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[成果]我校天文系发起的LAMOST-Kepler光谱观测项目取得重大进展
发布时间：2015-10-10 09:58:00
2010年起，我校天文系付建宁教授与比利时皇家天文台Peter De Cat博士共同发起利用我国大科学工程装置LAMOST天文望远镜对美国航空航天局（NASA）的开普勒空间望远镜天区进行恒星光谱观测项目，简称LAMOST-Kepler项目。该项目已取得重大进展，获得了8万余颗恒星的10万余条光谱，并利用达标光谱进行了恒星参数的计算，相当于对这8万余颗恒星进行了一次“常规体检”，获得了它们的温度、引力、化学元素组成和视向速度等参数，并形成数据库，供全球天文学家深入研究这些天体的奥秘。
光学光谱包含着遥远天体丰富的物理信息。在对天体性状和行为的认识中，光谱物理信息含量最大，研究经验和运用技巧积累最多。大量天体光学光谱的获取是涉及天文和天体物理学诸多前沿问题的大视场、大样本天文学研究的关键。恒星的光谱包含构成、光度、温度、化学组成、空间分布和演化历史等重要资讯，相当于一张恒星的“信息卡”。读懂了光谱这张信息卡，也就对恒星的各项性质有了基本的了解。
付建宁教授介绍说：“美国开普勒（Kepler）空间望远镜通过连续监测天鹅座-天琴座的一个天区，获得了其视场内大量恒星前所未有的超高精度、高连续性光变曲线，在系外行星搜寻和利用星震学方法研究恒星方面取得了革命性的突破。然而，虽然系统的光度巡天监测使得覆盖整个赫-罗图的恒星星震研究首次成为可能，原有的开普勒输入星表只提供低精度的恒星有效温度、表面重力加速度和金属丰度值并缺乏恒星化学组分和自转速度信息，却妨碍了星震学模型的构建。因此，以均一的方法对开普勒空间望远镜视场内数以万计的恒星进行光谱观测成为紧迫的科学需求，所以我们发起了LAMOST-Kepler项目。”
LAMOST望远镜是 “大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜”的英文缩写，是一台拥有4000根光纤的4米级天文望远镜，具有对较大的天区范围（20平方度）内的4000个目标的光谱进行同时观测的能力，是目前世界上光谱获取率最高的天文望远镜。
“LAMOST是我国自主设计和建造的大科学工程装置，是世界上口径最大的光谱巡天望远镜，利用它可以一次观测4000颗星，效率非常高。”付建宁解释说。
从2011年起，LAMOST-Kepler项目开始对开普勒空间望远镜视场内的恒星进行低色散光谱观测。到2014年9月底，已对计划的所有子天区进行了至少一次的观测，获得了8万余颗恒星的10万余条光谱，并利用达标光谱进行了恒星参数的计算。这些数据不仅能用于开普勒空间望远镜视场内数以万计恒星的星震学研究，而且对许多其他天文研究领域尤其是涉及开普勒空间望远镜目标的研究具有很高的科学价值，例如系外行星及其母星、恒星活动和耀发、特殊恒星等等。
该项目的成果很快获得了国际天文学界的关注，国内外许多天文学家积极了解项目进展或索要相关观测数据。2014年8月，我校天文系主办了第一届郭守敬望远镜-开普勒卫星国际学术研讨会，付建宁教授担任会议组委会主席，包括美国、英国、德国、意大利、比利时、丹麦、波兰和泰国的近20位国际知名专家的共计60多名学者出席会议。
今年8月，付建宁教授应邀在美国夏威夷举行的国际天文学联合会第29届学术大会的第17次焦点会议上，作了题为《结合LAMOST和开普勒的光谱和测光巡天》的特邀报告。在为时25分钟的报告中，付建宁教授对项目背景、项目内容、已获得数据及其分析、基于数据已进行的科学研究等方面情况进行了全面的介绍，获得国际同行的高度认可，并进行了深入的讨论。
今年9月，以我校天文系为第一完成单位，Peter De Cat博士和付建宁教授分别为第一、二作者的关于LAMOST-Kepler光谱观测结果的学术论文在SCI Top一区期刊《天体物理学报增刊》上发表，论文题目为《LAMOST天文望远镜对开普勒卫星天区的观测及其光谱数据库》。这也是基于LAMOST观测数据发表的第一篇也是迄今唯一一篇Top一区学术论文。
开普勒卫星视场内科学目标分布。黑点代表了开普勒视场内14个子天区的中心。颜色符号的意义分别是：绿色是标准星；蓝色是星震学目标星；橙色是系外行星目标星。2011-2014年观测的LAMOST-Kepler子天区分别用由粗到细由灰到黑的圆圈表示。
光学光谱包含着遥远天体丰富的物理信息。在对天体性状和行为的认识中，光谱物理信息含量最大，研究经验和运用技巧积累最多。大量天体光学光谱的获取是涉及天文和天体物理学诸多前沿问题的大视场、大样本天文学研究的关键。恒星的光谱包含构成、光度、温度、化学组成、空间分布和演化历史等重要资讯，相当于一张恒星的“信息卡”。读懂了光谱这张信息卡，也就对恒星的各项性质有了基本的了解。
付建宁教授介绍说：“美国开普勒（Kepler）空间望远镜通过连续监测天鹅座-天琴座的一个天区，获得了其视场内大量恒星前所未有的超高精度、高连续性光变曲线，在系外行星搜寻和利用星震学方法研究恒星方面取得了革命性的突破。然而，虽然系统的光度巡天监测使得覆盖整个赫-罗图的恒星星震研究首次成为可能，原有的开普勒输入星表只提供低精度的恒星有效温度、表面重力加速度和金属丰度值并缺乏恒星化学组分和自转速度信息，却妨碍了星震学模型的构建。因此，以均一的方法对开普勒空间望远镜视场内数以万计的恒星进行光谱观测成为紧迫的科学需求，所以我们发起了LAMOST-Kepler项目。”
LAMOST望远镜是 “大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜”的英文缩写，是一台拥有4000根光纤的4米级天文望远镜，具有对较大的天区范围（20平方度）内的4000个目标的光谱进行同时观测的能力，是目前世界上光谱获取率最高的天文望远镜。
“LAMOST是我国自主设计和建造的大科学工程装置，是世界上口径最大的光谱巡天望远镜，利用它可以一次观测4000颗星，效率非常高。”付建宁解释说。
从2011年起，LAMOST-Kepler项目开始对开普勒空间望远镜视场内的恒星进行低色散光谱观测。到2014年9月底，已对计划的所有子天区进行了至少一次的观测，获得了8万余颗恒星的10万余条光谱，并利用达标光谱进行了恒星参数的计算。这些数据不仅能用于开普勒空间望远镜视场内数以万计恒星的星震学研究，而且对许多其他天文研究领域尤其是涉及开普勒空间望远镜目标的研究具有很高的科学价值，例如系外行星及其母星、恒星活动和耀发、特殊恒星等等。
该项目的成果很快获得了国际天文学界的关注，国内外许多天文学家积极了解项目进展或索要相关观测数据。2014年8月，我校天文系主办了第一届郭守敬望远镜-开普勒卫星国际学术研讨会，付建宁教授担任会议组委会主席，包括美国、英国、德国、意大利、比利时、丹麦、波兰和泰国的近20位国际知名专家的共计60多名学者出席会议。
今年8月，付建宁教授应邀在美国夏威夷举行的国际天文学联合会第29届学术大会的第17次焦点会议上，作了题为《结合LAMOST和开普勒的光谱和测光巡天》的特邀报告。在为时25分钟的报告中，付建宁教授对项目背景、项目内容、已获得数据及其分析、基于数据已进行的科学研究等方面情况进行了全面的介绍，获得国际同行的高度认可，并进行了深入的讨论。
今年9月，以我校天文系为第一完成单位，Peter De Cat博士和付建宁教授分别为第一、二作者的关于LAMOST-Kepler光谱观测结果的学术论文在SCI Top一区期刊《天体物理学报增刊》上发表，论文题目为《LAMOST天文望远镜对开普勒卫星天区的观测及其光谱数据库》。这也是基于LAMOST观测数据发表的第一篇也是迄今唯一一篇Top一区学术论文。
开普勒卫星视场内科学目标分布。黑点代表了开普勒视场内14个子天区的中心。颜色符号的意义分别是：绿色是标准星；蓝色是星震学目标星；橙色是系外行星目标星。2011-2014年观测的LAMOST-Kepler子天区分别用由粗到细由灰到黑的圆圈表示。
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