近日,意大利卡塔尼亞天文臺Antonio Frasca教授與北京師范大學付建寧教授等團隊合作,利用LAMOST第11次數(shù)據(jù)發(fā)布(DR11)的中分辨率光譜,對著名年輕疏散星團——昴星團中的283顆晚型成員星進行了系統(tǒng)研究,取得重要進展。該研究以“LAMOST medium-resolution observations of the Pleiades”為題,發(fā)表在國際著名天文期刊《Astronomy and Astrophysics》。Frasca教授為論文的第一及通訊作者,北京師范大學張嘉怡碩士為第二作者,付建寧教授為合作作者。
昴星團是銀河系中距離地球最近的年輕疏散星團之一,年齡約為100Myr,其成員星大多處于穩(wěn)定核聚變階段,是研究類太陽恒星在星團環(huán)境中演化的關(guān)鍵對象。該研究通過將昴星團星表與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值([Fe/H]=?0.03±0.06)。
同時,研究團隊通過測量Hα發(fā)射線和Li?I 6708 ?吸收線的等值寬度,探討了目標星的色球?qū)踊顒优c鋰豐度特征。結(jié)果表明,所有目標星均展現(xiàn)出與年輕星團一致的活動水平,而Teff低于6500 K的恒星表現(xiàn)尤為顯著?;阡囄站€的測量,估計昴星團的年齡為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)測得89顆目標星的自轉(zhuǎn)周期,從而進一步分析了Hα發(fā)射強度與自轉(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)射強度仍可能隨Ro減小而略有增強,說明恒星活動可能受到更復(fù)雜的調(diào)控機制影響,如下圖所示。

左:本研究與文獻中恒星自轉(zhuǎn)周期的對比。黑色虛線表示理想的一致性關(guān)系,綠色和紫色虛線分別對應(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注。 右:Hα相對輻射強度與 Rossby 數(shù)的關(guān)系。紅色虛線為經(jīng)驗關(guān)系,青色實線為本研究中冷星飽和區(qū)域擬合結(jié)果。
此外,通過多歷元RV變化分析,研究團隊識別出39顆單譜雙星(SB1)和10顆雙譜雙星(SB2)候選體,包括多個新發(fā)現(xiàn)目標。其中,QQ Tau被首次確認為SB2候選體,并獲得了其RV軌道解。
本研究不僅深化了對年輕恒星自轉(zhuǎn)與磁活動關(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)研究提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),并為構(gòu)建恒星活動與演化理論模型提供了重要參考,有助于揭示自轉(zhuǎn)、磁活動與鋰豐度之間復(fù)雜的相互作用機制。
該工作得到了國家自然科學基金委員會(項目號:12090040、12090042、12427804)、中國載人航天工程及中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(ZYYD2025QY27)項目的資助。