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基于中国空间站观测望远镜主摄相机的多人群检测

太阳与恒星天体物理 2026-05-29 v1 星系天体物理

摘要

多人群 (MP),以星间 light 元素丰度变异为特征,遍布于星系团 (GC)。光谱直接揭示这些异常,而光度研究,特别是利用 \textit{HST},对 tracing MP 序列在 colour- magnitude diagram (CMD) 中至关重要。然而,\textit{HST} 的有限视场范围限制了大多数研究仅覆盖聚团中心。即将上线的 \textit{中国空间站观测望远镜} (CSST),凭借其宽视场和 UV-光学覆盖范围,将实现对整个星系团的系统性 MP 研究。我们评估了 CSST 宽场相机在 GC 中检测和表征 MP 的能力。使用具有不同氦丰度 (ΔY\Delta Y) 和 CNO 变异的合成星系人口模型,用于模拟距离为 9.6 码和 20 码的 GC 在不同曝光时间下的 CSST 观测。通过七个 CSST 波段的 CMD 和 UV-光学伪-colour diagram 评估 MP 的可检测性。对于距离为 9.6 码的 GC,NUVuNUV-u colour 对 ΔY\Delta Y 和 CNO 变异最为敏感,红巨星的分离为 Δ(NUVu)0.16\Delta(NUV-u)\approx0.16 玫纬,矮星最高可达 0.44 玫纬。当总 UV 曝光超过 1000\sim1000 秒且光学曝光超过 300\sim300 秒时,可分辨 MP。距离 20 码时,涵盖约 80% 的银河 GC,CSST 仍具备强大的诊断能力,能够分辨 ΔY0.06\Delta Y\geq0.06δ[N/Fe]0.64\delta[\mathrm{N/Fe}]\geq0.64 的人口,并在大化学分布的星系团中将 MP 分离到 i19.5i\sim19.5 玫纬。NUVNUV-uu-gg 组合的诊断性能相当于 \textit{HST} F275W--F336W--F438W 系统。CSST 将实现银河系及其周围星系中星系团全空间范围内的均匀 MP 调查。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.29504,
  title  = {Multiple populations detection with the Chinese Space Station Survey Telescope main survey camera},
  author = {Zhuohang Li and Xia Li and Hao Tian and Xin Zhang and Antonino P. Milone and Long Wang and Baitian Tang and Edoardo P. Lagioia and Chengyuan Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.29504},
  year   = {2026}
}

备注

22 pages, 13 figures