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LAMOST-Kepler/K2時域中分辨率光譜巡天首個成果發布

發表日期:2020-11-18來源:放大 縮小

  近日,北京師範大學天文系宗偉凱博士、付建甯教授等人發布了LAMOST-Kepler/K2時域天區中分辨率光譜巡天的首個成果,獲取了約37萬條高質量時域中分辨率光譜,並對首批發布數據的參數精度進行了評估,結果顯示LAMOST中分辨率光譜巡天策略、觀測目標及數據處理能力均已達到了預定的設計指標。該成果爲利用時域中分辨率光譜數據開展各方面的研究工作提供了豐富而有價值的科學數據。 

  美國Kepler空間望遠鏡于2009-2013年對天鵝座和天琴座附近的原始天區進行了長達四年的連續觀測;接著Kepler衛星于2014年啓動了觀測的第二階段,簡稱K2K2在黃道面上共觀測了20個天區,每個天區時長約80天,並于2018年正式結束任務。Kepler在長達十年的任務期中,共觀測了超過70萬顆目標源,爲系外行星、恒星物理等多個領域帶來了許多突破性進展。LAMOST是對這些目標源進行光譜觀測的理想地基望遠鏡。 

  在LAMOST-Kepler项目低分辨率光谱巡天取得重要进展和系列成果(De Cat et al. 2015, Zong et al. 2018,Fu et al. 2020)的基础上,随着LAMOST二期中分辨率光谱巡天的顺利开展,2018年5月,由付建宁教授等人组成的中分辨率河内工作组正式启动了LAMOST-Kepler/K2天區時域中分辨率光譜巡天計劃,簡稱LK-MRS。該項目計劃在爲期五年的LAMOST二期巡天中,對Kepler(簡稱K1)和K2視場中的20個天區,分別進行60次左右的中分辨率光譜觀測。所用時間約爲LAMOST中分辨率巡天計劃總觀測時間的1/6。LK-MRS的20個目標天區如圖1所示。 

   

  1LK-MRS項目的觀測天區分布情況。 

  20個天區分布在K1K2C4C5C8C13C14C16天區,輸入目標源總計約爲55000顆。20185-20196月,共計13個天區被觀測過一次以上,觀測目標源超過28000顆,獲得了約37萬條高信噪比(S/N>10)光譜,其中單顆目標源最高觀測達48次。 

  基于多次觀測的光譜,宗偉凱等人首先評估了LAMOST中分辨率光譜數據的參數精度,其方法與Liu et al. (2019)對視向速度系統差研究的方法相似,經分析,LAMOST參數與光譜零點漂移相關性不顯著。結果表明,當光譜S/N=20時,恒星有效溫度、表面重力加速度、金屬豐度和視向速度的內部誤差分別爲80 K0.08 dex0.05 dex1km/s。這些指标均已达到或已经超过了LAMOST中分辨率光譜巡天計劃的設計指標。 

    

  2LK-MRS中分辨數據與其它光譜巡天數據的視向速度比較。 

  同時,通過對比LAMOST中、低分辨率光譜以及APOGEE光谱的共同源,发现所测恒星大气参数线性关系很好,這表明LAMOST中分辨率光谱数据质量切实可靠。通过视向速度的对比,发现多种光谱巡天数据存在零点系统差,如圖2所示。這为结合多种数据进行视向速度变化研究提供了参考依据。 

  本項目研究結果將對多個時域研究方向帶來重要影響。LAMOST時域光譜巡天,是世界上首次大規模的多目標時域光譜觀測,結合KeplerTESS的高精度測光數據,將爲雙星的發現及軌道、物理參數性質的研究帶來重大進展;同時,將爲多類脈動變星的精確物理參數以及星震學的動力學模型匹配提供重要的數據支撐;對研究褐矮星的周期與質量分布的“沙漠”地帶也會帶來重要機遇;同時也將成爲研究恒星活動的重要數據庫資源。 

  論文链接:https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020ApJS..251...15Z/abstract。 

  參考文獻: 

  Zong, W., Fu, J.-N., De Cat, P., et al. 2020, ApJS, 251, 16 

  Fu, J.-N., De Cat, P., Zong, W., et al. 2020, RAA, 20, 167 

  Liu, N., Fu, J.-N., Zong, W., et al. 2019, RAA, 19. 75 

  Zong, W., Fu, J.-N., De Cat, P., et al. 2018, ApJS, 238, 30 

  De Cat, P., Fu, J.-N., Ren, A.-B., et al. 2015, ApJS, 220, 19 

   

   

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