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上海天文台研究人员提出新方法选择M型巨星
2016-07-05 | 编辑: | 【】【打印】【关闭

  近期,上海天文台研究人员领导的国际团队提出新的选择M型巨星的方法,并基于它来研究我们银河系的外部区域——银河系的晕。 

  利用从郭守敬望远镜(又名大天区多目标光纤光谱天文望远镜,Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope; LAMOST)第一次释放数据中证认M型巨星和M型矮星,该团队巧妙地将郭守敬望远镜的数据与国际上空间红外巡天WISE2MASS的数据综合起来,提出了更好的M型巨星的条件,该条件的使用极大地减少M型矮星、K型巨星以及类星体的污染。此外,他们还基于M型巨星,对人马座星流进行了轨道研究,填补了前人轨道研究的空缺,发现星流的痕迹延伸至银河系外围边缘,且很可能仍然处在演化中。目前该研究成果已发表在国际知名天文期刊《天体物理学报》(The Astrophysical Journal)上。 

  M型巨星位于红巨星的顶端,是最明亮的一类恒星。当恒星演化至接近生命轨迹的尾声时,它已经耗尽了中心核区的大部分氢,外部由一个巨大的氢包层构成,其半径延展至约215倍太阳半径那么大。“巨大的半径使得他们具有很高的光度,因而即使处于很远的地方也能很容易被探测到,从而成为我们研究银河系外晕性质和结构的最佳示踪天体。目前获取大样的M型巨星的方法是测光方法,相比于此前的测光选源方法,我们综合了近红外数据,能在保证完备率的情况下获得纯净度更高的样本。”第一作者、近日刚从上海天文台毕业的博士研究生李静介绍说。 

  银河系的成长,离不开它对那些更小的卫星星系(矮星系)的剥削,至今宇宙中还保留着那些证据——矮星系被银河系吞噬撕扯留下的痕迹。“我们就利用遗迹中的M型恒星,来研究银河系是如何吞噬它们的”,李静说,“本次工作关注的对象是银河系中最显著的痕迹——人马座星流,即银河系对人马座矮星系的吞噬痕迹,该矮星系仍然正在被银河系吞并中”。

 

左图:人马座星流被银河系吸积的示意图。这一过程在银河系中留下了显著的遗迹。右图:李静等人工作中利用M巨星探测到的人马座星流在空间的分布。左图版权:David Martinez-Delgado (MPIA) & Gabriel Perez (IAC

  “通过对人马座星流中M型巨星性质的研究,我们确认了该星流已经延伸至银河系的外侧边缘处。我们证认了座星流的臂和曳臂道并不在一条道平面,这与利用主序转折星研究得到的道相似”,李静说,“通过测光金属丰度的研究发现座星流的臂和曳臂存在明的梯度,与理论模型中言的道形成史相吻合,表明人马座矮星系是一个足够大质量的矮星系,这样它才一直演化至今,可能存在我们观测到的金属丰度梯度。” 

  “这些亮星为我们理解银河系、尤其是外围区域的性质至关重要。随着郭守敬望远镜的继续观测,将会带来更大的样本。基于它们,将会揭开更多银河系的秘密。我们这个工作为利用LAMOST大样本M巨星探索银河系结构,特别是外晕子结构打下了坚实的基础。”合作者之一、来自上海天文台的Martin C. Smith研究员说。 

  科研文章链接:http://dx.doi.org/10.3847/0004-637X/823/1/59 

  科学联系人: 

  李静,上海天文台,lijing@shao.ac.cn 

  钟靖,上海天文台,jzhong@shao.ac.cn 

  侯金良,上海天文台,houjl@shao.ac.cn 

  新闻联系人: 

  左文文,上海天文台,wenwenzuo@shao.ac.cn 

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