碳超丰贫金属拐点星的搜寻与丰度分析

碳超丰贫金属星在老年恒星中的普遍存在使得它成为研究宇宙早期形成和演化的重要对象,具有不同中子俘获元素丰度特征的碳超丰贫金属星有不同的起源。不同于已经历挖掘过程的巨星,主序拐点星能很好地在其表层大气保留形成初期的物质,从而可以追溯到更早期的恒星形成化学环境。通过LAMOST巡天数据选源并利用Subaru/HDS进行后续高分辨率光谱观测了12颗碳超丰贫金属星主序拐点星,其中有10颗星是首次被分析。与已有的碳超丰贫金属星主序拐点星观测样本相比,文中的样本包含了更高比例的中子俘获元素不超丰碳超丰贫金属恒星(CEMP-no星),发生在中等程度碳超丰区域,为其起源研究提供了重要数据。对其中6颗CEMP-no星测定了锂丰度,尤其是其中3颗极贫金属星样本,为探讨[Fe/H]-3.0的碳超丰贫金属星拐点星锂丰度特征提供了重要的新观测数据。新增样本验证了CEMP-no星在[Fe/H]～-3.0附近为锂-正常星,与前人结论一致;而新增的两颗CEMP-s星表现出了中等锂丰度,介于之前的较大锂丰度范围,研究为CEMP-s和CEMP-no的分类提供了辅助约束条件。     

第一代恒星的观测和研究进展

第一代恒星（星族Ⅲ恒星）标志着宇宙从暗物质时代到现在已知的宇宙的转折点。目前对第一代恒星（星族Ⅲ恒星）的观测结果表明，在银河系中还没有发现零金属丰度的恒星，金属丰度[Fe/H]≤-2.5的恒星极少。由于近几年的BPS巡天，银河系中已知的极端贫金属丰度的恒星数目大大增多。目前，可探测到的极端贫金属星的金属丰度[Fe/H]最低约为－4．1。金属丰度在－4到－3之间的恒星大约有100多颗，这些恒星的运动学特性非常类似于其它晕星。然而还没有发现第一代恒星，或金属丰度[Fe/H]≤-5的恒星。关于第一代恒星的形成过程、初始质量函数以及存在于银河系的什么地方，都还没有任何直接的证据。但第一代恒星确实存在。第一代恒星这个谜一般的实体，向观测和理论天文学家提出了巨大挑战。为探测和预言银河系中的第一代恒星，天文学家提出了许多观测方案和理论模型。对有关第一代恒星在观测和理论研究上的进展进行了综述。     

贫金属星的重元素丰度Ⅱ.细致的光谱分析

本文确定了贫金属矮星和亚巨星的重元素丰度.基于高分辨率高信噪比光谱得到27颗样本星的锶、钇、锆、钡、镧、铈和铕丰度.主要结果为:(1)第一峰区元素锶-钇-锆显示了奇偶效应,在晕族星中钇相对于锶和锆过贫。(2)对[Fe/H]>-2.5的恒星钇丰度为常数([Y/Fe]=-0.06).(3)对于[Fe/H]<-1.7的样本星,随金属丰度减小钡过贫增加·(4)镧和铈相对于铁过贫.(5)在金属丰度-1.0>[Fe/H]>- 2.0 区间,铕表现过富.(6)对[Y/Fe],[Zr/Fe]和[Ba/Fe]存在约0.1dex的本质弥散.     

银河系铝元素丰度研究

恒星的Al元素丰度可以为探索星团和星系的化学演化提供重要线索.通过系统分析银河系薄盘、厚盘、核球、银晕以及M4、M5等球状星团中恒星的[Al/Fe]随恒星金属丰度[Fe/H]的变化趋势,得出银河系薄盘、厚盘和核球恒星的[Al/Fe]随着[Fe/H]的增加而缓慢下降,而球状星团M4和M5恒星的[Al/Fe]随[Fe/H]增加没有下降趋势,这暗示Ia超新星对M4和M5恒星元素丰度的贡献比较小.详细研究了银河系恒星[Al/Fe]与[Mg/Fe]、[Na/Fe]的相关性,结果表明银河系场星的[Al/Fe]与[Mg/Fe]正相关,但在球状星团M4和M5恒星中未见此相关性;银河系盘星及M4和M5等球状星团恒星的[Al/Fe]与[Na/Fe]都存在正相关.     

GD-1星流金属丰度与运动特性分析

星流在星系形成与演化过程中扮演了重要的角色,对银河系中星流的研究将有助于进一步探究银河系的合并历史.将LAMOST(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope)DR6光谱数据以及SDSS(Sloan Digital Sky Survey)DR12光谱数据分别与Gaia(Global Astrometric Interferometer for Astrophysics)DR2天体测量数据交叉匹配,获得恒星自行等数据.对GD-1星流在速度空间、几何空间和金属丰度上进行限制,从LAMOST DR6和SDSS DR12数据中共获得了157颗星流成员星.GD-1星流的平均金属丰度为[Fe/H]=-2.16±0.10 dex,延伸长度超过80°.收集前人给出的GD-1星流高概率成员星,组成较大的成员星样本进行对比分析,发现GD-1星流的金属丰度分布呈现内低外高的特点,沿着星流方向径向速度分布特点是两端大、中间小,?₁=-20°(?₁为GD-1星流坐标系横坐标)和?₁=-60°附近的间隙是因为成员星运动差异形成的.根据成员星分布及其速度分布特性,推测GD-1星流起源位置是在?₁=-40°附近.     

LAMOST-Kepler视场中富锂巨星表面转动研究

Kepler卫星提供的长时序、高精度的光度观测和郭守敬望远镜(LAMOST)提供的大规模光谱观测为研究恒星表面转动周期与富锂巨星锂丰度关系提供了良好的数据.将LAMOST搜寻到的富锂巨星与Kepler观测交叉,获得了619颗共同源,研究了其中295颗有良好观测数据的富锂巨星的表面转动.在205颗有星震学参数的恒星中提取出14颗恒星的转动周期,其中氦核燃烧星(HeB) 11颗,红巨星支(RGB) 2颗, 1颗演化阶段未确定.本样本中的极富锂巨星(A(Li) 3.3 dex)皆为HeB;对于90颗没有星震学参数的样本因而没有依靠星震学手段确定演化阶段的恒星中,有22颗提取出了自转周期.前者的自转探测率为6.8%,显著高于之前工作中大样本巨星2.08%的探测率.同时,此研究首次从自转周期的角度确认了恒星转动与巨星锂增丰存在相关性,在增丰程度较弱时,自转周期分布比较弥散;强锂增丰的星倾向于快速转动.富锂巨星与极富锂巨星在转动速度随锂丰度的演化上展现了两个序列,在转动-锂丰度图上的A(Li)≈3.3 dex处产生第2个下降序列,或许暗示了两者在形成机制上的不同.极富锂巨星的样本中,随巨星锂增丰程度增强,恒星转速加快.这种相关性为由转动引起的额外混合作为富锂巨星形成的机制提供了支持.     

SAGE巡天介绍Ⅰ——测光系统和数据处理

SAGE(Stellar Abundance and Galactic Evolution)巡天采用一套对恒星大气参数敏感的独特测光系统,包括uSC,vSAGE,g,r,i,Hα_n,Hα_w和λ_(DDO51)(David Dunlap Observatory,DDO)共8个波段。该系统对恒星大气参数(有效温度T_(eff)、表面重力lg g和金属丰度[Fe/H])和星际消光的测量比传统的uvbyβ系统(Str?mgren-Crawford,SC)更敏感。由于g,r,i波段带宽较宽,因而观测效率较高,对恒星大气参数的测量精度和观测效率均超过uvbyβ系统和宽带测光系统。利用美国亚利桑那大学Steward天文台2.3 m Bok望远镜、新疆天文台南山1 m望远镜和乌兹别克斯坦MAO(Maidanak Astronomical Observatory)1 m望远镜已展开巡天观测。项目计划在约4年时间内完成所有的巡天观测,北天天区覆盖面积约12000(~?)~2,高精度测光(信噪比为100σ)深度约15 mag(V波段);5σ探测极限可深至约20 mag(V波段)。最终将探测约5×108颗恒星,并得出其恒星大气参数以及星际消光。该样本比之前的u,v,b,y,β测光巡天,如GCS(Geneva-Copenhagen Survey)巡天和HM(Hauck and Mermilliod 1998)巡天,扩展到更深的区域,即深度达到7～8 mag(V波段)。利用观测得到的大样本恒星测光星表,可以开展如下课题的研究:(1)得到银河系约5×10~8颗恒星大样本的金属丰度分布,并根据恒星演化模型得到其年龄分布;(2)预期搜寻到一批贫金属星候选体,并利用其他望远镜进行下一步观测;(3)结合高质量的uSC波段数据,预期可以找到一批白矮星;(4)结合其他星表,预期找到一批长周期变源以及移动天体;(5)结合uSC波段数据和其他星表,预期可以找到一批类星体。     

超高速星搜寻研究进展

超高速星是一类能够从银河系逃逸的恒星,它们是银心存在超大质量黑洞的有力证据,也是研究银河系晕的形状、银河系引力势模型以及银心初始质量函数等问题的有力工具.首先介绍了最早发现的3颗早型大质量超高速星,其次介绍了海量测光和光谱数据中早型大质量超高速星、晚型小质量超高速星以及处于恒星演化晚期的sdB型超高速星的系统搜寻及起源研究.     

低金属度恒星可能是大爆炸的残骸

欧南天文台的甚大望远镜(VLT)在银河系南部观测到一颗暗星,发现它是以往测量过的金属丰度最低的恒星——仅是太阳的1/200000。该天体与大爆炸后第一代恒星的遗迹相似。     

银河系中探测第一代恒星的几率

第一代恒星是形成于宇宙大爆炸后的原始气体中的、不含重于碳元素的、寿命大于14Gyr的、迄今尚未演化的最古老的恒星.长期的观测结果表明银河系中尚未发现金属丰度([Fe/H])为零、甚至金属丰度[Fe/H]≤-6的恒星.为解释这一观察现象,将以Tsuiimoto等人提出的银晕的化学演化模型为基础,假设形成第一代恒星的初始质量函数具有Miller-Scalo的形式,从理论上预言和讨论探测第一代恒星的可能性.利用已有的晕星的观测资料限定模型的参数.如果形成恒星的云的质量为106M-107M,模型结果预言探测到第一代恒星的几率为6.14×10-4-6.14×10-5.