盘状星系结构与自转统计

通过对57个星系的光学和射电自转曲线等资料的分析,得出如下结论:(1)盘系沿哈勃序列从早型到晚型,其结构和自转等动力学量有系统的变化:星系核球与盘的质量比减小,自转速度达极大点r_m处速度V_m变慢、周期P_m增长,r_m相对于光学Holmberg半径r_H的位置外移,旋臂松卷,星系扁化。(2)星系诸动力学量在各形态型中的弥散与星系质量有关,较大质量星系的v_m和r_m较大,而k=V_m~2/r_m和β=r_H/r_m值较小。(3)潮汐作用也是影响星系动力学状态的重要因素,在同样形态型中潮汐星系有较大的k、β值和较小的r_m值。     

卫星星系动力学状态对星系属性的依赖

基于Sloan Digital Sky Survey(SDSS)数据,采用van den Bosch等发展的自适应方法从星系样本中挑选出中央星系及其卫星星系,然后研究卫星星系速度弥散与中央星系/卫星星系属性的关系.和之前的研究一致,卫星星系平均速度弥散随着中央星系质量增大而增大,并且红中央星系所在星系群的速度弥散比蓝中央星系要大.发现平均而言,在红中央星系周围,卫星星系的速度弥散和其质量之间没有明显关联.但是在蓝中央星系周围,质量大的卫星星系速度弥散偏大,而红卫星星系的速度弥散要比蓝卫星星系偏大.进一步的研究表明,在相同的暗晕中,卫星星系速度弥散和卫星星系质量并不相关.有意思的是,如果红中央星系周围同时有红和蓝卫星星系,那么红卫星星系的速度要小,对其中的物理机制进行了初步的探讨.此外还发现,若中央星系周围只有红或蓝(质量大或小)的卫星星系时,有红(或质量大)的卫星星系所在的暗晕的速度弥散要大于有蓝(或者质量小)的卫星星系的暗晕,这表明卫星星系属性对于暗晕质量测量是有影响的.     

星系的质量和角动量的分析

本工作对213个星系的质量和角动量值进行了分析。175个质量值是射电方法得出的,其余38个由光学方法得出。由星系的极大自转速度V_m及其相应处的半径r_m 计算了183个盘星系的角动量J,得到了关系式J∝M~(1.66)。本文按质量值把星系分为超巨系(5×10~(11)—10~(13)M_⊙、巨系(10~(10)—5×10~(10)M_⊙)、中系(10~3—10(10)M_⊙和矮系(10~3—10~3M_⊙)。E型星系的质量范围最大,其中矮系和超巨系都最多。S型星系超巨系很少,矮系也没有。对此,本文进行了讨论。从S0到S系的各个次型到Ir型星系,星系质量M、角动量J和角动量密度j的平均值都是先增加到Sb型达极大值,然后减少。以M~(7/4)除J,以消除M的影响,剩余角动量J/M~(7/4)也不随类型变晚而增大。但SB系的J/M~(7/4)值却比SA系大,表示角动量大的星系较可能成为棒旋星系。 r_m处单位质量的惯性离心力k-V_m~2/r_m的平均值也是Sb处极大,Sb以后减小。本工作为进一步研究星系形态分类的演化意义提供了资料。     

CANDELS场中高红移大质量星系的形态结构性质

基于CANDELS(Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey)5个深场巡天的多波段测光数据和HST WFC3(Hubble Space Telescope Wide Field Camera 3)近红外(F125W和F160W)高分辨率观测图像,利用质量限(恒星质量M_*10~(10)M_⊙)选取了8002个红移分布在1z3范围内的星系样本,并对这些大质量星系的形态和结构性质进行了定量分析研究.通过星系形态的神经网络分类方法(Conv Nets),将样本中的星系划分为4类:椭球星系(SPHeroids,SPH)、早型盘星系(Early-Type Disks,ETD)、晚型盘星系(Late-Type Disks,LTD)和不规则星系(IRRegulars,IRR).结果发现星系的形态和结构随红移发生演化,在高红移宇宙星系主要表现出不规则形态,但到低红移处椭球和盘主导的哈勃星系形态序列已经形成.在相同红移区间内,不同类型星系的物理尺寸(r_e)中值从大到小的排序是IRR、LTD、ETD和SPH,而对应的Sersic指数(n)中值大小排序却相反.另外,不同类型星系的re与红移之间存在明显的演化关系,但这样的现象在平均轴比(b/a)和Sersic指数与红移的关系中并没有被发现.     

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．     

活动星系核的演化与宇宙学红移

通过搜集了457个活动星系核样本,根据活动星系核的演化实质是指宇宙时标上的变化,讨论了红移量与活动星系核演化的关系,最终证明了活动星系核的演化分为两个序列:(1)从类星体到Seyfert星系之间的演化;(2)平谱射电类星体(FSRQ)—BL Lac天体—射电星系(RG)的演化。     

HI吸收线星系中的射电连续谱研究

利用VLBI档案数据研究了5个在40％阿雷西博河外HI巡天天区(α.40天区)发现的具有本征HI吸收线的星系,分析了它们在毫角秒尺度下的射电结构及亮温度TB,并计算了星系的q值(远红外流量与射电流量密度之比)以及利用WISE(wide-field infrared survey explorer)数据对星系进行了分类....     

晚型旋涡星系及其盘的颜色星等关系

从Sloan数字巡天(Sloan Digital Sky Survey)第二批释放的数据(Data ReleaseTwo,简称DR2)中,选择了395个在r波段亮于15等的晚型旋涡星系作为样本,研究了这些星系及其盘的颜色星等关系.结果表明晚型旋涡星系及其盘的三个颜色g-r,r-z和g-z均与r波段的绝对星等有紧密的相关关系,越亮的星系(或盘),颜色越红,而且星系的相关性比盘的更强.     

正常星系的射电连续辐射及HI辐射

本文综述了近年来世界上各大天文台站对正常星系的射电连续辐射和HI辐射的观测及研究。引述各型星系(E星系、旋涡星系、星系对)及星系核的射电观测的主要结果及其统计性质,对其中一些结果的物理机制进行初步探讨。     

Tully-Fisher关系与重子Tully-Fisher关系的研究进展

Tully-Fisher关系和重子Tully-Fisher关系(简称TFR和BTFR)反映盘星系光度(重子物质质量)与气体旋转速度之间的关系。TFR和BTFR不仅是宇宙中重要测距工具,还是检验宇宙学模拟正确性的重要标尺。早期人们用各种波段的光度研究TFR,其中I与R波段弥散最小;后来的工作也采用星系恒星质量与旋转速度的关系。相比于TFR,BTFR具有弥散更小、适用范围更广的优点。星系旋转速度研究上,干涉阵望远镜相对于单天线的主要优势包括能得到更高的空间分辨率和速度场,再借助倾斜环模型能将中性氢运动特征参数化;而像FAST这样的大口径单天线望远镜,由于灵敏度高,在探测超弥散星系(UDG)等暗弱源候选体方面有优势。除综述研究进展以外,还初步研究了大质量星系BTFR受气体含量的影响。     

发射线星系[OⅡ]λ3727/Hα谱线流量比的研究

利用从斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey,简称SDSS)第4次释放的光谱数据中选取的10~5个发射线星系样本,研究了[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比与星系尘埃消光、气体电离态和金属丰度的关系.发现尘埃消光改正对[O_Ⅱ]λ3727/Hα谱线流量比影响显著,消光改正前、后的[O_Ⅱ]λ3727/Hα谱线流量比的中值分别为0.48和0.89;尘埃消光改正后,F([O_Ⅱ]λ3727)-F(Hα)的弥散显著减小.贫金属星系的[O_Ⅱ]λ3727/Hα谱线流量比随星系气体的电离度增高而减小,而富金属星系不存在这种关系.另外,[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比与星系金属丰度相关.当12+lg(O/H)8.5时,星系[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比随金属丰度增加而下降;12+lg(O/H)8.5的星系,谱线流量比与金属丰度正相关.最后,利用气体电离度参数和星系的金属丰度,给出了计算不同类型星系[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比的公式.LAMOST望远镜将观测到大量红移z0.4的星系光谱,利用该公式可以给出星系的[O_Ⅱ]λ3727/Hα流量比,从而可以利用[O_Ⅱ]λ3727谱线流量计算z0.4星系的恒星形成率.     

星系际弥散恒星成分研究进展

对于星系际弥散恒星的研究是分别从观测、数值模拟和半解析模型这三个方面进行的.现在已经在邻近星系团及中低红移处观测到弥散恒星,甚至在Virgo及Coma星系团中观测到了单个的弥散恒星.观测数据的积累使得人们能够从统计上了解星系际弥散恒星的性质.研究表明星系际弥散恒星围绕着星系团势阱中心呈椭球状对称分布,其在星系团恒星总质...     

星系的转动与黑洞形成的判据

本文通过数值计算解出稳态星系模型，并与椭圆星系及旋涡星系核球的自转和弥散速度曲线相比较。由星系运动曲线传合出的星系半径与从光度曲线拟合出的潮汐半径不一致，后者总是前者的３倍左右，这是由于分布函数的截断方式不妥造成的。我们的结论是：该模型虽不能正确描述整个星系，但却能正确描述星系的较内部区域。我们分析了三个速度曲线资料的星系黑洞候选者：Ｍ１０４、Ｍ３１和银河系，发现它们由于有太快的自转，都不可能在达     

高红移大质量星系的形成与演化

星系形成及演化一直是天体物理研究中最重要的领域之一.近10 yr来星系形成及演化的研究取得了突破性进展,主要包括:(1)近邻星系在颜色-星等图上呈现双峰分布,早型星系普遍颜色较红,而晚型星系颜色偏蓝;并且近邻宇宙红星系的总质量相对于红移z=1时至少增长了1倍,意味着存在蓝星系到红星系的转化过程.这一转化过程是如何发生的成为现代星系形成演化领域最重要的问题之一;(2)星系中心超大质量黑洞质量跟核球质量有很强的相关,意味着黑洞演化跟星系演化有着紧密的关系.黑洞的活动(活动星系核)如何影响星系演化也成为了亟待解决的问题之一.然而近邻宇宙中的大质量星系基本都已停止了剧烈的恒星形成活动和黑洞活动,因此,要回答这些问题,我们需要仔细研究宇宙早期红移在z≈2的星系性质.在这一红移处,星系中的恒星形成和黑洞增长均处于高峰期.     

恒星形成星系主序关系的研究进展

恒星形成星系的恒星形成率与其恒星质量的相关关系被称为恒星形成星系主序关系,是描述星系演化的基本关系之一。准确测定不同红移处主序关系的斜率、弥散和零点能够对理解星系恒星形成活动的演化及其物理过程提供关键的观测限制。已有的研究揭示,恒星形成星系的整体恒星形成率从z■2到z■0下降为原值的1/30,气体消耗时标却由5亿年增至15亿年;主序关系的斜率在大质量和小质量星系段有变化,反映出决定恒星形成活动的物理过程有系统差别;而星系可能经历多个阵发性的恒星形成爆发活动,有助于更好地解释主序关系的弥散。随着观测能力的提升,对高红移宇宙(z■1~3)的恒星形成星系的研究也更加深入。恒星形成星系主序关系的特征随红移的变化规律为理解星系演化提供关键的观测约束。     

恒星黑子对恒星视星等颜色和视锂丰度的影响

发展了一种简单的双温模型用于研究黑子对活动星的视星等、颜色和视Li丰度的影响.在适当的黑子覆盖因子下,恒星黑子能产生可观的活动星的视星等(V星等约±0.2星等)、颜色(B-V颜色约-0.1星等)和Li I λ6708 (?)谱线等值宽度(约-0.2-0.3 dex)的变化.与非活动的正常恒星相比,表面被黑子覆盖的活动星有更蓝的B-V颜色,它们的Li I λ6708 (?)谱线的等值宽度也变窄.根据观测到的活动星黑子引起的光变变幅,估计视圆面黑子覆盖率的变化范围△Fs从百分之几到约0.2.视圆面黑子覆盖率不太可能超过0.3.     

星系中恒星形成率指针的比较研究

利用赫歇尔空间望远镜的H-ATLAS(Herschel Astrophysical Terahertz Large Area Survey)SDP(Science Demonstration Phase)天区从紫外到亚毫米波段数据,结合星族合成方法和尘埃模型,计算了星系的红外总光度.在此基础上,分别针对强恒星形成星系和弱恒星形成星系,研究了利用紫外光度、红外光度和Hα谱线计算得到的恒星形成率(Star Formation Rate,SFR)的差异以及导致差异的内在物理起因.发现对于恒星形成活动强的星系,这3种恒星形成率指针给出的结果基本一致,弥散较小、只是在高恒星形成率端,利用紫外光度算得的恒星形成率比利用Hα谱线流量算得的恒星形成率略微偏小;而在低恒星形成率端,紫外光度指针偏大于Hα谱线指针;红外光度指针与Hα谱线指针在两端无明显偏差.对弱恒星形成星系,紫外光度、Hα谱线和红外光度3种恒星形成率指针存在明显的差异,且弥散较大.利用紫外光度和Hα谱线计算得到的恒星形成率的弥散和系统偏差随着星系年龄、质量的增加而增大.系统偏差增大的主要原因是利用紫外连续谱斜率β定标恒星形成活动较弱星系的消光时,高估了这些星系的紫外消光,使得消光改正后的紫外光度偏大.另外,MPA/JHU(Max Planck Institute for Astrophysics/Johns Hopkins University)数据库中弱恒星形成星系的恒星形成率SFR(Hα)比真实值偏低.     

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。     

红外冷的赛弗特2星系的光谱观测研究(英文)

对从Veron活动星系核表 (2 0 0 0 )选取的 4 3个赛弗特 2星系组成的样本的低分辨率光谱进行分析 ,发现一些在Veron活动星系核表中被定义为赛弗特 2星系的源并不符合赛弗特 2星系的分类标准 ,所以根据标准 ,重新对样本进行了分类。分类结果是 :赛弗特 1.9星系占 2 3% (10 / 4 3) ,赛弗特 2星系占 30 % (13/ 4 3) ,LINERs占 7%(3/ 4 3) ,HII区占 5 % (2 / 4 3) ,和混合型光谱占 35 % (15 / 4 3)。我们的结果对Veron表进行了修正。同时考察赛弗特 2星系的α(60 ,2 5) 和 [OⅢ ]/Hβ的相关关系 ,证实了Keel等人 (1994 )年发现的赛弗特 2星系 (热 )相关关系 ,并且将红外颜色的范围从 - 1.5<α(60 ,2 5) <0扩展到$C - 3.5 <α(60 ,2 5) <0的赛弗特 2星系中 ,并讨论了α(60 ,2 5) ～ [OⅢ ]/Hβ的物理机制。     

活动星系核黑洞核球质量及宇宙学红移关系研究

通过文献收集了90个活动星系核样本,研究黑洞质量与核球质量的关系,分析黑洞质量及核球质量比与宇宙学红移的关系,进而研究活动星系核的演化关系,结果表明:(1)在Seyfert星系中黑洞质量与核球质量无明显相关,类星体中则呈线性相关;(2)活动星系核演化序列由类星体演化到Seyfert星系。