宇宙常数和星系团

在Ｘ射线观测提高了星系团质量和半径测量精度的新形势下，本文讨论了宇宙常数不等于零的平坦宇宙冷暗物质结构形成模型，利用球对称扰动区在宇宙常数不为零时的动力学方程的解，估计了星系团形成红移与宇宙常数是否为零的关系，计算了星系团质量函数随红移的演化．计算表明，红移为零时星系团的数密度基本上由谱参数Γ决定．若假定星系团质量只有２０％的不确定性，可限定Γ的适用范围约为０．１５－０．３２．高红移星系团的数密度观测不仅有可能对宇宙常数是否为零作出鉴别，而且当精度够高时还能对宇宙物质密度的大小作出限制     

星系成团与并合研究

宇宙结构的形成和星系演化是当今天体物理学的重大课题.本论文的工作主要包括两部分:星系团的证认和研究;大质量早型星系的并合及引力波辐射.本文第1部分讨论了从SDSS DR6测光数据中证认星系团并研究它们的性质.前人从光学数据中得到的星系团绝大部分红移小于0.3,而且它们的富度估计不够准确.利用星系测光红移,我们在红移0.05相似文献   

光锥中强引力透镜的数值模拟

根据高精度宇宙学N体数值模拟输出的星系团以及星系团X射线光度和质量的经验关系:L-M,在红移区间(0.14,0.3)内构建了一个X射线波段流量限为3×10~(-19)J·s~(-1)·cm~(-2)(如Local Cluster Substructure Survey,缩写为LoCuSS )的大质量星系团样本。利用高分辨率的Ray-tracing数值模拟对包含真实观测信息(即红移、大小和形状)的COSMOS背景星系源进行单个透镜的成像模拟,并统计星系团不同投影方向的巨弧(即L/W10)产生效率。依据数值模拟立方体的尺度建立观测光锥,再根据光锥内不同红移区间所占立方体的体积比例用对应数量、红移的透镜对光锥进行随机填充,通过平均它们的透镜效率,最终计算得到光锥内的平均强引力透镜效率为3.22_(-1.47)~(+2.73)×10~(-2)。     

SZ星系团巡天及其宇宙学意义

存在于星系团电离气体中的大量高温电子会对宇宙微波背景的光子产生逆康普顿散射，引起所谓的Sunyaev-Zel‘dovich(SZ)效应，SZ效应是研究星系团的一种非常有效的手段。特别中SZ效应只与星系团的内禀性质有关，而与所处的位置无关，这有利于发现高红移的星系团，因此对星系团的演化有着极其重要的意义，正在建造中的SZ巡天望远望，将提供 条全新的确定宇宙参数的有效途径，如物质密度参量（ΩM），真空能密度参量（ΩΛ）和8h^-1Mpc尺度内的质量涨落均方差（σ8)，SZ星系团巡天确定宇宙参数，特别是定量分析利用SZ星系团巡天确定宇宙参数中可能存在的所有不确定因素，可以更好地限制宇宙学模型。在SZ星系团巡天完成之前，人们必须对这些不确定因素有清楚的了解，以便能利用未来的SZ星系团退天结果有效地测量宇宙参数。     

高红移星系特征与星系环境

本文在星系有偏袒形成的冷暗物质模型框架下,假定星系都在红移～5时形成,研究了星系群和星系团的形成对星系演化的影响。由示冷暗物质模型中各种不同尺度扰动的幅度相近,星系群和星系团的维里化与星系的维里化在时间上比较接近,在星系群或星系团的维里化过程中获得巨大维里速度的星系仍然富有气体,因此,当它们因为频繁的互相碰撞,或者因为进入星系团中心区的稠密星系际介质受到巨大冲压,或者是被附近射电星系的喷流所产生的高压茧状体所包容,都可能激发活动性,造成恒星的爆发性形成.高红移星系团中观测到的B-O效应和高红移射电星系的光学像与射电喷流同轴向现象都可以据此得到解释.     

类星体和Abell星系团的角相关函数

本文采用目前样品数最大的Hewitt Burbidge类星体总表与覆盖全天区的Abell星系团表 (即ACO表 )研究了类星体与星系团分布的成协问题 .利用交叉相关函数方法 ,发现在角距离θ >3°范围内类星体与Abell团呈反相关现象 .这种反相关主要是由光学选类星体产生的 ,射电选类星体的分布与Abell团基本无关 ,这一事实支持了星系团中尘埃的吸收效应的解释 .在θ <3°范围反而无明显的反相关性 ,说明类星体与星系团存在着成协的倾向 .进一步分析表明类星体与星系团的相关性与红移无关 ,这不利于引力透镜效应的解释     

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...     

三轴椭球模型下的SZ效应星系团计数

在不久的将来，若干基于SZ效应的巡天计划即将观测到大量的星系团．分别采用星系团暗物质的球模型和椭球模型，给出了可观测SZ星系团数目的理论预测，并讨论了形状对星系团数目不确定性的影响．在计算中，利用星系团维里平衡的条件，通过巡天观测的流量下限来确定可观测星系团质量下限，进一步由质量函数给出星系团数目预测．计算结果表明：若通过SZ巡天观测来限定宇宙学参数，形状引起的系统不确定性要予以考虑．     

星系团的引力透镜效应及宇宙微波背景辐射的各向异性

本研究了Ｐｏｉｓｓｏｎ随机分布的星系团作为引力透镜天体,其横向本动速度引起的运动引力透镜效应对宇宙背景辐射（ＣＢＲ）温度涨落各向异性的影响。对星系团的密度结构及其引力透镜效应,我们采用Ｈｅｒｎｑｕｉｓｔ模型,并在此基础上,利用星系团的统计理论,在冷蝉 物质及等曲率重子扰动模型框架下,计算了运动引力透镜效应对ＣＢＲ温度涨落各向异性的贡献。     

星系团Abell 85的动力学子结构

Abell 85是位于南半天区红移为0.055的cD星系团.基于前人的光谱观测数据和SDSS(Sloan Digital Sky Survey)数据,利用3σ方法筛选出该星系团的370个成员星系,并对其动力学情况进行了分析.从这些成员星系的空间分布和局域视向速度分布中,发现了该星系团含有4个明显的子结构,且正处于两两并合之中.这表明Abell 85处在动力学活跃的状态,远未达到动力学平衡.     

利用数值模拟方法对类星体-星系团引力透镜成因的再考察

利用星系团形成的数值模拟技术所得到的星系团以及大尺度结构,本文研究了星系团和其周围环境物质的引力透镜效应对背景类星体计数的影响,以期解释最近观测到的类星体星系团成协现象．然而,得到的结果却是：用星系团及所遵循的大尺度结构的引力透镜效应,不能解释所观测到的类星体数密度．这与解析方法所得结论一致．分析表明：目前所观测到的类星体与星系团成协,如果不是统计涨落,则无法用引力透镜效应来解释。     

巨洞中没有暗物质

宇宙中形形色色的结构（例如星系、星系团等）究竟从何而来？如今天文学家们已经给出了一个“标准模型”。大爆炸之后的极早期,超密的宇宙物质中不可避免地存在亚微观尺度上的量子涨落,今天的星系和星系团恰恰就是起源于这种涨落。大约在大爆炸开始后10吨秒,这些微小的不均匀团块发生暴胀,获得与今天的矮星系或大星团相当的质量。     

cD Abell团的空间相关函数ξ(r)

利用估计红移对Abell统计样品中的cD团进行了空间两点相关函数的计算,确证了cD团的相关性质;特别指出了在特大尺度～300Mpc(H_0=100km·sec~(-1)Mpc~(-1))上cD团仍有一定的相关,而且cD团与射电源和超星系团之间可能存在着空间分布上的联系和对应,显示了更大尺度上可能的成团相关性。     

星系团二维分布的分形特征

本文采用分形分析法分别研究了全天区富星系团表中北银纬和南银纬不同深度和不同富性的子样本的二维分布规律，结果发现星系团的二维分布是一个多级分形结构，在Ｄ≤４和Ｄ＝５＋６类子样本中，不同分形级之间的转变尺度所对应的投影尺度均为～４２ｈ~（－１）Ｍｐｃ。在整个尺度范围内，北银纬、南银纬样本星系团的分布规律很相似。     

引力：宇宙的大魔术师

宇宙中的富星系团会编织出一张光的蛛网,发光的弧线在其周围会形成同心的图案。乍看之下,就像是有人在望远镜镜面上用了玻璃清洁剂,没擦干净而留下的痕迹。这些光弧是大自然最宏大的幻象,是引力对来自遥远宇宙中的光弯曲、放大并增强之后所形成的。     

利用数值模拟方法对类星体—星系团引力透镜成因的再考察

利用星系团形成的数值模拟技术所得到的星系团以及大尺度结构,本研究了星系团的其周围环境物质的引力透镜效应对背景类星体计数的影响,以期解释最近观测到的类星体－星系团成协现象,然而,得到的结果却是：用星系团及所遵循的大尺度结构的引力透镜效应,不能解释所观测的类星体数密度,这与解析方法所得结论一致,分析表明,目前所观测到的类星体与星第团成协,如果不是统计涨落,则无法用引力透镜效应来解释。     

星系形成的半解析模型研究进展

基于目前流行的冷暗物质等级成团理论的星系形成的半解析模型取得了很大进展．在引入一系列合理的关于重子物质物理过程的假设，如气体冷却、恒星形成率、超新星能量反馈以后，结合N体数值模拟，星系形成的半解析模型一方面能较成功地预言许多与观测符合的近邻星系的性质，如光度函数、星系的两点相关函数、Thlly-Fisher关系、星系团中椭圆星系的颜色一星等关系等；另一方面还能较成功地预言宇宙的恒星形成历史，以及一部分高红移星系的性质，如Lyman-Break星系的数目随红移的分布．但是最近一些观测表明，半解析模型在高红移预言的大质量星系较少，且红星系数目也较观测少．重点讨论半解析模型成功与不足之处，并指出解决这些问题可能的途径。     

新闻速递

后发星系团成长的线索 使用美国宇航局的钱德拉X射线天文台和欧洲空间局的牛顿X射线多镜面望远镜,一个天．文学家小组在后发星系团中发现了巨大的高温气体臂。这些结构的跨度至少有50万光年,为后发星系团是如何从较小的星系群和星系团并合生长成为宇宙中由引力所维系的最大结构之一提供了线索。     

星系团的光学研究（Ⅱ）：团星系演化,环境与形态,简要的展望

星系团研究涉及面极广，此处仅简介光学研究的若干方面，全文分为两篇，前一篇中已知介绍了星系团表，星系团有大尺度分布，星系团的一般性质，本篇中则介绍团星系的演化，环境与星系形态，并作简要的展望。     

星系团二维分布的分形特征

本采用分形分析法分别研究了全天区富星系团表中北银纬和南银纬不同深度和不同富性的子样本的二维分布规律，结果发现星系团的二维分布是一个多级分形结构，在Ｄ≤４和Ｄ＝５＋６类子样本中，不同分形级之间的转变尺度所对应的投影尺度均为￣４２ｈ＾－１Ｍｐｃ。在整个尺度范围内，北银纬、南银纬样本星系团的分布规律很相似。