2022年7月29日，beat365科維理天文與天體物理研究所傅煜銘博士和beat365天文學系吳學兵教授所在團隊在著名天文期刊The Astrophysical Journal Supplement Series（ApJS）發表論文，在前期已選出16萬多個銀道面背景類星體候選體基礎上，使用國内外5台光學望遠鏡的光譜觀測高效證認了204個銀道面背景類星體，其中191個為首次發現。研究結果驗證了該團隊提出的銀道面背景類星體選源方法的有效性，為後續大樣本的銀道面背景類星體巡天打下了堅實基礎。
圖1. 通過光譜觀測證認的204個銀道面背景類星體（紅色方框）在銀道坐标系中的分布
背景圖展示了所有已知類星體的全天密度分布
類星體是明亮的活動星系核，其中心的超大質量黑洞通過吸積周圍氣體物質釋放巨大能量。類星體是遙遠宇宙的重要探針，對研究超大質量黑洞的形成和演化至關重要。過去數十年來，類星體巡天取得了很大進展，但在天區覆蓋範圍上仍然存在不足。大型類星體巡天主要關注北天的高銀緯天區，而通常不覆蓋銀道面天區（銀緯|b|<=20°區域）。截至2021年底，文獻中已被證認的I型類星體和活動星系核接近83萬個，其中僅有不到6000個位于|b|<20°内，僅有不到300個位于|b|<10°内。
盡管現有樣本較少，銀道面背景類星體（GPQ）具有其所處天區賦予的特别價值。高精度的天體測量數據對于研究銀道面的盤恒星和核球恒星十分重要，但由于缺少該天區的背景類星體，以歐洲Gaia衛星為代表的天體測量研究難以對銀道面的天體測量系統誤差進行準确估計。一個較大的銀道面背景類星體樣本有助于建立更好的天體測量參考架，提高銀道面天體測量的精度，幫助我們更好地了解銀河系的結構和運動學性質。另一方面，利用銀道面背景類星體的光譜特征還可以用于示蹤銀盤上的氣體分布，以及測量銀河系消光等。
由于銀道面嚴重的塵埃消光、紅化以及密集的星場，尋找銀道面背景類星體十分困難。使用高銀緯天區數據發展的類星體選源方法不能直接适用于銀道面天區，因為高銀緯天區和銀道面天區的天體測光數據遵循不同的統計分布。為了應對這種類星體選源中的數據集偏移問題，beat365傅煜銘博士和吳學兵教授所在團隊構建了一種基于遷移學習的銀道面背景類星體選源方法，通過模拟的方式減小訓練數據與測試數據在天體特征分布上的差異，進而可以利用機器學習算法訓練分類模型。為了進一步排除恒星污染，該團隊還發展了一種基于Gaia衛星自行數據的輔助選源方法，使用零自行概率密度判據選取類星體候選體。對Pan-STARRS1和AllWISE光學-紅外測光星表中位于銀道面方向的天體應用上述選源方法，最終構建了包含16萬個源的銀道面背景類星體候選體星表（文章1）。
從2018年起，該團隊通過與國内外研究團隊合作，利用國家天文台興隆站2.16米望遠鏡、雲南天文台麗江站2.4米望遠鏡、美國帕洛瑪天文台5米海爾望遠鏡、美國MDM天文台1.3米望遠鏡、澳大利亞國立大學2.3米望遠鏡對銀道面背景類星體候選體開展了光譜觀測證認。本次公布的數據一共包含204個銀道面背景類星體，其中191個為首次發現，證認成功率高達84%。該樣本的類星體紅移在0.069到4.487之間，因為隻有更亮的類星體才能在銀道面方向被觀測到，所以通過光譜估算的銀道面背景類星體黑洞質量高于美國斯隆數字巡天類星體表DR7Q的平均水平（圖3）。
圖2. 使用國家天文台興隆站2.16米望遠鏡（XLT）和雲南天文台麗江站2.4米望遠鏡（LJT）拍攝的銀道面背景類星體光譜示例
我國兩台2米望遠鏡證認了204個類星體中的137個
圖3. 證認的204個銀道面背景類星體黑洞質量随紅移分布圖（黃色圓圈、綠色三角和藍色菱形）
背景的灰色點為斯隆數字巡天（SDSS）類星體表DR7Q的黑洞質量分布，黑色方塊為SDSS DR7Q的黑洞質量中值分布
該團隊預期在未來兩年中證認約200個位于銀緯5度以内的背景類星體，并通過我國郭守敬望遠鏡（LAMOST）的光譜巡天證認上千個銀緯20度以内的背景類星體。此外，銀道面背景類星體候選體的天體測量應用研究也正在開展。北大天文團隊主導的銀道面背景類星體搜尋項目将類星體的系統搜尋拓展到了銀道面的密集星場區域，展示了在複雜條件下使用天文領域知識提升數據挖掘效果的可行性，以及銀道面背景類星體對天體測量和天體物理研究的重要意義。相關成果獲得了包括歐洲Gaia衛星團隊最近發表的多篇文章的引用。
該項目的最新論文（文章2）已發表在國際著名天文期刊ApJS (Fu, Wu, et al. 2022, 261, 32)，文章1已于2021年在ApJS發表(Fu, Wu, et al. 2021, 254, 6)。論文的相關數據已通過中國國家天文科學數據中心發布。
本項目研究得到國家自然科學基金委和中國載人航天工程的資助，以及國家天文台興隆站和雲南天文台麗江站等單位的大力支持和幫助。
論文鍊接：
文章2:https://doi.org/10.3847/1538-4365/ac7f3e
文章1:https://doi.org/10.3847/1538-4365/abe85e
論文數據：
文章2：https://doi.org/10.12149/101140
文章1：https://doi.org/10.12149/101052
