星海遗梦（星海拾遗）

从中国科学院国家天文台获悉，由其管理和运行的科学仪器郭守敬望远镜(LAMOST)已完成第一阶段光谱巡天，释放光谱901万条，是国际上其他巡天项目释放光谱总数的1.8倍，其中高质量光谱(信噪比大于10)777万条，测定恒星光谱参数534万组。利用LAMOST数据大样本发现的一批新的天文成果，为公众了解宇宙提供了新的视角。

LAMOST试点巡逻日和第一阶段巡逻日的报道

LAMOST是中国科学家自主研制的主动反射式施密特望远镜。它利用主动光学技术实现了镜面连续变化、不同时刻不同的施密特光学系统，突破了天文望远镜难以同时拥有大口径和大视场的瓶颈，是世界上最大的大视场望远镜。LAMOST开发了在大反射镜上同时应用薄变形镜和拼接镜的主动光学技术，以及在一个光学系统中使用两个拼接镜的技术(球面主镜和主动非球面校正镜分别由37和24个子镜拼接而成)，将主动光学技术推向了一个新的前沿。LAMOST创新性地应用了分区平行可控光纤定位技术，在1.75米的焦平面上放置了4000根光纤，配备了16台光谱仪和32台CCD相机，是世界上光谱采集率最高的望远镜。

自第一阶段调查以来，已有345篇SCI论文使用LAMOST数据发表，被引用超过3000次。一些具有高展示性的亮点引起了公众的广泛关注:

1.利用LAMOST数据样本量大的优势，给银河系& ldquo重新画像& rdquo

银河系下的LAMOST

(1)银盘半径两次刷新，2017年增加25%，2018年翻倍。这一成果使天文学家重新审视了星系形成和宇宙演化的一般规律；

银盘半径变化示意图

(2)重写银河系晕的结构特征，建立为内圆外圆扁平的新结构。这一明确的证据推翻了此前恒星晕是轴比恒定的扁球体的猜测，为理解银河系恒星晕的形成历史和演化提出了新的挑战。

银晕内平外圆结构示意图

(3)在运动学和化学空间发现了星系合并的新证据。在运动学空间发现了7个起源于星系合并的新星流，占世界同类发现总数的一半，在化学空间发现了33个与普通恒星丰度不同的&ldquo。低& alpha富足之星& rdquo是世界同类发现总数的两倍；

银河星流示意图

(4)暗物质占星系总质量的90%以上，但大部分是分散的，在太阳的位置暗物质的比例很低。这给我们直接探测暗物质带来了很大的困难。利用LAMOST数据，重新估算了太阳附近暗物质的密度。这对于寻找暗物质粒子，了解暗物质在银河系中的分布具有重要意义。

(5)银河系的自转曲线是研究银河系质量分布最有力、最直接的手段。利用LAMOST数据，计算了迄今为止最精确的外盘自转曲线，构建了银河系的质量模型，估算了银河系的质量和太阳邻域的暗物质密度。

2.在恒星物理学中，亮眼的成果如雨后春笋般涌现。

(1)精确估算了数百万颗恒星的年龄，使年龄精确的恒星样本增加了1000倍。它为研究星系演化提供了基础数据；

恒星蝎子EV超级耀斑爆发

(2)通过测量近6000颗类太阳恒星的磁活动指数，发现太阳具有与超级耀斑恒星同等水平的磁活动，证明太阳可能爆发超级耀斑；

(3)首次测量了近700颗系外行星的轨道偏心率和倾角。发现大约80%的行星轨道像太阳系的近圆形轨道。说明太阳系不是宇宙中的特例，而是有代表性的。某种程度上增强了人类寻找另一个地球和地外生命的信心；

热木星和热海星示意图

(4)利用LAMOST数据，发现了一种新的太阳系外行星群& mdash& mdash与热木星有几个共同特征的热海星，为揭开热木星和其他短周期行星的起源提供了一条关键线索和一个全新的研究方向。

3.在LAMOST频谱& ldquo星海拾宝& rdquo寻找奇怪的物体

(1)老的贫金属恒星就像宇宙& ldquo化石& rdquo它还记录了宇宙化学演化的最初历史，对它们的分析可以实现& ldquo恒星考古& rdquo。在LAMOST光谱中，发现了1万多颗金属含量低于太阳1%甚至1万倍的贫金属恒星，构建了世界上最大的适合现有大型望远镜跟踪观测的宇宙化石样本。同时发现了一批锂丰度超过正常值100倍的极其罕见的低质量贫金属恒星，为其结构和演化提供了新的理论研究视角；

银河系中心黑洞喷射出的超高速恒星示意图

(2)在LAMOST的近千万条光谱中，像大海捞针一样找到了5颗超高速恒星。目前世界上只有20多颗超高速星。他们对这类的进一步研究非常快，最后他们可以摆脱银河系的引力束缚，& ldquo逃& rdquo银河系恒星的形成机制提供了重要的样本；

(3)白矮星是大多数恒星最终演化的产物。它是一个奇怪的天体，有地球那么大，却有太阳那么大。使用LAMOST & ldquo频谱工厂& rdquo优点，发现了大量不同种类的白矮星，被称为& ldquo白矮星猎人& rdquo。

白矮星示意图

4.捕捉来自遥远宇宙的信息

(1)类星体是银河系外发出巨大光的遥远天体，其能量来自中心超大质量黑洞积累的周围物质释放的巨大引力能量，是研究遥远宇宙的重要探测器。LAMOST光谱中已发现12000多个类星体，平均红移1.5，最大红移5。此外，还估算了中心黑洞的质量。这些类星体的发现将为大样本类星体的统计研究提供重要帮助。

类星体示意图

(2)邻近主星系样本是21世纪以来大规模星系光谱巡天中的经典之作。由于光纤碰撞效应，样品在小范围内具有很高的不完整性。这些缺失的星系是在LAMOST巡天中作为补充星系样本观测到的。由于巡天范围较广，巡天第一阶段获得了近万个补充星系的光谱测量值，新识别出近万个近距星系对。这些较近的星系对于研究星系的合并过程具有重要的科学价值。

紧密星系对

在银河系大尺度光谱巡天中，LAMOST首次在天区覆盖、巡天体积、采样密度、统计完备性等方面实现了重大突破，填补了我国大尺度天文基础数据的空白，为银河系尤其是银盘的系统研究提供了具有传承价值的优秀样本。LAMOST的建设和运行有力地推动了我国近场宇宙学的发展，培养了一批掌握国际最新数字巡天观测技术的优秀青年人才，为我国新一代天文光学红外观测设施的研制积累了宝贵的技术力量、人才队伍和运行管理经验。