不同层次天体的质光比研究进展

利用天体的质光比和测光信息可以得到不同层次天体的质量信息,利用恒星的质光关系可以计算单星的质量。星团和星系的表面亮度分布反映其质量分布,因此可以通过研究质光比来了解星团和星系的动力学演化。由于星系中存在大量暗物质,因此,星系的质光比普遍比星团的大。星系团的质光比普遍比星系的更大,说明星系团中暗物质的比例更高。介绍了恒星、星团、星系、星系群和星系团等不同层次天体的质光比测量方法及其研究进展,并简单阐述这一领域未来的研究方向。     

红移z≈1极红天体的研究进展

极红天体(EROs)是指利用光学和近红外两个波段的色指数(如I-K4 mag)挑选出来的一类星系。研究表明极红天体可分为两类:一类是被大量尘埃红化的高红移恒星形成星系,主要是较年轻的旋涡或不规则星系,有恒星正在形成,称为DGs;另一类是由年老星族(≥1 Ga)主导的高红移椭圆星系,基本上没有或仅有弱的恒星形成,简称为OGs。极红天体中这两种不同类型的星系,很可能是近邻大质量星系的前身星系,只是分别代表着不同的形成历史。介绍了不同类型极红天体的各种物理性质的研究进展,如形态和结构、光谱特征、成团性、红移分布和星系计数等,以及阐述了该领域未来的研究方向。     

盘状星系结构与自转统计

通过对57个星系的光学和射电自转曲线等资料的分析,得出如下结论:(1)盘系沿哈勃序列从早型到晚型,其结构和自转等动力学量有系统的变化:星系核球与盘的质量比减小,自转速度达极大点r_m处速度V_m变慢、周期P_m增长,r_m相对于光学Holmberg半径r_H的位置外移,旋臂松卷,星系扁化。(2)星系诸动力学量在各形态型中的弥散与星系质量有关,较大质量星系的v_m和r_m较大,而k=V_m~2/r_m和β=r_H/r_m值较小。(3)潮汐作用也是影响星系动力学状态的重要因素,在同样形态型中潮汐星系有较大的k、β值和较小的r_m值。     

依巴谷星表和第谷星表的特征和意义

主要论述依巴谷星表和第谷星表的观测特征和天体测量特征,依巴谷卫星在短期内同时测定大量高精度的恒星位置,自行和视差等五个天体测量参数以及星等和色指数,依巴谷星表和第谷星表为建立高精度的光学参考系,为研究恒星的起源,演化,分布,质量,大小和光度等,为研究双星和聚星的分布和运动,为研究星系运动和星系动力学提供了大量的高精度资料,具有重要的科学意义。     

天体力学的展望

现代天体力学范畴除包含经典天体力学外,还包括天文动力学和星系动力学(其中不用统计力学)。现代天体力学的研究课题可归纳为三类:①具体天体的运动理论,其中的天体包括经典天体力学的研究对象月球,天然卫星,大行星,小行星和彗星,还有人体天体,双星,聚星和星系;②天体力学在地学和空间科学中的应用以及天体力学与其他学科或天文学分支的边缘领域中的课题;③天体力学的基础理论课题。 最后提出,太阳系的结构和演化、天体力学与其他学科或天文学分支的边缘领域,以及三体问题的定性和分析理论,有可能在近期内获得较快进展。     

暗物质到底有还是没有?

一些天体物理学家认为已经在椭圆星系中发现了暗物质存在的迹象,这和 2003年一些天文学家提出的这些星系缺少星系晕的说法是矛盾的,但它支持了这样一种观点,不能探测到的大量物质——暗物质(DM)对星系形成之初是有引力影响的,并且还在它们的周围。天文学家比较倾向 DM 存在的观点,一种称为修正牛顿动力学     

高红移星系的选取与物理性质研究

<正>大质量、高红移、强成团等特征表明,红移z~1.0的极红天体(EROs)和红移z~2.0的BzKs星系有可能是邻近大质量早型星系的前身星系,对这些星系的研究能为星系形成和演化模型提供观测上的约束.在研究EROs的物理特性,进而研究星系的形成和演化之前,我们必须对EROs样本中DGs(young,dusty starburst galaxies)和OGs(old galaxies)进行有效分类,并估计它们各自所占的比例,对于这个方面的研究不同的作者给出各不相同的结论.相对于近邻星系,高红移星系(特别是z~2附近)的研究也有着非常重要的意义.首先,星系的宇宙恒星形成率密度(SFRD)和类星体(QSOs)数密     

中微子天体的形成及其结构

本文讨论了中微子质量不为零可能导致的一种新天体——中微子天体(记作NAO)。探讨了这种天体的形成机制和它与星系形成间的关系,确定了其内所含e,p,He~4等物质的含量,这些物质的存在可以给出一系列观察效应.NAO是尺度在100 pc量级、中微子总质量在10~(14)Me量级、其内所含e、p、He~4等物质的质量在10~9M。量级的一种特殊天体,具有丰富的新性质。     

说说影子物质

李政道把宇宙中的暗物质列为21世纪的重大物理问题之一。目前,一些科学家对宇宙中可能存在的暗物质有如下基本共识:一类是由普通物质(重子)组成的大多存在于星系晕中的晕族大质量致密天体(MACHO),如不发光的木星状大小的天体、核燃料用尽了的死星和很大质量的天体(VMO)如黑洞等,而大多数暗物质是看不见的奇异型式非重子的亚原子粒子,包括中微子、弱相互作用大质量粒子(WIMP)及轴子(Axion)。 1985年,美国费米实验室的科尔布(Edward Kolb)等三人,在超弦     

高红移大质量星系的形成与演化

星系形成及演化一直是天体物理研究中最重要的领域之一.近10 yr来星系形成及演化的研究取得了突破性进展,主要包括:(1)近邻星系在颜色-星等图上呈现双峰分布,早型星系普遍颜色较红,而晚型星系颜色偏蓝;并且近邻宇宙红星系的总质量相对于红移z=1时至少增长了1倍,意味着存在蓝星系到红星系的转化过程.这一转化过程是如何发生的成为现代星系形成演化领域最重要的问题之一;(2)星系中心超大质量黑洞质量跟核球质量有很强的相关,意味着黑洞演化跟星系演化有着紧密的关系.黑洞的活动(活动星系核)如何影响星系演化也成为了亟待解决的问题之一.然而近邻宇宙中的大质量星系基本都已停止了剧烈的恒星形成活动和黑洞活动,因此,要回答这些问题,我们需要仔细研究宇宙早期红移在z≈2的星系性质.在这一红移处,星系中的恒星形成和黑洞增长均处于高峰期.     

M31中天体的光谱观测与研究

仙女星系(M31)是距离地球最近的大型旋涡星系,与银河系结构相似且质量相当,对M31天体的光谱观测与研究有助于理解银河系以及一般星系的形成与演化历史。整理了自20世纪以来天文学家对M31中天体的相关光谱观测与研究成果,共涉及了M31中5 000余个发射线天体、2 000余个星团、6 000余颗恒星、1 000余颗新星以及核球和盘上的星族的光谱。恒星光谱观测由早期的以超巨星为主发展到近20年更大样本以及更多类型,其中红巨星被用于研究M31星系盘和晕的性质及子结构。发射线天体通常被应用于M31质量测定、运动学分析和恒星演化的研究。M31星团的研究集中于金属丰度和运动学性质,以及利用视向速度测定M31位力质量。对M31中心星族的研究主要集中于核区的星族组成和运动学分析,其中运动学研究结果更支持核区的偏心盘模型。最后,介绍了郭守敬望远镜对M31天体的光谱观测与相关科学研究。     

活动星系核的演化与宇宙学红移

通过搜集了457个活动星系核样本,根据活动星系核的演化实质是指宇宙时标上的变化,讨论了红移量与活动星系核演化的关系,最终证明了活动星系核的演化分为两个序列:(1)从类星体到Seyfert星系之间的演化;(2)平谱射电类星体(FSRQ)—BL Lac天体—射电星系(RG)的演化。     

具有核球和盘的盘状星系三维质量分布

观测指出,盘状星系有两个主要组成部分,中心椭球和外盘.在早型的以发光天体为主体的盘状星系中,根据光度分布规律可以得到面密度分布.本文根据中心具有核球的盘状星系面密度分布曲线和旋转曲线,用数值方法求解流体力学方程组和泊松方程,得出盘状星系中心区域的三维质量分布和弥散速度分布.结果表明,盘状星系的中心椭球为一高密度区,此区中的恒星或星团与椭圆星系的成员具有近似的动力学特征.这些结果与观测是一致的.     

含有磁单极星系核的非黑洞模型

本文以磁单极催化核子衰变反应(Rubakov和Callan效应)作为能源,建立了星系核巨型致密天体的磁单极非黑洞模型(其中磁单极含量低于Parker极限值)。本文结论如下:只要磁单极催化核子衰变反应存在(即使截面积10~(26)cm~2),它就有可能作为主要能源来维持星系核这类超巨型致密天体的巨大光度,使其不致于塌缩成为黑洞,即超巨型致密天体的黑洞厄运是可以避免的。此模型目前的主要观测依据是:磁单极催化反应可以不断地产生大量正电子,由此发射出很强的正负电子对湮灭线,这在银心以及其他星系核中已经被观测到。     

50个发射线天体的物端稜镜光谱

从1981年开始,北京天文台开展了发射线星系的物端稜镜巡天。用60/90cm Schmidt望远镜加5.°3的物端稜镜在敏化的ⅢaJ底片上可以得到亮于16~m的星系光谱像。本文公布了第一批巡天结果:在覆盖天区约220平方度的12张底片上证认出50个发射线天体,47个河外星系(其中3个可能是新的Seyfert星系),3个行星状星云(其中一个N2242以前被当作河外星系)。文中给出了这些天体的名称、坐标、星等及光谱结构分类等资料,并比较系统地讨论了发射线星系的证认及光谱结构分类。我们还将本巡天的结果与其他天文台的结果作了比较。这些天体的证认图见图版Ⅰ—Ⅱ。     

Seyfert 2型星系中的星暴活动

星暴和活动星系核之间的联系是活动星系研究领域最重要、最活跃的研究课题之一。Seyfert星系由于距离较近、数目较多和相对低的核活动,已成为研究星暴和活动星系核之间联系的理想天体。综述了活动星系核中存在星暴的观测证据和Seyflert2型星系核区星暴活动的最新研究结果,着重讨论了存在两类Seyflert2型星系(一类是被遮挡的Seyfert1型星系,另一类是“真正”的Seyfert2型星系即不存在宽线区的Seyfert2型星系)的可能性．通过比较具有和不具有偏振宽线的Seyflert2型星系在红外、射电、光学和X射线光谱性质的差别,发现具有偏振宽线的Seyfert2型星系在本质上和Seyflert1型星系是同一类天体,差别只在于观测者视线方向的不同;而不具有偏振宽线的Seyfert2型星系是一些星系核活动较弱而星暴活动占主导的天体,这些星系从射电、红外、光学到硬X射线,都具有和星暴星系相似的性质。由于这些星系中核的吸积率将比Seyflert1型星系低近两个量级,因而它们很有可能是一些没有宽发射线区的Seyfert2型星系,即所谓的“真正”Seyflert2型星系。     

大质量黑洞吸积盘的径向自引力

本文研究了大质量黑洞吸积盘的自引力,用薄盘位形上积分的方法计算了吸积盘自引力的径向与垂向分量,着重讨论了径向自引力。主要结果为:对于大质量黑洞(M～10~8—10~(10)M_⊙)吸积盘,在(R/R_g)～10~5—10~4的距离上,径向自引力会超过中心天体引力。在这个距离上,吸积盘的动力学结构完全不同于开普勒盘。提出了径向自引力不稳定扰动作为一种能源机制。本文还得到吸积盘自引力与中心天体引力量级比较的两个判据,并由此得到大质量黑洞吸积盘外半径的近似解析估计。本文结果可用于类星体和星系核吸积盘。     

引力透镜效应:对宇宙中致密天体分布的一个可能限制

具有光度函数谱指数陡于-2的背景光源(如类星体、seyfert星系核等)将会由于宇宙中的致密天体引力透镜效应的增亮而优先进入观测样本。而目前观测中并未明显展示出这一特征,从而暗示:宇宙中能引起类星体透镜增亮效应的天体(M>0.01M)其密度是很低的,达些致密天体不足以构成暗物质的主要候选者而使宇宙封闭。     

特殊BL Lac型天体的VLBI观测研究

BL Lac型天体是一类特殊的活动星系核,根据辐射能谱的不同可以分为低峰值频率BL Lac型天体(LBLs),中间峰值频率BL Lac型天体(IBLs),高峰值频率BL Lac型天体(HBLs),以及极高峰值频率BL Lac型天体(UHBLs)。不同类型BL Lac型天体具有不同的辐射特性,通过射电、光学、X射线、伽玛射线等多波段的观测可以发现很多特殊类型及辐射特性的BL Lac型天体,而甚长干涉测量技术(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)是目前分辨率最高的观测技术,也是探测致密核区结构的唯一手段。主要介绍目前对BL Lac型天体的VLBI观测研究概况,以及对其中一些特殊BL Lac型天体VLBI研究的进展及初步结果。     

黑洞热吸积流的理论研究

<正>活动星系核(AGN)、低光度活动星系核(LLAGN)以及X射线双星(XRB)系统中都存在黑洞吸积过程.黑洞吸积是人们理解相关天体的辐射、光变等现象的关键.本学位论文主要侧重于对目前非常流行的热吸积流(径移主导吸积流ADAF以及明亮热吸积流LHAF)的研究.该类吸积流是理解LLAGN以及处于硬态的XRB的基本理论模型.论文第1章详细介绍了相关的背景.首先讨论了天体环境中的黑洞及其所处的系统—AGN、