银河系恒星潮汐流的探测进展

银晕外区存在众多星流,它们或源自银河系的矮伴星系,或源自晕族球状星团,常分别称为矮星系星流和球状星团潮汐尾。星流可以利用各类示踪星,并通过不同的途径加以探测,对若干代表性矮星系星流和球状星团潮汐尾的探测进展做了简要的介绍。     

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.     

银河系的结构和动力学

一、研究银河系的意义银河系是太阳所属的星系,研究它可使我们了解太阳和地球在宇宙间所占的地位,也帮助我们了解太阳和地球的过去和将来.银河系结构和动力学的研究是解决恒星的起源和演化问题的一条重要途径,尤其是银河系的次系和星族的研究,包括各个次系的结构、空间分布和运动情况、以及成员的化学组成等,对于恒星起源演化的研究提供了重要的线索.银河系的结构和动力学的详尽研究是研究河外星系及其各种集团的基础.     

M31星族的研究进展

仙女座星系(又称M31)是研究旋涡星系形成和演化的理想实验室。与银河系结构类似,M31包含以下几个基本成分:核、核球、盘和晕等。介绍了对M31各个结构在观测和理论研究方面的最新研究成果:简要回顾了自哈勃空间望远镜升空以来对M31核中结构的观测进展;介绍了核球的两种可能形成机制,并通过观测数据与模型结果的对比,发现M31核球可能同时包含一个经典核球和一个中心类似盒棒的赝核球;总结了盘的星族成分和星际介质的最新观测结果,并据此分别推导出了M31盘上的元素丰度梯度和恒星形成率等。最后,重点总结了晕的可能形成历史,以及球状星团的分布和特征等方面的研究进展。与银河系类似,M31也可能存在内晕和外晕的双结构特征,这表明M31晕与银河系可能有相似的形成历史。此外,通过对晕中潮汐星流的细致研究发现,M31可能有一个比银河系更加复杂的吸积历史。     

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.     

星流的搜寻

在冷暗物质的宇宙学模型框架里,银河系(尤其是银晕)至少部分起源于对周围卫星星系的吸积。随着新技术和新设备的不断应用,大规模巡天项目的成功实施使天文学家获得了越来越多、越来越全面的关于银河系的数据。通过对这些数据进行分析,天文学家发现了很多星流的候选体,为银河系的等级并合理论提供了观测上的证据。随着对星流研究的扩大和深入,人们对银河系及其结构和起源的了解也越来越详细。介绍了搜寻星流的方法,以及基于这些方法获得的星流研究结果。     

银河系化学演化研究进展

银河系的形成与演化是天体物理学研究的重大前沿课题,银河系的化学演化在其中更具有极其重要的地位。随着观测资料的不断积累和理论工作的不断深入,银河系化学演化的研究取得了一系列进展。在观测方面,从太阳附近区域,整个银盘,银晕和核球等方面简要回顾了银河系化学演化模型主要观测约束的近期结果;在化学演化模型方面,回顾了银河系化学演化研究的发展历程和近期进展,并对未来的研究进行了展望。     

发现银河系的新伴星系

最近,新约克大学 Beth Willman 领导的一个小组发现了银河系第13个伴星系。大熊座星系是一个跨度为1600光年的矮星系,它的光度只有太阳的400倍,因此是所探测到的光度最低的星系,它的几万颗恒星散布在350000光年的距离上,并且几乎被银河系的前景星湮没,这就是为什么这个矮星系难以发现的原因。它的发现意味着银河系周围可能潜伏着更多的矮星系,这对于     

银河系核纪年研究进展

确定银河系的年龄是现代天体物理学的一项基本任务。其方法之一是核纪年法，即通过恒星中某一长寿命放射性元素的丰度随时间的变化来确定恒星的年龄，并以此作为银河系年龄的下限，其中目前的观测丰度来自恒星的光谱分析，恒星形成时的初始丰度来自理论模型的预言。这种方法最初是利用元素对Th／Nd来确定G矮星的年龄，近年来开始利用元素对Th／Eu和U／Th来确定晕族场星和球状星团内恒星的年龄。简要介绍了核纪年法确定银河系年龄的原理，回顾了恒星中Th和U的观测研究，其中着重介绍了极贫金属星的研究。详细讨论了用核纪年法估计银河系年龄的不确定性。作为与核纪年法的比较，简单介绍了确定银河系年龄的其他方法。提出了今后需要进一步研究的几项工作。     

观测结果对三成分多分量星系化学演化模型的约束

本文是在银河系化学演化的基础上,利用银河系的三成分(threezone)(即晕、厚盘和薄盘)多相(multi phase)(气体,分子云,大、小质量恒星以及剩余物质)的化学演化的理论模型,讨论了以下观测约束:1、质量面密度、恒星形成率,各分区质量比;2、场星的年龄-金属丰度关系;3、α元素化学演化;4、太阳附近G矮星金属丰度分布;5、三成分金属丰度特征量;6、超新星爆发率;7、内落速率。结果表明,三成分多分量模型能够较好地满足观测约束,比较真实地反映星系演化过程。可以用该模型计算元素的星系化学演化。     

测定天琴RR变星金属丰度的方法

银晕中天琴RR变星金属丰度的测定对于研究银河系晕的形成和演化具有重要的意义．在当前的技术条件下,高分辨光谱的方法难以测量银晕中较暗的天琴RR变星的金属丰度．高分辨光谱测定金属丰度的方法对恒星大气模型的依赖性较高,而恒星脉动引起的复杂大气状况对于建立正确的大气模型本身就是挑战．△S光谱方法、Caby测光方法和光变曲线的参数方法则弥补了高分辨光谱方法的不足,将能测量更远距离上的天琴RR变星的金属丰度．着重介绍了这3种方法发展的历史、具体的观测流程以及需要注意的问题。通过比较这3种方法的优劣,为实际观测时方法的选用提供借鉴。     

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。     

银河系的“小伙伴”：矮星系

与周围数千亿颗恒星一样,我们的太阳也是银河系中的一个成员。它沿着一条近圆的轨道绕着银河系的中心公转,速度超过250千米／秒,轨道半径约为8000秒差距（26,000光年）。太阳在这个轨道上走完一圈,需要2．5亿年多一点,这称为一个“银河年”。从诞生以来,我们的太阳已经走过了20-25圈,也就是说,它的年龄已经有20-25“银河岁”了。     

宇宙信息

一个国际天文学家小组最近研究揭示了一个上千个太阳质量的黑洞在近距星暴星系M82内的形成过程。 钱德拉X射线天文台的观测表明位于星暴星系M82里的星团MGG11中存在一个异常的亮源。这个X射线源的特性只能由一个大约一千个太阳质量的黑洞来解释,这一黑洞的质量居银河系比较小的(恒星质量)黑洞和在星系核里发现的特大质量黑洞之间。恒星质量黑洞仅比太阳的质量大几倍,而银河系中心的黑洞比太阳的质量大几百万倍。     

银河系运动学模型

利用恒星视向速度和横向速度资料 ,建立银河系三维运动学模型 ,以研究银河系在太阳附近运动。给出了相关公式的推导和建立 1 2参数运动学条件方程 ,包括 3个太阳运动速度分量 ,3个银河系刚性旋转分量 ,3个较差旋转分量 ,以及 3个银河系收缩和膨胀运动分量。     

星团成员辨认方法研究进展

对疏散星团进行成员星辨认是研究疏散星团的性质和确定疏散星团基本属性参数的首要步骤,对利用疏散星团开展的恒星演化以及银河系结构等研究方向具有重要意义。利用恒星运动学方面的信息(自行和视向速度)来建立可靠的成员星辨认模型,是成员星辨认领域中一个重要的研究方向。目前利用运动学数据进行成员星辨认较为成熟的模型主要是Vasilevskis-Sanders的方法和非参数方法。除此之外,还有一些新兴的方法:建立多维模型和聚类算法等,但这些方法还有待于进一步探索。随着天体测量技术的不断发展,测量数据精度不断提高,提高成员星辨认模型可靠性的需求也越来越迫切。综述了用运动学方法对星团进行成员星辨认的研究背景和研究现状,对各类算法进行了简要介绍,总结了每种模型的优缺点。最后,在Gaia时代下,对成员星辨认模型的研究发展进行了展望。     

中德6cm银道面偏振巡天第2天区以及大尺度超新星遗迹的研究

射电偏振观测是研究星际介质性质的有力工具.一方面偏振巡天可以直接指示大尺度磁场的取向,有助于我们理解银河系的大尺度磁场结构和超新星遗迹的演化及其与星际介质的相互作用.另一方面通过结合其他波段偏振数据可以分析星际介质以及偏振源超新星遗迹里面的法拉第旋转,从而得到里面热电子密度、填充因子、规则磁场强度和扰动磁场的性质.之前的偏振巡天主要是在低频波段进行,受法拉第效应的影响很严重,探测到偏振辐射的距离(偏振视界)很近.在6 cm波段,偏振观测受法拉第效应影响很小,我们能够探测到更远的偏振辐射,更好地研究银河系星际介质整体的性质.通过对天区内法拉第屏的研究,可以揭示银河系同步辐射的空间分布以及这些屏本身的物理性质;另外6 cm波段的总强度数据是研究弥漫结构或者大尺度超新星遗迹(其它的大望远镜很难观测到这样大的超新星遗迹)在高频波段谱偏折行为的重要数据,这可以帮助我们理解银河系相对论电子能量分布、盘和晕的相互作用以及大尺度超新星遗迹晚期的演化.     

自行与银河系研究的前沿

简述了精确测定相对自行的方法,特别介绍了在用2～3个历元的底片和CCD观测结果推导恒星自行的过程中如何消除光学视场畸变、星等差和色差的具体办法;并介绍了用星系把相对自行推算绝对自行的方法。还介绍了用自行资料研究银河系结构和演化的一些前沿课题,其中包括星团研究、与银河系兼并的矮星系的发现、暗物质的检测、外星行星的探测和银河系中心黑洞的质量估算等。最后评价了自行在研究银河系中的重要性,论述了我国研制4m光学/近红外望远镜的重要意义。     

用造父变星视向速度求银河系自转参数A

为建立银河系自转理论,由视向速度观测得到的较差自转效应曾用 O 型星及 B 型星、银河星团、造父变星等类天体详尽研究过.这方面的研究,不但显著证实银河系自转理论,而且可以决定自转参数,而自转参数又可以用来研究银河系的自转周期,系内力学定律及质量分布等问题.假定系内恒星的运动在稳定状态,且都绕核心作圆周运动.某恒星和银河系中心(简称银心)的距离为 R,银径为 l,银纬为 b,则因银河系自转而产生的视向速度较差效应     

银河系自转曲线的测定

银河系自转曲线研究有着重要的天体物理意义.自转曲线可以利用多种星族Ⅰ示踪天体来加以测定,如经典造父变星、行星状星云、碳星、疏散星团、OB型星,以及中性氢巡天等.相关研究表明,在太阳圈之外,银河系自转曲线大致保持为平坦状,甚至略有抬高,从而为大质量暗晕的存在提供了有力的观测证据.