受观测条件限制,Gaia 提供的视向速度并非对每颗恒星都同样可靠。中国科学院新疆天文台博士研究生唐通在导师张余研究员的指导下,联合中国科学院上海天文台团队,利用Gaia DR3数据重新审视了近邻疏散星团的视向速度。疏散星团成员星的平均视向速度反映的是其靠近或者远离太阳的速度,而成员星的视向速度弥散则反映了这些成员星沿着视线方向运动速度的弥散程度,是研究星团内部动力学状态和估算动力学质量的重要依据。科研人员在剔除易受观测偏差影响的成员星数据后,171个疏散星团的视向速度弥散中位数从3.76 km/s降至2.79 km/s,降幅为26%,而平均视向速度跟高分辨率光巡天的结果保持一致。相关成果发表于《太平洋天文学会汇刊》(2026, PASP, 138, 074203)。
疏散星团由一群诞生于同一片巨分子云、共同绕银河系运动的恒星组成。成员星平均视向速度反映星团是在靠近还是远离太阳,而成员星视向速度的弥散则与星团内部动力学有关。利用Gaia RVS光谱测量不同温度和亮度的恒星视向速度时,谱线形态、信噪比等因素都会影响测量结果。此外,由于双星的视向速度叠加了其轨道运动速度,因此这一因素也可能将测得的速度弥散“撑大”。

图1(论文图2). 成员星相对各自星团视向速度中值的偏差随内禀颜色变化。虚线标出0.2和1.2等边界;颜色偏蓝的恒星出现系统偏移,较红恒星的弥散明显更大,反映了不同类型恒星光谱的观测限制。
科研人员选取了距太阳500pc以内的324个星团作为研究对象,基于其内禀颜色,保留了0.2至1.2mag范围内且成员星数量充足的样本,这一颜色范围内的恒星主要是FGK型星,它们的光谱特征更有利于视向速度的测量。筛选后的星团平均速度与利用高分辨率光谱研究结果总体一致,但视向速度弥散值明显降低,中位数由3.76 km/s降至2.79 km/s。进一步研究表明,2.79 km/s的视向速度弥散仍高于约0.71 km/s的切向速度弥散,因而筛选后测得的视向速度弥散更适合作为星团内部视向速度弥散的上限,这是因为未识别的双星视向速度仍可能增大测得的视向速度弥散。

图2(论文图3). 颜色过滤后的星团平均视向速度(左)和视向速度弥散(右)与原目录结果比较。平均速度基本一致,弥散中位数由3.76降至2.79 km/s.
在其中6个疏散星团中,科研人员利用共计59颗红团簇巨星来表征星团的视向速度弥散。这类恒星亮度较高,在Gaia RVS光谱中CaII三重线较为清晰,观测条件更有利。其中单颗星视向速度不确定度中位数约0.15km/s,利用这些红团簇巨星测得的星团视向速度弥散为0.27至1.55km/s,这与恒星在切向方向(垂直于视线方向)的速度弥散基本一致。尽管样本数量有限,但也说明了考虑恒星光谱特征和观测质量,有助于获取更可靠的疏散星团内部运动信息。


