LAMOST发现一颗罕见的沃尔夫-拉叶星

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   近日,国家天文台张伟等人在LAMOST数据中发现了一颗正处于过渡阶段的沃尔夫拉叶(Wolf-Rayet, WR)星,这颗特殊恒星位于银河系的旋臂中。沃尔夫拉叶星的寿命仅几十万年,数目非常稀少,而处于过渡阶段的时间仅为万年的量级,从而观测到过渡型的沃尔夫拉叶星更是十分罕见,到目前为止,已发现的处于过渡阶段的沃尔夫拉叶星仅为20颗左右。这类恒星对于研究大质量恒星的演化过程,以及寄主星系的化学演化具有重要作用。该成果发表在国际知名天文期刊《天体物理学报》(2020,ApJ,902,62)。

  沃尔夫拉叶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,沃尔夫拉叶星是由大于25个太阳质量的O型星演化而来。沃尔夫拉叶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颗沃尔夫拉叶星,但到目前为止,人们只发现了600余颗,仍有一半左右的沃尔夫拉叶星隐藏在我们的银河系中。沃尔夫拉叶星一般分为三类:常见的WC型、WN型和WO型,还有一类处于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尔夫拉叶星的概率非常低,难度极其大。 

  利用LAMOST光谱数据,张伟等人发现了一颗正处于过渡阶段的沃尔夫拉叶星根据位置,将其编号为WR 121-16。利用Gaia数据获知它距离地球约2.3万光年,位于离银心1.2万光年的旋臂中。与PoWR理论模型比较,获知该沃尔夫拉叶星的质量约为7.1个太阳质量,并估算了它的光度、半径、质量损失率及金属丰度等物理参数,发现当前的理论模型并不能同时解释其线和线的强度。此外,其丰度是银河系内WN丰度的20倍左右。 

  利用国家天文台兴隆站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,研究者认为该沃尔夫拉叶星不是由WNWC组成的双星,而是正处于从WN型到WC型过渡阶段的单星。 

  这颗沃尔夫拉叶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在搜寻稀有天体方面的绝对优势。

LAMOST发现一颗罕见的沃尔夫-拉叶星 

红色五星为该沃尔夫拉叶星在银河系中的位置,黄色圆点为太阳所在位置。

内容来自 中国科学院国家天文台

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