中國天文學家利用郭守敬望遠鏡數據證認氮增豐貧金屬場星來源於球狀星團

中國天文學家利用美國6.5米麥哲倫望遠鏡（Magellan Clay Telescope）的高分辨率光譜，精確分析一批從郭守敬望遠鏡數據中證認的氮增豐貧金屬場星（N-rich Field Stars）的元素豐度，並結合郭守敬望遠鏡的大量巡天數據，分析發現這些氮增豐場星極可能來源於球狀星團。

傳統上認為球狀星團僅包含單一星族，所有的成員星都有相同的年齡與元素豐度。但最近幾十年的大量觀測發現幾乎所有的球狀星團包含至少兩組元素豐度不同的恆星，其中富含氮、鈉、鋁等元素的恆星稱為第二代恆星。大多數觀點認為第一代恆星造成了周圍氣體元素豐度的變化，從而導致在其中形成的第二代恆星具有更高的氮、鈉等元素的豐度，以及較低的碳、氧等元素的豐度。另一方面，在星團演化過程中，第一代恆星與第二代恆星都有部分成員逃脫星團自身的重力束縛，成為銀河系場星，第二代恆星獨特的元素豐度特徵成為我們識別它們身份的關鍵，而掌握這些數據對於我們更深入理解它們的形成機制具有重要價值。

中山大學湯柏添等人在郭守敬望遠鏡光譜數據中先後發現了上百顆氮增豐場星。中山大學俞錦程、湯柏添等人首次利用麥哲倫望遠鏡觀測的高分辨率光譜，精確測定了其中15顆氮增豐場星的20多種化學元素的豐度，並利用化學元素標籤的方法研究它們的起源，發現它們與球狀星團第二代恆星的元素特徵相似，研究團隊從而判斷它們可能來源於球狀星團。此外，俞錦程等還發現其中一顆恆星非常特殊，它的鎂、鈣、矽、鈦等元素豐度極低（上圖），與銀河系外的球狀星團化學模式相似，同時結合運動學資料，研究人員判斷這是一顆來源於河外球狀星團的恆星。

【圖、文：節錄自中國科學院國家天文台2021年6月22日新聞公佈；新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2021年5月21日出版的《天體物理學報》