近期，国家天文台博士研究生丁明屹和施建荣研究员、闫宏亮研究员等人利用LAMOST中分辨率巡天的大量光谱数据，精确测量并发布了约 45 万颗恒星的锂元素丰度，是目前世界上最大规模的锂丰度数据，对研究锂元素的起源与演化具有重要的科学意义。目前，该研究成果已发表于国际天文期刊《天体物理学报增刊》（2024,ApJS,271,58）。
锂元素是最轻的金属元素，也是大爆炸核合成中所产生的最重的稳定核素之一。分析锂元素在不同年龄和不同类型恒星中的丰度不仅能够揭示恒星内部结构和其所经历的物理过程，也是追溯银河系化学演化以及大爆炸核合成重要的观测约束之一。因此，锂元素丰度在恒星、星系以及宇宙学研究中都扮演着非常重要的角色（图1）。但是，大量的天文观测表明，锂丰度表现出了许多与理论相悖的现象。因此，一个大规模的、均匀的恒星锂丰度样本，对于限制和完善锂元素的起源与演化至关重要。
图1：锂元素在恒星、星系以及宇宙学研究中都扮演着非常重要的角色
研究团队基于LAMOST中分辨率光谱，利用模板匹配方法计算，在约80万恒星光谱中（含重复观测源），确定了455,752 颗恒星的锂元素丰度，该样本涵盖了从前主序到巨星的绝大部分恒星演化阶段，并包含了一定比例的星团成员星、贫金属星、以及有星震学测量等有较高研究价值的目标，有望推动锂元素起源和演化研究进入一个新的阶段。图2展示了这一样本在参数空间的分布。审稿人评价该工作提供了“前所未有规模”（unprecedented size）的样本。经比较，这项工作与高分辨率光谱巡天结果（GALAH）具有良好的一致性，其典型误差约为0.2 dex。
图 2：本研究中的锂丰度样本与有效温度（左图）、表面重力（中图）、金属丰度（右图）的关系
与此同时，这项工作还发现了近1000颗锂元素含量超丰的恒星，并且发现一些未演化恒星也表现出一定程度的锂超丰现象。在此之前，LAMOST共发现并研究了一万余颗富锂巨星，是目前世界上最大的富锂恒星样本，这项工作新增的近1000颗富锂恒星继续扩大了这一领先优势。
该文章的资讯登上中国科学院机构榜，这一成果为揭示恒星中锂元素的起源和演化机制提供了新的机遇，为深入了解宇宙中锂元素之谜打开了新窗口。这项工作受到了国家自然科学基金委、郭守敬望远镜（LAMOST）以及载人航天项目的支持。
论文链接： https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ad2f28
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