宇宙学常数与高红移星系观测

最近对哈勃常数的观测趋于一个大的值，引进宇宙学常数为主的宇宙学成了保持平坦宇宙并解决年龄矛盾的主要方法．本文讨论了（ｈ，Ω∧，ΩＭ）＝（０．８，０．８，０．２）的宇宙模型的一些后果，并和高红移椭球星系的观测，以及星系计数的观测作了比较．尽管观测事实表明Ω∧＝０．８模型比Ω∧＝０模型更具有优势，但这个结论仍是模糊的．除了年龄问题外，还不能排除（０．８，０，１）标准宇宙学的存在．     

哈勃定律和宇宙学距离

星系的红移越大,距离就越远,或者说星系的视向退行速度越大距离就越远,两者之间有着简单的正比关系—600万光年远的星系比300万光年距离上的星系恰好以快1倍的速度在远离地球运动。如果用V表示星系的视向退行速度,而记星系的距离为r,那么这一关系的简单数学表达式便是v=H0×r,这就是著名的哈勃定律,公式中的比例系数H0称为“哈勃常数”。     

红移畸变对宇宙学空洞的影响

为探索红移畸变对空洞性质的影响, 利用了一组星系形成半解析模拟星表数据, 采用VIDE (Void Identification and Examination toolkit)算法寻找真实空间和红移空间的宇宙学空洞, 根据空洞外围墙结构处的星系运动速度将空洞分为``塌缩型''和``膨胀型''. 结果表明: ``塌缩型''空洞所占比例会随着空洞的尺度变大而减少, ``膨胀型''空洞则与之相反, 两类空洞的平均有效半径在实空间中相差20%, ``塌缩型''空洞的平均径向密度轮廓显著高于``膨胀型''空洞. 利用成员星系将两种空间中的空洞进行匹配, 通过比较实空间和红移空间中空洞的数目分布, 发现实空间和红移空间中空洞的数目差异与空洞大小有关, 并且红移空间中有一半左右的空洞无法对应到实空间. 对匹配空洞, 红移畸变对``塌缩型''空洞的密度影响更大; 对未匹配空洞, 其密度轮廓与匹配空洞存在明显区别, 并且实空间中未匹配空洞其壳层星系向空洞内部运动的趋势更加明显.     

The Effect of AGN and SNe Feedback on Star Formation, Reionization and the Near Infrared Background

Feedback from supernovae (SNe) and from active galactic nuclei (AGN) accom-panies the history of star formation and galaxy evolution. We present an analytic model to explain how and when the SNe and AGN exert their feedback effects on the star formation and galaxy evolution processes. By using SNe and AGN kinetic feedback mechanisms based on the Lambda Cold Dark Matter (LCDM) model, we explore how these feedback mecha-nisms affect the star formation history (SFH), the Near-Infrared Background (NIRB) flux and the cosmological reionization. We find the values of the feedback strengths, ∈AGN =1.0+0.50.3and ∈SN=0.04+0.02-0.02, can provide a reasonable explanation of most of the observational re-suits, and that the AGN feedback effect on star formation history is quite different from the SNe feedback at high redshifts. Our conclusions manifest quantitatively that these feedback effects decrease star formation rate density (SFRD) and the NIRB flux (in 1.4 - 4.0μm), and postpone the time of completion of the cosmological reionization.     

M31的观测与研究进展

介绍了本星系群中最大的旋涡星系M31(仙女星系)的基本观测性质。与银河系结构类似，M31的基本成分包括：核、核球、盘和晕。对以上各个成分的观测和研究进展分别作了综述，重点是盘的星族成分和恒星形成历史，以及球状星团的分布和晕的形成历史。同时与银河系的各种观测特征和形成机制作了详细的比较。     

《国家重点基础研究发展规划》项目:“21世纪天体物理重大问题:星系形成和演化”项目介绍

20世纪人类在探索宇宙奥秘的道路上取得了辉煌的成就 .其主要标志是恒星的内部结构与演化理论和宇宙大爆炸标准模型的建立。这一理论框架为宇宙中一切物质 ,包括基本粒子 ,原子 ,分子 ,行星 ,恒星 ,生命的产生和发展提供统一的科学图象 ,受到越来越丰富的观测的支持。然而在大爆炸宇宙模型和恒星演化理论之间存在一个人们了解甚少的领域 :就是由大量恒星组成而又作为宇宙基本单元的星系是如何形成和演化的 ?回答这一重要问题无疑是对 2 1世纪天文学的重大挑战。世界发达国家正在投巨资建造新一代巨型天文设备 ,如各个波段的地面的和空间的望远镜 ,把人类探测能力延伸到宇宙演化的早期。中国也己确定星系形成与演化作为我国天文学科发展的国家目标之一 ,在国家重大科学工程中安排大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜———LAMOST以增加我国在这一重大领域的竞争力。“星系形成和演化”项目的目标 ,就是要在LAMOST建成之前 ,充分利用国内中小设备和国外大型设备资料 ,开展大样本统计 ,数值模拟和理论研究 ,提高我国在这一领域的开拓创新的能力 ,形成在国际上有竞争力的队伍 ,在若干优选的课题方向上先期做出有高显示度的成果 ,以期在LAMOST建成之后 ,我国在宇宙大尺度结构 ,星系形成与演化方面跻身国际先     

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。     

棒旋星系原是“老资格”

“哈勃”空间望远镜的最新观测表明,在70亿年前棒旋星系的数量要比现在少得多,表明棒旋星系是趋于成熟的年龄较老的星系,并且确证了“衡量旋涡星系‘成熟度’的一个重要指标就是看它的核心有没有‘恒星棒’”这一看法。     

三轴椭圆星系形态与初始弥散速度分布

本文对具有初始几何形状及维里系数相同,但初始速度弥散度分布不同的三轴椭球进行了数值模拟。四个模型的最后质点分布及等密度轮廓的图象表明,三轴椭球的塌缩是与初始弥散速度的分布密切相关的。而不同的初始弥散速度分布可能与原星系在薄饼中不同的碎裂时刻有关。     

具有旋量场的量子宇宙学

本文利用Hartle和Hawking的方法,讨论了具有旋量场的量子宇宙学,得到了相应的Wheeler-De Witt方程。求出了具有旋量场的宇宙波函数。从波函数可以看出,当标度因子α很小时,旋量场的影响很强,具体的形式与初始条件有关,而当标度因子α很大时,旋量场的行为和标量场一样。     

银盘恒星运动学和化学丰度与银河系结构

大样本的银盘恒星的运动学数据和元素丰度特征是研究银河系结构及演化，尤其是银盘形成和演化的2个重要探针。本文首先介绍了银河系的总体结构特征，然后较详细的综述了以上2个探针的重要性。对我国LAMOST项目在研究银河系结构方面，尤其是银盘的形成和演化方面的能力作了合理的分析。     

两点相关函数,关联分维及IRAS星系大尺度分布的典型尺度

本对两点相关函数及关联分维间的关系进行了讨论，以ＩＲＡＳ星系红移天样本作为例子进行分析。分析结果表明，在大尺度上，ＩＲＡＳ星系的分布既不能用简单幂律形式的两点关函数，也不能用简单分形来描写，它可以用多级分形来更好地描写，多级分形结构的主要特征之一是存在典型尺度，即相邻分形间的转变尺度，用非归一计数方法可以有效耐 准确地确定这些典型尺度。存在典型尺度对目前已有的结构形成模型提出了挑战。     

伽玛暴宇宙学的研究

伽玛射线暴(简称伽玛暴,gamma-ray burst (GRB))是一种来自宇宙空间中的伽玛射线波段流量突然增亮的现象,最早由Vela卫星在1967年发现.1997年人们通过余辉测得了伽玛暴的红移,从而确定了其宇宙学的起源.伽玛暴宇宙学包括用长暴的标准烛光关系限制暗能量和宇宙学参数,用长暴研究高红移的恒星形成率,研究金属丰度的演化、尘埃及量子引力等.     

星系的光学巡天

二十世纪,星系天文学诞生。人们意识到这类天体是有别于银河系里的恒星与星云的。专门的星系巡天这个时候才真正开始。     

大爆炸宇宙学模型的基本参数──宇宙年龄t_0和哈勃常数H_0

大爆炸宇宙学模型有6个基本参数一宇宙年龄t0，哈勃常数H0（或哈勃参数h≡H0／100km·s－1·MPc－1），宇宙物质密度参数Ω0，减速因子q0，以及与宇宙学常数A和宇宙的曲率k有关的另外两个参数Ω0A≡A／3H，ΩR≡-K／H。简要介绍了国际上对t0和H0的最近研究进展。由于观测上和理论上都还存在着相当多的不确定因素，目前对这两个参数的取值大小仍然有很大的争议。总的说来，对于宇宙的年龄t0，较普遍的看法是t>11Gyr，其最可见值为t0≈13Ggr。对于哈勃常数H0，如果所测的天体距离尺度较小，则通常给出较大的值h≈0．6-08；而如果所测天体距离尺度较大，则通常给出较小的值h≈0．4－0．6。最近哈勃空间望远镜对M100的观测绘出h≈0．8，这一测量结果仍然含有不确定因素，因而还不能认为H0的大小已有定论。     

半人马座A——一个迷人的活动星系

哈勃空间望远镜拍摄的活动星系半人马座A。在星系核心的前面是尘埃的盘面,一个醒目的暗带环绕着这个星系一其中年老的星族发出黄白色的柔和色彩;图中的蓝色结构是新生恒星组成的星团,燃烧般的橙色气体中点缀着许多尘埃纤维的剪影。     

现代宇宙学简说（续）

大爆炸模型遇到困难 古斯等人提出暴涨宇宙论 对于宇宙的起源,大爆炸宇宙学家们始终面临很多问题,例如为什么宇宙在大尺度如此的均匀和极度平坦？     

是谁发射了银河系中的“飞毛腿”？

2003年至今,天文学家已经发现了16颗正在逃离银河系的恒星。银河系中心的黑洞可能是其背后的“元凶”。有一些恒星正在银河系中加速,它们的方向是更为广袤的星系际空间。由于它们运动的速度实在太快,银河系的引力也无法“挽留”住它们。也就是在2003年,天文学家才第一次发现了这些超高速的天体。然而几十年前理论学家就预言了它们的存在。     

超新星宇宙学的观测与研究进展

超新星在宇宙学研究中起着重要的作用,2011年的诺贝尔物理学奖就颁给了利用Ia型超新星为探针发现宇宙加速膨胀的天文学家。首先,通过详细介绍超新星宇宙学研究的物理原理和发现宇宙加速膨胀的观测与研究,讨论了宇宙加速膨胀发现过程给予当前研究工作的启示。然后,回顾超新星宇宙学研究在近10多年来的进展和主要成果,分析了当前所面临的主要问题与挑战。最后,对国内外超新星宇宙学研究中超新星观测研究的大型项目情况进行了全面回顾与介绍,讨论和展望了超新星宇宙学研究工作的方向。