研究领域:
浩瀚宇宙,灿烂星空,恒星是人类认识和理解整个宇宙最重要的天体之一。我们的研究主要是基于天文观测的大数据,利用人工智能的方法探索和研究宇宙中的特殊现象和天体,揭示和理解恒星的内部结构和演化、以及脉动与双星的相互作用。
主要研究方向有:
1、星震学:主要探测恒星的内部结构和演化状态等;
2、脉动变星:利用地基和空间望远镜(如Kepler望远镜和TESS空间任务)搜寻和发现更多新类型的变星;
3、脉动双星:利用高精度的测光数据探测和发现更多脉动双星系统,研究其相互作用和演化历史;
4、大数据:基于海量的多波段(光学、射电、高能波段)天文观测数据,对宇宙特殊现象(如暂现源、脉动现象)进行探索和批量的挖掘;
5、人工智能:利用先进的算法对海量的数据进行系统挖掘,对多波段数据进行融合,实现特殊现象多波段研究和探索。
具体内容涉及:
(1)星震学主要利用恒星内部的机械振动来探测恒星的内部结构。如下图所示,不同频率的振动在恒星内部不同的深度传播。


声波在恒星内部的传播示意图和太阳的内部结构示意图
基于这些探测到的机械波,利用星震学的研究方法和理论模型,便可以研究恒星的内部结构和演化状态。
(2)脉动变星的搜寻和发现。脉动变星是恒星演化到特定阶段的产物,目前在恒星演化的各个阶段基本上均发现了恒星脉动的现象,这为我们研究不同演化阶段的恒星的内部结构和相关的物理过程提供了很好的天然的物理实验室。下图展示了不同类型脉动变星的赫罗图。

赫罗图上脉动变星分布示意图
从图上可以看到,几乎恒星的各个阶段,如主序前,主序中,红巨星阶段,白矮星阶段等,都探测到了恒星脉动现象,因此,发现更多的脉动变星,对于进一步深刻理解恒星的演化具有至关重要的意义。
(3)脉动双星的搜寻和星震学研究。双星一般指两颗星互相绕转的恒星系统(见下图),在恒星世界中,一半以上的恒星是双星。搜寻和观测双星系统,能够获得双星系统的轨道参数和半径等宏观的参数,进而了解恒星的演化特征。同时结合子星中的脉动现象,利用星震学的研究手段,可以进一步了解其子星的内部结构或质量交换等演化历史,因而成为了目前恒星研究领域的热点之一。

双星绕转示意图