蓝致密星系的星族合成

介绍了简单星族的定义和星族合成方法;简述了蓝致密星系的观测特征和研究意义;列出了我们利用北京天文台２ ．１６ ｍ 望远镜已成功观测蓝致密星系样本。在此基础上,我们运用恒星团星族合成方法,分析了一些蓝致密星系的光学谱。给出了它们中年龄和金属丰度不同的星族对星系５８７ｎｍ 处连续谱流量贡献的百分比;同时还给出星系内部恒星形成的历史和内红化值。     

神秘的活动星系核

随着观测仪器的发展和观测技术的提高,人类发现的星系已经多达上百亿个。为了研究它们,几十年来已经建立了多种分类系统,其中影响最大、应用最广的当属哈勃分类。在这种分类中,星系按形状可分为椭圆星系、旋涡星系和不规则星系。这些星系中的绝大多数都相当宁静,物质活动的规模都较小,我们称之为正常星系。     

基于深度学习的LAMOST星系星族参数测量

星系的光谱包含其内部恒星的年龄和金属丰度等信息, 从观测光谱数据中测量这些信息对于深入了解星系的形成和演化至关重要. LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope)巡天发布了大量的星系光谱, 这些高维光谱与它们的物理参数之间存在着高度的非线性关系. 而深度学习适合于处理多维、海量的非线性数据, 因此基于深度学习技术构建了一个8个卷积层$+$4个池化层$+$1个全连接层的卷积神经网络, 对LAMOST Data Release 7 (DR7)星系的年龄和金属丰度进行自动估计. 实验结果表明, 使用卷积神经网络通过星系光谱预测的星族参数与传统方法基本一致, 误差在0.18dex以内, 并且随着光谱信噪比的增大, 预测误差越来越小. 实验还对比了卷积神经网络与随机森林回归模型、深度神经网络的参数测量结果, 结果表明卷积神经网络的结果优于其他两种回归模型.     

蓝致密星系谱的星族合成

利用星团谱样本的星族合成方法,分析了四个蓝致密星系（ＢｌｕｅＣｏｍｐａｃｔＧａｌａｘｉｅｓ,ＢＣＧ）的光学谱．给出了在各个ＢＣＧ中,年龄和金属丰度不同的星族对星系５８７ｎｍ处连续谱流量贡献的比率,同时还给出ＢＣＧ内部恒星演化的历史和星系内部的红化值．通过对星系内部星族及光谱的分析,解决了ＢＣＧ研究中存在的这类星系年龄和其内部光学不可见物质等问题．结果表明ＢＣＧ是年老星系,其内部恒星形成过程为长时间的宁静相上叠加有短暂且剧烈恒星形成的爆发,其内部存在光学不可见物质,且至少有一部分为年老的球状星团;根据由光学连续谱和发射线计算星系的内红化值的不同,得出ＢＣＧ星系内部尘埃对连续谱和发射线的产生区遮挡程度不同．     

蓝致密星系谱的星族合成

利用星团谱样本的星族合成方法,分析了四个蓝致密星系（ＢｌｕｅＣｏｍｐａｃｔＧａｌａｘｉｅｓ,ＢＣＧ）的光学谱,给出了在各个ＢＣＧ中,年龄和金属丰度不同的星族对星系５８７ｎｍ处连续谱测量贡献的比率,同时还给出了ＢＣＧ内部恒星演化的历史和星系内部的红化值,通过对星系内部星族及光蝗分析,解决了ＢＣＧ研究中存在的这类星系年龄和其内部光学不可见物质等问题,结果表明ＢＣＧ是年老星系,其内部恒星形成过程为长时间     

星系NGC5018的星族合成研究

利用星团谱样本的星族合成方法,研究了邻近巨椭圆星系NGC5018中的星族成分和其内部的恒星形成历史,给出了星系中不同年龄和金属丰度星族的成分占有比.星族合成结果表明,NGC5018中不仅存在大量金属丰度低的年老恒星成分,而且较年轻的星族成分(T=5×108yr)对星系光度贡献也很重要.星系吞并和相互作用过程可能是触发这些较年轻星族形成的物理原因,椭圆星系内部的恒星形成历史可能是2次爆发或者多次爆发过程.这些结果可以很好地解释NGC5018颜色偏蓝、Mg2谱指数强度偏弱等观测特征.     

星族综合模型与星系的颜色演化

本文利用Ｂｅｒｔｅｌｉ等人新算出的等龄线，以及Ｇｕｎｎ和Ｓｔｒｙｋｅｒ观测的恒星光谱（３１３０－１０８００）构造了一个星族综合模型．该模型能预计金属丰度在Ｚ＝０．０００４－０．０５，年龄在１０７－２×１０１０年范围内的简单星族（ＳＳＰ）的光谱能量分布（ＳＥＤ）．利用ＳＳＰ，通过对不同时刻恒星形成率的卷积能够得到星系的ＳＥＤ的演化．我们计算出ＳＳＰ以及星系在ＵＢＶＲＩ系统和ＢＡＴＣ１５色中带测光系统中的颜色．计算出的从Ｅ／ＳＯ到Ｓｄｍ各类星系的ＵＢＶＲＩ颜色在年龄为１２Ｇｙｒ时都和观测符合较好．因此，我们的模型为正在进行的关于星系ＳＥＤ的多色测光研究提供了理论上的探索．     

星系形态分类的研究进展

传统的哈勃星系形态分类法可以很好地对近邻的亮星系进行分类,但对低面亮度星系、矮椭球星系、矮旋涡星系以及高红移星系等都已无能为力。德沃古勒分类系统、叶凯士分类系统和范登伯分类系统是在哈勃分类法的基础上进行了发展和细化,利用光的中心聚集度或光度级等作为星系形态分类的参数。模型化分类系统试图定量地测量星系形态参数,但需要假定星系面亮度分布满足一定的形式,如r~(1/4)律、指数律等。最近几年,又有一些学者提出了非模型化分类系统,给出了若干个可以直接测量星系形态的结构参数,如:聚集度指数C、非对称指数A、簇聚指数S、基尼系数G及矩指数M_(20)。这些参数可以反映星系的形成历史、恒星形成、与其他星系的相互作用、已经发生或正在进行的并合活动等。它们不仅可以有效地给出近邻星系的分类特性,还能用于测量高红移星系的形态。该文介绍了不同的星系形态分类方法,比较了各类方法的优点和不足。在此基础上,最后介绍了基于非模型化分类系统的星系形态分类的研究进展。     

基于遗传算法的星族合成参数估计

对于星系这类恒星复合天体,快速、准确地估计星族合成参数,是利用星族合成方法有效处理海量星系光谱的关键.将遗传算法与模拟退火算法相结合,在模拟退火算法的基础上,发挥遗传算法全局搜索能力强、收敛速度快的优势,两种算法互补.实验结果表明,在星族合成参数估计的速度与准确度方面,遗传-模拟退火结合算法优于单一的模拟退火算法.     

星系分类漫谈

星系天文学主要研究星系的形成与演化、内部的结构与运动以及外部的环境影响等内容。最近的二十多年,随着空间及地面上越来越多的大镜面望远镜投入使用,使得我们对河外星豕的认识有了飞速的发展。和任何学科一样,只有做到很好的分门别类才能进一步研究客体的物理性质。因此,星系多濮也就是整个星系天文学的基础。虽然不同的天文学家创立的形态分类系统有很多,但是现在最常用的依然是哈勃创立的分类系统。下面,我们将会对其做一个粗略的介绍。     

星系的IRAS颜色

本文以369个在四个波段上都被探测到了的IRAS亮星系为依据,讨论了星系的IRAS颜色。根据IRAS颜色对它们做了分类,用简单的双黑体模型,可以很好拟合绝大多数IRAS亮星系的辐射。     

活动星系核家族

从观测事实出发,我们给出了活动星系核的定义,阐述了活动星系核的细致分类,探讨了影响活动星系核观测特征的各种因素,以及它的家族成员之间的相互关系。最后,我们指出活动星系核的现象是极普遍的。     

M31星族的研究进展

仙女座星系(又称M31)是研究旋涡星系形成和演化的理想实验室。与银河系结构类似,M31包含以下几个基本成分:核、核球、盘和晕等。介绍了对M31各个结构在观测和理论研究方面的最新研究成果:简要回顾了自哈勃空间望远镜升空以来对M31核中结构的观测进展;介绍了核球的两种可能形成机制,并通过观测数据与模型结果的对比,发现M31核球可能同时包含一个经典核球和一个中心类似盒棒的赝核球;总结了盘的星族成分和星际介质的最新观测结果,并据此分别推导出了M31盘上的元素丰度梯度和恒星形成率等。最后,重点总结了晕的可能形成历史,以及球状星团的分布和特征等方面的研究进展。与银河系类似,M31也可能存在内晕和外晕的双结构特征,这表明M31晕与银河系可能有相似的形成历史。此外,通过对晕中潮汐星流的细致研究发现,M31可能有一个比银河系更加复杂的吸积历史。     

星族合成方法及发射线星系核区中的恒星组分

论述星族合成方法对研究复合恒星体系的重要意义。综述了星族合成的三种基本方法，着重介绍了以星团光谱为样本的星族合成方法及其应用，最后，作为一个例子，我们利用ＣＳＰＳ方法给出发射线星系Ｍｒｋ４９９谱的合成结果。     

暗蓝星系计数与星暴矮星系族

本文采用演化星族综合方法，讨论了在低红移因短时间星暴过程而变亮的矮星系族。指出，它们的存在能够与目前暗星系计数和红移巡天结果相容，作为一个附加的星系族，它们较易演化为低面光度的星系而在邻域中探测不到，因此是解释暗星系计数和红移巡天结果的适当候选天体，值得对它们作进一步的研究。     

基于数据仓库的星系光谱分类

大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)将被建成,会产生大量的星系光谱数据。根据天文数据的积累过程,我们设计基于数据仓库的星系光谱分类系统。文章首先介绍了星系光谱的特征,数据仓库的特点,在此基础上描述了建立基于数据仓库的星系光谱自动分类系统的步骤,并给出对该系统进行测试的结果。     

暗蓝星系计数与星暴矮星系统

本采用演化星族综合方法，讨论了在低红移因短时间星暴过程而变亮的矮星系统。指出，它们的存在能够与目前暗星系计数和红移巡天结果相容，作为一个附加的星系族，它们较易演化为低面光度的星系而在邻域中探测不到，因此是解释暗星系计数和红移巡天结果的适当候选天体，值得对它们作进一步的研究。     

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。     

宇宙信息

综合由欧洲南方天文台负责运营的12米阿塔卡玛探路者实验望远镜、甚大望远镜和美国宇航局斯皮策空间望远镜的观测结果,天文学家们探究了遥远的明亮星系是如何聚集成群或成团的。遥远星系的暗物质晕越大,它们聚集得就会越紧密。这一结果是对此类星系成团性迄今最精确的测量。这些星系距离我们极为遥远,它们所发出的光要花100亿年的时间才能抵达我们,因此我们看到的是大约100亿年前的景象。在早期宇宙中,这些星系正在经历已知最为剧烈的恒星形成过程,被称为星暴。     

宇宙之谜系列之四 数不清的“宇宙岛”

星系的"哈勃分类"在本栏目上一篇文章中,介绍了20世纪20年代哈勃发现第一个河外星系——仙女座大星云。接下来,哈勃对星系进行了科学的分类,迄今仍作为星系分类的基础。哈勃最初在1926年给星系分类,1936年修订后最终确定了星系的"哈