中國天文學家利用郭守敬望遠鏡數據獲取三十萬顆M型矮星的基本參數

中國科學院國家天文台博士研究生李佳東和劉超研究員等人利用郭守敬望遠鏡光譜數據和蓋亞（Gaia）數據，估計約三十萬顆M型矮星的恆星參數（有效溫度和金屬豐度），提供了到目前為止最大的M矮星參數星表。

M矮星是一類顏色偏紅的小質量恆星。這類恆星身材微小，發出的星光也非常暗弱，對這類恆星的觀測和研究很不透徹。M矮星的質量僅為太陽的0.1至0.6倍，光度大多數不足太陽的十分之幾，溫度也遠比太陽的溫度低（約三千至四千K）。但由於它們生命超過宇宙年齡，可以體現大部分年齡的星族特徵，是非常重要的星族研究樣本，所以M矮星是研究恆星物理以及星系演化的活化石。除此之外，這類恆星也是搜尋系外宜居行星的主力恆星類型。

根據科學家現在對銀河系的研究結果，這類小質量恆星的數量約佔銀河系恆星總數的七成，數量非常龐大。通過研究這些小質量恆星的質量分佈，以及恆星的質量分佈是否隨著環境變化，我們可以更好理解恆星形成和星系演化等問題，甚至可以幫助我們更深入了解觀測不到的星系中的質量裡，到底存在多少無法看見的小質量暗弱天體。

該工作使用了阿帕奇點天文台銀河演化實驗（Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment，簡寫 APOGEE）巡天項目的恆星參數星表和型恆星大氣模型，採用章博博士、劉超研究員等人提出的同時定位與地圖構建（Simultaneous Localization And Mapping，簡寫 SLAM）算法精確測量了約三十萬顆郭守敬望遠鏡觀測的M矮星的有效溫度和金屬豐度。對於訊噪比高於五十的恆星，該工作給出的有效溫度精度約五十K（Kelvin，溫度單位），金屬豐度約0.12dex（金屬量單位）。經與其他不同巡天項目的恆星參數進行對比，發現具有很好的一致性。此外，金屬豐度的準確度也在疏散星團、寬距雙星樣本中得到了非常好的驗證。該工作為研究銀河系及多星族的演化、系外行星的搜索以及初始質量函數等領域的研究提供了重要的大樣本。

【圖：歐洲太空總署；文：節錄自中國科學院國家天文台年月日新聞公佈；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在2021年1月30日出版的arXiv 論文預印本網站