基于Gaia数据的疏散星团延展结构研究

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对于恒星的认识是我们研究银河系的基础。星系的大部分辐射来自于恒星,恒星的诞生、演化和死亡对星系的结构有着重要意义。银河系作为人类的家园星系,其中的恒星也为我们认识、研究河外星系各种特性提供了不可替代的关键样本。天文学家们通常认为恒星并不是独立形成的,而是在分子云中以集群的形式成团诞生,伴随星团演化和瓦解扩散到星系中。因此,星团,特别是被称为银河星团的疏散星团,是研究银河系结构和检验恒星起源和演化理论的重要对象。对星团参数(距离、红化、年龄、金属丰度等)的研究让我们可以深入了解银河系的性质,对星团成员星的空间分布以及星团的内部运动学研究可以揭示其形成、演化和瓦解的过程。天文学作为一门观测科学,需要获取观测天体的辐射来取得有关天体的各种信息,从而研究天体的各种性质。天文学的发展与观测技术的发展息息相关,天体的研究依赖于高精度的观测资料,亚毫角秒天体测量技术的出现使得人们对恒星以及疏散星团的研究进入了新篇章。Gaia的高精度的天体测量数据非常适用于星团成员的证认工作,为证认远离星团中心的成员提供了数据基础。我们选择了一个疏散星团COIN-Gaia 13作为研究目标,发现该星团可能具有更大的延展结构。通过扩大星团成员的搜索范围,使用py UPMASK获取星团Gaia EDR3成员,重新审视了该星团的一些属性,对其结构特征和可能经历过的动力学演化过程进行了讨论。本文选择在足够大的空间范围内搜索星团成员,找到478个候选成员,并研究了它的基本性质和空间分布。结果发现该星团沿着旋臂方向存在细长的结构,整个长度大约270pc。大部分的成员星(352颗恒星)位于两倍潮汐半径(11pc)以外,因此我们怀疑这个星团正在经历动力学的瓦解过程。此外,空间分布和运动学分析表明,COIN-Gaia 13中的扩展结构更可能是由银河系的较差自转引起的。为了进一步扩展具有延展结构的星团样本,我们接着又对大样本疏散星团的成员进行重新证认,将星团的范围扩展到更远的区域。同时将结果与已有的星团成员星表进行比较,进而筛选出具有明显外围结构的星团目标。研究过程中,对于2017个已知疏散星团的Gaia EDR3数据样本,在选定距离星团中心半径为50pc的空间范围内搜索成员。最终,批量的得到1600个疏散星团的成员列表。成员结果显示,通过与已有的星团成员星表进行比较,大多数星团都找到了更多的星团成员,星团成员范围也有了明显的扩大,部分星团拥有明显的星团晕、潮汐尾等结构。本文在附录展示了100个目标星团的成员分布,这些星团拥有大范围的外围成员或者明显的潮汐结构。后续对于这些外围成员以及星团结构的进一步研究,特别是具有明显外围结构的疏散星团研究,将为未来许多与恒星和星团形成相关研究提供坚实基础。
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