度极其大。 

  利用LAMOST光谱数据,张伟等人发现了一颗正处于過渡階段的沃爾夫-拉葉星根據位置,將其編號爲WR 121-16。利用Gaia數據獲知它距離地球約2.3萬光年,位于離銀心1.2萬光年的旋臂中。與PoWR理论模型比较,获知该沃爾夫-拉葉星的质量约为7.1個太陽質量,並估算了它的光度、半徑、質量損失率及金屬豐度等物理參數,發現當前的理論模型並不能同時解釋其線和線的強度。此外,其豐度是銀河系內WN豐度的20倍左右。 

  利用國家天文台興隆站2.16m望远镜对其进行了后随光谱观测,发现其谱线强度和视向速度没有变化。经分析,研究者认为该沃爾夫-拉葉星不是由WNWC組成的雙星,而是正處于從WN型到WC型過渡階段的单星。 

  这颗沃爾夫-拉葉星的发现为这类奇特又罕见的恒星家族增添了新成员,也证实了LAMOST在搜尋稀有天體方面的絕對優勢。 

   

  红色五星为该沃爾夫-拉葉星在银河系中的位置,黄色圆点为太阳所在位置。

(信息來源:中科院國家天文台網站)