恒星并不是永远安静不变的天体,有些恒星会周期性地变亮、变暗。天文学家把这种现象称为恒星脉动。研究这些脉动,就像给恒星做“超声检查”,可以帮助我们了解恒星内部的物理结构和演化状态。近日,中国科学院新疆天文台光学天文与技术应用研究室硕士研究生姚建伟在导师艾力·伊沙木丁研究员的指导下,与合作者联合开展了对盾牌座δ型变星KIC 8712760的长期观测研究,揭示了该星脉动振幅随时间发生显著演化的现象。相关成果发表于《天体物理杂志》(2026,ApJ,1000:163)。
研究人员综合利用地基WASP巡天项目以及空间望远镜Kepler和TESS的观测数据,对不同平台、不同时期获得的光变资料进行了统一处理和联合分析,构建了该目标近二十年的长时间尺度观测序列。研究结果表明,该恒星主脉动频率f1的振幅在长期演化中总体呈下降趋势,而另一频率f2在Kepler观测期间逐渐增强,并在部分TESS观测时段超过f1,成为新的主导频率。
为进一步追踪不同脉动模式的演化,研究人员采用频谱分析、滑动时间窗拟合和振幅排序等方法,对恒星多个主要频率的变化进行了刻画。结果发现,该星多个脉动模式表现出此消彼长的特征,表明可观测脉动能量可能在不同模式之间发生重新分配。进一步分析认为,这种长期振幅变化更可能与恒星内部的非线性模式耦合,以及电离区和对流层中的驱动与阻尼变化有关。
该成果为理解低振幅盾牌座δ型变星中的能量传递、模式竞争和非线性脉动机制提供了新的观测证据,也体现了多平台、长时间基线联合观测在恒星星震学研究中的重要价值。
本研究得到了国家重点研发计划、中国科学院“天山英才”计划、新疆维吾尔自治区自然科学基金、国家自然科学基金等项目的资助与支持。

图1: KIC 8712760主脉动频率 f1在WASP、Kepler和TESS观测中的长期振幅演化。不同颜色和符号表示不同观测平台的数据,显示该频率振幅在长期演化中总体经历了先减弱后变化的过程。

图2: KIC 8712760两个主要脉动模式f1和f2的振幅排序演化。结果显示,f1在Kepler大部分观测时段占主导,而在部分TESS观测时段,f2超过f1成为新的主导频率,表明恒星内部不同脉动模式之间可能存在能量重新分配。



