近日,意大利卡塔尼亞天文臺(tái)Antonio Frasca教授與北京師范大學(xué)付建寧教授等團(tuán)隊(duì)合作,利用LAMOST第11次數(shù)據(jù)發(fā)布(DR11)的中分辨率光譜,對(duì)著名年輕疏散星團(tuán)——昴星團(tuán)中的283顆晚型成員星進(jìn)行了系統(tǒng)研究,取得重要進(jìn)展。該研究以“LAMOST medium-resolution observations of the Pleiades”為題,發(fā)表在國(guó)際著名天文期刊《Astronomy and Astrophysics》。Frasca教授為論文的第一及通訊作者,北京師范大學(xué)張嘉怡碩士為第二作者,付建寧教授為合作作者。
昴星團(tuán)是銀河系中距離地球最近的年輕疏散星團(tuán)之一,年齡約為100Myr,其成員星大多處于穩(wěn)定核聚變階段,是研究類(lèi)太陽(yáng)恒星在星團(tuán)環(huán)境中演化的關(guān)鍵對(duì)象。該研究通過(guò)將昴星團(tuán)星表與LAMOST DR11星表交叉匹配,基于ROTFIT代碼分析了1581條LAMOST中分辨率光譜,最終為283顆恒星測(cè)定了有效溫度(Teff)、表面重力(log?g)、金屬豐度([Fe/H])、視向速度(RV)及投影自轉(zhuǎn)速度(v?sin?i)。結(jié)果顯示,這些恒星的RV分布峰值約為5.0 km/s,平均金屬豐度接近太陽(yáng)值([Fe/H]=?0.03±0.06)。
同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)測(cè)量Hα發(fā)射線(xiàn)和Li?I 6708 ?吸收線(xiàn)的等值寬度,探討了目標(biāo)星的色球?qū)踊顒?dòng)與鋰豐度特征。結(jié)果表明,所有目標(biāo)星均展現(xiàn)出與年輕星團(tuán)一致的活動(dòng)水平,而Teff低于6500 K的恒星表現(xiàn)尤為顯著?;阡囄站€(xiàn)的測(cè)量,估計(jì)昴星團(tuán)的年齡為118±6 Myr,與目前廣泛接受的結(jié)果一致。在自轉(zhuǎn)研究方面,研究人員利用TESS數(shù)據(jù)測(cè)得89顆目標(biāo)星的自轉(zhuǎn)周期,從而進(jìn)一步分析了Hα發(fā)射強(qiáng)度與自轉(zhuǎn)周期及Rossby數(shù)(Ro)之間的關(guān)系。結(jié)果顯示,即便在高飽和區(qū)(Ro ? 0.21),Hα發(fā)射強(qiáng)度仍可能隨Ro減小而略有增強(qiáng),說(shuō)明恒星活動(dòng)可能受到更復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制影響,如下圖所示。

左:本研究與文獻(xiàn)中恒星自轉(zhuǎn)周期的對(duì)比。黑色虛線(xiàn)表示理想的一致性關(guān)系,綠色和紫色虛線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)斜率為0.5和2的參考關(guān)系。差異顯著的恒星以方框標(biāo)注。 右:Hα相對(duì)輻射強(qiáng)度與 Rossby 數(shù)的關(guān)系。紅色虛線(xiàn)為經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,青色實(shí)線(xiàn)為本研究中冷星飽和區(qū)域擬合結(jié)果。
此外,通過(guò)多歷元RV變化分析,研究團(tuán)隊(duì)識(shí)別出39顆單譜雙星(SB1)和10顆雙譜雙星(SB2)候選體,包括多個(gè)新發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。其中,QQ Tau被首次確認(rèn)為SB2候選體,并獲得了其RV軌道解。
本研究不僅深化了對(duì)年輕恒星自轉(zhuǎn)與磁活動(dòng)關(guān)系的理解,也凸顯了高質(zhì)量光譜數(shù)據(jù)在恒星物理研究中的核心作用。所獲結(jié)果為今后的相關(guān)研究提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),并為構(gòu)建恒星活動(dòng)與演化理論模型提供了重要參考,有助于揭示自轉(zhuǎn)、磁活動(dòng)與鋰豐度之間復(fù)雜的相互作用機(jī)制。
該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)(項(xiàng)目號(hào):12090040、12090042、12427804)、中國(guó)載人航天工程及中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)(ZYYD2025QY27)項(xiàng)目的資助。