银河系的结构和演化一直是天体物理学的重要前沿课题。近日，由中国科学院国家天文台赵刚院士领导，由国内外多家单位共同参与完成的 SAGES （The Stellar Abundances and Galactic
Evolution Survey）多色测光巡天 DDO51 首批数据释放成果发表于国际天文学期刊The Astrophysical Journal Supplement Series。数据覆盖约 2500 平方度北天区域，包含超过一千万颗源，为银河系结构、恒星参数测量以及银河系考古研究提供了新的高质量数据基础。
图表1 此次发布的DDO51数据天区覆盖范围
SAGES 是一项面向北天的大面积多色测光巡天，旨在获得大样本恒星大气参数信息。与传统宽波段测光相比，SAGES 滤光片系统包含多个针对恒星大气参数设计的滤光片，可用于约束恒星有效温度、金属丰度和表面重力等关键参数。其中，DDO51 是本次数据释放的重要测光信息。该滤光片中心波长约为 5130 Å，覆盖 Mg I b 三重线及邻近 MgH 分子带，对 G/K 型恒星的表面重力尤为敏感，因此能够有效帮助区分矮星和巨星。
图表2 SAGES所采用的滤光片响应曲线
在银河系研究中，区分矮星和巨星具有重要意义。巨星亮度高，可以作为追踪银河系外晕、星流和卫星星系结构的重要探针；但在实际观测中，银河系盘中的大量前景矮星会对巨星样本造成严重污染。仅依赖常规测光系统颜色时，不同温度、金属丰度和表面重力的恒星可能呈现相似颜色，导致参数退化。DDO51测光通过捕捉表面重力敏感的镁吸收特征，为打破这一退化提供了关键测光信息。
本次发布的数据来自新疆天文台南山观测站一米大视场光学望远镜（NOWT）在 2023 年 9 月至 2024 年 1 月期间的观测。研究团队共获得 2896 幅原始图像，并经过实时质量控制、图像预处理、天体测量定标、测光定标和星表合并等流程，最终形成了一份包含超过千万颗源的DDO51 第一批星表数据。研究团队对数据处理流程进行了多项创新与改进，最终得到该数据集的测光完备星等约为19等，亮端内部测光精度达到约 6–7 毫星等量级，天体测量精度约15mas，显示出良好的测光稳定性和定标精度。
论文进一步展示了该数据的科学应用潜力。研究团队将 SAGES DDO51 测光与 Gaia 宽波段测光结合，构建颜色—颜色图后发现，在较冷的晚型恒星中，矮星序列与巨星序列出现清晰分离。在选定颜色范围内，两类恒星在重力敏感颜色指标上可相差约 0.3 等。这一结果直接验证了 DDO51 测光信息对恒星表面重力的诊断能力，也表明 SAGES 多色巡天数据将在巨星候选体筛选、银河系晕结构追踪、恒星参数估计和贫金属星搜寻等方向发挥重要作用。
图表3 展示了DDO51数据对不同表面重力恒星的区分能力
本次 DDO51 数据释放是 SAGES 巡天的重要阶段性成果。此前，SAGES 已发布u_SC、v_SAGES以及 g、r、i 等多色数据；随着 DDO51 测光数据的加入，SAGES 在恒星表面重力预测方面的能力得到显著增强。未来，DDO51 将与 SAGES 其他颜色联合使用，形成更完整的多维测光参数空间，为大样本恒星大气参数测量和银河系形成演化研究提供更加有力的数据支撑。
在自然基金委资助的卓越研究群体项目“依托LAMOST和FAST的银河系及近邻宇宙研究”的资助下，国家天文台博士研究生张琦乾为论文的第一作者，赵刚院士、范舟研究员是论文通讯作者。
该数据集已对外公开释放，数据发布的论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ae5b7e
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