1 / 30

LAMOST 与银河系疏散星团研究

江西 井冈山 2005 年 4 月 27-29 日. LAMOST 与银河系疏散星团研究. 陈力 侯金良 中国科学院上海天文台. 星团与银河系结构和演化. ▲ 星团的研究 ▲ 恒星统计分布 ▲ 气体的分布. 银河系结构和演化. 1. 球状星团  银晕 的形成和演化 2. 疏散星团  银盘 的形成和演化. 两个重要探针.  空间 分布和运动学性质  金属丰度特征  不同区域的年龄特征  初始质量函数. 银河系结构和化学演化. 疏散星团对研究银盘结构和演化的重要性.

hosea
Download Presentation

LAMOST 与银河系疏散星团研究

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 江西 井冈山 2005年4月27-29日 LAMOST与银河系疏散星团研究 陈力 侯金良 中国科学院上海天文台

  2. 星团与银河系结构和演化 ▲ 星团的研究 ▲ 恒星统计分布 ▲ 气体的分布 银河系结构和演化 1. 球状星团  银晕的形成和演化 2. 疏散星团  银盘的形成和演化 两个重要探针  空间分布和运动学性质  金属丰度特征  不同区域的年龄特征  初始质量函数 银河系结构和化学演化

  3. 疏散星团对研究银盘结构和演化的重要性 • 银盘－大部分重子物质(角动量)之所在 • 疏散星团  (巨分子云) 大多数盘星诞生之地 原银河系重子特性的信息 恒星动力学方法回溯 元素丰度(时、空)分布 金属度分布化学演化 空间分布动力学效应 (不同年龄)疏散星团

  4. 疏散星团对研究银盘结构和演化的重要性 同场星比较,疏散星团的主要优点在于: • 它们目前的位置同其形成时相比变化相对较小 • 年龄测定比较可靠 • 可以观测到很远的距离 • 红化相对比较容易确定 • 金属丰度可以比较精确的测定 利用疏散星团样本的金属丰度,年龄,位置和运动学特征是研究银盘形成和演化的主要手段之一  探索星系盘形成和演化的机制

  5. 疏散星团研究可能在以下方面做出贡献 ( I ) 1. 关于星系盘形成的从内向外(inside-out)内落模型 ▲ 模型预言: 内银盘的星际介质将比外银盘的要年老, 同时化学丰度也更高. 即存在年龄和丰度梯度. ▲ 选择内银盘和外银盘两组合适的疏散星团样本进行 丰度和年龄的观测可以来验证这一预言. 银盘的丰度梯度和年龄梯度 2. 疏散星团作为星系并合事件的示踪者 (空间分布、运动、金属及年龄综合统计性质) 比如：Sgr stream,GASS

  6. 疏散星团研究可能在以下方面做出贡献 ( II ) 3. 银盘年龄的测定, 银盘年龄 -- 金属丰度关系(AMR) ▲ 最老年疏散星团的年龄可以反映银盘的年龄 ▲ 疏散星团与场星AMR的比较, AMR弥散的本质 4. 年轻星团：正在星云中形成的年轻星团，大部分疏散星 团(盘星)都历经此过程而来，恒星形成的“基地” 许 多有关盘星族形成与早期演化的基本问题(如IMF的形式 与普适性等)

  7. 疏散星团研究可能在以下方面做出贡献 ( III ) 5. 星团中的双星和蓝离散星问题 ▲ 老年疏散星团中双星可能占到20%到50%, 这对疏散 星团年龄的估计会产生一定的影响(主序加宽) ▲ 星团中的蓝离散星发生的频率与星团类型的关系怎样? ▲ 对星团的颜色--光度图的影响如何? 这也会影响到 星团年龄的确定(主序转折点的确定). ▲ 蓝离散星成员慨率的确定 需要视向速度资料

  8. 疏散星团研究可能在以下方面做出贡献 ( IV ) 6. 其它一些具有统计意义的内容 ▲ 与丰度有关的: 垂直银道面的金属丰度梯度问题? ▲ 与年龄有关的: 星团的年龄分布 最年老疏散星团与最年轻球状星团年龄的比较 ▲ 恒星在星团中的演化是否会产生星团化学丰度的 不均匀性 ?

  9. 银盘金属丰度梯度 太阳附近F、G型星 -0.076 -0.075 -0.099 0.028 疏散星团样本 Chen, et al. 2003

  10. Age-Metallicity-Relation 太阳附近F、G型星 AMR for 118 OCs Corrected for radial gradient

  11. 疏散星团样本目前的现状 银河系疏散星团样本情况(截至2005年3月): Number of clusters: 1632 with Distances: 771 (47.24%) with Reddening: 753 (46.14%) with Ages: 629 (38.54%) with Dist,Redd. and Ages: 615 (37.68%) with Proper motions: 609 (37.32%) with Radial velocities: 234 (14.34%) with P.Motions + RVs: 219 (13.42%) with Dist,Ages,PM and RVs ： 217 (13.29%) with Abundances: 133 ( 8.15%)

  12. 疏散星团观测样本在银盘上的空间分布 • 二维分布 • a.按银经分布：0和180度左右较少，90和270度左右较多，与银盘结构有关 • (如旋臂，消光物质分布等)； • b.按银纬分布：集中于±15度之间。 银经分布直方图 银纬分布直方图

  13. 2．空间分布 a. (受观测范围限制)年轻星团相对太阳接近对称分布；80%的年老星团 Rgc>8.5kpc (7kpc内有近20个) 银盘上的投影(x,y)分布情况 银心距直方图

  14. b. 大部分星团较年轻(<0.8 Gyr)，银面距标高～57pc； 年老星团银面距标高～354pc 不同年老疏散星团的银面距标高

  15. LAMOST: 观测能力 Vlim=16.5 (SNR=100, 积分时间=1H)  for F/G stars, ~d=4 kpc for OCs, ~d>10 kpc R=6000~15000  for Vr~5 km/s for [M/H]~0.1dex

  16. 典型疏散星团HR图

  17. Distances reachable for different types of stars (Av=0)  疏散星团: Dsun~10kpc Hu&Zhao 2003

  18. Model star count /d2（Gilmore & Zeillik 2000）

  19. LAMOST: 观测限制 • 视场 < 20deg2, • 数密度 ~ 400-600/deg2 • -20<δ<85 天顶距 z < 60 deg

  20. LAMOST: 疏散星团观测建议 LOCSS-- LAMOST Open Clusters Spectroscopic Survey (利用LAMOST作疏散星团天区的恒星样本巡天) (视星等完备R~16) • 样本选择: • 兴隆地理纬度～40d，取天顶距 z< 60d  δ> -20d 星团数～800。 • 去除直径过大(> 4-5d) 或过小 (< 0.2d) 星团数～684 • 星团观测范围：多数0.5×0.5d~1d×1d，少数～2d×2d

  21. 680个疏散星团(δ> -20d )－赤道坐标

  22. 680个疏散星团(δ> -20d )－银道坐标

  23. 银盘附近疏散星团分布密度

  24. N~3000, F=1d×1d  相邻星象~1角分 疏散星团天区恒星数密度随星等的变化

  25. 问题 ！ LAMOST－－1平方度内可放多少根光纤(400,800,1000) ？ • 假定： • 每晚观测一个星团(实际在低银纬处20平方度平均可有4个) • 星团观测天区1d×1d，恒星数～3000； • 每晚观测3次，每次1000颗(？？)同时观测 • 每年完成100～150个星团

  26. ～600个疏散星团天区105～106数量级的恒星 • 视向速度Vr • 金属丰度 成果与意义 视向速度： 疏散星团天区成员判定(不受距离限制) # 运动&动力学研究(结合近距星团的自行成员更好) # 星团HR图(结合2MASS测光数据)  年龄，距离，…… 金属丰度： # 径向分布(结合距离参数) # 梯度演化(结合年龄参数) # AMR……

  27. 样本中已有距离，年龄，金属参数情况 ~ From total of ~680 OCs N~350 N~300 N~70

  28. LAMOST观测结果 星团距离、年龄、金属、速度等: • 样本数大幅增加，更趋完备； • 可靠性提高(经过运动学成员判定，结合HR图)； • 尤其预期新获得大量远距及老年星团物理性质 •  提供银盘形成和演化的重要观测基础和关键性的模型约束

  29. 选择十几个左右星团目标 试观测： • 距离范围 • 年龄范围 • 空间大小 • 金属丰度 • “比较”星团

  30. Example Name Alpha(J2000.0)Delta L(J2000.0)B Dsun Dgc Z Age Note h m s d ' " d d pc kpc pc Gyr Berkeley 17 05 20 36 +30 36 00 175.6462 -03.6479 2700 11.19 -172 12.023 oldest King 2 00 51 00 +58 11 00 122.8741 -04.6884 5750 12.58 -470 6.026 no M&Vr Berkeley 20 05 32 37 +00 11 18 203.4833 -17.3727 8400 16.36 -2508 6.026 NGC 6791 19 20 53 +37 46 18 69.9585 +10.9037 5853 8.55 1107 4.395 NGC 2682 08 51 18 +11 48 00 215.6961 +31.8964 908 9.15 480 2.564 NGC 7789 23 57 24 +56 42 30 115.5320 -05.3850 2337 9.73 -219 1.718 NGC 2420 07 38 23 +21 34 24 198.1072 +19.6341 3085 11.35 1037 1.117 Berkeley 29 06 53 18 +16 55 00 197.9835 +08.0248 14871 23.05 2076 1.059 most dist，no Vr Bochum 1 06 25 25 +19 46 00 192.4312 +03.4008 2803 11.25 166 0.005 no M&Vr Bochum 2 06 48 54 +00 23 00 212.3015 -00.3897 2661 10.84 -18 0.005 no M NGC 1893 05 22 44 +33 24 42 173.5850 -01.6804 6000 14.48 -176 0.003 no M NGC 2244 06 31 55 +04 56 30 206.3059 -02.0719 1445 9.82 -52 0.008 no M NGC 2264 06 40 58 +09 53 42 202.9358 +02.1959 667 9.12 26 0.009 NGC 6823 19 43 09 +23 18 00 59.4019 -00.1441 1893 7.71 -5 0.007 no M Dolidze 25 06 45 06 +00 18 00 211.9423 -01.2732 6304 14.24 -140 0.007 no M King 6 03 28 06 +56 27 00 143.3607 -00.0765 871 9.21 -1 0.251 noVr NGC 1245 03 14 42 +47 14 12 146.6474 -08.9309 2876 10.99 -446 0.506 no Vr NGC 2099 05 52 18 +32 33 12 177.6354 +03.0915 1383 9.88 75 0.347 NGC 2281 06 48 17 +41 04 42 174.9014 +16.8813 558 9.03 162 0.358 noVr …. ….. ….. ……

More Related