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爱因斯坦显微镜下:从河外星系微焦散交叉测量单个旋转大质量恒星的性质

宇宙学与河外天体物理 2024-03-14 v5

摘要

位于星系团透镜场中 z ~ 0.7–1.5 的焦散交叉透镜星系内的高倍放大恒星,在穿越前景星系团内恒星投射的微焦散网络时,不可避免地会出现反复增亮事件。可探测到的这类恒星属于自然界质量最大、光度最高的恒星类别,其中演化后的蓝超巨星在光学波段最为明亮。本文以单星为研究对象,探讨通过多波段光变曲线能在多大程度上测量恒星的固有参数,这些光变曲线可由光学/近红外空间望远镜在一次或多次焦散交叉事件期间获取。我们采用旋转 O/B 型星轴对称表面亮度分布的真实模型,并开发了处理有限源尺寸效应的数值透镜代码。在单次微焦散交叉中,对于当前空间望远镜可行的观测参数,表面旋转速度与临界破裂速度之比可测量至约 0.1–0.2 的精度,且所有未知的固有和外部参数均被边缘化,并与倾角无简并。赤道半径和热光度可分别测量至微焦散强度分数不确定度的 1/3 和 2/3,尽管每次交叉时该强度值未知,但可从理论获得信息先验。若对同一颗透镜恒星的多次焦散交叉事件进行联合分析,参数推断精度有望进一步提高。我们的结果意味着在 z ~ 0.7–1.5 或更远的恒星形成区普查单个大质量恒星的新机遇。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.04774,
  title  = {Under Einstein's Microscope: Measuring Properties of Individual Rotating Massive Stars From Extragalactic Micro Caustic Crossings},
  author = {Xu Han and Liang Dai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04774},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 7 figures. It's accepted to the Astrophysical Journal