残盘候选体与其宿主恒星相关性的观测研究

Main-sequence stars are often surrounded by one or several exoplanets and debris disks, determining whether these stars show any chemical peculiarity to other stars is very important to understand the planet and debris disk formation process and evolution. Recent studies have found that the percentage of stars hosting gas-giant planets increases with the metallicities. However, until now scientists never get any positive results about the relationship between debris disks and their host stars. The main problem is the limitations of stars sample: they are mostly solar-type stars (F, G, K). Base on the new debris disk candidates sample with mostly early-type (B and A) stars found by our previous work, observational study results of the relationship between debris disks and their host stars will be more universality, because debris disks are more common among early-type stars. We aim to obtain the high-resolution echelle spectra using the telescope of Chinese Academy of Sciences and get the stellar properties such as metallicity and age through spectra analysis. Using the statistics of properties, we can determine the relationship between debris and their host stars, but also the difference of stars with and without debris, which can be useful for understanding the evolution of debris disk.

部分主序星周围存在残盘和行星，研究这类恒星是否在某些性质（如金属丰度、年龄等）方面具有特殊的分布，对于理解残盘与行星的形成及演化具有重要的意义。近来研究发现恒星周围是否存在行星与恒星的金属丰度呈一定的正相关关系。然而目前为止科学家们仍没有发现残盘与其宿主恒星的相关性。最主要的原因在于恒星的样本一直局限于类太阳恒星（F、G、K）。鉴于我们前期的研究发现了一批新的残盘候选体，它们的光谱型分布更偏向早型的恒星（B和A），而研究表明残盘在早型恒星中更为常见，那么研究这批残盘与其宿主恒星的相关性将更具普适性。我们打算利用中国科学院所属的光学望远镜（丽江和兴隆基地）的高色散光谱仪，拍摄这批残盘的宿主恒星光谱，对其光谱的分析获取恒星的金属丰度等性质。通过统计恒星的性质，得到残盘与其宿主恒星的相关性及残盘的宿主恒星与普通恒星的差别，有助于理解残盘的形成与演化。

本项目在残盘与宿主恒星相关性的国际主流样本皆为类太阳（F、G、K）恒星的基础上，加入本人前期工作找到的更多早型恒星（B和A），以建立无偏的残盘候选体样本。主要工作如下：.首先通过搜集已发表文章中的所有残盘候选体，我们共计找到了798个残盘作为总样本。.其次，一方面通过SIMBAD数据我们对恒星的光学性质进行了统计，得到它们的光谱型分布为早型星居多，绝大多数恒星星等分布于4到10等（其中6到8等星最多），赫罗图分布上仅有28个星不在主序带，可能是三角视差的测量误差导致的偏离主序带。另一方面，我们搜集了已发表文章中残盘的红外性质数据（相对过剩，尘埃温度，尘埃位置等）并按望远镜分类。通过比较不同望远镜的数据分布，得到四大望远镜之间相互补充的特点：IRAS既能探测到冷盘又能探测到温盘，分辨率较差；Herschel探测到了更多冷盘；AKARI探测到的是亮盘；Spitzer探测到更多的暗盘。.最后，通过分析残盘与其宿主恒星的相关性得到结论：带有残盘的恒星距离地球比较近（通常在120pc以内）；早型星居多；恒星的星等与不带残盘的恒星并没有明显的区别。此外，我们通过LAMOST光谱库也找到了样本中部分源的光谱，并通过分析它们的金属度分布发现其金属度与非残盘的宿主恒星也无本质差别。.该项目完成了预期的研究任务及目标，所得结论对后续的残盘观测和研究具有一定指导意义。