致密天体是恒星演化的终点，根据前身星质量的不同，恒星演化到末期留下的三类致密天体分别是白矮星，中子星和黑洞。致密天体的搜寻和证认对于理解恒星形成和演化过程以及一系列高能天体现象如超新星，X-ray爆发等具有重要意义。近年来，利用光谱视向速度变化从单线谱双星系统中搜寻致密天体已被证明是一种高效且可靠的方法，这种方法结合了时域光谱数据和时域测光数据，可以对双星参数信息做出很好的限制，用该方法可以找到那些处于宁静态的致密天体。中国的郭守敬望远镜（LAMOST）的时域巡天数据可以提供大量视向速度信息，2019年国家天文台的刘继峰等人利用LAMOST数据在光学波段发现了一颗大质量恒星级黑洞LB-1；2022年厦门大学伊团等人基于LAMOST数据发现了一颗处于宁静态的中子星候选体。

        在此工作中，我们利用了LAMOST望远镜针对K2四个天区的巡天数据来搜寻包含致密天体的双星系统。我们从这批数据中筛选出了具有明显视向速度变化，且光谱表现为单线谱的源。随后利用Lomb-Scargle算法从视向速度中得到轨道周期，从而拟合了视向速度曲线得到了视向速度半振幅，并计算了候选源的双星质量函数。我们挑选出其中质量函数较大的源，利用SED拟合和恒星演化模型计算出了可见星的有效温度，半径以及质量，利用质量函数和可见星质量，我们得到了不可见星的最小质量。最终我们发现了六个含有致密天体候选体的双星系统（如图1所示）。

图1：通过质量函数计算得到的不可见星的最小质量

        我们将这六个源与一些时域测光数据库(K2, TESS, ZTF, ASAS-SN)进行了交叉，其中三个候选体有周期性的光变曲线，且光变曲线呈现出明显的椭圆调制信号。我们利用PHOEBE软件分析了其光变曲线，对这三个双星系统的轨道倾角进行了约束，并进一步限制了其中不可见星的质量，根据不可见星质量，我们认为这三个源中含有大质量的白矮星或者中子星。

        这项工作依托于LAMOST积累的海量恒星光谱，也与“LAMOST黑洞猎手计划”紧密相关。随着LAMOST数据的不断积累，将会有更多的致密天体候选体被发现，这将使我们更好地理解银河系恒星演化等问题。

        本研究工作以“Searching for Compact Object Candidates from LAMOST Time-Domain Survey of Four K2 Plates”为题，已被Astronomical Journal接收发表，论文的第一作者是博士研究生戚森宇，通讯作者为顾为民教授，伊团博士后和张志翔博士后，其他合作者为中国科学院国家台的刘继峰研究员和王松副研究员。

        本论文预印本链接：https://arxiv.org/abs/2303.06083