利用LAMOST红团簇星α元素丰度分布探究银盘结构

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银盘作为银河系的主体结构,研究其内部结构的形成和演化对我们了解整个银河系的形成和演化具有重要意义。银盘包含不同星族成分的恒星,恒星的元素丰度可以作为追踪星系化学演化的探针,恒星的空间分布还可以揭示银盘的结构。LAMOST(大天区面积多目标光纤光谱望远镜)光谱巡天获得的海量恒星光谱数据,为我们研究银盘的结构和星族成分提供了一个完备的理想的样本。我们选取一个从LAMOST释放的DR4数据中遴选出的96,290颗红团簇巨星作为研究样本,首先分析了样本恒星的α元素丰度分布,并将其按元素丰度[α/Fe]和金属丰度[Fe/H]分布划分为4个子样本,通过恒星计数方法计算这些化学丰度相对单一的子样本的恒星数密度的空间分布轮廓,并由此来分析探究银盘的结构。论文共分为六章,第一章介绍了论文的研究背景,特别是银盘研究的最新进展、目前仍然面临的问题以及本课题工作的研究目的和研究内容等。第二章介绍了样本的选择方法和采用的数据,以及4个子样本的划分及其在三维位置空间的分布。在第三章中,首先是对样本进行了选择效应的改正,以达到样本的空间完备。然后分别对四个子样本进行空间密度点的划分,并根据恒星的数密度模型计算每个子样本的标高和标长的变化。最后展示了我们的结果,主要包括进行选择效应改正后的四个子样本分别在R-Z空间的分布及垂向密度轮廓和径向面密度轮廓的分布。在第四章中,我们通过与前人的研究结果比较,并结合运动学特征,对我们的结果进行了分析和讨论。在第五章中,我们对研究结果进行了总结并给出了我们的研究结论。我们的研究结果表明:(1)银盘是由高α元素丰度的厚盘和低α元素丰度的薄盘构成;(2)无论是薄盘还是厚盘,都存在明显的边缘增厚现象;(3)薄盘和厚盘的垂向密度轮廓有明显的区分,厚盘的标高随R的增加而平稳的增加,薄盘的标高则显示出一个指数增加的趋势;(4)4个子样本的径向面密度轮廓不能用单一的指数模型拟合,而是需要一个带拐点的双指数模型来才能拟合,并且拟合高[α/Fe]元素丰度子样本的拐点在Rpeak=7 kpc,而低[α/Fe]元素丰度的子样本拐点在Rpeak=8 kpc;(5)富金属丰度的高[α/Fe]子样本,在空间分布和运动学特征上都与高[α/Fe]的厚盘更一致。
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