????近日,華南師范大學和國家天文臺的合作研究團隊,基于LAMOST DR8低分辨率光譜數(shù)據(jù),搜尋出了12766碳超豐貧金屬星并給出了它們的恒星參數(shù),構(gòu)建了覆蓋大天區(qū)范圍的碳超豐貧金屬星樣本,彌補了目前已知碳超豐貧金屬星樣本數(shù)量的不足。這項研究對全面了解這些最古老恒星的本質(zhì)及探索宇宙中第一代恒星的性質(zhì)具有重要的科學意義。該成果已在國際天文學術(shù)期刊《天體物理學報增刊》(2025,ApJS?,277,30)發(fā)表,論文第一作者為華南師范大學碩士研究生方子玉,指導教師為李鄉(xiāng)儒教授。
????碳超豐貧金屬星是研究宇宙早期化學演化的重要“化石”。它們形成于宇宙早期,保留了第一代恒星核合成產(chǎn)物的化學信息,可以幫助我們了解宇宙早期元素合成和恒星形成過程。此外,這類恒星的特殊化學組成對探索恒星形成理論、恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化過程以及星系形成等都有重要意義。然而由于它們數(shù)量稀少,搜尋碳超豐貧金屬星是一項極有價值而有挑戰(zhàn)性的工作。

圖 1 碳超豐貧金屬星候選體的分布情況
????在這項研究中,研究團隊基于郭守敬望遠鏡(LAMOST)第八次數(shù)據(jù)發(fā)布(DR8)中的低分辨率恒星光譜來探究對碳超豐貧金屬星的搜尋工作,并提出了一種深度學習方案。該研究發(fā)現(xiàn)了 12766 顆碳超豐貧金屬星候選體并給出了這些候選體的大氣參數(shù)參(包括有效溫度、表面重力、金屬豐度)以及碳元素豐度。這些碳超豐貧金屬星候選體中有 9461 顆極貧金屬星,其金屬含量不到太陽的百分之一。

圖2 碳超豐貧金屬星候選體在貧金屬星中的比例隨著鐵豐度的降低逐漸升高
????為了檢驗基于數(shù)據(jù)驅(qū)動方法搜尋碳超豐貧金屬星的準確性,本工作進一步探索了碳超豐貧金屬星星候選體在EGP指數(shù)(刻畫CH分子帶強度)空間中的分布特點。結(jié)果表明,在 4300K<Teff<5000K且log g <=2.5以及Teff >5000K且log g <= 4.5的參數(shù)范圍內(nèi),EGP 指數(shù)與 [C/H] 呈線性相關(guān),并且與 [Fe/H] 也具有很好的相關(guān)性。這不僅驗證了使用方法的科學可靠性,同時也為后續(xù)碳超豐貧金屬星的搜尋研究提供了在特定參數(shù)空間內(nèi)的快速評估經(jīng)驗。
????隨著LAMOST巡天項目光譜數(shù)據(jù)的持續(xù)積累,基于千萬量級恒星化學豐度特征的系統(tǒng)性解析,未來有望大幅擴充碳超豐貧金屬星這類宇宙早期化石遺跡的統(tǒng)計樣本庫,更可精準鎖定具有特殊中子俘獲元素豐度模式的高價值目標,為揭示第一代恒星核合成、重構(gòu)銀河系化學演化時序、約束重元素核合成理論競爭機制等重大科學問題,提供重要的觀測依據(jù)。
???文章鏈接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/adb30a