大樣本恆星的[α/Fe]豐度分布與銀盤的結構和化學演化

《大樣本恆星的[α/Fe]豐度分布與銀盤的結構和化學演化》是依託河北師範大學，由李冀擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：大樣本恆星的[α/Fe]豐度分布與銀盤的結構和化學演化
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：李冀
• 依託單位：河北師範大學

項目摘要

銀盤是銀河系恆星分布的主體，揭示銀盤的結構和演化對理解銀河系和其他盤狀星系的結構和演化具有重要作用。自銀河系厚盤提出30年來，大量的天文觀測證實了厚盤的存在，但是直到今天關於厚盤是否存在仍存爭論。不同元素的豐度比特別是[α/Fe]常被作為星族特徵的示蹤者和星系化學演化的探針，但厚盤和薄盤恆星的[α/Fe]是否有明顯區分，由於現有觀測數據的多樣性和樣本的不完備，這個問題至今仍無定論。解決這一問題的關鍵是構建一個空間完備的大樣本，以便於從統計上分析銀盤的化學演化，LAMOST銀河系光譜巡天為全面揭示銀河系的結構和演化帶來了重大突破。本項目將利用LAMOST光譜數據，分析[α/Fe]在不同星族恆星中的分布，結合恆星運動學特徵，考察[α/Fe]豐度隨金屬豐度[Fe/H]和空間距離的變化，以此探討銀盤結構的化學演化。研究成果將在國際天文和天體物理專業期刊上發表。

結題摘要

截止2016年底，LAMOST巡天釋放的DR4數據中包括給出大氣參數的420萬條AFGK恆星光譜，這為本項目分析[α/Fe]在不同星族恆星中的分布，進而探討銀盤的結構和化學演化提供了最大的恆星樣本。項目研究的主要內容就是如何獲得LAMOST恆星光譜的[α/Fe]豐度,並通過分析[α/Fe]豐度的空間分布研究銀盤的結構和化學演化。項目取得的主要研究成果如下： （1）建立了利用LAMOST低解析度恆星光譜測定[α/Fe]豐度的計算方法和程式，即基於模板匹配的χ方最小方法和LSP3程式，估算的[α/Fe]豐度精度對信噪比高於30的光譜來說小於0.1dex，從而為獲得大樣本恆星的[α/Fe]豐度奠定了基礎，該工作2016年在RAA上發表。 （2）獲得了LAMOST DR3 釋放的214萬顆F、G型恆星的[α/Fe]豐度，這是迄今為止國際上最大樣本恆星的[α/Fe]豐度數據。此外還分析了LAMOST的反銀心巡天得到的77萬顆巨星的[α/Fe]豐度分布，發現在太陽附近恆星的[α/Fe]豐度明顯分為2支，意味著銀盤的確存在薄盤和厚盤兩種星族成分。這些[α/Fe]豐度數據已被收入LAMOST反銀心巡天的增值星表2中，有關工作已被MNRAS接收，2017年待發表。 （3）獲得了17941顆SDSS DR9紅巨星樣本的恆星距離，並編制了電子星表可在CDS星表中查詢。結果表明紅巨星的距離可達70 kpc，這為我們研究銀暈的形成與演化提供了很好的樣本。這項工作於2014年在ApJ期刊上發表，目前已有3次SCI 引用。 （4）分析獲得了16顆巨星的Si元素豐度，發現非局部熱動平衡效應對Si豐度的修正平均為-0.35dex，這項工作於2016年發表在ApJ上；利用NAOC 2.16米望遠鏡和HRS光譜儀觀測得到了太陽附近100多顆FG矮星的高解析度高信噪比光譜，分析得到了13元素包括α-元素的化學豐度，目前正在撰寫投稿的英文論文；基於VLT望遠鏡的UVES光譜，分析了具有不同[α/Fe]豐度的40顆暈星的Ba和Eu的豐度，結果發現低-α暈星相對高-α暈星具有更高的[Eu/Fe]豐度，且低α-暈星的Ba元素豐度更多來自於r-過程的貢獻，而高α-暈星的Ba元素豐度來源更為複雜，表明2種暈星可能具有不同的形成機制。 （5）利用LAMOST巡天M31和M33天區光譜數據新發現了一批行星狀星雲。