星团星族成份和恒星物理性质的研究

As the smallest self-gravitating stellar systems, star clusters are theoretically regarded as populations of stars with identical ages and chemical compositions, otherwise known as simple stellar populations (SSPs). This concept has widely been used in all fields of astrophysics. Observationally, the total number of member stars ranges from thousands to hundreds of thousands, or even millions, and the general physical properties of the system agree with the classical theoretical picture. However, recent observations and detailed analysis show that these simple stellar systems are not simple at all, with ages and/or chemical compositions varying systematically from the nominal values. Such phenomena become rather a general pattern in all kinds (in terms of morphology and parameters) of clusters in the local universe. Star clusters also comprise objects that are not following the classical route of stellar evolution, such as blue straggler and subdwarf stars. Time-domain observations open a new window to study stellar problems, specifically in the context of stellar pulsation and eclipsing binary systems.

星团是最基本的恒星系统，一般认为是由化学丰度和年龄相同的恒星构成，是“简单恒星星族”。星团的成员数量为几千到几十万甚至更多，整体性质大致符合现有理论。新的观测和分析表明，各类可以分辩出恒星个体的星团的恒星在年龄、化学元素丰度上都存在一定系统性的分布，这些差异性的物理原因有待深入研究。星团由于恒星间相互作用，产生离散天体而偏离“简单星族”，已经成为星团和星系研究中的热门问题。而新近发现的星团恒星基本参数系统性弥散，更是恒星物理研究中的挑战性前沿问题。星团中各类变星的个体物理性质是恒星物理经典课题，其统计性质及其与星团的关系是当前的一个新的时域问题。本课题将主要依赖国内设备，结合归档资料、模型计算和数字模拟等理论分析方法，对银河系疏散星团、球状星团以及大小麦哲伦星云中星团的恒星星族成分、恒星物理和时域性课题等几方面有相关性的问题开展深入研究。

本项目主要是研究星团恒星和星族的物理性质，同时希望利用团队负责的设备围绕此科学目标开展工作。项目的技术路线是利用观测数据进行工作，数据的来源主要是归档的各种数据，哈勃空间望远镜的观测资料和我们自己运行的50BiN是最主要的。具体的科学目标包括大质量星星团恒星成分的物理性质研究、恒星相互作用及相关恒星物理现象的研究。在项目执行的5年内，我们在预定的科学目标上都有所成就，而且在项目的支持下为运行设备进行一些拓展性质的工作，成果斐然。标注项目支持的期刊论文总共76篇。具体包括以下5类重要成果：1）星团蓝离散星的研究，2）星团多星族成分的研究，3）星团双星成分的研究，4）恒星自转及观测性质研究，5）变星和星震学研究和6）设备运行和台址研究。这些方向都是瞄准目前恒星和星团研究的前沿问题，通过我们对星团恒星样本和场星大样本的研究，我们确认了星团恒星的形成和演化过程中，由于恒星的相互作用和本身的性质，可以造成星团观测性质的多样性，形成所谓eMSTO、多星族等观测特征。利用我们运行自主观测设施的条件，我们在项目执行期间开展了冷湖台址勘选工作，确认了冷湖台址是一个可以支撑大型光学望远镜的优秀台址。本项目共发表标注的论文53篇，其中SCI期刊32篇。