大视场多色测光巡天 与 LAMOST 相关课题研究

研究背景： 从地面到空间，覆盖整个电磁波段的各种先进探测手段所装 备的国际天文界是我们的强大竞争对手。不足的投入和要求 在国际前沿水平上的产出, 是发展中国天文研究的一对基本 矛盾。能否在强手如林的国际环境下打赢几场 “ 局部战争 ”, 这 是我们面临的严峻问题。 经过长期的调研，我们认识到立足于国内现有的条件, 充分利 用国内现有设备，积极开展 “ 大样本、大尺度 ” 天文学是我们 有所作为的战略方向。十年来我们在这个方向上做出了不懈 的努力，对一台基本闲置的 60/90 厘米施密特望远镜进行了全 面的技术改造，组成了在国际上极富创新特色的大视场、高 精度、低分辨的大样本天体光谱巡天系统。这套系统引起了 国际天文界的重视，并由此建立了的 BATC (Beijing-Arizona- Taiwan-Connecticut) 合作计划。

BATC 巡天特点 : BATC 巡天立足国内小设备做前沿性、挑战性的研究。它 是一项系统科学工程，工作内容涉及设备研制与维护，观 测、数据处理、数据库建立, 课题研究等多个环节 ; BATC 所 开展的系统性课题研究，有宽广的学科领域及紧密的内在 联系。 工作基础： 创新思想，追求极限观测能力，严谨的科学作风，有序的 科学管理，开放流动的体制，广泛的合作，与国外大望远 镜后继观测和巡天相结合。

3 ．研究工作主要进展和所取得的成果 通过近年来的实施，我们利用这套系统，对若干天体物理前沿 领域，进行了开创性及奠基性的研究，并取得一系列可喜的成 果，证明了原定的科学目标的可行性。 高红移类星体的发现 星系团的多色测光研究 侧向星系晕的光度分布 与 NGC5907“ 成协 ” 环星系的研究 星族合成方法研究 近邻星系的多色测光研究 近邻星系中星团及恒星形成区的研究 银河系中星团的研究 Herbig-Haro 天体巡天 小行星巡天

星系团的多色测光研究 星系团是我们宇宙中最大的引力束缚体系。基于 BATC 大 视场，多颜色的优势， 我们选了 6 个邻近的星系团， 在 7 年的时间里用 16 个波段进行观测，巡天深度达到 V=20 等。 其中 4 个星系团已经完成观测，并且已经有相关的论文发 表。利用这些观测数据，我们积累了很多有关的研究经 验，特别是测光红移方面的进展，更是使得 BATC 的观测 数据在星系团方面显示出我们的优势。能够从背景星系 中分辨出大量的暗弱成员星系，对于研究星系团的形成 与演化提供了有用的线索。与 SDSS 的数据融合进一步说 明 BATC 观测数据有着巨大的国际合作和多波段合作的潜 力。

银河系中星团的研究 到目前为止，我们已经进行了银河系 球状星团 M13 、 M92 以及疏散星团 M67 、 NGC188 的较为完备的多色测光。我们 能够通过 BATC 观测结果确定各星团的 年龄，金属丰度等参数，在疏散星团 赫罗图及星团中蓝离散星的研究方面 取得重要结果，不仅获得 M67 星团完 备的成员星表，并提出离散星对星族 合成中的紫外波段的贡献应当起重要 作用。我们还发现了各种星团变星。

Herbig-Haro 天体巡天 利用 BATC 测光系统的大视场优势，于 1998 年开始了 银道面附近重要恒星形成区 HH 天体大尺度覆盖性巡 天工作。由于该系统视场可达 58′×58′ ，而国际上同类 项目的视场不足其 1/4 ，加之相关快速处理软件得到成 功开发，该项目的工作效率居于国际领先水平。我们 已完成 ρ Oph 暗云区， Orion 天区， Taurus 天区和 Monoceros OB1 分子云（ NGC2264 ）的大尺度 H-H 天 体巡天。发现大量 H-H 天体并发表多篇论文。随着这 一项目的深入进行和完成，将对银道面附近恒星形成 活动的研究具有重要的意义。

小行星巡天 我们建立和完善了一整套有效的小行星观测和发现 的管理系统，发展了适合自己特点的计算机自动处理 软件，建立了小行星发现数据库。同时，与世界上一 些重要的小行星观测台站和研究人员建立了良好的联 系。截止到 2002 年 5 月，共发现获得国际暂定编号的 小行星 2707 颗。其中有 575 颗小行星已经获得永久编 号和命名权，包括近地小行星 5 个， 2 个特殊小行星， 一个彗星。在获得暂定编号的 2707 颗小行星中，另有 507 颗小行星已经有多次回归观测并得到主要编号， 因此预计也将在未来的若干年中由该项目组获得最终 的发现权和命名权。目前，我们对 22 颗小行星进行了 命名并取得很好的社会影响。

(7072) Beijingdaxue 北京大学 (7145) Linzexu 林则徐 (7494) Xiwanggongcheng 希望工程 (7497) Guangcaishiye 光彩事业 (7681) Chenjingrun 陈景润 （ 7683 ） Wuwenjun 吴文俊 (7800) Zhongkeyuan 中国科学院 (8050) Beishida 北京师范大学 (8117) Yuanlongping 袁隆平 (8311) Zhangdaning 张大宁 (8313) Christiansen 克里斯琴森 (8315) Bajin 巴金 (8423) Macao 澳门 （ 8425 ） Zirankexuejijin 自然科学基金 （ ） Chenfangyun 陈芳允 （ ） Jinyong 金庸 （ ） Yangjiachi 杨嘉墀 (14147) Wenlingshuguang 温岭曙光 （ ） Wangganchang 王淦昌 （ ） Wangdaheng 王大珩 （ ） Maoyisheng 茅以升 已命名小行星的编号及名称

BATC 数据库的建设 BATC 课题在科学规范的管理中进行。我们对所有观 测数据及观测条件有严格的记录和认真的管理。在此 基础上的 BATC 数据库可以方便准确地对观测数据及 各种数据处理结果进行检索。它为 BATC 广泛的国内 外合作打下了良好的基础。我们的数据将同国际一些 巡天网站连接。 BATC 数据也将成为中国天文数据库 及中国虚拟天文台中不可多得的中国观测数据。此外， 作为本领域的基本建设，我们逐步建立完善各类天体 的光谱库，包括类星体，各类星系及各类恒星的光谱， 并转换到我们的 BATC 测光系统。这个工作的成果已 经运用于观测到的 SED 色指数的定标和检验上，还在 恒星分类及类星体搜寻中得到了应用。

在基础性技术工作方面 我们进一步致力于改善观测设备，提高产出数据的质 量。重点放在解决 CCD 探测器的污染问题和 CCD 控制 器的改造上。目前，经过反复试验研究，已经找到了 原因，更换了有关设备，基本上完成了这些工作。我 们还重新整理和规范了常规观测的方法和制度；加强 了观测的规范管理和观测人员的培训。年内又积累了 许多观测资料，保证了课题的全面展开。在观测方面， 实行以观测人员为主，研究人员为辅的方式。在保证 数据质量的同时，研究人员把主要精力放在科学产出 上。在硬件方面，我们已经或计划更新 CCD 探测器和 控制器，改造自动导星系统。

国内外学术合作交流 我们重点开展了为扩大 BATC 课题研究的国内外合作。 BATC 课题组在 2002 年台湾学术研讨会上，我们进一步 讨论了合作研究的课题。自 1999 年，我们开始与俄罗 斯联合观测，每年都得到俄罗斯 6 米望远镜无月夜观测 时间。利用他们的多目标光谱仪对 BATC 选区的天体进 行了观测。初步处理的结果表明了 BATC 观测的可靠性。 我们还开展了与亚美尼亚技术合作试图共享其 2.6 米望 远镜。同日本科学家在星系团方面的合作还在进行中。 同国内多个创新团组之间的合作也在继续扩大。总体 来看，与项目实质相关的课题科学产出有较大提高 。

BATC 正在研究课题及分工 （ 2002 BATC 台湾年会） 1. "Faint structure around nearby galaxies" (including "Surface photometry of nearby galaxies", and "Optical cutoff of spiral disks") SUN Wei-Hsin (NCU), WU Hong (NAOC), BYUN Yong-Ik (Yonsei), David Burstein (ASU) 2. "Surface photometry of globular clusters" WU Zhen-yu (NAOC), CHEN Wen-Ping (NCU), LI Yang-Shyang(NCU) 3. "Open clusters, H-R Diagram, age and metallicity" ZHANG Xiao-bin, DENG Li-cai, WANG Jun-jie, WU zhen-yu (NAOC) CHEN Wen-Ping, HU Claire (NCU) 4. "Stellar population, SED of nearby galaxies" (including "Finding faint clusters in nearby galaxies") ZHOU Xu, MA Jun, LI Jiu-Li, KONG Xu, LIU Ying (NAOC) ， Burstein (ASU) 5. "Survey for stellar variability" BYUN Yong-ik, Hwihyun, Yunkyeong (Yonsei) ， JIANG Bi-wei （ NAOC ）, WU Hong, ZHANG Xiao-bin (NAOC), ZHANG Jhi-Wei, LIN Chung-Yi (NCU) 6. "Nearby clusters of galaxies" ZHOU Xu, YUAN qi-rong, XUE Sui-jian (NAOC), HUANG Carol (NCU) 7. "Discovery of Herbig-Haro Objects" ZHOU Xu (NAOC), YANG Ji (PMO), SUN Ke-feng (PKU), LI Jin-zeng(NAOC) 8. "Photometry of solar system objects" Wing Ip (NCU), ZHU Jin (NAOC), Takahashi Shigcra,Yoshida Fumi(NCU) ， LIN Chung-yi, WU Eric, HU,Claire (NCU) 9. "Galactic structure, star count" DU Cui-Hua (NAOC), CHEN Alfred Bin-Chi (NCKU), LU Philip (WCSU) ， HUANG Carol (NCU) 10."QSO survey and AGN variability" ZHOU Xu, XUE Sui-jian, WU Hong, WU Jiang-Hua, ZHANG Hao-tong(NAOC) ， SUN Wei-Hsin (NCU) 11. “Super Novae” HSIA Chi-hao (NCU), WANG Xiao-feng, ZHANG Tian-meng (NAOC)

结论： 大视场多色巡天，作为国家自然科学基金会重点项目，依托国家 天文台，运转着大视场多色测光系统。靠团体实质性合作保证了 课题从仪器、观测、数据处理、数据管理到科学成果产出的各个 环节。 我们用自己的观测数据开展许多有特色的研究课题。通过近年来 的实施，我们利用这套系统，对若干天体物理前沿领域，进行了 开创性及奠基性的研究，并取得一系列可喜的成果，证明了原定 的科学目标的可行性。 团组培养学生多人。团组的论文产出量逐年增加， BATC 课题的 研究优势日趋明显。