科研成果

基于LAMOST光谱观测对仙女星系中星团性质的研究

发布日期:2017-02-17 【字号:

近期,北京大学陈丙秋、刘晓为等人从LAMOST DR2数据中挑选出306颗属于M31和M33的大质量星团并计算了这些星团的金属丰度、年龄以及质量等参数。以理论的星族合成模型光谱作为模板,通过对LAMOST观测得到的星团光谱拟合,最终得到这些星团的年龄和金属丰度。由于这种方法在计算年轻星团的年龄和金属丰度时存在着简并现象,陈丙秋等人利用SDSS的多波段测光数据对年轻星团的年龄做了额外测定。基于以上得到的星团金属丰度以及年龄,利用与理论星族合成模型比较最终计算得到了这些星团的质量。

 

 

图为该星团样本的年龄和金属丰度分布图,红色和蓝色的加号分别代表样本中年轻和年老的星团。边上的黑色直方图代表样本中全部星团的年龄和金属丰度分布,红色和蓝色直方图分别代表年轻和年老星团的年龄和金属丰度分布。粉色的虚线代表银河系球状星团的年龄-金属丰度的关系(Forbes& Bridges ,2010),蓝色的线表示样本具有相同关系的星团但是相差了4Gyr

 

通过对此星团样本进行分析,发现样本中包含46个年轻的大质量星团(年龄低于十亿年),它们的金属丰度与太阳相当,质量集中在104.3太阳质量附近,基本分布在M31的恒星形成区中(10kpc环)。样本中还包含260个年老的大质量星团(年龄大于十亿年),陈丙秋等人首次发现M31的年老星团存在与银河系球状星团类似的年龄金属丰度关系,即有一群年老星团起源于早期的晕中,它们年龄都非常大,没有明显的年龄金属丰度关系存在;而另外一群年老星团则表现出明显的年龄金属丰度关系,它们的金属丰度随着年龄的减小而变得更富,这说明它们是被M31不断并和其它矮星系过程中吸积进来的。通过比较银河系的这类球状星团的年龄金属丰度关系,发现M31的这个吸积过程要比银河系的晚大概4 Gyr1 Gyr=10亿年)。除此之外年老的球状星团中还有一群富金属丰度的年老群体,它们基本是在核球中形成,年龄比晕中的星团稍小。 该项研究成果已发表在国际知名天文期刊“The Astronomical Journal”AJ)上。