国家天文台精确计算LAMOST巡天巨星的表面重力

　　近日，中国科学院国家天文台刘超等人使用LAMOST和Kepler共同观测的约1500颗有精确星震学（Asteroseismology）表面重力的红巨星作为训练样本，采用支持向量机的方法对LAMOST DR2的40万颗红巨星的表面重力进行了重新估计。结果表明，新的表面重力的计算误差降到了0.1dex，相比LAMOST原来的精度提高了一倍左右。在这样的精度基础上，红巨星距离估计的误差可以控制在12％以内。该项研究工作已在国际天文期刊《天体物理学报》（The Astrophysical Journal）发表。

　　恒星大气中普遍存在如地震一样的震动现象，天文学上称为星震。通过对类太阳恒星的大量星震学观测，天文学家发现星震特征同恒星的半径、质量以及表面重力紧密相关。采用星震学方法测量到的恒星参数精度远高于其它方法。例如对恒星表面重力的测量精度可达0.01－0.02dex，比使用高分辨率光谱测量精度高出10倍。Kepler卫星项目测量了大约15,000颗红巨星和类太阳恒星的星震参数，给出了高精度的表面重力计算。但是这些高精度数据仅仅限于Kepler观测的小天区内，对更大天区的星震学参数测量还远远没有完成。

　　下面三幅图中展示了1352颗巨星样本在不同方法下的表面重力分布图。左图显示了LAMOST参数测量的表面重力，中图为Kepler星震学测量的表面重力，右图为支持向量机方法测量的新表面重力。可以看到，新估计的表面重力明显优于原来的结果，同Kepler星震测量相一致。

　　LAMOST DR2数据中包括了40万颗富金属的红巨星，如此大天区范围的大样本数据源为开展这项研究提供了可能。通过使用Kepler星震学参数对这些巨星进行重新定标，以获得更高精度的表面重力参数估计，这对于精确测定恒星的距离和年龄，研究银河系的结构具有重要意义。不仅如此，新测定的表面重力同理论的等年龄线相比符合得更好，特别是对于红团簇巨星而言，分布更加合理，可以清晰分辨出主红团簇和次红团簇两个星族，以及位于其附近的“驼峰”红巨星。