利用50BiN中国节点望远镜开展疏散星团双星观测统计研究

Binary stars in open clusters and their statistics are the frontier problems in current stellar physics. 50BiN Chinese node telescope （50 Centimeter Binocular telescope, China West Normal University Observatory）has started to run scientifically in Dlingha (Qinghai) , which will be a special time domain photometric equipment for our project. Using this telescope multicolor photometric data, we can statistically derive the overall binary contents, and possibly binary rations (sometimes as functions of radii in clusters) from the color magnitude diagrams of the cluster. We can also learn binary contents and their evolution in time when the sample is large enough in age space. By making time series observations for open clusters using 50 Centimeter Binocular telescope, China West Normal University Observatory, we will collect time series data that enable us to study targets that are changing in brightness due to all possible reasons (intrinsic or transiting). As a result, this program can improve the production of 50BiN Chinese node telescope and promote the extensive cooperation both at home and abroad, and the development of our schools astronomical construction.

星团双星及其统计性质是目前恒星形成和演化研究领域中的最前沿课题。50BiN中国节点望远镜(即西华师范大学天文台50厘米双筒测光望远镜)已在青海德令哈基地正式开始科学运行，此望远镜将成为时域测光专用设备并参与组网。利用此望远镜获得的疏散星团的多色测光数据，从颜色星等图中用统计方法研究双星成分的统计规律，得到双星的比例以及此比例随星团空间结构(星团中不同位置、不同空间分布的星团)和时间(不同年龄的星团)的演化；利用此望远镜开展对星团的测光和高时间分辨率时序观测，除了研究星团中双星的统计性质之外，进一步研究其中有交食的双星的物理性质，从而得到星团中特异恒星(如兰离散星)之间的物理联系。同时对星团内部内禀变星开展研究，分析其统计性质与星团环境的关系。此项目的开展对于充分发挥50BiN中国节点望远镜的科学效益，推动我校在此领域的国际国内广泛合作，促进我校天文学科点的建设发展具有重要意义。

本项目依托50BiN中国节点望远镜（西华师范大学50cm 双筒望远镜）开展了疏散星团中双星及变星统计研究。主要开展了三方面的工作:一是对年轻的疏散星团NGC 869 中的一颗EB型食双星NSVS1908107进行了时序B波段和V波段CCD 测光观测研究，研究表明该食双星是一个半相接双星系统，质量比为 0.059±0.001 ，次星充满洛希瓣且次星可能是一个巨星或者是外包层被抛掉的亚巨星；二是对密近双星系统AH Cnc 的进行了测光和周期分析。共收集了大约100个小时的时序B波段和V波段的测光数据，并得到了8个新的极小时刻。对该双星的光变曲线进行了合成并得到了该双星系统的测光解。研究进一步确认了AH Cnc是一个过相接（f=51%），低质量比（q=0.156）的双星系统。利用宿主星团的距离模数，重新计算了该双星系统的质量与半径等绝对物理参数。利用新的极小时刻和归档的极小时刻，对AH Cnc进行了周期变化分。结果表明轨道的周期在以dp/dt=4.29X10-10daysyr-1比率持续增长，发现该系统有一个35.26yr的变化周期，指出这可能与该系统存在一个第三天体有关；三是研究了高振幅的δScuti 变星 CY Aqr，分析了高振幅的δScuti 变星 CY Aqr的864个光极大值时刻数据，对该变星进行了长时间范围的周期的变化分析，得到了一个修订后的周期和新的时间历元，从O-C残差图中可以发现明显的周期变化，这一现象极有可能是由未被观察到的伴星引起的光时效应导致的。利用Kopal方法，得到了假设伴星的轨道参数。最终的分析表明CY Aqr极有可能处在被两颗低质量的伴星环绕的三体系统中，且这两颗伴星的周期分别为54.2年和47.3年,同时估计了这两颗隐藏的伴星的质量下限，其分别为0.04M_⊙和0.02M_⊙。本项目的研究内容在星团物理性质和演化，乃至星族积分性质及其在星系研究上的应用等重要天体物理问题上具有重要意义。除此外，项目的实施过程同时也全面测试了50BiN望远镜作为单机运行的科学能力，为下一步的科学目标的确定和面向国内外开放提供了依据；促进了西华师范大学-国家天文台-紫金山天文台联合实测天体物理中心，西华师范大学天文系的成立。本项目的开展极大地推动了西华师范大学的天文学科建设和天文教育的发展。