晚型旋涡星系及其盘的颜色星等关系

从Sloan数字巡天(Sloan Digital Sky Survey)第二批释放的数据(Data ReleaseTwo,简称DR2)中,选择了395个在r波段亮于15等的晚型旋涡星系作为样本,研究了这些星系及其盘的颜色星等关系.结果表明晚型旋涡星系及其盘的三个颜色g-r,r-z和g-z均与r波段的绝对星等有紧密的相关关系,越亮的星系(或盘),颜色越红,而且星系的相关性比盘的更强.     

盘状星系的大小分布的统计研究

在Sloan数字巡天计划第四批释放的数据中选择了40599个面向的盘状星系,统计研究它们的大小分布.结果表明,面向盘状星系的大小分布在绝对星等区间内,遵从对数正态分布函数.星系的大小与绝对星等紧密相关,即星系越亮,其尺度越大.与文[1]的结果相比, 在相同的绝对星等区间,我们得到的r波段半光度半径要稍高于他们的结果,这主要是因为我们的样本只包括了面向晚型星系,而他们的样本则包括了所有空间取向的晚型星系.     

盘状星系的颜色星等关系

在Sloan数字巡天计划第二批释放的数据中选择了15257个面向的盘状星系,统计研究它们的颜色星等关系．结果表明3个颜色g-r、r-i、r-z均与r波段的绝对星等有紧密的相关关系,即:越亮的星系,颜色越红,而且色指数弥散越小．并且简单讨论了观测到的颜色星等关系对盘状星系的恒星形成历史的约束．     

高红移低光度活动星系核的研究进展

低光度活动星系核(Low-Luminosity AGN,简称为LLAGN)指比斯隆数字化巡天第三期SDSS-III/BOSS类星体(quasar,QSO)暗大约1~2 mag的活动星系核,如g波段探测极限达到23~24 AB mag,约对应M_g[z=3]≈-24~-23 mag。现有的高红移巡天中包含的LLAGN样本还比较有限。从测光巡天和光谱巡天两方面总结已经开展的包含高红移(z≈3)LLAGN样本的深场星系巡天项目,并简单介绍一个刚刚开展的HETDEX巡天项目(该巡天项目将观测到约10~4个I型LLAGN,其z≈3,g24 mag)。从光度函数、成团性以及爱丁顿吸积率等方面对目前高红移LLAGN的研究进行了总结。由于高红移AGN成团性的研究较为有限,为了更好地解释成团性研究的科学意义,也对低红移AGN在成团性方面的研究进行了介绍。     

晚型旋涡星系盘的颜色梯度与结构参数的相关关系

从Sloan数字巡天第2批释放的数据(SDSS DR2)中选择了395个在r波段亮于15等的面向晚型旋涡星系作为样本,研究了盘的颜色梯度与结构参数的关系.结果表明:盘的颜色梯度与盘的绝对星等(质量)无关;盘的颜色梯度与盘的尺度有关,越大的盘颜色梯度越陡;盘的颜色梯度与盘的颜色有关,越蓝的盘颜色梯度越陡;盘的颜色梯度与盘的表面亮度有关,越亮的盘颜色梯度越陡,并简单讨论了盘的颜色梯度与各结构参数的相关关系对晚型旋涡星系盘恒星形成历史的约束.     

晚型旋涡星系盘的颜色梯度

从Sloan巡天第二批释放的数据(Sloan Digital Sky Survey, Data Release Two)中选择了395个在r波段亮于15 mag的晚型旋涡星系作为样本，对样本星系的表面亮度轮廓进行一维两成分(核球与盘)拟合，并着重讨论了盘的颜色梯度，分别用Δc／ΔR和Δc／Δlg R两种形式来拟合。结果表明，对于波长相距较大的颜色r-z和g-z，颜色梯度更符合Δc／ΔR为常数的线性变化形式，而g-r则符合Δc／ΔlgR为线性的情形；用Δc／ΔlgR拟合的梯度值分别为Δ(9-r)／ΔlgR=-0.152±0.010，Δ(r-z)／ΔlgR=-0.377±0.019，Δ(g-z)／ΔlgR=-0.590±0.026，均与前人的研究结果一致。     

基于Stacking集成学习的恒星/星系分类研究

机器学习在当今诸多领域已经取得了巨大的成功,但是机器学习的预测效果往往依赖于具体问题.集成学习通过综合多个基分类器来预测结果,因此,其适应各种场景的能力较强,分类准确率较高.基于斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)计划恒星/星系中最暗源星等集分类正确率低的问题,提出一种基于Stacking集成学习的恒星/星系分类算法.从SDSS-DR7(SDSS Data Release 7)中获取完整的测光数据集,并根据星等值划分为亮源星等集、暗源星等集和最暗源星等集.仅针对分类较为复杂且困难的最暗源星等集展开分类研究.首先,对最暗源星等集使用10折嵌套交叉验证,然后使用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)、XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)等算法建立基分类器模型;使用梯度提升树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)作为元分类器模型.最后,使用基于星系的分类正确率等指标,与功能树(Function Tree,FT)、SVM、RF、GBDT、XGBoost、堆叠降噪自编码(Stacked Denoising AutoEncoders,SDAE)、深度置信网络(Deep Belief Network,DBN)、深度感知决策树(Deep Perception Decision Tree,DPDT)等模型进行分类结果对比分析.实验结果表明,Stacking集成学习模型在最暗源星等集分类中要比FT算法的星系分类正确率提高了将近10%.同其他传统的机器学习算法、较强的提升算法、深度学习算法相比,Stacking集成学习模型也有较大的提升.     

同等质量下盘状星系的颜色-尺度关系

挑选Sloan数字巡天第7次释放数据(SDSS DR7)的主星系样本中近邻的、面向的盘状星系作为星系样本,统计研究了在恒星总质量相等的情况下盘状星系的颜色和尺度之间的相关性,并对相关性的真实性进行了检验.发现对于同等质量的盘状星系,u-r颜色与尺度相关性很弱,而g-r、r-i、r-z颜色与尺度负相关,即星系的尺度越大,颜色越蓝.该结果意味着盘状星系的质量分布对其恒星形成历史影响很大,物质分布越延展的星系,其演化越慢.     

不同光度星系大尺度分布的交叉相关分析

在对不同光度星系大尺度分布进行空间两点相关函数分析的基础上,仍以CfA红移巡天资料为样本,对不同光度星系分布进行了交叉相关分析。结果表明,不同光度星系间的交叉相关函数仍可近似地以幂函数表示,说明不同光度星系在空间是一起成团的。但在较小尺度上((?)4—6Mpc),光度较高的星系间相关更强,而在更大一些尺度上光度较高的星系间相关减弱更快,甚至变得比与光度较低星系间的相关更弱。结合前面对自相关函数分析的结果可以看到,统计上看来,星系分布形成群和团。群或团中亮的星系形成更致密的分布而较暗的星系则在这些群和团中分布较弥散。此结果表明星系光度和其环境(密度)有关,从而从观测上为Biased星系形成理论提供了一个可能的证据。     

早型星系的恒星形成活动演化研究

从观测上测定早型星系中恒星形成活动随红移的演化有助于理解这类星系的形成演化.结合GEMS（Galaxy Evolution from Morphology and SEDs）巡天的HST/ACS（Hubble Space Telescope/Advanced Camera for Surveys）高分辨图像和CDFS（ChandraDeep Field South）天区Spitzer、GALEX（Galaxy Evolution Explorer）等多波段数据,基于形态、颜色和恒星质量选出一个0.2≤z≤1.0红移范围的包含456个早型星系的完备样本.利用stacking技术测量了样本星系紫外与红外平均光度,估计早型星系的恒星形成率.结果显示,早型星系中的恒星形成率较低(<3 M_⊙·yr^-1),随红移递减而降低.在红移z=1以来的恒星形成贡献的质量小于15%.星族分析亦肯定大质量早型星系的主体星族形成于宇宙早期（z>2）.     

CDFS天区中喑蓝星系的测光红移研究

从COMBO-17数字巡天数据里,选择了CDFS(Chandra Deep Field South)天区中1231个测光红移在0.1～0.3之间的暗蓝星系作为样本,研究了这些星系分别在只有光学波段和光学加近红外波段数据情况下做测光红移得到的红移分布,以及这些星系在静止参考系下的能谱分布(Spectral Energy Distributions,SEDs)特征.结果表明有183个星系在利用光学加近红外波段数据做测光红移时得到的红移大于1.2,它们的误差为0.046,提高测光的信噪比也有利于区分这类被光学波段误认为低红移的星系.这些暗蓝星系中高红移星系的观测近红外流量相对于光学流量有上升的趋势,而低红移星系的观测近红外流量相对于光学流量有下降的趋势.     

Seyfert星系核大蓝包特征

借助HST高分辨率观测图像所分离的Seyfert星系核的光学光度,以及IUE观测的紫外流量,来推算Seyfert星系核的大蓝包特征谱指数(α)(Fν～ν-α)并进行统计。发现样本的平均谱指数是-0.55,比Sloan数字天空巡天(SDSS)类星体合成谱幂律拟合谱指数(0.46)要小,更接近于经典吸积盘理论所预测的光学—紫外谱指数(-0.3)。尽管谱指数分布仍然较宽,但与星系总辐射所推测的大蓝包谱指数αT相比,大多数天体都有所降低。另外发现,相比Ⅰ型来说,SeyfertⅡ型星系核大蓝包特征谱指数的降低有异常的大,可能与星系盘上紫外辐射在Ⅱ型总辐射中占有相当大的份额有关。     

星系群HCG 95中的星系群内光观测研究

星系团/群内光(ICL (Intra-Cluster Light)/IGL (Intra-Group Light))可以用来研究星系群和星系团的动力学演化. Hickson致密星系群密度高并且速度弥散低,其致密的环境可以用来研究星系并合和相互作用星系的性质,是研究IGL理想场所之一.利用中国近地天体巡天望远镜(Chinese Near Object Survey Telescope,CNEOST)的观测,获得了星系群HCG 95的g波段和r波段深度成像数据.采用模型拟合方法来测量HCG 95星系群中的IGL光度,并计算了IGL的光度占星系群总光度的比例fIGL,在g和r波段的结果分别为3.55%±0.38%和3.78%±0.59%.此外,利用常规的表面亮度阈值截取方法,在g和r波段的结果分别为1.9%–10%和1.5%–10%,与前述结果一致.估算的IGL颜色(g-r=0.78±0.37)与星系群中的HCG 95A和HCG 95C星系的颜色(g-r=0.82–0.85)一致,属于年老星族,表明HCG 95星系群中的IGL可能来自HCG 95A和HCG 95C相互作用剥离出来的物质,也有...     

麦哲伦星云巡天深度数据研究

由欧洲南方天文台发起的麦哲伦星云巡天是一个针对麦哲伦星云的巡天项目,其近红外波段的观测图像覆盖了麦哲伦星云的大部分区域.由于此数据处理系统基于通常目标设计,对于较暗目标的处理结果并不够好.针对这个问题,采取了一系列适用于麦哲伦巡天暗端数据的手动处理方法,通过合并多个时期的巡天数据并采用点扩散函数(Point Spread Function,PSF)测光来提高此巡天数据在暗端的表现.结果在暗端的表现与数据处理系统相差较大,主要体现为精度更高,在误差小于0.1 mag的情况下,其结果较数据处理系统的深0.8 mag,同时发现了更多的有效点源,以50%完备度为限,点源数目高于数据处理系统至少30%.     

伽马噪窄线赛弗特1型星系TXS 1206+549的中红外波段光变性质研究

TXS 1206+549(红移z=1.344)是目前发现的最遥远的伽马噪窄线赛弗特1型星系。利用广域红外巡天探测器(Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE)的长期测光数据,从两个方面系统研究了TXS 1206+549中红外波段的光变性质。首先,联合3种统计方法,研究了TXS 1206+549的日内光变(Intraday Variability, IDV),发现TXS 1206+549在2022年4月29日达到迄今为止所有WISE观测窗口的最亮水平,表现出非常特殊的光变过程：在约1.24天内,3.4μm和4.6μm波段分别持续变暗约1.1 mag和1.0 mag。据调研,这是第1次报道关于TXS 1206+549高置信度的中红外波段日内光变。TXS 1206+549在3.4μm和4.6μm波段的占空系数(Duty Cycle, DC)分别为27.8%和13.7%,明显低于Rakshit等人的结果,这是由于我们采用了相对保守的日内光变标准(大于3σ)。基于所有WISE观测窗口的测光数据(共21个窗口),研究了均方根-流量(rms-flux)关系,...     

早型旋涡星系M81 (NGC 3031)的形态学解构研究

利用星系解构软件GALFIT通过面亮度轮廓拟合对近邻早型旋涡星系M81 (NGC 3031)进行形态学解构,旨在探究M81星系的结构组成并对其进行形态学量化.通过6种解构模式,对M81进行了不同复杂程度的结构分解,其中最复杂的解构模式包含核球、盘、外旋臂、内旋臂、星系核5个子结构.研究结果显示, M81有一个Sérsic指数约为5.0的经典核球,其形态和光度在不同解构模式中均保持稳定; M81星系盘的Sérsic指数约为1.2,但它的形态参数和光度与是否分解内旋臂相关.不同子结构的组合对作为混合体的星系整体的形态有不可忽视的影响.星系解构的结果提供了不同解构模式适用性的建议:其中核球+盘+星系核的三成分解构适用于大样本星系的核-盘研究;而考虑旋臂的复杂解构则适合于对星系子结构的精确测量,如小样本(或个源)研究.基于Spitzer-The Infrared Array Camera (IRAC) 4.5μm的单波段图像的形态学解构研究是后续一系列研究的开始,在此基础上未来将会对M81进行多波段解构,同时研究不同子结构的光谱能量分布和星族性质,并推断M81各子结构的形成历史和演化过程.     

云南大学多通道测光巡天望远镜W巡天曝光时间优化

在建的云南大学多通道测光巡天望远镜(Multi-channel Photometric Survey Telescope, Mephisto)预计在2022年开展W巡天(Mephisto-W Survey),将对北半球可观测天区(赤纬δ-15~°,面积约26 000平方度)开展多通道多历元测光巡天,为细致描绘银河系结构、深刻理解星系形成和演化理论、精确限制宇宙学模型、深入探究暗物质暗能量本质提供重大契机。基于丽江观测站天文台址监测系统2019全年观测数据,利用机器学习方法模拟丽江站一年的台址条件模型,简单估算了在不同曝光时间下,多通道多历元测光巡天一整年对巡天天区的可观测次数与期望极限星等。考虑到多通道多历元测光巡天的科学目标,建议对每个天区单次观测采用曝光2次,每次时长为20 s的曝光模式,在这种曝光模式下,可以实现全年对巡天天区在每组滤波片组合(ugi和vrz)下分别进行约3.8次观测,单次观测r波段极限星等可达22.37等,叠加星等可达23.11等。     

伽马噪窄线赛弗特1型星系的长期红外光变和颜色变化

一些窄线赛弗特(Seyfert)1型星系因具有GeV伽马射线辐射(伽马噪)而受到持续关注,截至目前,共报道22个伽马噪窄线赛弗特1型星系,另有3个高置信度候选体。利用广域红外巡天探测器(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)数据平台,获取了这些源W 1(3.4μm)和W 2(4.6μm)两个红外波段的2010年1月至2019年12月同时性测光数据。采用参数V和标准额外方差σ_NXV²NXV方法,分析了它们的长期光变现象,结果表明,24个源表现出长期亮度(W 1星等)变化,17个源表现出长期颜色(W₁-W₂)变化。通过研究颜色与星等的相关性,发现7个源表现出变亮变红现象(Redder-When-Brighter,RWB),4个源表现出变亮变蓝现象(Bluer-When-Brighter,BWB)。最后简要讨论了颜色变化的可能解释和暗示。     

阻尼莱曼α吸收线系统研究进展(Ⅰ)——巡天观测和统计性质

阻尼莱曼α吸收线系统(DLAs)是中性氢柱密度超过2×10~(20) cm~(-2)的类星体吸收线系统。按照现有的观点,DLAs是高红移环境中星系及恒星形成的中性气体库,它们很可能是现今星系的前身。近20年来随着DLAs巡天观测的迅猛发展,尤其是SDSS巡天观测数据的释放,DLAs统计样本达到千计的量级,大大推动了DLAs的观测和研究。由于受到观测的某些限制,样本还有偏,尤其是缺少低红移DLAs,但是,通过大样本DLAs系统的研究,已经获得了有关宇宙中性气体演化的许多信息,如DLAs的数密度在高红移处(z1.5)是有演化的,但在低红移处基本不演化,从而确认了今天的星系形成于较高红移处。研究也发现DLAs对宇宙质量密度的贡献随红移的演化减弱,DLAs的中性氢气体柱密度分布函数与本地星系的中性氢柱密度分布函数十分相似等一些有趣的结论。着重介绍DLAs的基本知识以及20年来巡天的有关进展,包括DLAs的观测证认、统计特性等,并指出目前DLAs样本不完备的主要原因。     

发射线星系[OⅡ]λ3727/Hα谱线流量比的研究

利用从斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey,简称SDSS)第4次释放的光谱数据中选取的10~5个发射线星系样本,研究了[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比与星系尘埃消光、气体电离态和金属丰度的关系.发现尘埃消光改正对[O_Ⅱ]λ3727/Hα谱线流量比影响显著,消光改正前、后的[O_Ⅱ]λ3727/Hα谱线流量比的中值分别为0.48和0.89;尘埃消光改正后,F([O_Ⅱ]λ3727)-F(Hα)的弥散显著减小.贫金属星系的[O_Ⅱ]λ3727/Hα谱线流量比随星系气体的电离度增高而减小,而富金属星系不存在这种关系.另外,[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比与星系金属丰度相关.当12+lg(O/H)8.5时,星系[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比随金属丰度增加而下降;12+lg(O/H)8.5的星系,谱线流量比与金属丰度正相关.最后,利用气体电离度参数和星系的金属丰度,给出了计算不同类型星系[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比的公式.LAMOST望远镜将观测到大量红移z0.4的星系光谱,利用该公式可以给出星系的[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比,从而可以利用[O_Ⅱ]λ3727谱线流量计算z0.4星系的恒星形成率.