近日,意大利卡塔尼亚天文台Antonio Frasca教授与北京师范大学付建宁教授等团队合作,利用LAMOST第11次数据发布(DR11)的中分辨率光谱,对著名年轻疏散星团——昴星团中的283颗晚型成员星进行了系统研究,取得重要进展。该研究以“LAMOST medium-resolution observations of the Pleiades”为题,发表在国际著名天文期刊《Astronomy and Astrophysics》。Frasca教授为论文的第一及通讯作者,北京师范大学张嘉怡硕士为第二作者,付建宁教授为合作作者。
昴星团是银河系中距离地球最近的年轻疏散星团之一,年龄约为100Myr,其成员星大多处于稳定核聚变阶段,是研究类太阳恒星在星团环境中演化的关键对象。该研究通过将昴星团星表与LAMOST DR11星表交叉匹配,基于ROTFIT代码分析了1581条LAMOST中分辨率光谱,最终为283颗恒星测定了有效温度(Teff)、表面重力(log?g)、金属丰度([Fe/H])、视向速度(RV)及投影自转速度(v?sin?i)。结果显示,这些恒星的RV分布峰值约为5.0 km/s,平均金属丰度接近太阳值([Fe/H]=?0.03±0.06)。
同时,研究团队通过测量Hα发射线和Li?I 6708 ?吸收线的等值宽度,探讨了目标星的色球层活动与锂丰度特征。结果表明,所有目标星均展现出与年轻星团一致的活动水平,而Teff低于6500 K的恒星表现尤为显著?;陲障叩牟饬?,估计昴星团的年龄为118±6 Myr,与目前广泛接受的结果一致。在自转研究方面,研究人员利用TESS数据测得89颗目标星的自转周期,从而进一步分析了Hα发射强度与自转周期及Rossby数(Ro)之间的关系。结果显示,即便在高饱和区(Ro ? 0.21),Hα发射强度仍可能随Ro减小而略有增强,说明恒星活动可能受到更复杂的调控机制影响,如下图所示。
左:本研究与文献中恒星自转周期的对比。黑色虚线表示理想的一致性关系,绿色和紫色虚线分别对应斜率为0.5和2的参考关系。差异显著的恒星以方框标注。 右:Hα相对辐射强度与 Rossby 数的关系。红色虚线为经验关系,青色实线为本研究中冷星饱和区域拟合结果。
此外,通过多历元RV变化分析,研究团队识别出39颗单谱双星(SB1)和10颗双谱双星(SB2)候选体,包括多个新发现目标。其中,QQ Tau被首次确认为SB2候选体,并获得了其RV轨道解。
本研究不仅深化了对年轻恒星自转与磁活动关系的理解,也凸显了高质量光谱数据在恒星物理研究中的核心作用。所获结果为今后的相关研究提供了坚实的数据基础,并为构建恒星活动与演化理论模型提供了重要参考,有助于揭示自转、磁活动与锂丰度之间复杂的相互作用机制。
该工作得到了国家自然科学基金委员会(项目号:12090040、12090042、12427804)、中国载人航天工程及中央引导地方科技发展专项(ZYYD2025QY27)项目的资助。