《LAMOST先导巡天选源设计及DA型白矮星的搜寻》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LAMOST先导巡天选源设计及DA型白矮星的搜寻（186页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、密级：中国科学院大学 U i v e n i 竹o f C h i n e s eA c a d e m yo f S c i e n c e s博士学位论文作肴姓名：韭悦匾指导教师：巫奎左班宜虽国星鑫塞鱼学位类别：堡堂簋学科专业：丢佳物垄培养单位：生国科堂菹国塞云奎台2 0 1 3 年6 月L A M O S Tp i l o ts u r v e yt a r g e ts e l e c t i o nd e s i g n_ _ - - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一mI II_-a n ds e a r c h i n gf o rD Aw h i t ed
2、w a r f si np i l o td a t ar e l e a s e _ _ _ _ _ 一_ _ _ _ _ _ _ - _ l _ l - _ _ _ _ _ _ l _ l - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ I _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ I - - - - - AD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt oU n i v e r s i t yo fC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e sI np a r t i a lf u l f i l l
3、 m e n to f t h er e q u i r e m e n tF o rt h ed e g r e eo fD o c t o ro fP h i l o s o p h yi nA s t r o p h y s i c sN a t i o n a lA s t r o n o m i c a lO b s e r v e a t o r i e sC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e sJ u n e ，2 0 1 3摘要银河系恒星成分的结构主要由核球、薄盘、厚盘和恒星晕组成。随着望远镜的测光和光谱观测技术的发展，人们对银河
4、系结构各星族的空间分布、年龄、化学丰度和运动学信息的研究有了很大的突破。但由于观测深度和数据积累的限制，银河系结构的研究仍然存在许多尚未解决的问题。L A M O S T 巡天将为银河系研究提供海量的光谱数据。为了检测望远镜系统的观测性能，评估巡天科学目标的可行性，L A M O S T先导巡天于2 0 1 1 年1 0 月至2 0 1 2 年6 月进行。先导巡天的一个重要考察目标是输入星表的设计。L A M O S T 先导巡天输入星表设计的目标是在增大特殊恒星的选择概率的同时，保证位于参数空间高密度区域的恒星类型在样本中仍占有较大比例。本文详细介绍了L A M O S T 先导巡天输入星表
5、设计的一个部分一一先导巡天银晕亮夜输入星表的设计工作。L A M O S T 先导巡天银晕亮夜的覆盖天区包括位于南北银冠的两条等赤纬带状区域，赤纬中心为6 = 2 9 0 ，宽度为1 0 。，赤经范围分别为( 一3 0 。 1 0 的L A M O S T 光谱的S 9 与H 卢、H 7 和H 6 线拟合 的R M S 的关系，R 2 的值用数据点的颜色来标示。来自Z h a n ge ta 1 ( 2 0 1 3 ) 。4 34 9S D S S 测试样本光谱的H p 、H ，y 和H 6 线轮廓拟合的av sb 的关系。红色的点代表其他类型的恒星( 主要为主序星) ，蓝色的点代表D A W
6、 D ，绿色的十字代表亚矮星，紫红色的十字代表非恒星源。黑色线框为由公式( 4 4 ) 所定义的区域1 的边界。来自Z h a n ge ta 1 f 2 0 1 3 ) 。4 44 1 0 区域2 内D A W D 的限制条件( 黑色线框) 。符号如图4 9 。数据点仅为落在区域2 的样本，除去了区域1 内的目标。来自Z h a n ge ta 1 ( 2 0 1 3 ) 。4 64 1 1 不同亚型的D A W D 的示例光谱，各光谱的流量根据波长范围( 4 5 0 0 。4 6 0 0A ) 的平均流量按比例缩小。来自Z h a n ge ta 1 r 2 0 1 3 ) 。4 74 1
7、 2 图4 1 1 相应示例光谱的B a l m e r 线拟合效果，来自Z h a n ge ta 1 f 2 0 1 3 ) 。4 84 1 3 三个D A W D 的L A M O S T 光谱和S D S S 光谱的比较。光谱的流量根据波长范围( 4 5 0 0 4 6 0 0A ) 的平均流量按比例缩小。来自Z h a n ge ta 1 f 2 m 3 ) 。5 04 1 4 第一条光谱为一个A 型星。第二条光谱为一个亚矮星。第三条和第四条光谱为D A W D 。左列光谱的流量根据波长范围( 4 5 0 0 4 6 0 0A ) 的平均流量按比例缩小。右列光谱的流量根据波长范围(
8、8 4 0 0 8 6 0 0A ) 的平均流量按比例缩小。来自Z h a n ge ta 1 f 2 0 1 3 ) 。5 24 1 5 带伴星的D A W D 光谱示例。上图光谱和下图光谱蓝端部分的流量根据波长范围( 4 5 0 0 4 6 0 0A ) 的平均流量按比例缩小，下图红端部分的流量根据波长范围( 7 0 0 0 7 5 0 0A ) 的平均流量按比例缩小。来自Z h a n ge ta 1 ( 2 0 1 3 ) 。5 34 1 6H a 和H 卢吸收线的中心存在发射线的光谱示例。各光谱蓝端部分的流量根据波长范围( 4 5 0 0 4 6 0 0A ) 的平均流量按比例缩小，
9、红端部分的流量根据波长范围( 7 0 0 0 7 5 0 0A ) 的平均流量按比例缩小。来自Z h a n ge ta 1 f 2 0 1 3 ) 。5 44 1 7 所有先导巡天光谱和找到的D A W D 的( 夕一r ) 颜色和7 星等的分布。来自Z h a n ge ta 1 f 2 0 1 3 ) 。5 5L A M O S T 先导巡天选源设计及D A 型白矮星的搜寻4 1 8 具有S D S Su g r 测光的所有先导巡天光谱与找到的D A W D 的( 扎一g ) V S ( g r ) 双色图( 左图) 以及( g 一7 ) V Sr 的颜色星等图 ( 右图) 。来自Z h
10、 a n ge ta 1 ( 2 0 1 3 ) 。一5 65 1 各类恒星( 夕一r ) V S ( 钆一g ) 双色图，来自Y a n n ye ta 1 ( 2 0 0 9 ) 。图中黑色的点为白矮星，可以看出，白矮星位于很蓝的位置( 夕一r 焉一0 2 ，U 一9 毛o 7 ) ，很容易地可以与其他类型的恒星分 离开来。5 95 2D A W D 的 一g ) V S ( 夕一r ) 双色图。图中蓝色十字为D A W D ， 红色圆圈为亚矮星，黑色线框为D A W D 的选择条件。6 05 3 距离模数为( i 0 一1 0 5 ) 即D l 1 5 8k p c 范围内D A W D
11、 的空间分布图，在( f ，b ) 一( 5 0 0 ，3 7 。) 处呈现一高密度团块。6 15 4 图5 3 中高密度区域恒星的H e s s 图，背景场星已按比例减去。图中两条黑色曲线分别为距离模数为1 0 ( 1k p c ) 以及1 0 5 ( 1 5 8k p e ) 的太阳金属丰度的等年龄线。6 25 5 不同E ，和f o g 夕的D A W D 的0 一r ) v s 夕理论网格，模型来自H o l e b e r ge ta 1 ( 2 0 0 6 ) 。各彩色实线所代表的f 叼夕如图标所示，黑色虚线表示不同的E m 6 35 6 不同正，和2 凹夕的D A W D 的i
12、t gV S 夕一r 理论网格，模型来自H o l e b e r ge ta 1 f 2 0 0 6 ) 。图标的意义同图5 5 ，各黑色虚线所代表的疋，数值也在图中标明。6 45 7 不同的( U 一夕) 和( 9 一r ) 颜色，视星等为g = 2 1 m 的D A W D 在( U g ) V S ( 夕一7 ) 双色图上对应的距离分布。6 55 8H o l b e r ge ta 1 ( 2 0 0 8 ) 中的三角视差D A W D 样本用x 2 拟合计算 的结果与三角视差结果的比较。6 6B 1L A M O S T 先导巡天D A 型白矮星的光谱图集，共6 0 页8 4C 1
13、L A M O S T 先导巡天D A 型白矮星的B a l m e r 线拟合效果图，共1 2 页1 4 6第一章引言弟一旱5 li银河系是研究星系的形成、结构和演化的最佳对象。由于银河系的特殊位置，使得人们可以对组成银河系的各结构( 核球、薄盘、厚盘和恒星晕) 甚至组成各结构的恒星进行细致的观测。测光观测可以分辨出每一个恒星，基于多色测光的颜色，大量不同类型的恒星的统计性质可以为星系的形成和演化模型的建立提供限制条件。光谱观测能够提供更丰富的恒星参数信息以及运动学信息，更有助于星系的形成、结构和演化的研究。随着光谱观测技术的发展，望远镜摄取天体光谱的质量和效率大大提高。继星系光谱巡天( 2
14、 d FG a l a x yR e d s h i f tS u r v e y , S l o a nD i g i t a lS k yS u r v e y ,6 d FG a l a x yS u r v e y 等) 之后，越来越多的银河系恒星光谱巡天项目提出并实施( R A V E ，S E G U E ，L A M O S T 等) ，为研究银河系结构的化学丰度和动力学提供了大量信息。L A M O S T 望远镜( L a r g eS k yA r e aM u l t i - O b j e c tF i b e rS p e c t r o s c o p i cT e
15、 l e _s c o p e ，又称郭守敬望远镜) 具有在2 0d e 9 2 视场中一次曝光获取4 0 0 0 条天体光谱的能力。它的大口径、大视场和高光纤密度，是现今的光谱巡天望远 镜所不能比拟的。L A M O S T 巡天，包括银河系恒星巡天L E G U E ( L A M O S TE x p e r i m e n tf o rG a l a c t i cU n d e r s t a n d i n ga n dE x p l o r a t i o n l 和河外巡天两部分，于2 0 1 2 年1 0 月正式开始，将持续5 年时间。在5 年正式巡天中，将获得至少7 , 5 0 0 ，0 0 0 条恒星光谱，为银河系结构的研究提供大量数据。为了检测望远镜系统的观测性能，评估巡天科学目标的可行性，在L A M O S T 光谱巡天正式开始之前的一年时间里，进行了L A M O S T 先导巡天。在先导巡天的输入星
