基于Fermi-LAT的伽马射线双星搜寻

After the launch of the Fermi gamma-ray space telescope in 2008, a new class has emerged called "gamma-ray binaries". It is composed of a compact object and a massive star, distinguished by emitting their radiated power with a peak in νFν beyond 1 MeV. Variability tied to the orbital period is widespread at all wavelengths. Due to the complex environment from optical component, the gamma-ray emission is still not theoretical resolved well. More samples are needed for the research. Up to now, 5 gamma-ray binaries have been identified, but theorists suspect more in our galaxy. In this project, the latest Fermi-LAT survey data will be analysed with an improved method, aiming to find new gamma-ray binaries.

2008年费米伽马射线空间望远镜发射以后，发现了一类新的双星系统：伽马射线双星。伽马射线双星由一颗致密星和一颗大质量恒星组成，能谱峰值流量出现在大于1MeV的地方。它们全波段的光变都受到轨道周期的调制。由于复杂的星风环境，目前的理论仍不能很好地解释其伽马射线的产生机制。我们需要更多的样本来做这方面的研究。虽然到目前为止，已经有5个伽马射线双星得到了证认。但是理论预计，仍然有很多伽马射线双星未被发现。本项目将利用最新的Fermi的巡天数据，改进搜索方法，寻找新的伽马射线双星。

伽马射线双星是在费米卫星时代发现的一类致密星双星系统，由一颗致密星和一颗大质量恒星组成。这类源几乎在全波段都有着轨道周期的调制。因为各波段的观测现象可以周期性再现，因此是研究双星演化、辐射机制、物质和辐射的转移的理想实验室。当前伽马射线双星的样本非常有限，因此搜寻新的双星对理解和研究这类源非常重要。本项目通过搜索已知大质量X射线双星的伽马射线辐射和未证认费米源的周期信号两个方向去寻找伽马射线双星的候选体。对找到的一个高置信度的候选体源3FGL J0637.5+0418申请了多次的光学观测，以求在光学波段找到对应体以及光学轨道周期调制。除了丽江2.4米望远镜的观测，还通过TAP申请了LCO的观测，目前观测还在进行中。同时，在搜寻工作中发展了时域分析方法和程序，在邻近领域做了一些工作。尤其是在耀变体的准周期振荡方面，和合作者发表了一系列文章。也首次在伽马射线能段发现了耀变体喷流的月量级周期振荡，这可能是喷流螺旋结构的有力证据。这部分的工作在开展过程中得到了本项目的支持，并且完善和改进了搜索程序。后续在伽马射线双星的搜寻和研究工作，还将继续。