近日，西华师范大学物理与天文学院研究生贾淇在 d Sct周光关系研究方面取得进展。相关成果分别发表于国际权威期刊《The Astrophysical Journal Supplement Series》和《The Astrophysical Journal》，论文通讯作者为西华师范大学物理与天文学院外聘专家国家天文台陈孝钿研究员，校内合作导师为罗杨平研究员，西华师范大学为第一通讯单位。
在第一项研究中，利用Zwicky Transient Facility的数据，成功构建了迄今北天区最大的multimode d Sct样本。该研究共识别出2254颗多周期 d Sct变星，其中2181颗为首次发现。这些变星包括2142颗双周期、109颗三周期和3颗四周期脉动变星。通过分析光变曲线，团队精确测定了其脉动周期和振幅，并绘制了Petersen图，揭示了不同脉动序列的分布特征。研究还发现，高银纬区域的1O/F double-mode d Sct周期较短，与金属丰度差异有关。这一成果为后续研究恒星内部结构、演化历史及银河系结构奠定了重要基础。
Petersen diagram of multimode δ Sct stars. The period ratio (y-axis) is the short period (PS) divided by the long period (PL) .
在第二项研究中，结合ZTF和OGLE巡天数据，建立了全天double-mode d Sct样本。利用Gaia卫星的视差数据，校准了视差零点，发现红外波段的PLR弥散度显著低于光学波段，其中W1波段的距离测量误差仅为1%。此外，研究还验证了不同脉动序列的PLR一致性，表明这些变星的演化状态相似。值得注意的是，与经典造父变星和天琴座RR型变星不同，double-mode d Sct的周期与金属丰度效应较弱。
Eight-band PLRs for double-mode d Sct stars by using F mode.
该研究结果凸显了double-mode delta Scuti星在银河系内距离测量中的实用价值。尤其在红外波段对其周光关系的校准，为提升局部距离尺度精度和深化恒星演化认知提供了重要潜力。虽然造父变星仍是主要的距离指示天体，但其周光关系零点及金属丰度效应仍存在不确定性。未来借助詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）、“时空遗珍巡天”（LSST）和中国空间站望远镜（CSST）的观测，将能在本星系群中发现更多double-mode d Sct，从而实现对LMC等天体的独立距离测量，进而优化造父变星周光关系。尽管 d Sct本身亮度较低，但其庞大的数量和中等年龄的星族特征，使其成为检验距离测定中星族效应的宝贵工具。
这两项研究得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会等项目的支持。
论文链接：
1. Jia et al. 2024, ApJS, 273, 7 https://doi.org/10.3847/1538-4365/ad4da6
2. Jia et al. 2025, ApJ https://arxiv.org/abs/2503.20557
