研究速读

厦门大学天文学系顾为民教授团队基于eROSITA卫星银河系内X射线点源的光学对应体，联合时域测光和多波段巡天数据，开展了吸积致密天体搜寻。基于X射线与光学流量比以及Gaia颜色信息，构建了包含13631个源的初始样本。在此基础上，利用周期性光变进一步识别出151个候选源；结合Gaia距离信息与X射线流量，筛选得到1958个候选源。相关工作已被国际天文学术期刊 《The Astrophysical Journal》接受发表。

搜寻吸积致密天体双星

吸积致密天体双星通常由一颗致密天体（恒星级黑洞、中子星或白矮星）与一颗普通恒星组成。尽管已发现的吸积致密天体数量在持续增加，但目前相关的搜寻仍远不充分。以恒星级黑洞为例，理论模型预言银河系中存在数以亿计的黑洞，而目前通过动力学方法证认的数量仍不足30个。许多X射线双星长期处于宁静态，X射线辐射较弱，因此难以通过传统依赖爆发事件的方式被发现。eROSITA卫星首次全天巡天（eRASS1）获得了广域X射线巡天数据，其公开发布的数据覆盖约一半的全天面积，为系统搜寻宁静态X射线双星提供了重要的数据基础。

研究团队采用Salvato等人构建的eRASS1光学对应体星表，并结合X射线与光学流量比以及Gaia颜色信息，筛选得到13631个源，在此基础上分别用两种方法寻找潜在的致密天体双星。第一种方法利用周期性光变寻找候选系统。在致密天体双星中，伴星因潮汐作用产生的椭球形变，以及照射效应和掩食等现象，都可形成周期性的光学亮度变化。这些与轨道运动相关的周期性光变，为识别潜在的致密天体双星提供了重要线索。研究团队利用ZTF时域测光数据开展光变周期搜索，共识别出151个具有周期性光变的源，如图1所示。

图1： 151个周期变化源在X射线与光学流量比—Gaia颜色图中的分布，其中43个位于更严格筛选线（Line 2）以上，为优先研究目标。

第二种方法利用Gaia提供的视差结合X射线流量开展筛选。显著的视差有助于排除遥远的活动星系核，并可进一步估算源的X射线光度。结合X射线光度和X射线与光学流量比，研究团队共筛选出1958个候选源，如图2所示。第二种方法不要求源具有明显的周期性光变，因此还可以保留目前缺乏时域观测数据、光学源过暗而难以获得有效测光，或光变幅度较弱而尚未检测到明显周期信号的潜在致密天体双星。

图2： 利用Gaia距离信息筛选出的1958个源，具有较高X射线光度（垂直的橙色虚线右侧）或较高X射线与光学流量比（水平的红色虚线上方）。

为了进一步利用多波段信息对候选源进行甄别，研究团队将两个候选样本与射电巡天数据进行交叉匹配，共发现了7个具有射电对应体的源。其中3个已分别被归类为脉冲星、激变变星和RS CVn型活动双星，其余4个目前尚无明确分类，是值得进一步关注的候选体。

研究展望

该工作为从大规模巡天数据中寻找暗弱致密天体双星提供了一种可行的筛选思路。随着时域和多波段观测数据不断积累，有望发现更多候选系统。更大规模、更高质量的样本将有助于进一步认识不同类型致密天体双星的分布特征、活动状态及其演化联系，并为理解银河系中长期处于暗弱或宁静态的致密天体双星种群提供新的观测依据。

研究论文

该研究成果以“Hunting for Compact Object Binaries from eRASS1 Optical Counterparts through ZTF Time-domain Photometry and Multi-wavelength Surveys”为题，已被天文学术期刊 《The Astrophysical Journal》接受发表。论文第一作者为厦门大学天文学系博士生方欣雨，通讯作者为厦门大学天文学系顾为民教授，合作者还有厦门大学天文学系博士生刘浩彬。该成果得到国家自然科学基金重点项目和国家重点研发计划项目的资助。

预印本链接：https://arxiv.org/abs/2606.01085