解决G矮星问题的银河系化学演化三成分模型

为解释著名的G矮星问题,提出银河系化学演化的三成分模型,即由银晕、厚盘和薄盘所构成的演化模型．相邻演化阶段间隔着一个快速坍缩过程．对不同星族成分的演化过程分别进行模拟,并在总体上得到一个太阳附近区域的G矮星丰度分布函数．检验了三种不同的模型：初始富化模型、比例生成模型和坍缩模型．利用最小二乘拟合得到最佳模型的参数．结果表明,太阳附近区域的化学演化受物质交换的影响较小,至少在银河系演化的晚期,可将太阳附近区域看作封闭系统．同时,单位质量中新合成的重元素比例对三种恒星成分可分别近似为常数,其差别则说明不同星族恒星的初始质量函数存在着显著差异．     

太阳附近G矮星金属含量分布和化学演化

利用新的太阳附近２５ｐｃ内的Ｇ矮星金属含量分布函数,本在假定星系介质丰度非均匀情况下,讨论了四种化学演化模型的合理性,结果表明,简单模型和坍缩模型与实际情况相差较大,而ＰＩＥ模型和ＰＰＹ模型不仅对金属含量分布函数拟合较好,而且传统的Ｇ矮星问题也可以得到解释,这表明太阳附近可能受银晕影响较小。     

太阳附近G矮星金属含量分布和化学演化

利用新的太阳附近２５ｐｃ内的Ｇ矮星金属含量分布函数,本文在假定星际介质丰度非均匀情况下,讨论了四种化学演化模型的合理性．结果表明,简单模型和坍缩模型与实际情况相差较大,而ＰＩＥ模型和ＰＰＹ模型不仅对金属含量分布函数拟合较好,而且传统的Ｇ矮星问题也可以得到解释．这表明太阳附近可能受银晕影响较小．     

太阳附近F和G矮星的金属含量统计

收集了一个新的较为完备的太阳附近25pc内的F,G矮星样本,利用最新的窄带测光资料和定标关系导出了148颗F矮星和382颗G矮星的金属含量的分布,讨论了对银河系化学演化的意义。     

银河系化学演化研究进展

银河系的形成与演化是天体物理学研究的重大前沿课题,银河系的化学演化在其中更具有极其重要的地位。随着观测资料的不断积累和理论工作的不断深入,银河系化学演化的研究取得了一系列进展。在观测方面,从太阳附近区域,整个银盘,银晕和核球等方面简要回顾了银河系化学演化模型主要观测约束的近期结果;在化学演化模型方面,回顾了银河系化学演化研究的发展历程和近期进展,并对未来的研究进行了展望。     

观测结果对三成分多分量星系化学演化模型的约束

本文是在银河系化学演化的基础上，利用银河系的三成分(threezone)(即晕、厚盘和薄盘)多相(multi-phase)(气体，分子云，大、小质量恒星以及剩余物质)的化学演化的理论模型，讨论了以下观测约束：1、质量面密度、恒星形成率，各分区质量比；2、场星的年龄-金属丰度关系；3、α元素化学演化；4、太阳附近G矮星金属丰度分布；5、三成分金属丰度特征量；6、超新星爆发率；7、内落速率。结果表明，三成分多分量模型能够较好地满足观测约束，比较真实地反映星系演化过程。可以用该模型计算元素的星系化学演化。     

脉冲星在银河系z方向上的演化

本文试图确定脉冲星在银河系z方向上分布的标高与其年龄的关系。我们采用银河系引力场分布的模型,使用Monte Carlo方法随机投点,计算具有一定初始位置分布和速度分布的脉冲星的标高随年龄的演化,并同观测结果进行了比较.     

银河系核球中垂向金属丰度梯度的一种可能的动力学起源机制

研究发现,即使在银河系长期缓慢演化的过程中,其核球中依然可能存在垂直的金属丰度梯度。该结果反驳了早期研究中认为的银河系核球中长期缓慢演化的过程会消除任何存在的化学丰度梯度的观点。通过使用一个模拟银河系薄盘的多体数值模拟模型得出该研究结果,该模型能自洽地通过盘的棒不稳定性和屈曲不稳定性形成一个盒状/花生状的核球,并结合化学-动力学模型,分析银河系核球中化学成分的演化。在该演化模型中设定了一个初始的径向金属丰度梯度(-0.3 dex/kpc),通过长期缓慢的演化过程,其核球部分呈现出与观测相符的垂直金属丰度梯度。对此一种可能的解释是,星系盘的金属丰度分布在长期缓慢演化的过程中经历了“两步”演化过程,首先盘星系初始半径较大的贫金属粒子在径向混合的过程中产生了更大的径向速度弥散,然后由于核球的屈曲不稳定性演化,垂向速度弥散最终会保持与径向速度弥散的一定比值(约0.8)。这个机制导致贫金属粒子在演化过程中能占据更大的垂向范围,从而形成核球的垂直金属丰度梯度。银河系核球动力学模型通过简单的化学-动力学过程揭示的核球金属丰度演化机制,应在包含更复杂的核球演化机制的模型中同样存在。此外,还通过化学动力...     

银河系的厚盘成分和现代恒星计数分析

在本文中介绍有关银河系成分的认识及星族概念的新进展，对近年新发现的一个恒星成分、厚盘”的主要特性以及利用现代恒星计数分析测定厚盘大尺度结构参数的方法作了较详细的论述。     

对银河系Sagittarius-Carina旋臂和晕质量的研究

利用新的银河系旋转曲线和银河系常数，由 Ｈ Ⅱ区和巨分子云等示踪天体重新确定了银河系的Ｓａｇｉｔｔａｊｒｉｕｓ－Ｃａｒｉｎａ旋臂，得到了其倾角约为１２°，并探索了旋臂倾角与银河系常数Ｒｏ，Ｖｏ的依赖关系，结果表明，减小银河系常数Ｒｏ，Ｖｏ将导致旋臂倾角的增大，从而按照对数螺旋模型估计的银河系旋臂数目有取大的趋向．同时，银河系晕的质量随着旋转曲线的下倾也将逐渐减小．     

观测结果对三成分多分量星系化学演化模型的约束

本文是在银河系化学演化的基础上,利用银河系的三成分(threezone)(即晕、厚盘和薄盘)多相(multi phase)(气体,分子云,大、小质量恒星以及剩余物质)的化学演化的理论模型,讨论了以下观测约束:1、质量面密度、恒星形成率,各分区质量比;2、场星的年龄-金属丰度关系;3、α元素化学演化;4、太阳附近G矮星金属丰度分布;5、三成分金属丰度特征量;6、超新星爆发率;7、内落速率。结果表明,三成分多分量模型能够较好地满足观测约束,比较真实地反映星系演化过程。可以用该模型计算元素的星系化学演化。     

银河系中探测第一代恒星的几率

第一代恒星是形成于宇宙大爆炸后的原始气体中的、不含重于碳元素的、寿命大于14Gyr的、迄今尚未演化的最古老的恒星.长期的观测结果表明银河系中尚未发现金属丰度([Fe/H])为零、甚至金属丰度[Fe/H]≤-6的恒星.为解释这一观察现象,将以Tsuiimoto等人提出的银晕的化学演化模型为基础,假设形成第一代恒星的初始质量函数具有Miller-Scalo的形式,从理论上预言和讨论探测第一代恒星的可能性.利用已有的晕星的观测资料限定模型的参数.如果形成恒星的云的质量为106M-107M,模型结果预言探测到第一代恒星的几率为6.14×10-4-6.14×10-5.     

银盘的径向金融丰度梯度

详细综棕了银盘（包括HII区，早B型星，行星状星云和疏散星团）径向元素丰度梯度的观测结果，分析了丰度梯度的空间和时间变化的情况，指出根据目前的观测结果，还很难确定在银盘的演化历史中径向元素丰度梯度是逐渐变平缓还是逐渐变陡，比较了目前各种化学演化模型对径向丰度梯度演化的预测结果，初步探讨了丰度梯度可能的产生机制及影响其演化的各种重要物理过程。     

本星系群旋涡星系盘的化学演化及恒星形成历史的研究

银河系、M31和M33是本星系群仅有的3个旋涡星系.M31和银河系有类似的质量、光度和形态,而M33的重子物质质量仅约为银河系的1/10.从理论上对它们进行细致的比较研究,非常有利于进一步理解旋涡星系以及本星系群的形成和演化过程.本文以银河系化学演化模型为参照,通过建立非瞬时循环假设下的唯象内落模型,详细研究了这3个旋涡星系的恒星形成和化学演化历史.首先,我们把在银河系研究中十分成功的化学演化模型框架应用于M31盘的化学演化研究中,