山西大学理论物理研究所团队发现超万颗类太阳振荡恒星

近日，山西大学理论物理研究所副教授牛家树与中国科学院云南天文台吴涛研究员、太原师范学院物理系副教授薛会芳合作，在国际天文学顶级期刊The Astrophysical Journal Supplement Series上发表了题为Searching for Solar-like Oscillations Using TESS 2 Minute Cadence in the Southern Ecliptic Hemisphere的研究成果。该研究利用TESS卫星的2分钟测光数据，系统搜寻了南黄道半球的类太阳振荡恒星，并取得了重要进展。

类太阳振荡是由恒星表面对流层激发的一种压力振荡模式。类似于太阳5分钟振荡的现象，广泛存在于主序星、亚巨星以及红巨星等具有外部对流层的恒星中。基于恒星展现出的类太阳振荡，科学家可以通过星震学方法精确测定恒星的质量、半径、表面重力甚至年龄。这使其成为研究恒星内部结构和演化的强有力工具。

本工作中，研究团队提出了一种不依赖于大频率间隔（Δν）检测的搜寻方法，通过识别功率谱中的额外功率驼峰并结合视觉检查，从约22万颗TESS 2分钟测光目标中识别出10,548颗类太阳振荡恒星（其中包括2972颗此前未被报道的此类恒星）。进一步，通过对所测振荡参数的可靠性评估，研究团队将4775颗恒星归类为具有可靠大频率间隔的“类型1”振荡恒星（其中1920颗此类恒星的Δν被首次测量）。

通过与TESS输入星表和Gaia DR3数据的对比，研究团队验证了星震学半径与表面重力加速度的一致性。经过进一步校正后，星震学半径与星表半径的中位数残差从9.6%降至5.8%。此外，研究还系统比较了本工作与已有文献中相关样本的振荡参数，结果显示本工作测得的ν_max和Δν与多数研究高度一致，进一步凸显了本工作所使用方法的可靠性和所得参数的科学价值。

这项研究不仅大幅扩充了类太阳振荡恒星的样本库，也为后续利用星震学方法研究恒星演化、银河系结构以及系外行星宿主星性质提供了重要的数据基础。尤其是在未来的巡天项目中，可通过本项工作所提出的数据处理方法对前期一两个月的观测数据进行初筛、进而确定高价值的观测源，这将大大增加巡天项目的数据科学产出。

山西大学理论物理研究所与中国科学院云南天文台恒星物理研究团组联合培养的硕士研究生冯业正为论文第一作者，吴涛与牛家树为论文的通讯作者，薛会芳为合作作者，中国科学院云南天文台硕士研究生李飞扬也参与了该工作。

该工作利用了TESS卫星和Gaia卫星的公开数据，并得到了国家自然科学基金（卓越创新群体、重点、面上、青年）、国家重点研发计划、中国科学院B类战略先导计划、云南省基础研究计划、中国科学院青年创新促进会计划、中国载人航天工程计划、国际超新星中心（ICESUN），云南省超新星研究重点实验室、山西省高等学校科技创新计划等项目的支持。（通讯员：张颖）