中等年龄球状星团的星族证认研究

The well known picture of simple stellar population of star clusters are challenged by the color-magnitude diagrams (CMDs) with extended main-sequence turn-offs (eMSTOs), which are observed mainly by the Hubble Space Telescope. It is now found that either stellar rotation or multiple star bursts can lead to eMSTOs, and they correspond to simple and multiple stellar population images respectively. However, it is difficult to make the stellar populations of cluster clear via only CMDs. This project will apply our new technique, i.e., Advanced Stellar Population Synthesis (ASPS), to a sample of star clusters with eMSTOs, to determine their stellar populations. The relations among stellar populations, CMDs, chromosome map and spectra will be found, and the stellar population type of clusters will be shown. The results will be helpful for not only knowing clusters, but also many future studies.

观测发现一些中等年龄球状星团的颜色-星等图具有展宽的主序拐点，导致每个星团中仅存在单一星族的传统认识受到了严峻的挑战。研究发现，恒星转动和多次星暴都有可能形成展宽的主序拐点，它们分别对应着单一星族和复合星族。但是，仅仅通过颜色-星等图难以确定这些星团的星族类型。本项目采用自创的新型星族合成方法对哈勃望远镜观测到的大量具有展宽主序拐点的星团进行颜色-星等图、染色体图和光谱分析，从而对星团的星族类型进行证认。项目将揭示星团的星族特征、颜色-星等图、染色体图、积分光谱之间的关系，获得大批星团的星族特征参数，明确一些星团的星族类型。结果将促进对星团的基本认识并为将来的研究奠定基础。

一些中等年龄球状星团的颜色-星等图具有展宽的主序拐点，这让星团中仅存在单一星族的传统认识受到了严峻的挑战。研究发现，恒星转动和多次星暴都有可能形成展宽的主序拐点，两种原因分别对应着单一星族和复合星族。但是，仅仅通过颜色-星等图难以确定这些星团的星族类型。本项目采用自创的新型星族合成方法对哈勃望远镜和盖亚望远镜观测到的一些星团进行了颜色-星等图和光谱分析，采用多种方法对星团的星族类型进行了证认。研究显示星团的星族特征与颜色-星等图、染色体图、积分光谱之间都有关联，可以通过光谱化学丰度分析和转动速度分析、颜色-星等图拟合等方法较好地确定星团的星族类型。另外，项目确定了一批星团的星族特征参数，明确它们的星族类型。最终形成了一个崭新的星团数据库。同时，项目建立了具有更大金属丰度覆盖范围和新恒星晚期演化计算的星族合成模型以及能够模拟星团多星族的动力学形成和演化的直接N体模拟程序。本项目的研究产出了15篇研究论文，研究结果有力地促进了人们对星团的基本认识并为将来的星团和星族合成研究奠定了较好的基础。项目还培养了18名年轻研究人员和研究生，在当地建立了云南省汪景琇院士工作站、云南省高校宏观天体重点实验室、云南省高校大数据天文科技创新团队，促进了大理天文学科和天文事业的发展。