用 A-type 恒星 (RR Lyrae) 作探针研究

国家天文台　 吴 潮

2003 年 3 月

National Observatory Wuchao 2003.2National Observatory Wuchao 2003.2

1. 银河系的形成是星系碰撞与吞并的结果，尤其在重子晕上能找到相关证据。数值模拟重子晕吸积 100 个伴随星系而形成晕的情况如图所示：

(A) 曲线表示不同的伴随星系留下的痕迹

(B) 同一痕迹在不同坐标下的表示。

存在于星系晕中的星系吞并时留下的历史遗迹能通过测量它们的运动和丰度属性来进行鉴别。

2. 关于 RR Lyrae ：

RR Lyrae 是 A 型变星属巨星支，是小质量恒星的演化结果位于 HR 图中的较窄的水平分支上。具有几乎相同的绝对星等。其基本属性如下 :

Period 0.2—1.1days <Mv> +0.6±0.2(metal-poor stars) <Te> 7400K—6100K <log g> 2.5—3.0 [Fe/H] 0.0-- 2.5 Mass ≈0.7 M﹣ ⊙

Radius ≈4—6 M⊙

Teff:6100-7400KMv:04—0.8

RR Lyrae 在 HR 图中的位置如下：

故 RR Lyrae 作为探针有如下优点：(1) 大振幅短周期，易于观测；(2) 标准烛光，容易标定晕的三维结构；(3) 小质量星的演化结果，所以年龄较大 (>9Gyrs) 。同时较大的空间速度范围 (-50km/s----250km/s), 以及从太阳附近到远处晕的金属丰度的梯度都包含着银河系结构与演化的动力学与化学演化的信息。(4) 广泛的分布：现在已知 7000 颗场星、 1990 颗球状星团中星，预计整个银河系有 100 000 颗晕星。特别像Sloan 多色巡天可以将 RR Lyrae 搜索范围扩充到>50kpc ，有利于研究银河系晕的结构和演化。

1. Sloan 的最近结果 : Sloan 对高银纬的 A 型星观测发现一批 RR Lyrae 候选星具有分层结构，可能是银河系晕流的遗迹（源的位置： -1.2687 < Dec < 1.2 ， 205 < RA < 230. ）。以下是 Sloan的发现：

1)  1 < g* - r* < 0.4,    振幅：|g`|>0.15,|r`|>0.15 |g`|>|r`| u* － g*<0.8 分 出QSOs得到 186 颗，2)  再根据： 1<u* － g*<1.5 -0.1<g* － r*<0.4 -0.2<r* － i*<0.2 -0.2<i* － z*<0.2得到 148 颗候选星，对此候选星分析如右图。发现存在团块结构，这可能是晕流的径迹

Clump:1) V0≈19.1 R~48kpc 2) V0≈17.5 R~23kpc 3) V0≈15.9 R~11kpc

2.Sloan 所得 RRs 仅是小天区 (100 deg2) ，并且是初步分析得出的候选星而不是肯定它是 RR Lyrae 变星。我们计划对其候选星测光，对它们的 RR Lyrae 变星候选体作肯定，测出光变曲线定出有效温度 Teff 化学丰度 Z 和视向速度Vr 最后进行归类统计分析，期望得出更详细更精确的结果。同时我们与 Sloan 合作期待后继释放数据的处理，以获得大空间大样本的数据。

为 LAMOST 的科学目标做出一定的经验储备。

找出在低色散条件下最有效的测定丰度方法与有效温度的方法，这对于 LAMOST 的同样低色散情况所做的观测具有重要意义。

LAMOST 相关指标：

1. 光谱分辨率：

R=1000 及 2000 　在 500nm 处分别为 0.5nm 及0.25nm

2. 波长覆盖 : 370nm—900nm

1. 利 用 多 色 测 光 确 定 Teff ， 通 过 谱 线 的 等 值宽度Wλ(CaII) 和 Wλ(H) 测定丰度。我们正在用 216 对一批～ 150 颗已知丰度、有效温度、视向速度的 A 型星的观测 (100Å/mm) ，期望得出更有效的方法。

2. ΔS 方法 : ΔS=10[Sp(H)-Sp(K)]

[Fe/H]= -0.408-0.158ΔS [Zinn and West (1984) ]

3. Caby 方法 : hk=(Ca － b) － (b

－ y) (b － y) ~ 0.15

[Fe/H]=8.11(±0.60)hk －3.37( ±0.2)

(b － y) ~ 0.30

[Fe/H]=6.44(±0.50)hk －3.36( ±0.15)

1.由数值模拟可知，由于恒星晕密度低，由 Merge 留下的径迹流大约占 10% 天区。

意味着径迹流弥散意味着径迹流弥散在在 4000□4000□ºº 的天区的天区

2. RR Lyrae2. RR Lyrae星的 广泛分星的 广泛分布使我们的观布使我们的观测变得可能而测变得可能而有意义！！有意义！！

3.BATC3.BATC 是否是否可以用来寻可以用来寻找高银纬的找高银纬的RR LyraeRR Lyrae