本文關(guān)鍵詞：恒星形成星系的塵埃紅化和活動(dòng)星系低質(zhì)量端M-Sigma關(guān)系　出處：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2012年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：星系中心黑洞質(zhì)量與核球性質(zhì)的相關(guān)性是最近十年來星系研究最重要的發(fā)現(xiàn)之一,它揭示出恒星形成與黑洞共同增長是理解星系形成和演化的一個(gè)關(guān)鍵問題。星系恒星形成理論和觀測比較時(shí)一個(gè)重要的不確定性是塵埃吸收和再輻射,而黑洞和星系關(guān)系最不確定的是小質(zhì)量端MBH—σ*關(guān)系。我們能夠在局地宇宙中活動(dòng)星系內(nèi)搜尋包含較低質(zhì)量的中心黑洞,而活動(dòng)星系大部分為盤星系,而且盤星系中恒星形成活動(dòng)比較活躍,因此本文的研究對象將主要集中在盤星系。 我們從SDSS(Sloan數(shù)字化巡天)DR5中選出一個(gè)恒星形成的盤星系樣本(約22000個(gè))作為研究樣本,對發(fā)射線和連續(xù)譜進(jìn)行了模型擬合,得到星系的各物理參量。以巴爾末減幅估計(jì)星系內(nèi)發(fā)射線的塵埃紅化(以色余E(B-V)表示)。局地宇宙的盤星系內(nèi)發(fā)射線區(qū)塵埃消光改正用銀河系消光曲線較其它消光曲線更好；我們測量的經(jīng)過消光改正后的發(fā)射線指示恒星形成率和遠(yuǎn)紅外波段恒星形成率指示本征彌散小于0.13dex,小于文獻(xiàn)中描述的定標(biāo)關(guān)系的誤差。除了確認(rèn)早前已知的紅化分別與Hα發(fā)射線光度(或面亮度)以及金屬豐度存在正相關(guān)關(guān)系,即塵埃紅化分別隨著光度增加和金屬豐度增加而增加；我們還發(fā)現(xiàn)紅化與星系盤傾角有關(guān),在本征光度一定時(shí),側(cè)向星系比盤向星系受到更多的消光影響。鑒于這些相關(guān)關(guān)系以及基本物理考慮,我們提出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,將塵埃紅化或消光作為Hα光度或面亮度、金屬豐度和星系盤軸比(即傾角)的函數(shù)。樣本觀測的E(B-V)相對此經(jīng)驗(yàn)關(guān)系的彌散僅為0.07mag,這一誤差基本可以由經(jīng)驗(yàn)關(guān)系考慮的參量誤差完全解釋。E(B-V)觀測值與經(jīng)驗(yàn)關(guān)系的預(yù)計(jì)值的偏差,與其它參量,如恒星質(zhì)量M*,Dn(4000)或者電子密度均無(?)。 我們考慮一種簡單的星系中塵埃消光的輻射轉(zhuǎn)移模型,來與觀測到的E(B-V)與Hα面亮度關(guān)系進(jìn)行比較。通過模型與觀測樣本對比,推測當(dāng)塵埃分布的厚度比恒星形成區(qū)分布的厚度大,且對恒星形成區(qū)輻射的消光主要來自彌散的塵埃時(shí),能夠復(fù)現(xiàn)出觀測到的塵埃消光經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。另外,我們得到的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系表明塵埃紅化部分依賴于金屬豐度(∝Z0～0.7),可以作為對塵埃輻射轉(zhuǎn)移模型的觀測限制,從而對模型中假設(shè)的氣塵比進(jìn)行限制。這一經(jīng)驗(yàn)公式還可以在星系形成與演化的半解析模型中用來估計(jì)塵埃紅化,幫助預(yù)計(jì)星系實(shí)際的出射光度。 為研究MBH—σ*關(guān)系的低質(zhì)量端行為,我們從Greene Ho(2007)列表中選出76個(gè)塞弗特Ⅰ型星系,利用Keck望遠(yuǎn)鏡上的階梯光柵光譜儀(KeckEchellette Spectrograph and Imager,ESI)和Magellan望遠(yuǎn)鏡上的階梯光柵光譜儀(Magellan Echellette,MagE)上觀測得到的光譜,采用直接擬合方法測量星系內(nèi)的恒星速度彌散。Greene Ho (2007)列表選自SDSS,估計(jì)黑洞質(zhì)量低于2×106M⊙.包括以前用ESI觀測的類似天體,我們獲得一個(gè)擴(kuò)展的樣本,包含93個(gè)活動(dòng)星系,并檢查這些具有低黑洞質(zhì)量的星系中的MBH—σ*關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)這些低質(zhì)量活動(dòng)星系遵循不活動(dòng)星系所確定的MBH—σ*關(guān)系外推到低質(zhì)量端。結(jié)合文獻(xiàn)中較高黑洞質(zhì)量的活動(dòng)星系,我們擬合MBH—σ*關(guān)系(形式為logMBH=α+βlog(σ*/200 km s1)])得到零點(diǎn)α=7.68±0.08,斜率β=3.32±0.22和本征彌散0.46±0.03 dex。這一結(jié)果在誤差范圍內(nèi)與由反響映射方法估計(jì)黑洞質(zhì)量范圍在106到109 M⊙之間的活動(dòng)星系給出的MBH—σ*關(guān)系斜率(Woo et al.2010)一致。對我們的樣本中有哈勃空間望遠(yuǎn)鏡(HST)圖像提供形態(tài)信息的子集,我們檢查寄主星系中有棒或者無棒子樣本的MBH—σ*關(guān)系,并未發(fā)現(xiàn)它們的斜率有顯著不同。不過我們發(fā)現(xiàn)側(cè)向和面向盤星系之間的確存在偏離,其中側(cè)向星系σ*偏大,可能是由于來自盤上恒星的旋轉(zhuǎn)速度在側(cè)向觀測時(shí)貢獻(xiàn)增加了σ*,而在面向觀測時(shí)降低σ*。這種偏離很可能對MBH—σ*關(guān)系的彌散有貢獻(xiàn),并降低其零點(diǎn)。另外,我們發(fā)現(xiàn)在這個(gè)低質(zhì)量賽弗特Ⅰ型星系的大樣本中,電離氣體的速度彌散,從窄發(fā)射線[NⅡ],[SⅡ]和[OⅢ]的核心成分(即移除藍(lán)移的線翼成分)上測得,能夠很好地代替表示σ*。
[Abstract]:The correlation between the mass of the black hole in the center of the galaxy and the nature of the nuclear sphere is one of the most important discoveries in the galaxy research in the last decade . It reveals that the common growth of the star formation and the black hole is a key problem to understand the formation and evolution of galaxies . In this paper , we select a star - formed disc galaxy sample ( about 22000 ) from the DR5 of SDSS , which is used as a research sample to fit the emission line and the continuum spectrum to obtain the physical parameters of the galaxy . In this paper , we consider the radiative transfer model of dust extinction in a simple galaxy to compare the observed E ( B - V ) with H . In order to investigate the low mass end behavior of the MBH - sigma * relationship , we have selected 76 Sever type I galaxies from the list of greene Ho ( 2007 ) . We have obtained an extended sample , which contains 93 active galaxies and examined the MBH - sigma * relationship in galaxies with low black hole quality . We find that these low mass moving galaxies do not have a significant contribution to the dispersion of MBH - sigma * .

【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：P152

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本文編號(hào)：1406286