中國用郭守敬望遠鏡數據構建最大亞矮星星表

中國科學院國家天文台基於郭守敬望遠鏡數據建立至今為止最大的M型亞矮星（subdwarf）星表，並對M型亞矮星的大氣參數和運動學特性進行研究，提出證認MK分類系統中光度分類為VI型的亞矮星的參數條件，並分析具有不同運動學屬性的亞矮星的參數分佈特點。

M型亞矮星是甚小質量恆星中的貧金屬成員，由於它們的壽命長於哈勃年齡（宇宙完全按線性膨脹時的年齡），是銀河系結構和化學增豐史的重要示踪體（Tracer）。與銀盤上數量最多的恆星成員矮星不同，亞矮星在太陽附近非常稀少，並且其運動學特徵與盤矮星有較大差異，屬於年老銀河系星族。團隊從郭守敬望遠鏡發佈的DR7數據中篩選出四千餘條亞矮星光譜，結合來自史隆數碼化巡天（Sloan Digital Sky Survey）的數據，建立一個有史以來最大的具有光譜數據的亞矮星樣本，並對其參數和運動學特性進行研究和分析。

通過擬合理論大氣模型光譜，該團隊得到該亞矮星樣本的大氣參數，並結合來自蓋亞（Gaia）DR2的測光和自行數據，在顏色-絕對星等圖和約減自行圖中對該樣本的表現與大氣參數之間的關係進行了探索。結果顯示，遠離主序的亞矮星具有最高的表面重力和最低的金屬豐度，並表現出顯著的暈族運動學特徵，符合在MK分類系統中光度型VI的定義，是真正意義上的亞矮星。與此相反，僅具有較低的金屬豐度但表面重力與矮星相近的部分亞矮星在圖上幾乎完全與主序帶重合，並且沒有表現出任何亞矮星的典型特徵。該團隊認為，中度貧金屬星中包含了貧金屬盤矮星和亞矮星兩種成分，從證認的角度而言，更大的表面重力是將亞矮星從中區分出來的必要條件。

基於蓋亞DR2數據，該團隊計算了亞矮星樣本的銀河系運動坐標系（U, V, W）上的空間速度分量及其彌散，並將樣本按照參數和運動學特性分別分組進行了進一步分析。結果顯示，在太陽附近採樣的本地銀河系暈族亞矮星具有高重力和不明顯的雙峰金屬豐度分佈，並且有一部分具有圍繞銀河系旋轉的順行軌道。其餘的亞矮星則部分屬於厚盤成分，同時有很大一部分與薄盤、中度貧金屬星雜亂地混合在一起。進一步的研究或能揭開銀河系的演化歷史，這需要每顆單星的軌道和更精確的參數，並確保去除選擇效應、多體系統和參數耦合造成的污染。

這個基於大樣本的研究十分重要，其構建的星表對於天文界而言是寶貴的資源，並且研究結果發現存在一個單獨的M矮星星族，這十分有趣，值得進一步地研究。

【圖、文：節錄自中國科學院國家天文台2021年6月23日新聞公佈；新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2021年2月18日出版的《天體物理學報》