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银河系的形成和化学演化是天体物理研究的重要课题.恒星元素丰度的研究对于理解恒星核合成以及星系的化学和动力学演化都具有十分重要的意义.红团簇巨星是小质量恒星,处于氦核燃烧阶段,在颜色星等图上形成一个比较紧密的团族.对于这类恒星的研究有助于我们更好的了解主序后恒星的结构与演化过程.由于这类天体所具有的特殊性质,红团簇巨星已经逐渐被采用为新的标准烛光测定近邻星系的距离.论文主要包括四部分,第一部分介绍对红团簇巨星的认识过程,红团簇巨星的内部物理状态、元素丰度以及将其作为I、K波段标准烛光测定近邻星系距离的依据和方法.简述红团簇巨星作为标准烛光测定距离时引起的关于I、K波段绝对星等与金属丰度、年龄之间关系的讨论.第二部分基于高分辨率、高信噪比光谱观测资料,确定了19颗贫金属红团簇巨星的恒星大气参数,得到样本星4种α元素(O、Mg、Ca、Si)的化学丰度.讨论了这19颗贫金属红团簇巨星铁丰度与恒星大气参数的相关性以及这19颗样本星α元素丰度随金属丰度的变化.为了从观测上研究红团簇巨星的绝对星等与金属丰度的关系,计算了共58颗红团簇巨星在I、K波段的绝对星等,讨论了它们与金属丰度之间的关系,分别给出I、K波段的绝对星等与金属丰度之间的线性关系式.得到的主要结果如下:1.样本星α元素(O、Mg、Ca、Si)相对于铁元素丰度随金属丰度地减小而缓慢地增加,与银盘恒星的化学演化是一致的.α元素的产生原因可以由不同的超新星产生不同数量的的α元素,导致α元素的形成不能用单一的过程来解释.2.给出金属丰度范围在-0.9 dex~0.35 dex之间,58颗红团簇巨星在I、K波段的绝对星等(M<,I>、M<,K>)与金属丰度之间的线性关系以及色指数(V-I、V-K)与金属丰度之间的关系.在分析的金属丰度范围内与I波段相比,K波段的绝对星等与金属丰度的相关性更弱,并且与利用理论模型得到的红团簇巨星I、K波段绝对星等与金属丰度的关系进行了比较与验证.3.分析了K、I、V三波段绝对星等与金属丰度的关系,发现在分析的金属丰度范围内,红团簇巨星不同波段的绝对星等随金属丰度变化有一个较为明显的变化趋势,即观测波段的波长越大,恒星的绝对星等与金属丰度的相关性越弱,如果这一规律可以外推到L、M波段,那么可以检验在这两个波段,红团簇巨星作为标准烛光是否更为准确合适.第三部分基于高分辨率、高信噪比光谱观测资料,给出70颗红团簇巨星相关的大气参数,结合第二部分提到的58颗红团簇巨星,给出了共128颗红团簇巨星I波段绝对星等与金属丰度的关系.第四部分总结得到的结论.