透过红外看星系

我们肉眼可以看到的可见光仅仅是电磁波谱上很窄的一个区域。如果想尽可能多地掌握天体的信息,就不得不借助于其他波段的天文观测（图1）。二十世纪后半叶,射电、高能、紫外、红外等多个领域的天文观测相继兴起,人类也从此进入了全波段天文学时代。     

伽马噪窄线赛弗特1型星系TXS 1206+549的中红外波段光变性质研究

TXS 1206+549(红移z=1.344)是目前发现的最遥远的伽马噪窄线赛弗特1型星系。利用广域红外巡天探测器(Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE)的长期测光数据,从两个方面系统研究了TXS 1206+549中红外波段的光变性质。首先,联合3种统计方法,研究了TXS 1206+549的日内光变(Intraday Variability, IDV),发现TXS 1206+549在2022年4月29日达到迄今为止所有WISE观测窗口的最亮水平,表现出非常特殊的光变过程：在约1.24天内,3.4μm和4.6μm波段分别持续变暗约1.1 mag和1.0 mag。据调研,这是第1次报道关于TXS 1206+549高置信度的中红外波段日内光变。TXS 1206+549在3.4μm和4.6μm波段的占空系数(Duty Cycle, DC)分别为27.8%和13.7%,明显低于Rakshit等人的结果,这是由于我们采用了相对保守的日内光变标准(大于3σ)。基于所有WISE观测窗口的测光数据(共21个窗口),研究了均方根-流量(rms-flux)关系,...     

具有尘带的椭圆星系的红外辐射特性

IRAS在12,25,60和100μm的巡天,给我们提供了研究各类星系红外辐射特性的可能。为了研究具有尘带的E和SO星系的红外辐射特性,我们利用了E.Sadler给出的完备的E和SO星系表。在该星系表中共列出248个夭体,其中38个被证记为IRAS点源,且又有确切的60和100μm的流量值。在这38个天体中有6个被列在K.Ebneter和B.Balik最新发表的具有全带的椭圆星系表中。我们以这6个星系作为具有尘带的E和SO星系的样本,其它32个没有尘带的E和SO星系即作为对照样本。为了讨论具有尘带的椭圆星系的红外辐射特性,我们利用非参数Mann-Whitney检验,对这两个样本的LIR和FIR/FB的分布作了讨论,结果是在对于置信度α=0.05的水平上,我们不能拒绝另一假设:这两个样本的LIR和FIR/FB的分布是相同的。对于同时具有25,60和100μm确切流量的E和SO星系我们讨论了它们的双色图,结果发现,不具尘带的E和SO星系都处于Rowan-Robinson.et al所指出的正常星系区,而一些具有尘和带的ESO星系,则远离这一区域,它们是LINER和SEYFERT星系。     

活动星系的红外辐射

本文在对活动星系的红外辐射作了一般介绍后,着重介绍了IRAS发射后存活动星系红外辐射研究领域所取得的新进展,包括作为恒星形成和Seyfert活动指示的红外色余和作为Seyfert选择的红外谱指数以及作为类星体前身的超亮红外星系等。     

谁电离了星系之间的气体？

星系之间并非虚空,而是充满了电离的气体．它们密度很低,总量却不少。天文学家一般认为这些气体是被星系和类星体发出的光所电离的,然而最近的一项研究却表明：仅靠星系和类星体提供的光,并不足以把星系际气体电离到我们现在看到的这种程度。那么,额外的光子是哪里来的？答案尚不为人所知。     

H_2的中红外波段研究进展

近年来红外望远镜的发展使得研究人员可以利用红外光谱数据探测到H_2的旋转谱线。这些谱线来源于"温"的分子气体。首先介绍关于H_2辐射的研究现状以及目前的研究热点,然后着重讨论在中红外波段观测到的H_2辐射与恒星形成以及与总分子气体质量之间的关系。对使用不同方法和不同数据的工作进行数据和方法的交叉检验后发现:在恒星形成星系中,H_2在中红外波段的辐射与恒星形成相关,而在活动星系核中是由激波激发,与恒星形成无关;另外,星系中的总分子气体质量可由H_2在中红外波段的辐射通过建模推出。从不同类型的星系推出的总分子气体质量与H_2辐射的相关性不明显,但总分子气体表面密度与H_2辐射有一定的相关性。从几个方面对这一结果进行解释。最后,对全文进行了总结并对未来的研究做出展望。     

极亮红外星系和活动星系核(英文)

介绍了我们对极亮红外星系研究的系列工作。这些工作包括对星系并合激发星暴和星系核活动并最终形成椭球星系的演化过程。特别介绍了星系多重并合的观测证据和IRQSO与窄线Seyfert 1(NLS1)、低电离宽吸收线类星体之间可能的演化关系     

红外波段太阳观测技术方法研究

1m红外太阳塔是我国未来重点发展的地面太阳观测设备，本文的所有工作均围绕着与此相关的红外波段太阳观测技术方法展开。1．针对望远镜实验平台－云台太阳光谱仪，建立了光谱仪分光流量,工用多种实验手段验证了其可靠性。利用该模型计算了Fe Ⅰ1.56μm红外太阳光 谱的分光流量，分析了实验观测的可行性及改进方案。2．针对探测器实验平台－PtSi红外焦平面阵列相机，建立了FeⅠ1.56μm光谱观测信噪比模型，模拟了各种噪声对观测的影响。在此基础上，在国内首次成功进行了FeⅠ1.56μm红外太阳光谱的面阵观测实验。3．在红外观测实验所处的高背景低对比度条件下，讨论了红外太阳光谱观测的图像处理方法，分析了观测中出现的干涉条纹的来源及解决办法，初步建立起了一整套红外太阳光谱与成像的定标方法和图像处理方法。4．首次利用PVA材料，设计研制了一套FeⅠ1.56μm近红外Stokes参量偏振仪，并将该偏振仪安装在美国国立天文台McMath望远镜上进行了观测实验。针对一太阳黑子，通过扫描进行了二维的Stokes参量观测。同时建立了一套从Stokes参量反演磁矢量场的方法，并将反演的结果与怀柔太阳磁场望远镜的观测结果进行了比对。5．针对1m红外太阳塔的太阳光谱仪系统，给出了垂直多波段光谱仪和红外大色散光谱仪的光、机初步设计。6．针对1m红外太阳塔的科学目标，提出了多波段光谱仪探测器系统方案，对红外大色散光谱仪所使用的红外探测器也进行了初步方案设计。     

红外波段太阳观测技术方法研究

1m红外太阳塔是我国未来重点发展的地面太阳观测设备 ,本文的所有工作均围绕着与此相关的红外波段太阳观测技术方法展开。1 .针对望远镜实验平台—云台太阳光谱仪 ,建立了光谱仪分光流量模型 ,并用多种实验手段验证了其可靠性。利用该模型计算了FeⅠ 1 .56μm红外太阳光谱的分光流量 ,分析了实验观测的可行性及改进方案。2 .针对探测器实验平台—PtSi红外焦平面阵列相机 ,建立了FeⅠ 1 .56μm光谱观测信噪比模型 ,模拟了各种噪声对观测的影响。在此基础上 ,在国内首次成功进行了FeⅠ1 .56μm红外太阳光谱的面阵观测实验。3 .在红外观测实验所处的高背景低对比度条件下 ,讨论了红外太阳光谱观测的图像处理方法 ,分析了观测中出现的干涉条纹的来源及解决办法 ,初步建立起了一整套红外太阳光谱与成像的定标方法和图像处理方法。4 .首次利用PVA材料 ,设计研制了一套FeⅠ 1 .56μm近红外Stokes参量偏振仪 ,并将该偏振仪安装在美国国立天文台McMath望远镜上进行了观测实验。针对一太阳黑子 ,通过扫描进行了二维的Stokes参量观测。同时建立了一套从Stokes参量反演磁矢量场的方法 ,并将反演的结果与怀柔太阳磁场望远镜的观测结果进行了比对。5.针对 1m红外太阳塔的太阳光谱仪系统 ,给出了垂直多波段光谱仪和红外     

活动星系核的多波段能谱及其发射机制──Ⅱ．红外连续辐射能谱

本文讨论了１６个红外强ＰＧ类星体的红外辐射能谱。我们假设这些活动星系核的红外谱是由非热辐射机制和尘埃的热辐射共同产生的，通过对红外包的最佳拟合，我们发现大多数ＰＧ类星体的红外包位于７一２４μ的中远红外区，尘埃的热辐射机制能很好地产生观测到的红外包。通过模拟能定量地说明尘埃产生的热致辐射在这些天体的红外谱中的相对重要性，在模型与观测值之间的拟合中，我们得到了在这些天体中核加热的尘埃区的大小、尘埃的分布等模型参数。     

活动星系核的多波段能谱及其发射机制：II.红外连续辐射能谱

本文讨论了１６个红外强ＰＧ类星体的红外辐射能谱。我们假设这些活动星系核的红外谱是由非热辐射机制和尘埃的热辐射共同产生的，通过对红外包的最佳拟合，我们发现大多数ＰＧ类星体的红外包位于７－２４μ的中远红外区，尘埃的热辐射机制能很好地产生观测到的红外包。通过模拟能定量地说明尘埃产生的热致辐射在这些天体的红外谱中的相对重要性，在模型与观测值之间的拟合中，我们得到了在这些天体中核加热的尘埃区的大小、尘埃的分     

极亮红外星系的HST面源测光研究

星系间的相互作用和合并是一个非常普遍的现象,在星系的形成和演化过程中扮演了一个重要角色。理论和实测都有表明星系并合是椭圆星系形成的重要途径。极亮红外星系（ＵＬＩＲＧｓ）与星系间的相互作用和并合密切相关,是研究星系并合现象的理想实验室,对它们的测光研究将有助于理解星系的并合过程。哈勃望远镜（ＨＳＴ）的高分辨率观测为这方面的研究提供了条件。我们利用哈勃望远镜（ＨＳＴ）的宽场行星照相机（ＷＦＰＣ２）对极亮红外星短曝光巡天的Ｉ波段数据,选出了一个子样本。该子样本由２１个以单核为主的极亮红外星系组成,这些星系一般处于星系并合的晚期。我们对这些星系进行了面源测光研究,并根据面亮度轮廓与Ｒ１／４律的差别利用χ＾２判据律将它们分成了两大类：第一类八个星系的面亮度轮廓可以用Ｒ１／４律很好地拟合;而第二类星系在面亮度轮廓与Ｒ１／４     

LINERs多波段特性的研究

总结了近期对LINERs的一些研究结果，通过对LINERs在各波段上表现出的一些特性讨论了LINERs的几种模型，重点讨论了LINERs是典型的AGN的可能性。结论为具有如下至少一个特征的LINERs可能是典型的AGN：（1）有宽的发射线成分；（2）有双峰宽Hα线发射；（3）有硬的X射线的连续谱；（4）有点状紫外源；（5）有致密封电核和喷流。     

双源射电星系的演化特性

选取已知红移的双源射电星系77个,对它们的某些演化特性进行了统计研究,得到如下结果: 1.双源射电星系的射电角径θ和红移Z的关系(θ-Z关系),不但存在一个上包络(θ_max-Z),而且存在一个下包络(θ_min-Z)。后者表明双子源线距有一个下限,其值为D_min=40kpc。这可能表明双源形成时,真距离就为D_min,然后开始演化。 2.统计了子源的射电光度L、体积V、总能最E、以及L/V和E/V与双源之间的线距D的关系,发现对L—D,V—D,E—D,存在一个临界线距D_c=600kpc。当DD_c时,L、V和E大体上保持不变。L/V和E/V基本上不随D变化,表明在相当大的演化尺度(至少1Mpc)内,单位体积的光度和能量密度不随D变化。 3.对于具有D>Dc的(最)大角径的双源射电星系,其光学星系的绝对星等M和线距D之间似乎存在某种演化关系,即M随D的增大而增大,演化速率约为+4~m.8/Mpc。     

Seyfert星系NGC4051的光变特性

为了配合EXOSAT对Seyfert星系NGC4051光变的观测,继1985年5月的多波段联测之后,我们又于1985年12月7日—9日对NGC4051进行了B波段及V波段的短时标光变的观测和研究,主要结果如下:(1)NGC4051在B波段有两个与X射线波段及U波段相对应的短时标光变,时标分别为4200秒和1800秒,振幅分别为ΔB≈0.21mag(±σ=0.04~m)和ΔB≈0.43mag(±σ=0.08~m),(2)V波段有一个时标为～2400秒,振幅为ΔV=0.07mag(±σ=0.07~m)的短时标光变,(3)结合X射线波段及U波段的观测,我们发现,NGC4051的光变时标随着波长的增大而增大。     

电离氢区─分子云复合体的红外发射研究

本论文用ＩＲＡＳ巡天数据的最新版本ＩＳＳＡ，经过进一步处理，得到了Ｓ１４０、Ｓ１４１、Ｓ１４２ＳｈａｒｐｌｅｓｓＨⅡ区—分子云复合体的红外发射强度、温度及其光深的分布图。在此基础上对各ＨⅡ区的特性参量进行了统计分析，得到了分子云复合体的红外发射总光度以及复合体中尘埃的分布情况，对尘埃中ＶＳＧ的丰度作出了分析。并对各恒星形成区中的致密团块进行了研究，揭示出其中一些可能的恒星形成区域。同时对Ｓ１４０区中的有关红外点源作出了能谱分折，并对Ｓ１４１区的激发星进行了讨论。第一章对红外天文学研究及其特点作出了分析，并集中介绍了ＨⅡ区的有关情况；第二章给出了ＩＲＡＳ红外天文卫星及其数据资料的一些情况；第三章、第四章和第五章，重点给出了ＩＳＳＡ图像资料的处理和各ＨⅡ区的征对性分析及所得结论。文中图像分析所用的一些辅助工具（如用于ＩＳＳＡ定位分析的ＩＲＡＦ坐标系和赤道坐标系的转换程序等）出于作者之手，另外，本文分析所用红外天空巡天图由ＩＰＡＣ提供，而红外发射强度图、红外色温和光深分布图以及有关统计分析则隶属于作者的图像处理结果。     

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.     

电离氢区—分子云复合体的红外发射研究

本论文用ＩＲＡＳ巡天数据的最新版本ＩＳＳＡ，经过进一步处理，得到了Ｓ１４０、Ｓ１４１、Ｓ１４２ＳｈａｒｐｌｅｓｓＨⅡ区－分子云复合体的红外发射强度、温度及其光深的分布图。在此基础上对各ＨⅡ区的特性参量进行了统计分析，得到了分子云复合体的红外发射总光度以及复合体中尘埃的分布情况，对尘埃中ＶＳＧ的丰度作出了分析。     

低面亮度星系的观测特性

光学、近红外、红外、紫外、射电等波段及CO的观测研究表明,低面亮度星系是相对没有充分演化的系统,气体成分比例较高,金属丰度和恒星形成率较低。这样的星系为研究星系的形成和演化提供了新的资料和证据。主要阐述了低面亮度星系的观测特性,包括探测与搜寻、选择效应对观测研究的影响、低面亮度星系的划分、星系的颜色和星族特征、星系的演化和恒星形成、金属丰度、数密度及光度密度;最后,介绍了几个特殊的低面亮度星系。