科研人员基于LAMOST数据获取 45 万颗恒星的锂元素丰度
发布时间:
2024-05-11 13:54
修改时间:
2024-05-11 13:54
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近期,中国科学院国家天文台博士研究生丁明屹与研究员施建荣、闫宏亮等,利用郭守敬望远镜(LAMOST)的海量中分辨率巡天光谱数据,精确测量并发布了约45万颗恒星的锂元素丰度,这是目前世界上最大规模的恒星锂丰度数据,对探究锂元素的起源与在恒星中的演化具有重要科学意义。相关研究成果已发表在《天体物理学杂志增刊系列》上。论文链接:点击这里

锂元素是最轻的金属元素,也是大爆炸核合成过程中能产生的最重稳定核素之一。分析锂元素在不同年龄和不同有效温度和表面重力恒星中的丰度,能够揭示恒星内部结构及经历的演化过程,是追溯银河系中锂演化的观测约束,也是大爆炸元素核合成重要的观测约束之一。因此,锂元素丰度在恒星、星系以及宇宙学研究中扮演着非常重要的角色。同时,观测表明,锂元素丰度表现出很多与理论相悖的现象,比如富锂巨星及超富锂的矮星等等。因此,一个大规模的一致性恒星锂丰度样本,对于限制和完善锂元素的起源和演化至关重要。

该研究基于LAMOST第9次公开发布的中分辨率光谱数据,利用模板匹配方法,在约80万条恒星光谱中(含重复观测源),确定了455,752颗恒星锂元素丰度。该样本涵盖了从主序前、主序到巨星的恒星大部分演化阶段,并包含一定比例的星团成员星、贫金属星以及有星震学测量等有高研究价值的目标。该工作有望推动锂元素起源和演化研究进入新阶段。

 

图1:锂元素在恒星、星系以及宇宙学研究中都扮演着非常重要的角色

在该样本中发现了近1000颗锂元素含量超丰的巨星,并发现了一些未演化恒星表现出一定程度的锂超丰现象。此前,该课题组在LAMOST低分辨率光谱中发现并研究了一万余颗富锂巨星,这也是目前世界上最大的富锂恒星样本。上述新增的富锂巨星扩大了这一优势。

图 2:本研究中的锂丰度样本与有效温度(左图)、表面重力(中图)、金属丰度(右图)的关系

该成果为揭示恒星中锂元素的起源和演化机制提供了新机遇,为破解宇宙中锂元素之谜开启了新窗口。该研究工作得到了国家自然科学基金和中国载人航天项目的支持。国家天文科学数据中心为天文观测设备和研究计划提供数据与技术服务。

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Yang Hanxi
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