EGS场中高红移极亮红外星系的形态与结构

通过利用CANDELS-EGS(Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey-Extended Groth Strip)场中HST WFC3(Hubble Space Telescope Wide Field Camera 3)F160W高分辨率的观测图像,研究了9个光谱红极亮红外星系的形态结构特征.发现这些星系的形态表现出多样性(从椭圆到多个亮核或弥散的结构),如:双核,气体桥,双不对称体,不规则或椭圆结构.为了定量地研究这些极亮红外星系的形态,测量了它们在静止光学波段的形态参数(基尼系数G和矩指数M20).与近邻极亮红外星系相比,高红移极亮红外星系的G偏小而M20偏大,表明这些星系的星族分布聚集度小且不对称性大.基于对样本中极亮红外星系2维面亮度轮廓的拟合,得到这些星系的有效半径分布在2.4 kpc到5.8 kpc之间,其平均值是(3.9±1.1)kpc.相比较于近邻相似质量的恒星形成星系来说,高红移极亮红外星系的平均大小要小1到2倍.在类似红移和红外光度条件下,得出的这些结果也与其它文献中给出的结论相一致.     

Seyfert 2型星系中的星暴活动

星暴和活动星系核之间的联系是活动星系研究领域最重要、最活跃的研究课题之一。Seyfert星系由于距离较近、数目较多和相对低的核活动,已成为研究星暴和活动星系核之间联系的理想天体。综述了活动星系核中存在星暴的观测证据和Seyflert2型星系核区星暴活动的最新研究结果,着重讨论了存在两类Seyflert2型星系(一类是被遮挡的Seyfert1型星系,另一类是“真正”的Seyfert2型星系即不存在宽线区的Seyfert2型星系)的可能性．通过比较具有和不具有偏振宽线的Seyflert2型星系在红外、射电、光学和X射线光谱性质的差别,发现具有偏振宽线的Seyfert2型星系在本质上和Seyflert1型星系是同一类天体,差别只在于观测者视线方向的不同;而不具有偏振宽线的Seyfert2型星系是一些星系核活动较弱而星暴活动占主导的天体,这些星系从射电、红外、光学到硬X射线,都具有和星暴星系相似的性质。由于这些星系中核的吸积率将比Seyflert1型星系低近两个量级,因而它们很有可能是一些没有宽发射线区的Seyfert2型星系,即所谓的“真正”Seyflert2型星系。     

星系团Abell 2199的恒星形成性质

通过对近邻星系团Abell 2199中290颗成员星系进行形态分类,研究这些星系的恒星形成率及其与形态和相关物理特性之间的关系.该星系团中星系的特征恒星形成率与Ha等值宽度、星系光谱在4000A处的跃变程度以及星系所包含的恒星质量之间有较强的相关性.这些星系的恒星形成活动没有表现出明显的环境效应,表明该星系团仍处在剧烈的动力学演化阶段,远没有达到动力学平衡.     

双重和多重星系的演化趋向

本文研究了三个问题:(1)双重和多重星系的数目与理想平衡态理论下应有的比例的偏离,(2)四边型多重星系在多重星系中所占的比例,(3)多重星系的总能量。本文对此三者均得出与安巴楚勉不同的研究结果。这些问题是安氏的星系演化学说的理论基础,因此,这个学说是值得商榷的。     

星系金属丰度的研究进展(Ⅰ):定标方法

金属丰度是表征星系特征的重要参量,对于理解星系的形成与演化具有重要意义。随着观测设备的不断完善与发展,已经获得越来越多的星系(包括近邻星系、中等红移及高红移星系)金属丰度的观测资料。在光致电离模型方面也取得了很大进展．这些对于理解星系中金属及恒星成分的累积历史有非常重要的作用。有多种方法可以用来估计星系的金属丰度(主要是星际介质中气相的O丰度),介绍和评述了估计星系的O丰度的多种方法,包括电子温度的方法、R23方法以及其他一些“强线”比值的方法,并给出了相应的解析公式,同时介绍了电离星云的物理本质及由光致电离模型估计星系金属丰度的方法,还给出了估计星系的C和N元素丰度的方法。     

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.     

宇宙信息

哈勃空间望远镜观测到了四个星系的碰撞过程,发现这些看似年轻的矮旋涡星系,其实是100亿年来演化处于停滞状态的年老星系。这四个星系——两个已经并合,一个处于正向,另一个处于侧向——构成了距离地球1．66亿光年的希克森致密星系团31。其中每个星系的直径大约2万光年,彼此之间的距离都在7．5万光年之内,做为比较,银河系的直径大约为10万光年。     

椭圆星系一些动力学问题研究的进展

近年来有关椭圆星系的观测研究结果(包括对椭圆星系个体的研究和一系列的统计工作)揭示出一些以前尚不为人们所知的性质,使得关于椭圆星系的形态、动力学状态、形成及演化过程等的研究工作逐步深化。本文介绍的有关椭圆星系的观测结果主要包括:椭圆星系表面光度的径向分布和角向分布;通过光谱观测得到的椭圆星系自转速度和速度弥散度方面的结果。这些均和椭圆星系的动力学状态有着直接的联系,并且是研究椭圆星系形成、演化的重要依据。理论工作的介绍,重点在讲述几种椭圆星系的动力学模型和三种流行的关于椭圆星系形成、演化过程的理论.     

星系金属丰度的研究进展（I）：定标方法

金属丰度是表征星系特征的重要参量，对于理解星系的形成与演化具有重要意义．随着观测设备的不断完善与发展，已经获得越来越多的星系（包括近邻星系、中等红移及高红移星系）金属丰度的观测资料。在光致电离模型方面也取得了很大进展．这些对于理解星系中金属及恒星成分的累积历史有非常重要的作用．有多种方法可以用来估计星系的金属丰度（主要是星际介质中气相的O丰度），介绍和评述了估计星系的O丰度的多种方法，包括电子温度的方法、R23方法以及其他一些“强线”比值的方法，并给出了相应的解析公式，同时介绍了电离星云的物理本质及由光致电高模型估计星系金属丰度的方法．还给出了估计星系的C和N元素丰度的方法．     

高红移亚毫米星系中星际介质的物理状态

<正>随着亚毫米波望远镜的发展,利用这些新的探测设备,人们在亚毫米波段发现了一类高红移且富含尘埃的星系,将其称为亚毫米星系.这类星系的发现革新了我们对星系的演化以及极端条件下的恒星形成过程的认知.这些亚毫米星系是宇宙中最强的星暴星系,其中的恒星形成过程产生的能量接近爱丁顿极限.人们普遍认为这类星系正是近邻宇宙中那些大质量星系的前身天体.但是,很难解释其在高红移为何具有较高的数密度.它们其中非常少的一部分会被处于视线方向上的大质量星系通过引     

星系中心发现暗物质

观测星系时仅能看到其总质量的一部分,剩下的是由神秘的暗物质构成的,这些暗物质通常作为一个巨大的晕存在于星系周围,延伸的范围比可见恒星要远得多。然而,英国科学家发现了暗物质聚集在中心的古老的化石星系。这些化石星系是整个星系团坍缩     

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.     

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.     

存在两类Seyfert 2型星系?(英文)

本文简要介绍了在活动星系核 (Seyfert星系 )统一模型研究领域的研究结果。最近的研究结果表明Seyfert1和 2型星系的差别不仅仅是视线方向上的不同 ,星系的环境、演化、星系核的活动等在活动星系核的统一模型中都起着非常重要的作用。最新的观测和理论研究发现Seyfert 2型星系中宽线区存在和星系核的活动密切相关。在一些核活动较低的Seyfert 2型星系中 ,宽线区很可能不存在 ,即可能存在所谓的“真正”的Seyfert 2型星系。     

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。     

CDFS天区中喑蓝星系的测光红移研究

从COMBO-17数字巡天数据里,选择了CDFS(Chandra Deep Field South)天区中1231个测光红移在0.1～0.3之间的暗蓝星系作为样本,研究了这些星系分别在只有光学波段和光学加近红外波段数据情况下做测光红移得到的红移分布,以及这些星系在静止参考系下的能谱分布(Spectral Energy Distributions,SEDs)特征.结果表明有183个星系在利用光学加近红外波段数据做测光红移时得到的红移大于1.2,它们的误差为0.046,提高测光的信噪比也有利于区分这类被光学波段误认为低红移的星系.这些暗蓝星系中高红移星系的观测近红外流量相对于光学流量有上升的趋势,而低红移星系的观测近红外流量相对于光学流量有下降的趋势.     

河外H2O超脉泽辐射

介绍了近年来河外H2O超脉泽的主要观测结果。H2O超脉泽通常起源于活动星系核中央的拱核盘。它们主要寄生在Serfert2星系或低电离核区。至今为止，已有20个星系探测到H2O超脉泽。脉泽辐射的各向同性光度为10－6000L。所有超脉泽星系显示出核的活动，显然，脉泽是由核活动所产生的射电和X射线光子或激波来抽运的。H2O超脉泽倾向存在于高倾斜度的星系，这使得沿视线上的分子柱密度增高，产生足够大的放大光深。最有可能产生H2O超脉泽辐射的星系应有一个包含着射电源的侧向的分子盘以及一个适当的抽运机制。     

类星体和星系的关系

本文从类星体与星系成协、类星体是遥远的星系核以及类星体跟活动星系,正常星系形成一个活动程度的明显序列等方面,评述了类星体和星系的关系。这些关系是否意味着类星体和星系有演化上的联系,还有待从观测和理论上作进一步研究。     

环星系的有效半径与红外总光度的相关性关系

用一个完备的带环星系样本以及它们的J,H,Ks三个波段的2MASS数据,采用考虑了多项因素的线性模型,研究带内环、外环以及伪内环这三类带环星系的共振环物理直径（D）与星系有效半径（R_e）之间的统计关系。其结果为:在带内环星系中,R_eαD^0.76±0.07;在带外环星系中,R_eαD^0.60±0.08;在伪内环星系中有R_eαD^0.75±0.08。将其与Wu在2008年得到的带环星系的星系近红外总光度(L_NIR)与D的统计关系(L_NIRαD^1.2)结合,得到带环星系L_NIR与R_e的系统关系,即L_NIRαR_e^β,对带内环、外环和伪内环的星系,β分别为1.58±0.15、2.00±0.27和1.60±0.17。这些推论和我们的直接测量结果大致相符。考虑到星系R_e与星系盘尺度（h_d）之间接近线性关系,以上结果较直接地检验了Wu在2008年得到的关于h_d与D的相关性结果,这也说明典型的带环星系的盘成分在总的动力学质量中的比例分布和盘早期温度仅有较小的系统变化。与其它关于星系的光度和尺度的经验统计关系相结合,这些结果提示带环星系的红外光度与盘尺度有与一般星系中的盘相近的统计关系。     

宇宙画廊

新年伊始有人说,哈勃空间望远镜拍摄到的这个星系,看上去就像一道宇宙瀑布。大量年轻恒星的存在,给星系营造出好似蓝色薄雾般的视觉效果,而细看这些恒星,也给人一种好像从上方倾泻而下的感觉我们选择这幅影像,除了看中其特别的外观,也希望以这样一个酷似阿拉伯数字1的星系来呼应2021年1月这个新的开始,预祝大家在新的一年里一切顺利。