郭守敬望远镜（LAMOST）在M31/M33及其临近区域发现500颗类星体
M31是本星系群最重要的成员和距离我们最近的典型旋涡星系，是我们研究遥远星系内部天体物理过程的理想实验室。近期的深度测光巡天揭示出M31在非常延展的尺度上存在复杂的子结构，有些子结构从M31一直延伸到距离其约200千秒差距的M33，这很可能是M33被M31潮汐力瓦解的遗迹，揭示出M31/M33复杂的形成与演化历史（Ibata et al. 2007；McConnachie et al. 2009）。对M31/M33及其临近区域内子结构的动力学和化学分析是理解这些物理过程的关键。然而，M31距离我们约750千秒差距（McConnachie et al. 2005），在如此远的距离尺度上，要探测其中的化学和动力学信息都非常困难。背景类星体为这些研究提供了很好的辅助条件：一、背景类星体由于其距离遥远且亮度很高，可以看作是理想的静止不动的"点光源"，是测量M31/M33及其临近子结构微弱自行的理想参照物；二、低红移背景类星体光谱的吸收线系统将能帮助我们分析M31/M33及其周围子结构中星际介质的化学组成、分布和运动学信息，且将比传统的通过恒星光谱分析内部恒星化学丰度和动力学，或通过射电波段中性氢研究M31/M33的运动学和动力学所能达到的物理尺度更加延展。
基于我们国家的大科学装置—郭守敬望远镜（LAMOST），我们开展了M31/M33及其临近区域的背景类星体搜寻工作。通过郭守敬望远镜于2010-2011年性能测试和先导巡天阶段取得的数据，我们在M31/M33及其临近区域约135平方度天区内新发现500多颗背景类星体（见图1；Huo et al. 2013）。与之前相比，SDSS在M31外晕的两个区域内曾经给出75个类星体；NED网站中列出的M31、M33半径10度内已知的类星体数目为155个；我们的发现使这一天区内类星体的数目有了非常显著的增长。位于M31中心2.5度半径（约35千秒差距）内的类星体数目增加到93个，其中73个来自于我们的发现；位于M31非常延展的外晕、Giant Stellar Stream（M31/M33之间最显著子结构）、以及周围复杂子结构区域新增的数百个背景类星体是将来测量M31、M33及其周围子结构微弱自行—本星系群研究的重要特征参数—的理想坐标参考系。此外，在新发现的类星体样本中，i星等亮于17.0/17.5/18.0等的类星体数目分别由原来的21/42/64增加到26/62/139个。这些低红移亮类星体是将来研究M31/M33及其周围子结构内星际 介质、和本星系群内星系际介质性质的极好样本。郭守敬望远镜在M31/M33 及其 临近天区发现的500 多颗类星体，是目前我国天文学家利用自主设备发现的数目 最大的类星体样本。
图1：M31/M33 及其临近天区背景类星体空间分布。橙色、浅蓝色和深蓝色实心 点分别代表LAMOST 于2009、2010、2011 年观测季发现的类星体（Huo et al. 2010, 2013）。十字代表SDSS 发现的类星体，方块代表NED 中列出的已知类星体。紫色 星分别标示出M31 和M33 的中心位置；紫色的椭圆标示M31 的光学盘大小，R25 ＝95.3 角分。图中右下角嵌入的图像为CFHT 对M31/M33 天区的深度测光观测 （McConnachie et al. 2009）。