射电星高精度VLBI天体测量研究获进展
2023/3/20 17:00:00 中科院之声

     如何精确连接基于甚长基线干涉测量技术(VLBI)观测的国际射电天球参考架(ICRF)和Gaia光学天球参考架(GCRF)，是新一代天体测量卫星Gaia时代最亟待解决的问题之一。射电星是观测到连续谱射电辐射的恒星或恒星状的天体，角径小于1角秒，它既可以通过VLBI观测获得其射电波段高精度天体测量参数，通常又有Gaia的光学波段高精度天体测量结果，所以射电星是连接ICRF和GCRF的关键“桥梁”天体。但是目前具有高精度VLBI天体测量结果的射电星数目还比较少，在天球上的空间分布也很不均匀，所以急需利用VLBI观测更多的射电星，来提高ICRF和GCRF的连接精度。近日，中国科学院新疆天文台研究员崔朗牵头的国际合作团队利用欧洲VLBI网(EVN)、中国VLBI网(CVN)联合新西兰Warkworth 30米射电望远镜，对射电星AR Sco实施了多历元VLBI相位参考观测，成功测量了该射电星的高精度三角视差和自行，测量精度都在1%以内。相关成果已发表在《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。

     射电星AR Sco是目前发现的唯一一例射电脉冲白矮星双星系统，由一颗高速旋转的磁白矮星和一颗光谱型为M5的主序星伴星组成。观测显示其具有很宽的能谱分布，从射电到X射线波段均有辐射，且在射电、红外、光学及紫外波段都存在脉冲信号。对AR Sco开展高精度VLBI天体测量研究，不仅可以增加ICRF和GCRF连接的样本点，还能更好地限制其射电辐射区尺度等物理参数，对理解这一稀缺天体类型的辐射机制、演化过程等都具有重要意义。

     AR Sco的射电辐射很弱，其赤纬也很低(约-23度)，利用北半球VLBI网对其实施高精度天体测量观测的难度很大。研究人员采用了二级相位参考的办法，利用一个距离AR Sco只有12角分的致密河外参考源作为“接力”，很好地解决了AR Sco的相位校准难题，探测到了其致密射电辐射区(图1)，给出了其高精度的视差和自行测量结果(图2)，并推断观测到的AR Sco致密射电辐射区很可能局限在其磁白矮星光速圆柱半径内。

     相关研究工作得到中科院西部青年学者项目和国家自然科学基金委员会天文联合基金重点项目的资助。

    

    图1 AR Sco致密辐射区的EVN (5 GHz)图像(上)和CVN+Wa (8.6 GHz)图像(下)。

    

    图2 基于EVN和CVN+Wa多历元相位参考观测的AR Sco天体测量拟合示意图。上图是Bootstrap方法下减去自行后的赤经、赤纬变化图，下图是视差和自行的概率分布函数图。

     来源：中国科学院新疆天文台

    

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