天文學(xué)家利用新方法搜尋M31盤中年輕星團(tuán)方面取得新突破
發(fā)布日期： 2022-03-02 15:02:04 來(lái)源： 中國(guó)科學(xué)報(bào)
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》從中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)獲悉，一支天文領(lǐng)域的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)基于郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了搜尋仙女星系(M31)星團(tuán)的新方法，這是天文學(xué)家繼哈勃望遠(yuǎn)鏡后利用LAMOST等地面望遠(yuǎn)鏡批量搜尋仙女星系星團(tuán)盤中年輕星團(tuán)的突破性工作。近日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《天文與天體物理學(xué)》。
據(jù)介紹，仙女星系是距離銀河系最近的一個(gè)大型旋渦星系，也是天文學(xué)家研究星系形成與演化的理想天體物理實(shí)驗(yàn)室。星團(tuán)包括年輕的疏散星團(tuán)、年老的球狀星團(tuán)以及年輕的大質(zhì)量星團(tuán)。它們廣泛分布在星系從核球、盤到外暈的各個(gè)區(qū)域，記錄了星系早期形成與演化的歷史過(guò)程，是揭示星系集成歷史的絕佳工具。
長(zhǎng)期以來(lái)，天文學(xué)家一直致力于對(duì)M31中星團(tuán)的證認(rèn)，以獲得完備的M31星團(tuán)樣本。近年來(lái)的大視場(chǎng)測(cè)光與大規(guī)模光譜巡天為科研人員證認(rèn)M31中星團(tuán)提供了絕佳機(jī)遇。但是，如何從深度大視場(chǎng)測(cè)光巡天所提供的數(shù)千萬(wàn)幅圖像中尋找并證認(rèn)到需要的特殊天體，是目前困擾天文學(xué)家的一個(gè)難題。
為此，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)博士王守成、研究員馬駿，云南大學(xué)副教授陳丙秋，中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)研究員龍潛等人組成了一支聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，他們從LAMOST DR6數(shù)據(jù)中挑選出M31中346個(gè)星團(tuán)、銀河系前景天體和背景星系，結(jié)合文獻(xiàn)中給出的M31星團(tuán)與非星團(tuán)樣本作為訓(xùn)練樣本，構(gòu)造了一類雙通道深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)模型，該模型在測(cè)試樣本中達(dá)到了99%的準(zhǔn)確率。
利用上述模型，研究人員從仙女星系全景考古巡天(PAndAS)測(cè)光數(shù)據(jù)中獲得的2100多萬(wàn)幅圖像中證認(rèn)出117個(gè)高置信度的M31星團(tuán)候選體，其中109個(gè)為M31星系盤中年輕的星團(tuán)。另外8個(gè)位于離M31中心超過(guò)8.15萬(wàn)光年的遙遠(yuǎn)暈中，它們是年老的球狀星團(tuán)。
之前，天文學(xué)家利用哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)在M31的特定區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量的星團(tuán)侯選體。而這支聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在沒(méi)有哈勃數(shù)據(jù)的區(qū)域，基于LAMOST、PAndAS等地面望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，利用新方法在搜尋M31盤中年輕星團(tuán)方面取得了新的突破，也體現(xiàn)了LAMOST等大規(guī)模地面光譜巡天望遠(yuǎn)鏡與空間望遠(yuǎn)鏡的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)和科學(xué)價(jià)值。(作者：沈春蕾)
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