科研动态

揭秘年轻恒星的十年光影变幻:基于 unTimely 星表的 YSOs 研究取得重要进展

近日,一项关于年轻恒星天体(YSOs)中红外光变特性的研究成果发表于国际权威天文期刊《天体物理学报增刊》(The Astrophysical Journal Supplement Series, ApJS)。该研究利用 unTimely 星表长达十年的观测数据,深度挖掘了 YSOs 的光变规律及其背后的物理机制,为理解恒星演化早期阶段提供了关键线索。

恒星在诞生初期,其周围往往环绕着复杂的包层和原行星盘。这种不稳定的环境导致年轻恒星的亮度表现出剧烈的波动。以往的研究受限于巡天深度和时间跨度,难以全面捕捉这些恒星的长周期和微弱变动。本研究利用 unTimely 星表 提供的十年长基线中红外测光数据,构建了一个结合光谱能量分布(SED)拟合与时域分析的统一研究框架。相比于传统的 NEOWISE 巡天,unTimely 数据集拥有更高的时间覆盖度和探测深度,使科研人员能够观察到包括爆发(outbursts)和骤暗(fading events)在内的多种复杂随机现象。

研究团队在 W2 波段共识别出 17,795 颗变源 YSO,变源占比高达 65.6%,这一发现显著刷新了此前较短时间基线研究的纪录。研究证实,YSO 的光变特性与其演化阶段高度相关。处于更早期、由包层主导的 Stage 0/I 阶段 天体,变源比例高达 73.5%;而随着恒星逐渐演化至 Stage II/III 阶段,变源比例降至 70.6%。 依托十年的观测数据,研究将 YSOs 的光变行为细分为六种主要类型。其中,约 15.7% 的变源展现出“长期趋势+不规则波动”的复合行为,生动刻画了随机吸积或物理消光对恒星亮度的叠加影响。

通过对 SED 的精确拟合,研究团队推导出了样本天体的质量、年龄和光度等核心物理参数。分析结果显示,样本的质量-光度关系与 PARSEC 主序前等时线(pre-main-sequence isochrones) 理论模型高度契合。虽然极少数低质量天体(< 0.5 太阳质量)表现出一定的光度偏离,但研究指出,这主要源于测量不确定性而非系统性理论偏差。这一结论有力地支持了现有的恒星演化理论模型。

本研究不仅揭示了年轻恒星在十年尺度上丰富的光变“性格”,更证明了长基线数据在探测随机与混合型光变中的强大实力。这一成果为未来利用 LSST和 JWST等观测设施进一步探索恒星吸积动力学及行星形成环境奠定了重要的观测与理论基础。

图1:通过 SED 拟合,推导了YSOs的质量、年龄和光度等关键物理参数。分析证实,样本的质量-光度关系与 PARSEC 主序前等时线(pre-main-sequence isochrones)在整体上高度一致。只有极少数低质量天体(< 0.5 太阳质量)的光度偏离理论模型,这主要归因于测量和模型的不确定性,而非系统性偏差。

论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ae1e7e

附件下载 :