恒星大气物理参量的非参数估计方法

恒星大气物理参量（有效温度、表面重力、化学丰度）是导致恒星光谱差异的主要因素．恒星大气物理参量的自动测量是LAMOST等大规模巡天望远镜所产生的海量天体光谱数据自动处理中一个重要研究内容．针对测量大样本的恒星光谱数据估计每个恒星的大气物理参量，提出了一种基于变窗宽核函数的估计算法：变窗宽算法是对固定窗宽算法的改进，分为3个步骤：（1）将历史恒星光谱数据进行PCA处理，得到光谱的低维特征数据；（2）利用特征数据与其物理参数的对应关系，建立一种变窗宽的非参数估计模型；（3）利用该估计模型，直接计算待测恒星光谱的3个物理参量（有效温度、表面重力、金属丰度）．实验结果表明：该方法与固定窗宽估计模型以及在其他文献中报道的方法相比，具有较高的估计精度和鲁棒性．     

探索恒星的物质、能源与演化

人们所见天空中的星星几乎全部是恒星,而且许多是与太阳类似的恒星,它们的核心正熊熊燃烧着氢。通过多种天文观测手段（例如光谱学）,人们可得到恒星的大气成分、光度、表面温度、质量、半径、磁场强度、自转情况等资料,然后运用物理规律和数学方法可以推算出恒星内部各种物理参量的分布情况。     

确定恒星表面有效温度的曲面拟合方法

恒星表面有效温度是恒星的一个重要物理参量，是恒星光谱差异的决定因素。本文提出了一种确定恒星表面有效温度的曲面拟合方法，所使用的拟合曲面模型是多项式的指数函数。首先对历史光谱数据进行PCA处理，再根据PCA特征数据与其表面温度的对应关系计算拟合曲面。通过实验，我们发现使用2维PCA数据和指数为3次多项式，根为10的指数函数模型所得到的拟合曲面，不仅有效好的拟合精度而且有很好的鲁棒性。本文的研究结果对恒星表面有效温度的自动测量具有重要的意义。     

“盖亚”--银河系亿万天体巡天器

测量天体的位置、距离和空间运动是天文学研究中最基本的任务,而且已经持续了几个世纪。天体物理学参量的估计直接或者间接地依赖于它们的测量。恒星的绝对物理量,如恒星光度、半径和质量,直接取决于距离的测量。通过测量自行（即恒星运动在二维平面天空上的投影）、视向速度和距离,我们可以获得恒星的三维空间运动。它能帮助我们知道当前银河系的运动和动力学性质,从而使我们回溯整个银河系的演化历史。     

多任务Lasso回归法在恒星光谱物理参量估计中的应用

多任务学习方法在机器学习、计算机视觉、人工智能领域已得到广泛关注,利用任务间的相关性,将多个任务同时学习的效果优于每个任务单独学习的情况.采用多任务Lasso回归法(Multi-task Lasso Regression)用于恒星光谱物理参量的估计,不仅可以获取不同物理参量间的共同的特征信息,而且也可以很好地保留不同物理参量的特有的补充信息.使用恒星大气模拟模型合成光谱库ELODIE中的光谱数据和美国大型巡天项目Sloan发布的SDSS实测光谱数据进行实验,模型估算精度优于相关文献中的方法,特别是对重力加速度(lg g)和化学丰度([Fe/H])的估计.实验中通过改变光谱的分辨率,施加不同信噪比(SNR)的噪声,来说明模型的稳定性强.结果表明,模型精度受光谱分辨率和噪声的影响,但噪声对其影响更大,可见,多任务Lasso回归法不仅操作简便,稳定性强,而且也提高了模型的整体预测精度.     

早型不年轻,晚型并不老

恒星有众多物理参数：距离有远有近,星光有明有暗,自行有大有小、速度有快有慢,温度有高有低……究竟什么更能代表它的物理特性呢？１９世纪８０年代开始,美国哈佛天文台台长皮克林决定从研究恒星的光谱着手,为此他组织了一个纯粹由女性组成的“娘子军”研究小组,他...     

主序星的V波段经验质光关系

恒星质量是恒星物理以及恒星系统动力学研究中一个不可或缺的参量.双星轨道拟合是获取恒星(动力学)质量的最可靠途径,而绝大部分恒星的质量仍然需要通过恒星质光关系来估计,因此,通过拟合恒星动力学质量和光度数据得到经验质光关系的工作具有重要意义.尽管主序星的V波段质光关系由于金属丰度的影响而具有一定的弥散性,但有研究表明这种影响主要限于恒星质量小于0.6M_⊙的情况.对于较大质量的主序星,近年来的观测拟合研究积累了比较充分的动力学质量和V波段光度数据,从而为显著改进上述质光关系提供了可能.利用一个能合理分配两个不同量纲观测量权重的拟合方法,根据203颗恒星的动力学质量和光度数据给出了主序星的V波段经验质光关系,该结果对此前结果的改进不仅具有统计显著性,而且其对恒星质量估计的相对误差已达到约5%.因此,该结果不仅可以用于开展有关恒星物理或恒星系统动力学方面的统计性研究,而且对具体实际多星系统的长期动力学研究和短期定位研究等也有应用价值.     

主序星的Ⅴ波段经验质光关系

恒星质量是恒星物理以及恒星系统动力学研究中一个不可或缺的参量.双星轨道拟合是获取恒星(动力学)质量的最可靠途径,而绝大部分恒星的质量仍然需要通过恒星质光关系来估计,因此,通过拟合恒星动力学质量和光度数据得到经验质光关系的工作具有重要意义.尽管主序星的Ⅴ波段质光关系由于金属丰度的影响而具有一定的弥散性,但有研究表明这种影响主要限于恒星质量小于 0.6M_⊙的情况.对于较大质量的主序星,近年来的观测拟合研究积累了比较充分的动力学质量和Ⅴ波段光度数据,从而为显著改进上述质光关系提供了可能.利用一个能合理分配两个不同量纲观测量权重的拟合方法,根据 203 颗恒星的动力学质量和光度数据给出了主序星的Ⅴ波段经验质光关系,该结果对此前结果的改进不仅具有统计显著性,而且其对恒星质量估计的相对误差已达到约 5%.因此,该结果不仅可以用于开展有关恒星物理或恒星系统动力学方面的统计性研究,而且对具体实际多星系统的长期动力学研究和短期定位研究等也有应用价值.     

类太阳活动星的X射线观测与研究进展

扼要介绍了类太阳恒星星晚射线辐射的研究历史,综述了Ｘ射线辐射与恒星参量的关系,并对星冕的加热机制作了介绍。类太阳恒星的Ｘ射线辐射与表面磁场有关,因此测定晚型星表面的磁场很重要。     

恒星分类法的演变

恒星的第一个重要的分类法(哈佛)只依靠一个参量.摩根-基南(Morgan-Keenan)的近代分类法依靠两个参量.但是这个方法僅能将特殊的星羣,如包括太阳的重要星羣“星族Ⅰ”,加以分类.我们在这里举出一个含三个参量的新分类法(这些参量是氢的光谱的特性的函数),这个分类法可以把各式各样的星包括进去,特别是以前分类法里没有地位的星族Ⅱ和金属谱缐特别强的恒星.     

银河系疏散星团中的蓝离散星(英文)

作为目前研究复杂恒星系统的有力工具 ,星族合成方法是建立在单星演化理论基础之上的 ,因此 ,必然有其不完善性存在 ,尤其当系统中的双星成分不容忽视时。作为演化星族合成方法的基本单元 ,简单恒星星族模型的构成即排除了双星贡献。本文中 ,我们以银河系疏散星团为简单恒星星族模板 ,构造出一系列简单恒星星族积分光谱。从中我们可以看到 :蓝离散星这类理论上主要来源于双星系统的恒星 ,对星团积分光谱的紫外及蓝端有很大影响 ,从而造成简单恒星星族积分光谱能量分布的改变。这种改变势必影响对星团年龄及其它一些物理参量的判定 ,并最终影响星族合成的结果。同时 ,若以 (B -V )色指数进行度量 ,蓝离散星对简单恒星星族积分颜色的影响可达到 30 %。工作中 ,我们选取了 2 6个年龄在1x10 1 0 ～ 6x10 1 0 年之间的疏散星团为样本进行统计研究。     

恒星物质的不透明度

简介介绍了恒星物质的透明性质在恒星结构、演化、振动等许多恒星物理基本问题研究中的重要性和决定恒星物质不透明度的物理过程,回顾了第一代不透明度数据ＬＡＯＬ的发展历程与存在的问题,介绍了新一代不透明度数据ＯＰＡＬ的发展和目前观测与理论之间依然不一致的地方。     

恒星尘埃的实验室研究--实验天体物理学

原始球粒陨石含有来自恒星的微小固体颗粒(微米级),这些尘埃的同位素组成与太阳系物质截然不同,它们是目前唯一能直接获得的恒星固体样品．已发现的恒星尘埃有金刚石、石墨、碳化硅、刚玉、尖晶石、氮化物、和硅酸盐等,它们的母体恒星包括红巨星,AGB恒星、新星和超新星．对恒星尘埃的研究,使得更深入地了解星系的化学演化历史、恒星内部的核反应和湍流机制、恒星大气中尘埃的形成、星际介质物理现象等．恒星尘埃把天体物理领域延伸到了微观世界,它有机地结合了地球化学实验技术和天体物理理论,开辟了一门崭新的天文学分支实验天体物理学．     

恒星的自转

本文由统计的观点讨论三个物理问题:(1)自转恒星的角动量的来源,(2)作一星团之内自转和空间运动的关联,(3) 超巨星是否有相当大的自转。我们的结论是一个恒星的自转角动量可能是由星胚(proto-stars)间或甚至是产生它的物质云间的碰撞引起的。理由是:(a)观测到的恒星自转和它的银线并无关联,(b)属于物理性质不同的集团的星的平均自转速度可以有很大的差别,(C)在天蝎一半人马座B型星团内的恒星自转和它们的内部运动是关联关的:对于星团本身运动得快的星有较快的自转速度。最后一节述及对于由测量得的超巨星光普线宽度推知的速度的解释。这结果和以前所提出的两种超巨星模型均无抵触。     

分子云物理性质的研究

十余年来年轻的分子天文学带来一系列新发现,推动了银河系结构、星系化学史、恒星物质流失、分子云物理等课题研究的新进展。 本文在简介分子天文学之后,将集中对与恒星形成有关的分子云物理问题进行综述。 内容分为 一、分子天文学的研究对象 二、分子云物理参数的导出 三、分子云的观测 四、涉及恒星形成的分子云理论研究     

晚型恒星中的类太阳活动(Ⅱ):活动色球、过渡区和冕区发射、耀发活动

本文对晚型恒星的色球、过渡区和冕区的类太阳活动,恒星的耀发活动,及其与恒星的光谱型、自转、Rossby数、年龄等恒星基本参数的关系作了综合叙述,并对有关的物理问题和研究进展作了介绍。     

猎户座分子云团中弥散电离介质的视向速度及线强度比分布

恒星形成区是研究恒星形成物理过程最重要的天体物理实验室. 猎户座分子云团是研究各种质量恒星形成和相关年轻恒星性质的一个著名天区. 通过对恒星形成区的光学光谱分析, 可以获取其内部热电离气体的运动学和化学性质. 基于国家大科学装置郭守敬望远镜(LAMOST)的光谱观测数据, 从LAMOST I期光谱巡天数据中筛选出8个指向猎户座分子云团的观测面板, 获取了1300多条针对猎户座分子云团内弥散电离介质的有效光谱. 选取不受星际介质污染的背景天光光谱构建超级天光, 对这些光谱数据做减天光处理, 并进一步测量其发射线性质,包括Ha、N Ⅱ] λ 6584、[S Ⅱ]λλ 6717和6731等发射线的中心波长和积分流量等.最后给出猎户座分子云团内弥散电离介质的视向速度和线强度比分布情况.     

学术活动

1991年8月29日到9月3日,在浙江建德召开了第四次恒星和行星物理学术会议。会议由中国天文学会恒星和行星物理专业委员会、上海天文台和上海市天文学会联合举办。会议是以“恒星活动的观测和理论模型”为主题的专业会议,共收到学术报告40篇,包括邀请报告10篇,与会59名代表来自各天文台、大学和学术团体。 会议就恒星的四大活动:恒星的激变活动、类太阳活动、恒星的振动以及星周物质流活动为主要内容进行丁广泛的学术交流。会上报告了我国学者近期利用国内外仪器所做出的霞要天文发现,如具     

类太阳色球活动恒星的高色散光谱观测和锂丰度

基于对9颗类太阳色球活动恒星高信噪比的高色散光谱观测, 测量了这些恒星锂线(入 = 6707.8 A'')的等值宽度, 计算了这些恒星表层锂元素丰度. 通过研究这些类太阳色球活动恒星锂丰度和X射线光度之间的关系, 发现X射线光度 强的类太阳色球活动恒星锂丰度值大于X射线较弱的恒星. 也就是说活动性较强的类太阳色球活动恒星其锂丰度较高, 活动性较弱的类太阳色球活动恒星其锂丰度较低. 考虑到主序的类太阳恒星锂元素和恒星自转速度随着恒星年龄的增加逐渐减少, 以及随着类太阳色球活动恒星自转速度的减小, 色球活动又逐渐变弱. 因此类似于锂丰度, 类太阳色球活动恒星自转速度的大小和恒星的 活动水平也同样可以表明恒星的年龄.     

三角视差在天体物理研究中的应用

白矮星、红矮星、O型和B型星、Herbig Ae/Be星、Ap和Am星是一些具有重要天体物理意义的恒星,精确测定它们的一些基本参数以及在HR图上的位置,对于研究这类恒星的物理特性和演化规律起着重要的作用。高精度的恒星三角视差将为这方面的研究提供值得信赖的资料。