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。     

图片中的天文学——从“旋涡星云”到“旋涡星系”

照片中间偏红色的亮星名为奎宿九(仙女座β),它是一颗二等星。比奎宿九赤纬高的是梅西叶星表中编号为M31的仙女座大星系(右图上方天体),距离我们约250万光年;赤纬较低的是三角座星系M33(右图下方天体),距离我们约300万光年。M31、M33,以及我们所在的银河系是本星系群中最核心的三个旋涡星系。     

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。     

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.     

对旋涡星系M33的HII区复合体IC133中H_2O脉泽VLBI斑点图的分析

用多重分离的旋转膨胀环模型，分析了旋涡星系Ｍ３３的ＨＩＩ区复合体ＩＣ１３３中的１４个脉泽源斑的ＶＬＢＩ相对位置图，发现这１４个Ｈ２Ｏ脉泽源斑在ＨＩ区复合体盘上成环状，分布在二个不同的旋转膨胀盘环上．同时，也得到这１４个Ｈ２Ｏ脉泽源斑的运动学特性．     

谁识H3I——仙女座星系（M31）中的星团和它的未来

星系是宇宙中最重要,最壮观的天体。每一个星系都包含着百万亿甚至万万亿颗恒星,它们靠引力束缚在一起,不能再空间自由运动。     

亮红外星系NGC 1614中多谱线示踪的致密分子气体

利用高空间分辨率的¹²CO(1-0)、¹³CO(1-0)、¹²CO(3-2)、¹²CO(6-5)、HCN(3-2)、\lk HCN(4-3)、 HCO⁺(3-2)和HCO⁺(4-3)分子谱线的ALMA (Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array)归档数据, 来研究近邻亮红外星系NGC 1614的分子气体性质, 尤其是致密分子气体的性质. 在高分辨率分子气体谱线的积分强度图中, 在星系中心区域($<$ 1kpc)可以看到环状结构, 分子气体主要分布于星系中心区域, 核区分子气体含量较少. ¹²CO(1-0)显示出向南部、 北部以及东南部的延展结构, 高阶的CO ($J \ge$ 3, J为转振能级量子数)分子谱线和致密分子HCN、HCO⁺谱线显示, 较致密的分子气体主要集中于星系中心区域. HCN(4-3)/¹²CO(1-0)和HCN⁺(4-3)/¹²CO(1-0)积分强度比值图显示, 致密分子气体主要集中于中心区域的环状结构上. HCN/HCO⁺强度比值的分布变化表明星暴环的不同区域可能具有不同的激发条件. HCN/HCO⁺(4-3)强度比值分布在环的东、西部(sim0.44 pm 0.04)高于环的南、北部(sim0.35 pm 0.03). HCN/HCO⁺(3-2)强度比值较高的区域(sim0.38 pm 0.04)分布在HCN(3-2)峰值位置, 而环的西北、东南部强度比值相对较低(sim0.3 pm 0.03). 对于中心不同区域 HCN/HCO⁺比值变化的原因进行了讨论.     

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）。     

星系传奇（6）：宇宙的结构

你来我往：虽然斗转星移不能用来描述遥远的河外星系,但地球上的日历还是忠实地记录着我们的琐屑。不知不觉中,《星系传奇》己陪着大家一同走过了2007。当我们还沉浸在对旋涡星系、椭圆星系和各种“另类”星系神奇美妙的回味中时,2008已悄然来到我们眼前。在这新桃换旧符的时刻,更觉能对宇宙最遥远的部分一探究竟之幸。本期将是《星系传奇》系列的最后一篇,尽管言犹未尽,但奈何工作繁杂,心有余而力不足。愧对《星系传奇》的各位读者,欢迎大家与我联系,别忘了邮箱：dnchen@bjp．org．cn     

超大质量黑洞：星系的缔造者？

很久很久以前,一团巨大的低温气体漂浮在空荡的宇宙之中,而其中有一片黑色的区域甚至比宇宙背景还要深邃。突然之间,一条纤细的物质喷流以超高速喷涌了出来。它直冲云端,压缩其中的物质,触发了恒星形成风暴。曾经沉睡的气体云现在则成为了一个星系。     

M31中天体的光谱观测与研究

仙女星系(M31)是距离地球最近的大型旋涡星系,与银河系结构相似且质量相当,对M31天体的光谱观测与研究有助于理解银河系以及一般星系的形成与演化历史。整理了自20世纪以来天文学家对M31中天体的相关光谱观测与研究成果,共涉及了M31中5 000余个发射线天体、2 000余个星团、6 000余颗恒星、1 000余颗新星以及核球和盘上的星族的光谱。恒星光谱观测由早期的以超巨星为主发展到近20年更大样本以及更多类型,其中红巨星被用于研究M31星系盘和晕的性质及子结构。发射线天体通常被应用于M31质量测定、运动学分析和恒星演化的研究。M31星团的研究集中于金属丰度和运动学性质,以及利用视向速度测定M31位力质量。对M31中心星族的研究主要集中于核区的星族组成和运动学分析,其中运动学研究结果更支持核区的偏心盘模型。最后,介绍了郭守敬望远镜对M31天体的光谱观测与相关科学研究。     

视角创新：探索银河系的结构

近年,在“斯必泽”空间红外望远镜的帮助之下,一个天文学家小组对银河系实施了最全面的结构分析,发现银河系属于棒状星系。令人兴奋的观测证据表明,银河系与普通的旋涡星系之间存在着巨大的差异;新的研究为银河系棒状结构的大小和指向提供了最佳的估计,这与以前的估计值相去甚远。研究表明,一条由相对年老和偏红的恒星组成的棒状结构横跨在银河系中心,大约长达2.7万光年——比此前所认为的数值长了7000光年。