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.     

盘状星系的三维基态

本文从流体动力学模型出发,引用星盘曲线坐标系,求解了有限厚度盘状星系的三维基态,在薄盘条件(ε<1)下,求得了零级近似、一级近似的解析解,过程十分简明。在附录中,给出了一般的非对称的泊松方程解式。     

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．     

盘状星系形成中的角动量问题

目前的星系形成理论认为，盘状星系由暗晕中的重子物质冷却并坍缩而成。在这一演化图像中，重子物质的角动量及其分布起着关键作用，它直接决定了盘状星系的结构。然而，在盘状星系形成和演化的各种解析、半解析模型及数值模拟中，出现了一系列与角动量有关的问题。其中包括角动量灾变(angular momentum catastrophe)及角动量分布不匹配(mismatch of angulamomentum profile)等。近年来，为解决此类问题，人们进行了大量的研究，引入并建立了各种机制和模型。详细表述了星系形成与演化中两类主要的角动量问题，并系统地综述了目前针对此类问题所提出的各种可能的解决方法和途径。     

星系自转曲线之观测研究进展

星系自转曲线测定对星系天文学研究有着重要的意义。现已发现,除旋涡星系外,其他类别的河外星系也有自转运动,但自转曲线的特征有所不同。自转曲线研究的内容颇为丰富,如是否存在普适自转曲线,星系团环境对成员星系运动特征的可能影响,星系物质转动速度的垂向梯度问题,以及星系中暗物质的分布等,对上述内容做了相关评述。     

盘状星系中星际气体的三维分布

本文从气体动力学的基本方程出发,讨论了在银河系的恒星和气体的总合引力场作用下,星际气体的大尺度三维结构.求出了星际气体空间分布的精确解,用此结果讨论了盘状星系中气体的峰值分布问题.分析了星系翼的一般特征,并具体地计算了银河系中星际气体的等密度曲线,提出了银河翼结构的一些可能趋势.     

星系中心超大质量黑洞的自转

自转作为描述黑洞天体物理性质的两个基本参数之一,其研究正方兴未艾.本文以星系中心超大质量黑洞(SMBH)的自转为研究主题,阐述自转的确定、宇宙学演化及其对黑洞吸积历史的限制.SMBH附近的加速机制使粒子产生甚高能量的辐射,对这些辐射的观测可以给出中心黑洞的信息.基于此,我们提出了利用TeV光变限制黑洞自转参数的方法.基本原理是:TeV光变给出了辐射区域最大尺度的限制,吸积盘辐射场通过对TeV光子的吸收光深给出了辐射区域最小尺度的限制.由于吸积盘辐射场与黑洞自转直接相关,从而结合TeV光变可以限制黑洞自转.对于给定的光度,快     

晚型星系金属丰度与自转速度的关系

星系物质化学组成的研究不仅对于理解有关星系形成和演化的各种物理过程具有重要意义，而且还可以对星系形成和演化的各种理论模型提供重要的约束。随着观测技术及理论工作水平的不断提高，利用星系的大量观测资料来系统地研究星系化学组成与星系宏观性质之间的关系将成为可能。星系金属丰度与光度之间的强相关性以及晚型星系金属丰度与自转速度的关系即是其中最有意义的内容之一。全面回顾了星系金属丰度与星系宏观观测性质间关系的研究历史，重点评述了晚型星系金属丰度与自转速度关系的最新研究进展，详细讨论了目前对此类关系的物理解释及其对星系形成和演化模型的影响。     

盘状旋涡星系中恒星速度弥散度的研究

本文通过直接积分求出星系对称面上的z方向速度弥散度随r的变化。同时,从三维盘状星系密度波的稳定性讨论推出了径向速度弥散度的变化规律。在太阳附近,理论计算的c_r与c_z值同观测基本符合。当r减小时,C_r/C_z减小;在星系中心,C_r/C_z近于1。     

有限厚度的盘状星系中物质密度的分布

本文对于物质密度沿z方向指数衰减的轴对称盘状星系模型,忽略恒星本动,讨论了物质在星系盘面的投影面密度同星系旋转曲线的关系,得出了对于无限薄盘的Toomre模型的改正公式。结果表明,考虑了星系厚度以后,物质分布比无限薄盘模型更加向中心集中。对银河系中心部分,投影面密度值比Toomre公式给出的密度值约高9%。     

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.     

星系形成与宇宙大尺度结构

宇宙大尺度结构的形成与星系形成密切相关,前者的研究把星系基本上视为一质点,而星系形成研究涉及到其内部结构,宇宙大尺度结构形成有两种模式,由小到大与由大到小,这两种模式被交替使用（当然不同简单的重复）很重要的一个原因是星系形成研究的推动。     

星系翘曲盘及其统计研究

河外旋涡星系外区普遍存在翘曲结构,其特征可用干翘曲参数来描述,包括翘曲角、翘曲半径、不对称度等。一些翘曲星系表已相继发表,并用于相关的统计分析。关于翘曲盘的形成已提出多种理论机制,如星系间的潮汐相互作用、星系际介质的吸积、盘与暗晕的角动量错向以及星系际磁场的作用等。     

星系结构和动力学

从星系形成和演化的角度出发，对星系结构和动力学进行的粗略的评述，内容包括：（1）初步描述了星系中各主要成分的物理特征（空间分布，运行学和化学）及其形成和演化，（2）Damped Lyman-alpha systems(DLAs)是本地星系的化石，对其进行观测研究是HST的主要任务之一，对DLAs宽的谱线轮廓的物理机制和其恒星形成，化学演化进行了讨论，（3）目前已证明Lyman Break方法是发现高红移高恒星形成星系的有效手段，讨论了Lyman Break Galaxies的动力学过程和恒星形象，（4）旋涡星系和椭圆星系的Scaling Law是星系形成和演化所必须解释的问题，对近期该方面的研究结果作了介绍，（5）整体超星的反馈作用在星系形成和演化中起了重要作用，评述了该物理过程对星系演化的影响；（6）随着观测资料的不断积累，各种物体对河外背景辐射的贡献已成了一个重要的研究方向，讨论了宇宙整体的星形成历史和化学演化，（7）银河系是进行星系形成和演化研究的归算零点，介绍了银河系的结构，动力学及演化。     

高红移星系特征与星系环境

本文在星系有偏袒形成的冷暗物质模型框架下,假定星系都在红移～5时形成,研究了星系群和星系团的形成对星系演化的影响。由示冷暗物质模型中各种不同尺度扰动的幅度相近,星系群和星系团的维里化与星系的维里化在时间上比较接近,在星系群或星系团的维里化过程中获得巨大维里速度的星系仍然富有气体,因此,当它们因为频繁的互相碰撞,或者因为进入星系团中心区的稠密星系际介质受到巨大冲压,或者是被附近射电星系的喷流所产生的高压茧状体所包容,都可能激发活动性,造成恒星的爆发性形成.高红移星系团中观测到的B-O效应和高红移射电星系的光学像与射电喷流同轴向现象都可以据此得到解释.     

星系的棒旋结构

本文采用气体动力学模型模拟星系,引用文献中提出的积分变换方法,对棒旋星系作了初步分析,求得了问题的解析解,从而得到了星系棒旋结构的大尺度图案。它与观测结果对比,基本上符合。     

室女团盘星系自转向量的分布Ⅰ.室女天区310个盘星系的表

为进一步研究室女星系团盘星系自转向量的分布,本文编制了该天区有UGC发表的方位角或直径数据的310个盘星系的表(81个S0系,229个S Irr系),其中有UGC发表的方位角的星系为245个(67个S0系,178个S Irr系)。对能证认身份的所有星系的星系云,群归属均已在表中注明。本文还讨论了表列星系的一些基本统计特征,为室女团盘系自转向量分布的研究提供了迄今为止可能是最大的,3组完整的代表性样品。