《Universe》：Thin Accretion Disk Around Bardeen Black Hole Surrounded by Perfect Fluid Dark Matter
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本研究结合地基50BiN测光、空间TESS时序观测及Gaia DR3天体测量数据，对年轻疏散星团NGC 663开展变星系统性普查，识别出60颗变星候选体（含46颗B型变星），通过成员概率分析确认40颗为星团成员；基于光变形态、频率分析和光谱信息，将变星分类为α Cyg（ACYG）、β Cep（BCEP）、慢脉动B型星（SPB）、Be星等类型，揭示NGC 663为研究大质量恒星脉动、旋转和双星相互作用的理想实验室。
摘要
本研究综合利用地基50BiN测光、空间TESS高精度时序观测以及Gaia DR3天体测量数据，对年轻疏散星团NGC 663中的变星进行了系统性普查。通过视觉检查光变曲线和Lomb–Scargle周期分析，共识别出60颗变星候选体，其中46颗为B型变星。交叉比对VSX星表显示，31颗为已知变星，29颗为新发现候选体。基于Gaia DR3的自行和视差数据，采用k近邻（kNN）预处理结合高斯混合模型（GMM）计算成员概率，确定40颗B型变星为星团高概率成员（PMP > 0.6）。通过分析光变形态、频谱特征及在赫罗图中的位置，将变星分类为7颗α Cyg（ACYG）候选体、3颗β Cep（BCEP）变量、10颗慢脉动B型星（SPB）候选体、1颗BCEP/SPB混合型脉动星、20颗Be星以及5颗其他类型变星（包括食双星、自转变星等）。研究结果凸显NGC 663作为研究大质量恒星多频脉动、演化阶段及双星相互作用的重要样本价值。
1. 引言
B型变星作为大质量、高温、高光度天体，其光度变化蕴含恒星内部结构、旋转及质量损失的关键信息。疏散星团因其成员星具有相近年龄和化学组成，成为研究此类变星的理想平台。近年来，诸多研究通过整合Gaia天体测量、LAMOST光谱及TESS时序数据，在NGC 2516、NGC 2355、NGC 869等年轻星团中发现了大量B型脉动变星、Be星及食双星。NGC 663作为英仙臂的年轻星团，以富集B型星和Be星著称，早期研究已报道其存在大量发射线星、蓝超巨星及Be/X射线双星。然而，针对该星团的光变系统性研究仍较缺乏。本研究联合50BiN、TESS与Gaia DR3数据，旨在构建NGC 663变星的完整样本，重点分析大质量B型变星的分类与物理性质。
2. 观测与数据预处理
2.1. 50BiN测光
NGC 663的观测于2014年10月使用青海站50BiN望远镜完成，获取B、V波段测光数据，覆盖8个有效观测夜。通过差分测光提取881颗星的光变曲线，筛选出20颗B型变星的实时光变数据。
2.2. TESS与Gaia DR3归档数据
基于Gaia DR3的24,127颗源，筛选后获得高精度自行、视差及测光参数。TESS第58扇区数据提供2分钟采样率的光变曲线，与Gaia坐标交叉匹配后获取36颗源的光变文件，其中29颗为B型星。V19、V26、V28为50BiN与TESS共有样本。
2.3. 变星识别
通过光变目视检查和周期分析，共识别60颗变星候选体。VSX星表比对确认31颗为已知变星。46颗B型变星的光变曲线通过Period04软件进行频率分析，生成相位折叠光变图，并计算振幅（3σ裁剪后极差）。变星分类依据光变形态、频谱及赫罗图位置确定。
3. 星团成员判定
3.1. kNN滤波样本预处理
采用k近邻算法估计星团平均自行（–1.11, –0.31）mas·yr–1和视差（0.37 mas），通过迭代筛选获得3294颗洁净样本，显著降低场星污染。
3.2. 二组分GMM成员分类
在三维自行-视差空间应用高斯混合模型，以概率阈值0.6划分成员星与场星，得到1311颗高概率成员。与Hunt & Reffert（2023）研究对比，一致性达93.06%，验证了分类可靠性。
4. 颜色-星等图
基于Bayestar19三维尘埃图对Gaia测光进行逐星消光校正，计算内禀颜色（BP – RP）0和绝对星等MG。在消光后的颜色-星等图中，高概率成员星（蓝色）清晰沿等龄线分布，拟合[Fe/H] = –0.13 dex、log(age/yr) = 7.3–7.5的等龄线，与文献中NGC 663的年轻年龄一致。变星按分类以不同符号标注，显示其在演化序列中的分布。
5. 大质量变星的分类与性质
5.1. α Cyg变星（ACYG）
V1–V7为B–A型超巨星，有效温度10,000–18,000 K，光度log(L/L⊙) ≈ 4.0–4.75。光变呈现不规则低振幅（<0.1 mag）、周期2.15–17.50天的特征，符合ACYG星的光变行为。
5.2. β Cep变星（BCEP）
V8（O9.2 IV）位于BCEP不稳定带高温边界，主周期0.2101天为p模式脉动；V19（B1 IV）和V35（B2.5 V）的周期（0.1940天、0.2764天）与文献一致；V24（B1 III）显示0.2025天p模式与≈1 d–1g模式混合特征，可能为BCEP/SPB杂交脉动星。
5.3. 慢脉动B型星（SPB）
V9–V43中10颗星以低频率（周期≈1–5.6天）多周期脉动为主，光谱型B2–B7，位于SPB理论不稳定带附近。V9（B0 III）虽光谱型接近BCEP，但其1.0981天与3.5842天周期更支持SPB分类。
5.4. Be星
20颗Be星的光变以低频率（0–6 d–1）非正弦变化为主，多数呈现SPB类g模式脉动。其中V12（B0.7 IVe）检测到9.68 d–1高频率信号，且为已知X射线双星；V29光变显示“心搏”形态，提示为高偏心率双星。与UVIT数据对比表明，约70%的Be星可能为双星系统，支持双星相互作用形成机制。
5.5. 其他B型变星
V10为食双星（周期6.1638天）；V38为自转变星（周期21.76天）；V44呈椭球双星光变（周期1.3066天）；V45、V46因缺乏RS CVn特征暂归为普通变星（VAR）。
6. 结论
本研究通过多源数据融合，构建了NGC 663中B型变星的完整样本，揭示其包含从主序脉动星（BCEP、SPB）到演化晚期超巨星（ACYG）的多种变星类型。大量Be星及其与双星机制的关联，为研究大质量恒星旋转、脉动与物质交换提供了关键样本。未来高分辨率光谱与多波段跟进观测将深化对恒星演化路径的理解。
