短周期Algol型双星研究的新进展

Algol型双星是由一个没有充满洛希瓣的大质量的主序星和一个充满洛希瓣的小质量巨星或者亚巨星组成的半分离双星系统。通过对此类双星的观测，可以研究双星的角动量演化、吸积盘的结构和吸积流、额外伴星、子星脉动、磁活动和X射线耀发等许多复杂的物理现象和过程。淮北师范大学杨远贵教授领导的研究团队（包括张立云、戴海峰、黎华丽等人）选取了一批短周期Algol型双星利用兴隆基地60厘米望远镜进行高精度CCD时序测光，通过对资料的分析与研究，获得了多项重要的研究成果。

主要研究内容与代表性研究成果如下:

1）发现脉动的oEA型食双星FR Ori

FR Ori是Algol型食双星，其轨道周期为0.8832天。研究结果表明：质量比为0.325，主子星的充满度为73.5%。图 1的VR波段的光变曲线表明：该目标存在幅度约为0.02星等的脉动。通过傅里叶分析得到其主脉动频率为38.6c/day（即37.3分钟），这种快速脉动可能是由于充满Roche瓣的次子星物质溢出被主子星的吸积所致。因此FR Ori包含一颗盾牌座delta型主子星的oEA型变星。

图 1 FR Ori的光变曲线和脉动

2）Algol型双星中发现热斑和磁活动现象

图 2（左）是AV Hya的多色光变曲线，在0.4相位处呈现出小的隆起（幅度达到0.02mag；O’Connell效应）,这可能是次星质量转移到主星上所形成的热斑；周期分析表明：这两颗双星的轨道周期呈现出长期减小，这种变化暗示双星系统存在质量和角动量损失。图 2（右）是XY UMa光变曲线，表现出强烈的扭曲,这主要是子星的磁活动所致。

图 2 AV Hya（左）和XY UMa(右)的光变曲线

3）额外伴星的观测与研究

对于密近双星，额外伴星可以从光谱直接证认，周期分析中的光时效应和光变曲线中的第三光来推断。该研究团队对两颗分光三星系统DI Peg和AF Gem进行了CCD测光。结果发现第三光的大小分别为2.5%（DI Peg）和0.5%（AF Gem）。在O-C曲线（如图 3所示）中，DI Peg可能存在两个准周期变化（54.6年和23.0年），这种变化可能是2个额外伴星天体所致。AF Gem的周期可能存在长期减小或者周期性变化（轨道周期为120.3年）；由于该目标的光极小时刻资料只覆盖95%的周期，真实的变化还有待于进一步证实。

图 3 DI Peg（左）和AF Gem（右）的O-C曲线

通过几年的观测与研究力，该研究项目取得了多项重要研究成果，共发表SCI学术论文30余篇；两篇论文获得安徽省自然科学优秀学术论文三等奖（如图 4所示）。 “Photometric Properties for Selected Algol-Type Binaries”的系列研究成果出版在Astronomical Journal上，并作为一个专题列在杂志主页的Article Compilations中。具体可以参见以下链接：

http://iopscience.iop.org/journal/1538-3881/page/Photometric%20Properties%20for%20Selected%20Algol-Type%20Binaries

图 4 2013年优秀学术论文证书