疏散星团金属丰度样本和银盘金属丰度梯度

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1、维普资讯http://www.cqvip.com中国科学院上海天文台年刊2004年第25期ANNALSOFSHANGHAIOBSERVATORYACADEMIASINICANo．25，2004疏散星团金属丰度样本和银盘金属丰度梯度木陈力侯金良王家骥常瑞香(中国科学院上海天文台，上海200030)提要整理汇集了同时具备距离、年龄与金属丰度数据的疏散星团样本，共计118个。利用这些资料，对银河系疏散星团的金属丰度分布性质进行了若干统计分析，进一步研究了银盘径向金属丰度梯度随时间和空间的演化情况，并对银盘年龄一金属丰度关系作了讨论。主题词：

2、银盘一疏散星团一丰度一梯度分类号：P154．111引言在银河系形成过程中，大部分的重子物质聚集到银盘上，因此银盘性质的探讨对于整个银河系形成和演化研究具有十分重要的意义。目前尚未得到银盘形成和演化的唯一图像，在银盘化学演化方面仍存在很大的不确定性，其中之一就是银盘径向元素丰度梯度的起源及其演化，即元素丰度沿银盘的径向分布及其随时间的变化，目前更需要的是尽可能获得可靠而又完备的观测数据，以便对理论模型提供有效的约束。在这方面，对疏散星团观测性质的研究将会起重要的作用。一般来讲，要确定银盘不同区域中元素的丰度，可以观测大质量年轻恒星星周H

3、II区的发射线或者分析早型B型星的光球丰度。但是它们给出的是银盘演化在目前的丰度特征。要研究这一丰度特征的演化历史，就必须要观测不同年龄的天体。分析不同年龄的行星状星云(PN)的发射线是一种选择，但是他们的年龄估计误差较大；对疏散星团(OC)中的恒星进行测光卫和光谱观测是另一种途径。盘族恒星大都以成团方式形成，部分星团在此后的动力学演化中瓦解，其成员即构成了银盘场星的一部分。但仍有相当一部分星团维系束缚状态至今，成为现在观测到的疏散星团。疏散星团的宽年龄谱和质量谱对恒星系统演化研究极为有利；同时，疏散星团作为具有共同起源的恒星系统，其

4、年龄、金属丰度以及距离的测定相对准确和可靠；况且，作为恒星的集团，疏散星团受银盘加热效应的影响较少。因此，疏散星团是研究盘族恒星系统结构和演化的良好样本。尤其是研究疏散星团金属丰度在银河系内的分布能提供银盘整体化学演化方面的信息。一旦获得了均匀的具有足够银心距跨度的元素丰度数据以后，就可以从观测上研究：丰度的平均大小及其径向变化；丰度梯度随银心距的可能的变化；丰收稿日期：2004-03-26；修回日期：2004-04-06}国家自然科学基金(No．10173017，No．10133020，No．10373020，No．10333050

5、)；国家973(G1999075d(gt＆4o6)项目资助课题。维普资讯http://www.cqvip.com第25期疏散星团金属丰度样本和银盘金属丰度梯度75度梯度随时间(根据被观测目标的年龄来定)的可能演化趋势；不同元素丰度梯度特征的比较等。所有这些特征都与银盘乃至整个银河系的形成与演化过程有关。本文在对最新疏散星团观测资料和文献进行调研的基础上，整理汇集了迄今数目最多的同时具备距离、年龄与金属丰度数据的疏散星团样本，共计118个。利用这些资料，对银河系疏散星团的金属丰度分布性质进行了若干统计分析，并进而研究了银盘径向金属丰度梯

6、度随时间的演化情况，最后，对银盘年龄一金属丰度关系作了讨论。2星团样本在疏散星团观测资料的汇集和整理方面，Lynga1987年编纂的“疏散星团表”，包含了1212个疏散星团，给出了许多物理量的信息，其中400多个星团有较为详细的资料，主要包括星团位置、视直径、色余以及年龄和距离等参数。相当长时间里，Lynga星表成为疏散星团统计研究的主要资料来源，然而，Lynga星表长期以来未能获得有效的更新。随着CCD等新技术在测光和天体测量中的广泛应用，新的、更为精确的观测数据不断出现。自从Hipparcos星表lL6和Tycho2星表lL1发表

7、以后，疏散星团的研究更是获得了大量可靠的新观测资料的支持。2002年，Dias等人发表的星表汇集了1537个疏散星团的观测结果，这是迄今疏散星团总数最多的一个样本，其中约37％的星团具有年龄和距离测量值，共96个星团拥有平均金属丰度数据。我们利用Dias的星表作基础，调研整理了另外10篇文献中的资料，汇集成同时具备距离、年龄与金属丰度数据的118个疏散星团样本的星表(见表1)。在此基础上进行银盘丰度梯度等研究，其统计意义将更为可靠和精确。表1中各栏目的说明如下：(1)本星表中星团的顺序编号；(2)星团名称；(3)B1950．0历元时银

8、经(单位：(。))；(4)B1950．0历元时银纬(单位：(。))；(5)银心距(单位：kpc)；(6)日心距(单位：pc)；(7)星团年龄(单位：Ga)；(8)金属丰度[Fe／H]；(9)参考文献。其中第一、二栏分别为