科研家利用LAMOST数据研究银河系晕星化学和运动学性质获进展

最近，中国科学院大学研究生刘帅和导师杜翠华利用中国科学院国家天文台郭守敬望远镜(LAMOST)的观测数据，选取了4680个超级巨星样品，对银河系中晕星的化学元素丰度和运动性质进行了详细分析。

作为一个典型的盘状星系，银河系是唯一一个能够将它的星族分解成单个实体，并在包括三维空间、三维速度和化学丰度在内的多维相空间中对其进行详细研究的螺旋星系。在银河系的每个组成部分中，光晕的动态时间尺度都比圆盘长，这可以记录更多银河系早期形成和演化的历史。因此，研究银河系的光晕对于人们了解银河系的早期形成历史具有重要意义。

现在宇宙学理论认为，由于化学运动特征的不同，银河系中的晕星有不同的形成机制。有两种主要类型:第一种是“原位”晕星，它主要是由气体物质坍缩到内部形成的，但其中一些可能是由于盘加热、双星系统中的超新星爆炸或其他机制而从银河盘中“踢出”的。另一种是合并晕星，它主要是由相邻的矮星系合并而成。

研究表明，在距银板5-15 KPC的范围内，样品星分别来自厚板(19%)、内晕(74%)和外晕(7%)，对应的峰值分别为-0.6±0.1、-1.2±0.3、-2.0±0.2。随着垂直距离的增加，厚板的比例减小，内晕的比例增加。当|z| > 10 kpc时，只有内部光晕和外部光晕分量。其次，样品星的偏心率集中在e ~ 0.75范围内，不受垂直距离和金属丰度分布的影响。特别是在不同的转速区间，研究发现大多数逆行恒星样品的金属丰度分布比平行恒星样品差。这为银河双晕模型的化学运动学特征提供了观测证据。研究结果已被国际杂志《天体物理学杂志》(ApJ)接受并发表。

左图显示的是LAMOST超级巨星样品的空间分布，右图显示的是样品恒星的金属丰度分布，其范围为距银板5至15 kpc。