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银河系有了新“画像” 数说LAMOST一期光谱巡天成果
发布:haige__   时间:2018/8/8 23:59:21   阅读:921 
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LAMOST先导巡天和一期巡天天区覆盖 ( 国家天文台供图 )

新华网北京8月7日(王莹)记者从中国科学院国家天文台获悉,由其管理和运行的大科学装置郭守敬望远镜(LAMOST)已完成一期光谱巡天观测,共发布光谱901万条,是世界上其他巡天项目发布光谱数总和的1.8倍,其中高质量光谱(信噪比大于10)777万条,确定534万组恒星光谱参数。一批利用LAMOST数据的大样本优势发现的新天文成果为公众了解宇宙提供全新视角。

银盘半径增大一倍 银河系有了新“画像”

中国科学院国家天文台研究员刘超介绍,利用LAMOST数据的大样本优势,银河系的银盘半径已被两次刷新,从2017年发现增大25%(从5万光年到6.2万光年),到2018年增大到一倍(10万光年),这一成果使天文学家重新审视星系形成及宇宙演化的一般规律。同时,利用LAMOST取得的海量大数据,科研人员确立了银河系晕为内扁外圆的结构,这一清晰的证据推翻了前人关于恒星晕是一个轴比不变的扁球体的猜测,对于理解银河系恒星晕的形成历史和演化提出了新的挑战。
银河系银盘半径大小变化示意图(国家天文台供图)

近几年,暗物质引发公众普遍关注。LAMOST运行和发展中心主任赵刚研究员介绍,暗物质占星系总质量的90%以上,但大多数分布很弥散,在太阳所在位置处暗物质所占比例非常低。“这就给我们直接探测暗物质带来了巨大困难。利用LAMOST数据对太阳附近的暗物质密度进行了重新估算。这对寻找暗物质粒子、理解暗物质在银河系中分布具有重要意义”,他解释到。

此外,记者了解到,科学家利用LAMOST数据计算出迄今为止最为精确的银河系外盘旋转曲线并构建了银河系的质量模型,估算出银河系的质量和太阳邻域暗物质密度。同时,在运动学空间发现7个源自银河系并合过程的新星流,占国际同类发现总数的一半;在化学空间发现了33颗丰度不同于普通恒星的“低α丰度恒星”,是国际同类发现总数的两倍,这为在运动学和化学空间发现银河系并合形成增添了新证据。

精确估算上百万颗恒星年龄 发现新的太阳系外行星族群

赵刚研究员介绍,利用LAMOST取得的大数据样本,科学家在恒星物理方面,也获得一批新成果,包括精确估算上百万颗恒星的年龄,使具有精确年龄的恒星样本增加了一千倍,为银河系演化研究提供了基础数据。测量近6000颗类太阳恒星的磁活动指数,发现太阳具有与超级耀斑恒星相当的磁活动水平,证实太阳有爆发超级耀斑的可能。

同时,首次测量了近700颗系外行星的轨道偏心率和倾角,发现约八成的行星轨道都如同太阳系的近圆形轨道,表明太阳系在宇宙中并不是一个特例而是具有一定代表性的,在某种程度上增强了人类寻找另一个地球和地外生命的信心。
 
热木星和热海星示意图(国家天文台供图)

记者了解到,科研人员利用LAMOST数据还发现了一类新的太阳系外行星族群——热海星,它们与热木星有几个相同的标志特征,这一发现为揭开热木星和其它短周期行星起源提供了关键的线索和崭新的研究方向。

发现万余颗贫金属星 构建目前世界最大的宇宙化石样本

年老的贫金属星就像宇宙“化石”一样记录了宇宙化学演化的最初历史,对它们的分析,可以实现对第一代恒星和早期宇宙本质的“恒星考古”。国家天文台副研究员李海宁介绍说,在LAMOST光谱中已发现了万余颗金属含量低于太阳百分之一乃至万分之一的贫金属星,构建了目前世界上最大的、适合现有大望远镜跟踪观测的宇宙化石样本。同时,发现了一批极其稀有的、锂元素丰度超过正常值上百倍的小质量贫金属星,对其结构和演化提供全新的理论研究视角。

白矮星是绝大多数恒星最终演化的产物,它是一种大小如地球,质量却如太阳一般的奇特天体。利用LAMOST“光谱工厂”的优势,科学家发现了大量不同种类的白矮星,LAMOST也由此被誉为“白矮星猎手”。在LAMOST近千万光谱中,科学家还发现了五颗超高速星。据介绍,目前世界上已证认的超高速星仅有20余颗,这些超高速星为深入研究速度很高,最终能够脱离银河系引力束缚,“逃离”银河系的恒星的形成机制提供了重要的样本。

此外,据LAMOST运行和发展中心常务副主任赵永恒研究员介绍,在LAMOST光谱中,科学家已发现了1.2万余颗类星体,他们的平均红移为1.5,最高红移为5。类星体是银河系外发光巨大的遥远天体,其能源来自于其中心超大质量黑洞所吸积周围物质释放的巨大引力能,是研究遥远宇宙的重要探针。此次发现的这些类星体将对大样本类星体的统计研究提供重要帮助。
银河系下的LAMOST (国家天文台供图)

LAMOST是我国科学家自主创新研制的一架主动反射施密特天文望远镜。它突破了天文望远镜大口径与大视场难以兼得的瓶颈,是世界上口径最大的大视场望远镜。在银河系大规模光谱巡天方面,LAMOST首次实现了天区覆盖、巡天体积、采样密度及统计完备性等方面的重大突破,填补了中国大型天文基础数据的空白,为开展银河系特别是银盘的系统研究提供了重要样本。

来源:新华网
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