图书馆VIP天文学系变星研究团队利用我国新建的墨子巡天望远镜（WFST），对银道面开展了分钟级高频采样观测，新发现多例具有快速光变的罕见变星，包括脉动白矮星和白矮星椭变双星等。此项工作不仅证实了墨子巡天望远镜在探测快速变源领域的潜力，为发现罕见变星、深度理解极端恒星物理及瞬变现象创造了全新的契机。相关研究成果近日发表于国际知名天文学期刊《天体物理学报增刊》（The Astrophysical Journal Supplement Series），并被美国天文学会AASNovaJournals Digest栏目推荐介绍。图书馆VIP林杰特任副研究员为第一作者和通讯作者。

作为北半球极具竞争力的光学时域巡天望远镜，墨子巡天望远镜配备6.5平方度大视场和7.65亿像素相机，能够以分钟级间隔对银河系目标进行连续监测，其单次探测极限达23星等。在望远镜试运行和先导观测阶段，WFST对约20平方度天区累计进行了13小时的高频观测，成功获取了超50万条高采样率的光变曲线。团队通过自主研发的光变分析算法，从这些数据中新发现了多例稀有的周期性变星，包括：迄今观测到的最暗的ZZ Cet型脉动白矮星之一J0530+5945、轨道周期为5.9小时的白矮星-红矮星椭球双星系统J0446+7219（图1），以及物理起源尚待研究的热白矮星变星J0446+7227。

与此同时，该研究也展现了墨子巡天望远镜卓越的恒星耀发探测能力。在13小时的观测时间内，望远镜共探测到33颗耀星。这些耀星的样本普遍比当前主流巡天望远镜发现的耀星更暗弱。得益于高频次的采样，墨子巡天望远镜能够精确测定这些耀发的持续时间、峰值光度及辐射总能量，支持后续开展更深入的研究。特别值得关注的是，望远镜成功捕捉到一颗极暗弱（约22等）恒星（J0427+7034）上仅持续数分钟的耀发事件（图2），此类来自暗弱恒星系统的快速耀发事件因对观测能力要求极高，此前极少被系统记录。

墨子巡天望远镜已于2024年12月进入常规巡天阶段。预期在后续工作中，该望远镜将有望发布我国首个基于大型时域巡天设备的系统性的周期性变源星表，并有望在时域巡天领域取得突破性发现。

此项研究获得了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委、唐仲英基金会等项目的支持。

图1：墨子巡天望远镜新发现的白矮星双星系统J0446+7219的相位折叠光变曲线。上图：兹维基暂现源监测站(ZTF)历史数据；下图：墨子巡天望远镜分钟级高频监测数据。受限于观测采样率和信噪比，此前ZTF并未发现该双星系统。

图2：墨子巡天望远镜捕捉的极暗弱耀星J0427+7034的快速耀发事件。上图：耀发过程的光变曲线；下图：不同时刻的望远镜成像图(对应光变曲线中的紫色点划线)。该22等的极暗弱天体在数分钟内亮度骤增近2个星等后迅速恢复。此类暗弱天体的快速耀发事件对观测灵敏度与时间分辨率要求极高，墨子巡天望远镜的分钟级监测为探测这类罕见现象提供了关键手段。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/adc0fc

美国天文学会AAS Nova Journals Digest栏目：https://aasnova.org/category/journals-digest

墨子巡天望远镜科学白皮书：https://link.springer.com/article/10.1007/s11433-023-2197-5

（物理学院、科研部）