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基于 K2 测光揭示 PG~0101+039 的振幅与频率变化——一颗处于非同步双星系统中的脉动热 B 型亚矮星

太阳与恒星天体物理 2023-12-06 v2 天体物理仪器与方法

摘要

K2 测光适用于探测热 B 型亚矮星在短时间尺度上的模式变化,这对于未来借助恒星高阶微扰理论约束非线性物理量具有重要意义。我们分析了在 PG~0101+039 上采集的约 80 天高质量 K2 数据,并提取了其振荡的频率成分。随后我们确定了其自转与轨道性质,并对振幅与频率的动力学特征进行了刻画。频率通过标准预白化技术从光变曲线中提取,双星信息则来自亮度与视向速度的变化。振荡模式的振幅与频率调制由分段光变曲线测得,并采用 EMCMC 方法予以表征。我们在 PG~0101+039 中提取出 137 个独立频率,并推导出偶极与四极模式的周期间距分别约为 252 秒和 144 秒。基于 g 模与 p 模多重态,我们分别得到 8.81±0.06 天与约 8.60±0.16 天的自转周期,意味着存在概率约 60% 的边际较差自转。我们发现自转周期远短于约 0.57 天的轨道周期,表明该系统并未同步。对于振幅足够高的 44 个频率(含 12 个自转分量),可测得振幅与频率调制。我们刻画了它们的调制模式,发现振幅与频率变化之间存在明确关联,这与非线性共振耦合有关。总体而言,调制尺度与 timescale 分别处于几十纳赫兹与数十天的量级,其数值对未来非线性振幅方程的计算是重要的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.11532,
  title  = {Amplitude and frequency variations in PG~0101+039 from K2 photometry -- A pulsating hot B subdwarf star in an unsynchronized binary system},
  author = {Xiao-Yu Ma and Weikai Zong and Jian-Ning Fu and Stéphane Charpinet and Jiaxin Wang and Keyu Xing},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.11532},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 9 figures, accepted