红亚矮星研究进展

红亚矮星是甚小质量恒星中的贫金属成员,质量从约0.5M⊙(M⊙为太阳质量)到H燃烧的最小质量(0:075M⊙0:085M⊙,取决于金属丰度),其寿命长于哈勃年龄,是银河系结构和化学增丰史的重要示踪体。与银盘上数量最多的恒星成员红矮星不同,红亚矮星在太阳附近非常稀少,并且其运动学特征与盘矮星有较大差异,属于年老银河系星族,即为年老盘星族、厚盘星族或晕星族。观测上,红亚矮星可以根据其不同于红矮星的自行、测光和光谱特征被识别和证认。由于其恒星表面大气温度很低,并且颜色比同质量的矮星更蓝,因此红亚矮星在赫罗图上位于主序带末端的下方,介于矮星与白矮星之间。红亚矮星的光学波段光谱由金属氧化物(如TiO和VO)和氢化物(如CaH和H2O)的分子吸收带占主导。红亚矮星可按其光谱形态和分子带特征分成不同的光谱型和金属丰度等级,其中晚M型到早L型的亚矮星既可能是小质量的恒星,也可能是较大质量的年轻褐矮星。介绍了对红亚矮星研究的历史背景和前沿动态,详细阐述了光谱分析方法在研究亚矮星中的重要性,以及根据光谱特征对亚矮星进行分类的方法。最后,总结了甚小质量恒星大气模型的发展过程,并探讨了如何利用模型对亚矮星的大气参数进行估算等热点问题。     

红团簇巨星的光谱分析及其作为I、K波段标准烛光的研究

基于高分辨率、高信噪比光谱观测资料，确定了19颗贫金属红团簇巨星的恒星大气参数，得到样本星4种α族元素(O、Mg、Ca、Si)的化学丰度．讨论了铁丰度与恒星大气参数的相关性以及α族元素丰度随金属丰度的变化，计算了共58颗红团簇巨星在I、K波段的绝对星等，讨论了它们与恒星铁丰度之间的关系．结果表明，在分析铁丰度范围内相对于I波段，K波段的绝对星等与铁丰度的相关性更弱，并且与利用理论模型得到的红团簇巨星I、K波段绝对星等与铁丰度的关系进行了比较与验证。     

系外行星大气流体动力学逃逸的研究与进展

近轨道~①系外行星受到其宿主恒星强烈的X射线和极紫外(X-ray and Extreme Ultraviolet,XUV)辐射。恒星辐射可能会使富气体行星的气体摆脱行星的引力束缚而逃逸到行星的洛希瓣外。随着XUV辐射的增大,行星的大气逃逸可由较缓和的金斯逃逸变为剧烈的流体动力学逃逸。随着空间望远镜和地面望远镜的发展,在一些行星周围发现了膨胀的H,He,C,O,Na和Mg等元素的大气。行星大气研究从最初的紫外波段探测,已经发展到光学波段和近红外波段的探测。理论上,系外行星大气逃逸的流体动力学模型也已相继建立起来。这些模型涉及到行星大气的光化学、恒星风与行星风的相互作用、恒星辐射压以及行星磁场等方面。然而,一个包含所有过程的复杂模型还有待建立。     

巨早型星系的近红外谱合成

在8000至8670的波长范围内,利用一个由144颗恒星光谱组成的光谱厍,我们对57个巨椭圆和S0星系(M_B<-21)的光谱和它们的平均光谱进行了光谱合成.这个光谐库包括了光谱型为G,K和M的巨星和矮星,它具有的金属丰度[Fe/H]覆盖了-0.1到-0.5的范围,表面重力log g为1.0至5.0.光谱合成的结果表明:巨椭圆和S0星系的金属丰度约为太阳的一倍半;有效表面重力分布在3.2—4.1的范围内;矮星在8400附近光的贡献可与巨星相比较.     

低面亮度星系的观测特性

光学、近红外、红外、紫外、射电等波段及CO的观测研究表明,低面亮度星系是相对没有充分演化的系统,气体成分比例较高,金属丰度和恒星形成率较低。这样的星系为研究星系的形成和演化提供了新的资料和证据。主要阐述了低面亮度星系的观测特性,包括探测与搜寻、选择效应对观测研究的影响、低面亮度星系的划分、星系的颜色和星族特征、星系的演化和恒星形成、金属丰度、数密度及光度密度;最后,介绍了几个特殊的低面亮度星系。     

SAGE测光巡天数据处理方法研究

元素丰度与星系演化(Stellar Abundance and Galactic Evolution,SAGE)是自主设计的能够准确计算恒星大气参数以及消光的新测光系统。对北天除银盘外共计约12 000 deg2的天区开展了SAGE系统测光巡天,计划获取约5亿颗恒星的高精度测光数据。单次曝光条件下100σ完备星等uSC～17. 3,vSAGE～16. 8(AB星等),这些为研究银河系提供宝贵的测光资料。介绍了巡天专用的数据处理程序的研究和开发,主要研究了针对单幅图像的快速自动化处理过程,重点介绍数据改正、天体测量校正、测光和流量定标过程,以及数据结果和数据质量检测等。     

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。     

谈谈褐矮星

1975年女天文学家塔特尔在一次题为“褐色不是一种颜色”的演讲中,第一次提出“褐矮星”名称……这种新的星体类别的发现,有助于将最炽热恒星到巨行星之间的星体次序连接起来,同时对于研究太阳系外行星也具有重要意义……在所有关于褐矮星的问题上,最为根本的是褐矮星的起源和它与恒星、行星的关系。     

Herbig Ae/Be星的尘埃壳层形态研究

我们使用Kurucz恒星大气模型以及黑体模型对22颗Herbig Ae/Be星的紫外数据、IRAS观测数据、地面光学及近红外测光数据资料等进行了拟合计算,用能量平衡方法进行了统计分析,得出Herbig Ae/Be星的尘埃壳层为盘状的结论.     

演化晚期恒星中的结晶硅酸盐尘埃

硅酸盐是宇宙尘埃的主要成分之一。20世纪60年代,在演化晚期恒星中就曾发现硅酸盐尘埃的辐射特征,并且与实验室无定形硅酸盐的光谱特征非常吻合。到20世纪90年代,演化晚期恒星中的结晶硅酸盐特征首次在ISO卫星拍摄的光谱中探测到,其后随着更多的红外空间天文台(Spitzer、Herschel等)的发射,发现了大量具有结晶硅酸盐特征的恒星,尤其是演化晚期恒星,几乎涵盖了演化晚期的各个阶段(红巨星、渐近巨星支星、原行星状星云、行星状星云、红超巨星等)。结晶硅酸盐尘埃的特征广泛分布在10～70μm波长范围内,表现为多个丰富的谱带。阐述了演化晚期恒星中结晶硅酸盐尘埃的发现、谱特征、观测特性、结晶度和形成机制。