奇特的掩星现象居然出现在这里?

这幅印象画反映了艺术家对在“EPIC 204376071”前面经过的刀刃状尘埃片的虚拟构想。

掩星是一种天文现象,指一个天体在另一个天体与观测者之间通过而产生的遮蔽现象。一般而言,掩蔽者较被掩者的视面积要大。(若相反者则称为“凌”,如金星凌日。)有天文爱好者认为日食也是月掩星的一种。一个跨国小组在最近发现的一颗被命名为“EPIC 204376071”的低质量恒星上观测到了一个长达一天的深度非对称掩星现象(asymmetric occultation)。近日在arXiv.org预印服务器网站刊发的一篇研究论文中,该小组详细描述了他们的发现结果,并探讨了可能解释这种奇特掩星现象的各种理论。

“EPIC 204376071“是一颗年轻的M型恒星(星龄约1000万年),距离地球约440光年,很可能位于天蝎座上恒星星协(Upper Scorpius stellar association)。它的质量约为太阳的0.16倍,半径约为太阳的0.63倍。这颗恒星的有效温度接近3000开尔文(K),其发光度约为太阳发光度的0.03倍,自转周期为1.63天。

美国航天航空局(NASA)的开普勒(Kepler)飞船在其旷日持久的被称为“K2”的探索任务中曾两次观察到“EPIC 204376071”。在2017年末,当开普勒第二次观测到这颗恒星时,美国麻省理工学院(MIT)Saul Rappaport领导的研究团队在该天体的光曲线上发现了一个类似于掩星现象的单一事件。关于这个持续了大约一天的现象,最让研究人员感兴趣的是,这一事件的深度非常深(高达80%),而且非常明显地不对称(它的出凌大约是其入凌的两倍长)。

这次现象在整整一天的时间内遮挡住了大约80%的光线。除了这次长达一天的掩星、频繁的耀斑以及低振幅的自转调制活动以外,在K2的两次观测活动期间,“EPIC 204376071”在总共160天的时间内都是安静的。根据这篇论文的描述,有些因素让这次观测到的事件具有独一无二的意义。这些持续的观测活动包括了对通量不稳定部分长达半小时的采样,而这部分在掩星剖面上非常明显地呈现出不对称性。另外,广域红外探测器(Wide-field Infrared Survey Explorer,简称WISE)在波段3和4上也识别出的微弱辐射。研究人员得出的第一种结论是,具有这些特性的深度日蚀现象无法用另一颗恒星穿越“EPIC 204376071”的案例来解释。他们假设这种独特的、深度非常高的、长时间的光曲线下降现象可能是由于围绕其运行的星际尘埃或小颗粒所造成的;而第二种理论认为,这次观测到的掩星现象是由于恒星共转半径附近的尘埃物质的瞬态吸积事件所造成的。

不过,天文学家们补充道,现在就得出这两个假设中哪个是正确的结论,还为时过早。未来他们还需要对“EPIC 204376071”进行更多的研究,特别是通过测量其径向速度来寻找公转天体存在的证据,以及利用自适应光学观测以寻找来自圆盘结构的散射光或低质量宽伴星存在的证据。

编译:朱明逸

审稿:西莫

责编:南熙