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研究人员基于LAMOST数据证认出覆盖太阳领域广泛空间的高纯度蓝水平支星大样本
时间 : 2024-03-20     

近日,由河北师范大学崔文元教授和博士生巨洁、国家天文台刘超研究员和薛香香研究员等人组成的研究团队,基于LAMOST DR5光谱数据,证认出5300余颗蓝水平支(BHB)星,构建了能够有效覆盖太阳邻域广泛空间且兼具光谱信息的蓝水平支星样本,弥补了目前已知蓝水平支星样本数量的不足。这对于研究银河系整体结构以及质量分布具有重要的科学意义。该成果已在国际天文学术期刊《天体物理学报增刊》(2024,ApJS,270,11)发表,论文第一作者为河北师范大学博士研究生巨洁,指导教师为崔文元教授。 

BHB星是一类特殊的小质量(0.5-1.5M⊙)恒星,它们正处在恒星演化的一个关键阶段,这个阶段通常被称为“水平支”阶段。恒星在这一阶段核心开始氦燃烧,而外壳则继续进行氢燃烧。这种特殊的燃烧方式,使得BHB星几乎具有恒定的绝对星等,其距离可以被精确测量,通常被用作标准烛光。又由于其亮度足以保证人们探测到银河系的外围区域,因此BHB星是探索银河系恒星晕的理想示踪天体。

 
图 1 BHB星样本的空间分布。 

当前已知的BHB星样本主要集中在银河系晕中,通常被用于银晕研究。显然,一个具有大空间覆盖率且同时具有高精度距离信息的BHB星样本,对于银河系结构及形成和演化方面的研究有着特殊的重要意义。然而,不同于银晕中的恒星,太阳邻域分布着大量的富金属A型主序星,它们与BHB星有着高度类似的光谱特征,这成为当前在银盘区域场星中证认BHB星的难点所在。  

近期,巨洁等人利用LAMOST DR5的光谱数据证认出了5300多颗BHB星。在证认过程中,研究团队巧妙地利用了BHB星与场星A型主序星的金属丰度差异,即BHB星的[Fe/H]<-1,而场星A型主序星则相反。通过利用Ca IIK线是热星光谱中主要的金属丰度指示器的性质,有效地去除了场星中富金属的污染星。经检验,该样本中大约65%的BHB星主要集中在IZI < 4kpc的银盘区域。通过与文献中的热星星表交叉得到了部分BHB星的大气参数,基于样本数据估测新证认的BHB星的样本污染率小于15%。这个新证认的5300余颗蓝水平支星的样本,成为目前能够覆盖太阳领域广泛空间且纯度最高的蓝水平支星大样本,与已知晕星的蓝水平支星样本结合将在银河系研究中发挥重要的作用。 

随着LAMOST光谱数据的不断积累,我们将可以认证出更多的BHB星,为后续深入研究银河系的结构和形成演化带来更多的契机。 
   
文章链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ad0df9