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银河系的结构研究

银河系的结构研究. LAMOST 在天文学前沿研究上的能力. 国家天文台 胡景耀 赵永恒. 2003 年 2 月. 课题意义. 当前星系演化的研究是作为天文学研究的重点。 银河系作为最近的星系，对它的研究有如太阳对恒星的研究。 Merge 作为星系演化的主要过程一，在银河系中寻找 Merge 的痕迹对星系演化研究有关键的意义。 SLOAN 找到的 Sagittarius dwarf galaxy 被银河系吞噬的痕迹是对星系演化研究的一个重大贡献。 太阳附近有一由年轻恒星及星际物质组成的 Gould 带，它在银河系演化中所处的角色？.

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  1. 银河系的结构研究 LAMOST在天文学前沿研究上的能力 国家天文台 胡景耀 赵永恒 2003年2月

  2. 课题意义 • 当前星系演化的研究是作为天文学研究的重点。 • 银河系作为最近的星系，对它的研究有如太阳对恒星的研究。 • Merge作为星系演化的主要过程一，在银河系中寻找Merge的痕迹对星系演化研究有关键的意义。 • SLOAN找到的Sagittarius dwarf galaxy被银河系吞噬的痕迹是对星系演化研究的一个重大贡献。 • 太阳附近有一由年轻恒星及星际物质组成的Gould带，它在银河系演化中所处的角色？

  3. LAMOST在银河系研究中的作用 Ⅰ. LAMOST的功力 我们取1/2光纤模式(△λ=2.5 Å/piexl) 总效率为0.02 积分时间为3600s D=400cm 要求S/N≥100,则有 mv≤16.5,对 b ~ 60º,□º有300个源，很适合LAMOST作巡天。

  4. 光谱型 Mv m－M d (kpc) 假定Av=0 矮 星 A0 0.6 15.9 15.1 A5 1.9 14.6 8.3 F0 2.7 13.8 5.8 F5 3.5 13 4.0 G0 4.4 12.1 2.6 G5 5.1 11.4 1.9 巨 星 G5 0.9 15.6 13.2 K0 0.7 15.8 14.4 K5 -0.2 16.7 21.9 1.它可达到的空间范围

  5. Gould 带 Cross-section of Gould's belt as revealed by yound stars. The Sun is at centre, the galactic center is toward the right, and the disk midplane lies along the X-axis.

  6. 2.可获得的信息： Mk 分类 ±0.2 Vr ±20km/s [Fe/H] ±0.2 并可找出特殊恒星为碳星、Mira和RR Lyrae等 (与SLOAN 、2MASS 联合)

  7. Mk分类 + Vr 使用标准星模板，用软件求出最佳分类和Vr值. 参阅 (Li, J.-Z;Hu,J,-y AcAps 19,291,1999)

  8. [Fe/H] 1.利用SLOAN的多色测光确定它的光谱型(参照Mk分类)然后根据标准星得出的Wλ (CaII)/ Wλ ( H) 上述关系正在用 2.16 米望远镜对150个不同[Fe/H]的A型星观测作出，并且将推广到正常矮星。

  9. 2.或者利用ΔS来求[Fe/H] 参阅： ApJs, 103,183,1996 ApJs, 92,271,1994 AJ, 101,2168,1991 3.Caby方法 参阅： AJ, 119, 1824, 2000 AJ , 112, 5, 1996

  10. II. 科学目标. 1.Sagittarius dwarf galaxy 与银河系。 Ibata,Gilmore&Irwin(1994,1995)根据UK Schmidt 底片上在银心方向找K、M巨星的候选体，后随的光谱观测发现它们大多有很大的Vr弥散，然而在l=5,b=-15º方向的巨星真速度大致为Vr~+150km/s,与厚盘或bulge的概念不一致。 这些星被认为属于一个新的 Local group中的小星系，即Sagittarius dwarf,它的距离根据RR Lyrae确定为~24kpc,它是一个椭球，但它延伸到34º之外，表明它已被银河系的潮汐力拉出一条来。被银河系潮汐力作用的另外两个观测证据是：1.它的巨星与Bulge的Vr不一样。2.发现有5个碳星(Bulge 是非常稀少的)，其后认为球状星团M54，Ter7,Arp2,Terδ是与它有关，而Pal2和Pal12可能已经被拉出来了。

  11. 成员星的速度弥散~11.4km/s,它的球状星团与RGC>80kpc的相似，它的金属丰度范围为：－1.58≤[Fe/H]≤－0.71，年龄为~10Gyr(大规模恒星形成在7Gyr，小规模的延续到109yr) ,RR Lyrae大约有109年，气体被SN吹跑了。 ◆ 目前利用60cm望远镜和216正在对SLOAN发现的高银纬的RR Lyrae星作证认、光变和光谱研究。

  12. 2.银河系和Local group成员之间的关系

  13. 3.Gould带的研究 • J.Herschel发现最亮的星在银道上分布不对称 (Gould带上亮于5.25m的年轻星(B型)的分布如图所示。)

  14. 1874 B.Gould 亮星的分布与银道成20º，亮星往往是年轻星，如 ≤15Myr ，它们分布在Gould带。而太阳附近的矮星没有不对称。小质量年轻星(ROSAT源)也在Gould带(图1)。分子云和OB星协也在Gould带(图2) 图1. 全天~8600被ROSAT证认的低质量x-ray源。 图2.黑色圈为OB星协，灰色圈为分子云。

  15. Gould带的起源认为是~15SNe爆炸产生(图3)，现在它的半长轴是~360pc，半短轴~ 210 pc,其中心离太阳~170pc,在(l,b)~(130º,-15º)的方向(在仙女座的方向)超新星若在那个中心有－14---- －15等，比满月还亮!! (图3)

  16. 我们可以利用ROSAT,2MASS等选出一批Gould带的成员星(Age≤6×107yrs)研究它们的运动，得出Gould带的更精确的结构。我们可以利用ROSAT,2MASS等选出一批Gould带的成员星(Age≤6×107yrs)研究它们的运动，得出Gould带的更精确的结构。

  17. 4.高银纬星际物质的研究 高银纬存在半透明尘埃云，红外卷云等，它们的Av是多少，结构如何？可以从红外和数星的办法求出。

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