重要测距结果一览

天体距离的多途径测定 从前面对天体距离测定一些主要方法的简要介绍,细心的读者不难看出,就某一类天体来说,可以通过不同的途径来确定它们的距离。例如,对于像仙女星系M31这样的近距离河外星系,能利用的标距天体（或标距关系）有天琴RR型变星、造父变星、新星、球状星团光度函数以及行星状星云光度函数,等等。这就为比较各种方法的测距结果,并进而为论证这些结果以及方法的可靠性提供了观测依据。     

星星到底有多远（7）光度距离的绝对测定

在本系列文章之（3）～（6）中,我们已经概要介绍了多种不同的测定天体光度距离的方法,包括利用造父变星的周光关系,星团的主序重叠法,以早型亮星、新星、天琴RR型变星和超新星的绝对星等作为标准烛光（即标距参数）,以及利用球状星团系统和行星状星云系统光度函数中的特征星等作为标桂烛光等。在天文研究中,通过光度测距方法确定天体和天体系统的距离有着最为广泛的用武之地,后文（本系列文章之（8））还会再介绍若干种测定遥远河外星系光度距离的途径。     

星星到底有多远（8）——开发星系的测距功能

星系世界的景观 为了解决宇宙中天体的距离测定问题,天文学家首先寻求的自然是恒星级的标距天体,如造父变星、天琴RR型变星、亮星、新星、超新星、行星状星云系统等;或者是恒星集团,如星团和球状星团系统等。对标距天体的基本要求是,除了能用来测定它们的距离外,这类天体应该具有很高的光度,在很远的距离上都能观测到——观测不到一切免谈。     

红团簇巨星的绝对星等及其在天体测距方面的应用

红团簇巨星(red clump giant)是正处于中心氦燃烧阶段的小质量恒星,它们在赫罗图上成团出现且光度弥散很小,因此很容易被辨认出来。理论和观测研究均表明它们具有大致相同的光度,某些波段的光度与金属丰度以及年龄的关系很微弱,可以作为理想的"标准烛光"来测量天体的距离。依巴谷(Hipparcos)天体测量卫星的数据释放后,红团簇巨星被广泛地用于研究银河系结构以及测定本星系群成员的距离。     

GAIA计划与微角秒天体测量学

欧洲空间局正在考虑的空间天体测量卫星计划（GAIA计划）将对目视星等V亮于15．5mag的5千万颗目标进行位置、自行和视差的测定,其精度为10μas,同时还对这些目标进行多色多历元光度测定．该计划可对星系距离尺度、恒星演化、银河系运动学和动力学以及参考架联结等方面进行深入研究．其开创的微角秒天体测量学亦将会对天体物理学、太阳系天体和参考架联结等方面的研究产生深远的影响．     

Ia超新星：理论与宇宙学

Ia超新星作为测量遥远星距离（从而测定宇宙膨胀速率）的“标准烛光”，已经成为具有重要意义的天体，主要介绍当前Ia超新星研究的理论和观测进展，光谱分光及测光证据表明，Ia超新星是由吸积碳氧白短星热核爆炸产生，但有关Ia超新星前身星双星系统及流体动力学模型仍是有争议的，蓝Ia超新星具有相对均匀的峰值光度，它是天文学家已的校准得最好的示距天体，近年来，人们在利用Ia超新星测量时空方面已取得了巨大进展。     

水脉泽寄主活动星系核的吸积率(英文)

水超脉泽辐射( 各向同性光度超过 10 个太阳光度) 通常在星系中心最内部的核区( 小于几个秒差距) 被发现,因而活动星系核被认为是其唯一的能量源。同其它没有检测到水脉泽辐射的活动星系核相比,水脉泽寄主活动星系核可能隐含着某种或某些特殊性质。基于此我们调研了已经公开发表的所有水脉泽源的 X 射线观测情况,得到了一个有 X 射线观测研究结果的子样本( 39 个源) 。由它们的 X 射线光度以及估算的黑洞质量,导出了它们的无量纲吸积率( logL2-10keV /LEdd,其中 L2-10keV和 LEdd分别是 2 - 10keV 的固有光度和爱丁顿光度) ; 与距离范围相当的、没有检测到水脉泽的活动星系核样本相比,发现脉泽寄主活动星系核有较高的吸积率。进一步分析比较这两个活动星系核样本的质量吸积率,也发现类似的趋势。此外,为了探索吸积率和水脉泽辐射间可能的内在联系,我们对它们的脉泽光度和吸积率进行了统计分析,然而结果显示二者之间没有明显的相关性。     

星系金属丰度的研究进展(Ⅱ):光度-金属丰度关系

金属丰度与星系光度是星系的重要特征参量,研究它们之间的关系有助于理解星系中恒星质量与金属成分的累积过程。评述了星系的光度-金属丰度关系的最新研究进展,包括对近邻星系、中等红移星系(0．42)的研究结果．由于观测样本跨越较宽的宇宙学时标,可以由此来探讨这一关系的演化过程,从而帮助理解星系演化的整体图景。     

依巴谷星表中的经典造父变星及其距离尺度

依巴谷星表给出了223颗经典造父变星的天体测量和光度观测资料。根据近年来的光谱和光度观测成果,从不同渠道收集了有关视向速度和光度等资料。基于Feast和Catchpole建立的PL关系,给出造父变星的距离估计。     

OH megamaser的光度和它们的宿主星系的红外光度之间的相关关系

利用66个OH megamaser的光度和它们的宿主星系的红外光度之间的相关关系,得到log L(OH)=1.71log L(IR)-17.67,即L(OH)α[L(IR)]1。71.这个结果介于Baan所得到的L(OH)α[L(IR)]2和Kandalian所得到的L(OH)α[L(IR)]1.38的结果之间.由于统计时所取的样本数最多,因此结果更能反映实际情况.进一步,可把这66个OH megamaser分为两类;第一类为L(OH)<102L(?)的小光度OH megamaser,小光度OH megamaser包含了14个OH megamaser;第二类为L(OH)≥102L的大光度OH megamaser,大光度OH megamaser包含了52个OHmegamaser.研究结果表明,小光度OH megamaser的光度和它们的宿主星系的红外光度之间相关关系为L(OH)α[L(IR)]1.43,与Kandalia所得到的结果相接近.大光度OH megamaser的光度和它们的宿主星系的红外光度之间的相关关系为L(OH)α[L(IR)]2,与Baan所得到的结果相一致.     

超新星在宇宙学中的应用

对Ｉａ超新星在宇宙学中的应用作了述评。蓝Ｉａ超新星具有相对均匀的光谱、光变曲线及峰值光度,是较好的相对距离指示器。利用峰值光度同光变曲线形状或其它与距离无关的可观测量的关系可进一步将Ｉａ超新星校准成精确的距离指示器。一旦它们的绝对光度得到标定,就可以定出哈勃常数Ｈ０。基于对邻近星系Ｉａ超新星的理解,高红移Ｉａ超新星的数据可对宇宙密度参数ΩＭ、ΩＶ及减速因子ｑ０作出限制,并对膨胀宇宙的最终命运作出判     

演化的星族合成方法

演化的星族合成方法是在给定恒星形成率和初始质量函数的前提下，利用理论的恒星演化轨迹和恒星光谱库得到的组合特征（光谱，光度），拟合星系、星团等恒星复合天体的观测特征，给出其中星族组成的一种有效方法。对演化的星族合成方法在天体物理研究中的重要意义及其原理和算法以及影响演化星族合成方法结果的最主要的四个输入量：恒星演化轨迹、恒星光谱库、初始质量函数和恒星形成率进行了评述。     

恒星形成在LINER中的作用

我们发现利用ＷｏｌｆＲａｙｅｔ 星系的远红外射电相关关系可以对ＬＩＮＥＲ 的激发机制初步分类。非常有意思的一个现象是几乎所有有内环结构的ＬＩＮＥＲ 都是星暴占主导的源,它们的ＡＧＮ 活动比ＡＧＮ 占主导的ＬＩＮＥＲ 要低。我们还发现对年龄大于１０７ 年的星暴星系或复合类天体（ＡＧＮ 和星暴的贡献相当的天体） 来说,激波加热尘埃的机制可能是很重要的。     

遥远的宇宙天体：活动星系核

我们所处的宇宙非常巨大,大得超出人们的想象能力。宇宙的基本构成单元是星系,星系的大小不同,形态各异,亮暗不一,颜色迥然。它们共同组成这个多姿多彩的宇宙。天文学家经过长期的观测和归纳,按形状将星系分为以下几类。其中一类星系看起来是一个椭圆形的弥漫天体,被称为椭圆星系（图1左上）;而有些星系是盘状结构,它们有一个明亮的核心,并从核心向外伸展出两条或多条弯曲的旋臂,看起来象一个旋涡一样,所以叫旋涡星系（图1右上）;有些旋涡星系的中心是一个明亮的棒状物,旋臂从棒的两端向外弯曲伸展出动,这类星系中棒旋星系（图1左下）。     

BL Lac天体和FR-I射电星系的统一模型(Ⅰ)

从射电结构的角度评述了BLLac天体和FR-I射电星系的统一模型的最新进展，内容包括射电结构、延展射电光度（Pext）、最大角尺度（LAS）、射电核主导系数（f）的比较以及对相对论聚束的测试。最新的射电观测资料表明XBLs是介于FR-I和RBLs之间的过渡型天体，这为BLLac天体是聚束的FR-I射电星系提供了一个很好的证据。     

星暴星系：研究进展和热点问题

星暴星系是一类内部正在发生极为剧烈恒星形成的天体。介绍了星暴星系的研究历史及星暴星系的定义。综述了从射电波段到Ｘ射线波段星暴星系的光度光谱观察特征及其研究的最新进展。列出了星暴星系研究中存在的一些热点问题,包括星暴的触发机制,星暴时标,星族组分,恒星形成率,内红化以及星暴星系与活动星系核之间的关系等。最后,简述了可能有助于解决这些问题的观测手和理论方法。     

秒差距

秒差距是天体距离的单位,由视差（parallax）及角秒（arc second）两个英文字合成,简称PC,是周年视差（P）的倒数（1／P）。天体的周年视差为1角秒时,它距离我们为1秒差距。1秒差距等于206265天文单位,等于3．26光年。计算方法如下：     

环星系的有效半径与红外总光度的相关性关系

用一个完备的带环星系样本以及它们的J,H,Ks三个波段的2MASS数据,采用考虑了多项因素的线性模型,研究带内环、外环以及伪内环这三类带环星系的共振环物理直径（D）与星系有效半径（R_e）之间的统计关系。其结果为:在带内环星系中,R_eαD^0.76±0.07;在带外环星系中,R_eαD^0.60±0.08;在伪内环星系中有R_eαD^0.75±0.08。将其与Wu在2008年得到的带环星系的星系近红外总光度(L_NIR)与D的统计关系(L_NIRαD^1.2)结合,得到带环星系L_NIR与R_e的系统关系,即L_NIRαR_e^β,对带内环、外环和伪内环的星系,β分别为1.58±0.15、2.00±0.27和1.60±0.17。这些推论和我们的直接测量结果大致相符。考虑到星系R_e与星系盘尺度（h_d）之间接近线性关系,以上结果较直接地检验了Wu在2008年得到的关于h_d与D的相关性结果,这也说明典型的带环星系的盘成分在总的动力学质量中的比例分布和盘早期温度仅有较小的系统变化。与其它关于星系的光度和尺度的经验统计关系相结合,这些结果提示带环星系的红外光度与盘尺度有与一般星系中的盘相近的统计关系。     

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。     

Blazar天体的辐射特性研究

收集了47个Blazar天体的短时标光变资料,估算了中心天体质量和不同波段辐射区域,并对估算结果作了统计分析,发现Blazar天体中心黑洞质量在10~7M_☉到10~(10)M_☉之间,BL Lac天体与平谱射电类星体中心黑洞质量有很大差异,平谱射电类星体中心黑洞质量大于BL Lac天体中心黑洞质量;红外波段和γ射线波段辐射区域大小相似.同时,利用收集到Blazar天体的热光度分析了Blazar天体热光度与短时标光变之间的关系,证实了射电选BL Lac(RBL)天体和平谱射电类星体(FSRQs)的辐射是强成束的,但相对论聚柬效应对X射线选BL Lac(XBL)天体的辐射影响较小.