文章使用海军精密光学干涉仪(NPOI)测量了33颗恒星的角直径,其中21颗目标的不确定度达到2%或更低。同时确定了每颗恒星的物理半径、bolometric flux、光度和有效温度。样本包含巨星、亚巨星和矮星,光谱类型覆盖A中至K中。文章将这33颗星与先前样本结合,形成178颗星的集成数据集,分析NPOI直径与(V-K)颜色、JMMC恒星直径目录及Gaia预测的对比。结果显示,NPOI测量与经验关系高度一致,为恒星模型校准提供了关键基准。
恒星角直径的精确测量是检验恒星模型和确定基本物理参数的核心手段。传统间接方法依赖光谱和测光模型,但存在系统误差风险。光学干涉测量提供直接高分辨率观测,克服了模型局限性。文章延续NPOI(海军精密光学干涉仪)的长期观测项目,旨在建立可靠的天体物理基准数据集。
NPOI位于美国亚利桑那州,由三条主臂和子阵列构成,支持21条基线(9-79米)。数据采集覆盖1996-2021年,使用经典光束组合器处理光谱通道(450-950 nm)。文章采用改进的自举蒙特卡洛方法计算直径不确定度,确保误差在2%以内。目标选择强调大角尺寸(≥4 mas)和单星假设,排除快速旋转或伴星干扰。
数据通过OYSTER包自动编辑,剔除低质量短波长通道点(5σ散射)。校准星用于修正大气湍流和仪器效应,其直径通过光谱能量分布拟合确定。最终获得56,000+数据点,每颗星测量次数为102-6,529次。
基于角直径测量和Gaia DR3视差,文章计算物理半径。通过多源测光和分光光度数据拟合SED(光谱能量分布),推导bolometric flux和消光值。光度由距离和bolometric flux得出,有效温度通过以下公式计算:
\[ T_{\rm eff} = \left( \frac{4 F_{\rm BOL}}{\sigma \theta_{\rm LD}^2} \right)^{1/4} \]
其中σ为斯特藩-玻尔兹曼常数。采用迭代法优化线性临边昏暗系数μλ,确保温度与直径自洽。
33颗目标的角直径范围为0.715-10.144 mas,其中12颗不确定度≤2%。首次干涉测量8颗恒星,与历史数据一致性良好。集成178颗NPOI星样本后,文章验证经验关系:
文章证实NPOI在小角直径(<1.0 mas)测量中突破分辨率极限,为恒星演化、系外行星研究提供高精度基础参数。集成分析突显干涉测量在检验经验关系中的不可替代性,推动模型校准和大型巡天数据验证。