PDF《探索发现》

通过大样本贫金 属星发现了银河系有两个晕成分;

在近邻矮星系发现了揭示双中子星 并合证据的贫金属星, 等等. 然而, 与其他领域的研究相比, 这仍然是一项十分困难的工作.李 海宁坦言,贫金属星这类天体非常 稀有, 基本等同于在星海里面捞针. 时至今日,现有贫金属星样本数量 仍然非常有限. 在一次讲座上,李海宁曾展示 过两张图,第一张图是太阳附近用 望远镜拍到的恒星,密密麻麻地占 了一整张图;

而第二张图是第一张 图里挑出来的贫金属星,只剩下了 稀疏的四个红点. 美国麻省理工大学物理系副教授 Anna Frebel 也曾在《科学美国人》 杂 志的一篇文章中细数了一系列她在使 用智利卡内基天文台麦哲伦望远镜搜 寻贫金属星数据时遇到的困难,除了 价格昂贵和地球自转造成的观测中 断, 还包括信号强度等问题. 尽管难度巨大,但贫金属星的重 要性也使其成为近二十年来许多大型 巡天项目的主要科学目标之一.现在 很多国家都有正在进行和计划中的恒 星考古计划.比如已经开展的汉堡 / 欧洲南方天文台巡天 HES、 美国的斯 隆数字巡天SDSS、 澳大利亚的SkyMapper 巡天,以及未来将开展的 日本斯巴鲁望远镜主焦点光谱仪 Subaru\PFS 计划、 欧洲

4 米多目标光 谱望远镜 4MOST 项目等. 近几年来,中国也以 LAMOST 巡天为契机, 在该领域逐渐活跃起来. 银河 淘宝 LAMOST, 全称大天区面积多目 标光纤光谱天文望远镜, 是我国

2009 年建成的世界上口径最大、光谱获取 率最高的光谱巡天望远镜,每次观测 可以获得

4000 个天体光谱. LAMOST 巡天获取了数以百万 计的银河系恒星光谱,是大天区面 积下搜寻珍稀的宇宙化石贫金属星 的极佳机会.于是, 赵刚研究团队利 用LAMOST 开展了国际上最大规 模的贫金属星搜寻项目. 李海宁等人利用 LAMOST 巡 天数据挑选出一万余颗金属含量不 到太阳百分之一的贫金属星候选 体,形成了目前世界上最大的贫金 属星亮源表. 这个贫金属星亮源表的优势在 于既大又亮. 李海宁说,一方面, LAMOST 大天区的优势为研究工作 提供了大样本,可以显著扩大现有贫 金属星样本的数量,并减小统计研究 的误差;

另一方面, LAMOST 搜索到 的结果亮源多,不仅有利于进行后续 高分辨率光谱观测,而且也有利于获 取这些贫金属星的运动学参数,从而 对银河系晕的形成历史开展化学―运 动学多维空间的研究. 研究人员认为, LAMOST 贫金 属星亮源表无疑将成为利用大样本 贫金属星系统研究银河系早期演化 与银晕起源的极其宝贵的传世资 源.美国圣母大学天体物理系主任、 基特峰天文台前台长 Timothy Beers 教授评价称: LAMOST 贫金属星亮 源表是该研究领域一个非常重要且 具有极高价值的贡献. 基于 LAMOST 贫金属星亮源 表的后续高分辨率光谱观测与研究 工作也正在顺利进行中,并且已经 取得了一系列重要的发现. 例如,科研人员首次系统搜寻 并研究锂元素丰度异常超高的贫金 属星, 构建了目前最大的此类样本, 并首次在银河系场星中发现锂元素 丰度超高的亚巨星,向经典小质量 恒星演化模型提出了挑战;

发现了 第五颗碳氮氧钠镁等多种元素异常 超丰的超贫金属星 (金属含量不到 太阳的万分之一) , 结合超新星理论 模型研究分析,为此类天体的前身 星性质提供了重要的观测限制. 李海宁说: 贫金属星多分布在 银河系晕,表明银晕是银河系几个 成分中比较年老的成分,也就是它 形成的时间更早.但是关于银晕的 起源我们并不是很清楚,而这也正 是我们需要对大样本贫金属星进行 研究的原因. 当然, 除了利用 LAMOST 的贫 金属星样本开展研究外,中国也在 积极寻求国际合作,目前在斯巴鲁 望远镜主焦点光谱仪、 美国