近期，北京师范大学博士生黄博闻在苑海波教授指导下，利用 BEst STar（BEST）数据库，针对Johnson–Kron–Cousins UBVRI 测光系统的Landolt标准星，开展了高精度的检验与重定标工作。团队发布了包含约 47,000 颗毫星等级别精度的重定标后的标准星星表，并基于 LAMOST DR12 的恒星大气参数和 Gaia DR3 测光数据，进一步构建了包含约 540 万JKC新标准星星表。相关成果正式发表于国际著名天文期刊《天体物理学报增刊》。合作者还包括中国科学院大学肖凯博士及清华大学张若羿博士。
当天体发出的光到达探测器时，经历了地球大气吸收、散射以及仪器光学系统响应等多重影响，因此记录到的信号并不能反映天体的真实视亮度。为恢复天体的真实视亮度，天文学家需要对这些大气和仪器效应进行精确校正，这一过程被称为流量定标。定标的精度直接决定了测光精度的上限，并影响观测数据的科学发现潜力。
在测光定标过程中，通常需要利用亮度已知且稳定的标准星作为参照，对观测数据进行校正。因此，标准星的数量与质量直接决定了最终测光定标的精度。作为经典的UBVRI测光系统标准星，Landolt 标准星表在过去数十年间被广泛使用，为众多天文观测项目提供了统一的测光基准。然而，随着现代大规模巡天时代的到来，现代天文学对测光精度提出了更高要求，传统 Landolt 标准星已难以满足需求。因此，在保留其长期积累的科学价值和广泛兼容性的基础上，对 Landolt 标准星进行高精度重定标，并进一步扩展标准星样本，对于建立新一代高精度测光基准体系具有重要意义。
重新校准 Landolt 标准星：揭示零点与空间结构系统误差
Landolt 标准星是过去几十年中应用最广泛的 UBVRI 标准星体系，但研究发现其存在两类系统误差。
第一类为不同观测天区之间的零点偏移。研究表明，基于CCD观测的 Landolt 2013（L13）与Landolt 2016（L16）数据集之间存在整体零点差异；在单个标准星场内，UBVRI 五个波段的零点偏移可达 5–14 毫星等，且不同波段之间呈显著相关性，有效波长越接近相关性越强。类似特征在更早的 Landolt 1992（L92）标准星中亦已存在。这种相关性源于早期光电倍增管测光观测流程（由 V 波段和颜色推导其他波段星等）及不同观测系统转换所导致的误差传播，并进一步延续至后续的 L13 与 L16 标准星。
第二类为视场内部的空间结构误差。在标准星密度较高的天区中，团队发现BVRI 波段普遍呈现约 7–10 毫星等的空间结构（见图2），U波段个别区域可达 20–30 毫星等。这些结构表现为环状与渐晕特征，可能源于平场改正系统误差。该特征在同一视场不同波段之间高度一致，并在不同视场的相同波段中亦表现出相似形态，表明其可能来自同一观测周期内使用平均平场处理带来的系统性传递。
针对上述问题，研究团队以BEST 星表为基准，对L13、L16逐场进行零点修正，并通过数值平场方法改正空间结构误差。校正后，L13、L16 与BEST标准星的一致性显著提升，整体定标精度在 U、B 波段约为 5 mmag，在 V、R、I 波段约为 3 mmag。
图1：Landolt 标准星中不同观测天区的零点偏移及其波段相关性。不同标准星天区之间存在 5–14 毫星等的系统零点偏移（左），且在不同波段显著相关，相邻波段相关性最强（右）。
图2：LSE259 天区在 UBVRI 五个波段的空间结构校正前后对比。第一行为校正前的星等差分布，可见明显的环状结构和边缘渐晕特征；第二行为校正后残差；第三行为重建的平场结构。该类结构在 BVRI 波段幅度约 7–10 毫星等，在同一个探测器的不同视场和波段间高度一致。
构建 540 万颗 LAMOST-Gaia 新标准星
在完成 Landolt 标准星重新定标后，研究团队进一步结合LAMOST DR12光谱参数 与 Gaia 测光数据，构建了更大规模的 UBVRI 标准星。
基于恒星颜色回归（SCR）方法，UBVRI 星等由 Gaia BP/RP 测光与恒星大气参数（Teff、log g、[Fe/H]）决定的内禀颜色及消光共同确定，从而可利用 LAMOST 恒星参数与 Gaia 高精度测光反推 UBVRI 星等。在消光改正方面，团队采用恒星配对（Star-Pair）方法求解E(BP-RP)高精度消光值，并进一步得到随有效温度与消光变化的五波段消光系数（见图3）。
最终标准星表包含约 540 万颗源（LAMOST SNRg > 15， V ～11–18，B−V ～0.2–1.4）。与BEST 标准星的一致性达到 U 波段约 28 毫星等、B 波段约 7 毫星等、VRI 波段约 3 毫星等，且未表现出与恒星参数或消光相关的系统性趋势。对于 BP−RP < 1 的恒星，其 U 波段精度普遍优于 BEST星表，且暗星优势更加明显（见图4）。
图3：UBVRI 波段红化系数随有效温度和 E(BP−RP)的变化。不同颜色线对应不同温度，数据点的颜色与线对应。
图4：U 波段测光精度比较。以重定标后的 Landolt 标准星为基准，基于 LAMOST 与 Gaia 构建的标准星（上）相较于 BEST星表（下）表现出更好的一致性，在暗端优势更加明显。
该工作提供了一套经过高精度校准的 Landolt 标准星和一份可直接使用的覆盖亮暗、精度优于 1% 的 540 万颗 UBVRI 新标准星星表，并已纳入 BEST 数据库。
论文链接：https://doi.org/10.3847/1538-4365/ae1b94