本文選題：星系　切入點：演化-方法　出處：《中國科學技術(shù)大學》2013年博士論文

【摘要】：星系的光譜中包含了大量和其物理性質(zhì)相關(guān)的信息,如何快速有效的分析星系的觀測光譜并獲得大樣本星系的相關(guān)參數(shù),對我們研究星系的形成和演化至關(guān)重要。隨著現(xiàn)代巡天的迅速發(fā)展,星系的光譜數(shù)據(jù)到達了前所未有的數(shù)量,尤其是斯隆數(shù)字巡天更是帶來了數(shù)百萬的高質(zhì)量星系光譜。在這些高質(zhì)量數(shù)據(jù)增加的同時,也需要我們能發(fā)展出快速有效的數(shù)據(jù)自動處理方法。這篇論文的主要內(nèi)容包括利用盲源分離方法,實現(xiàn)對大樣本光譜數(shù)據(jù)的快速擬合分析,以及利用我們的光譜分析方法,研究極亮紅外星系的演化。 論文首先介紹了幾種不同的盲源分離方法,包括主成分分析(PCA),獨立成分分析(ICA)和基于貝葉斯理論的概率獨立成分分析(PICA)。我們詳細描述PICA中樸素平均場算法(EL-ICA)和高級平均場(MF-ICA)算法。相比于其他幾種盲源分離方法,MF-ICA方法更準確,計算過程更快速,因此我們選擇MF-ICA方法用于星系光譜分析。 論文第三章介紹了演化的星族合成模型,總結(jié)了模型的主要參數(shù)：恒星形成歷史,初始質(zhì)量函數(shù),恒星演化軌跡和恒星光譜庫。演化的星族合成模型可以生成完備的簡單星族(SSPs)光譜庫,從庫中挑選出若干個SSP作為模板,結(jié)合矩陣求逆的方法,可以實現(xiàn)對星系觀測光譜的擬合和星族性質(zhì)相關(guān)參數(shù)的推斷。 本文第四章把MF-ICA方法應用于星系的光譜分析中,實現(xiàn)了對星系觀測光譜的快速擬合和星族成分的分析,并完成了對DR8所有光譜數(shù)據(jù)的分析。我們利用MF-ICA方法將星族合成模型的SSP光譜庫壓縮成極少量的特征成分,利用這些特征成分,完成對星系光譜的重構(gòu)。相比于將星系光譜分解為若干個SSP的傳統(tǒng)矩陣求逆方法,MF-ICA的應用極大的提高了光譜擬合效率和相關(guān)參數(shù)的確定。我們采用了三種不同的方法來檢驗我們的光譜分析方法的準確性和可靠性：1)擬合模型星系；2)對比前人基于不同方法得到的擬合結(jié)果；3)擬合SDSS光譜數(shù)據(jù),分析估算出的參數(shù)之間的關(guān)系。結(jié)果表明,我們的方法不僅能很好的擬合出星系的光譜,同時也能準確的估算出星系的相關(guān)參數(shù),比如恒星成分、恒星形成歷史、星光紅化以及恒星速度彌散。考慮到光譜分辨率和信噪比對擬合效果的影響,我們也對DEEP2光譜數(shù)據(jù)進行初步擬合,結(jié)果表明我們的方法對信噪比較低的DEEP2光譜仍然適用。 最后,我們利用基于MF-ICA的光譜分析方法,完成了對極亮紅外星系(ULIRGs)的星族分析,并對其演化進行了研究。通過WISE數(shù)據(jù)和SDSS光譜數(shù)據(jù)的交叉匹配,我們最終確定了419個窄線ULIRGs樣本。根據(jù)測量的發(fā)射線性質(zhì),將這些ULIRGs分類為HⅡ-like ULIRGs, Seyfert2ULIRGs和Composite ULIRGSo我們利用基于MF-ICA的光譜分析方法,對這些ULIRGs的光譜進行了擬合,并分析這三種不同類型ULIRGs的星族性質(zhì),包括星族比例、恒星年齡和恒星質(zhì)量,同時研究了它們之間的演化關(guān)系。結(jié)果表明,對于有無AGN成分的ULIRGs,它們之間的星族成分沒有明顯的區(qū)別。我們的分析結(jié)果認為這三種不同類型的ULIRGs之間可能不存在演化關(guān)系。
[Abstract]:The spectra of galaxies contain a large number of related and the physical nature of the information, how to fast and effective observation of spectral analysis of galaxies and the relevant parameters of Galaxy sample, study the formation and evolution of galaxies is very important to us. With the rapid development of modern survey, spectral data of galaxies to hitherto unknown quantities, especially Sloan digital the sky is high quality spectra of galaxies brought millions. The increase in these high quality data at the same time, we also need to develop a rapid and effective method for automatic data processing. The main contents of this thesis include the method of blind source separation to achieve fast fitting of the large sample spectral data analysis, and the use of our spectrum the analysis method, the evolution of ultraluminous infrared galaxies.
This paper firstly introduces several different BSS methods, including principal component analysis (PCA), independent component analysis (ICA) and probabilistic independent component analysis based on Bayesian theory (PICA). We have a detailed description of PICA in the naive mean field algorithm (EL-ICA) and mean field (MF-ICA) compared to several other algorithms. Blind source separation method, MF-ICA method is more accurate, the calculation process more quickly, so we choose the MF-ICA method for the analysis of spectra of galaxies.
The third chapter introduces the evolution of the stellar population synthesis model, summarizes the main parameters of the model: the star formation history, initial mass function, stellar evolution tracks and stellar spectral libraries. Population synthesis model evolution of the simple stellar population generating complete (SSPs) spectral library, from the library to pick out a number of SSP as a template method the inverse matrix, and can realize the fitting parameters on the properties of stellar Galaxy observation spectrum extrapolation.
In the fourth chapter, the spectral analysis method is applied to the MF-ICA galaxy, realize the rapid analysis and fitting of observed spectra of stellar populations of galaxies, and completed the analysis of all DR8 spectral data. We use the MF-ICA method to the SSP spectral library of stellar population synthesis models compressed into characteristic components in very small amounts, using these feature components and reconstruction of Galaxy spectra. Compared with the traditional matrix decomposition of spectra of galaxies for several methods of SSP inverse, the application of MF-ICA can greatly improve the efficiency and to determine the spectral fitting parameters. The accuracy and reliability we used three different methods to test the spectral analysis of our method: 1) fitting model of galaxy; 2) compared with previous fitting results of different methods based on SDSS; 3) fitting the spectral data, the relationship between the parameters of the estimated. The results show that our party Not only can fit the spectra of galaxies is very good, but also can accurately estimate the parameters of galaxies, such as stellar component, star formation history, star reddening and stellar velocity dispersion. Considering the effects of spectral resolution and signal-to-noise ratio of the fitting effect, we also carried out a preliminary fitting of the DEEP2 spectra data, results we show that the DEEP2 spectral method for low SNR are still applicable.
Finally, we use the MF-ICA analysis method based on spectrum, the completion of the ultraluminous infrared Galaxy (ULIRGs) of the population analysis, and its evolution is studied. Through the cross WISE data and SDSS spectral data, we finally identified 419 narrow line ULIRGs sample. According to the nature of the emission line measurements, these ULIRGs classification H II -like ULIRGs Seyfert2ULIRGs and Composite ULIRGSo, we use MF-ICA analysis method based on spectrum, spectrum of these ULIRGs fitting, and the analysis of stellar population properties of these three different types of ULIRGs, including the population proportion, stellar age and stellar mass, and study the evolution of the relationship between them. The results showed that for non AGN components ULIRGs, stellar populations have no obvious difference between them. Our results show that evolution may not exist between these three different types of ULIRGs Relationship.

【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P15

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 謝光中,方勵之;星系核中的黑洞[J];天文研究與技術(shù);1979年01期

2 周又元,鄧祖淦;第一類Seyfert星系核的光學光度[J];科學通報;1984年06期

3 彭秋和,王德q4,李宗云;銀心和星系核的磁單極模型[J];科學通報;1985年09期

4 謝光中,盧炬甫;星系核中的黑洞[J];物理;1980年02期

5 ;宇宙十大迷人星系[J];世界科學;2009年04期

6 吳建新;周又元;;活動星系核的多波段能譜及其發(fā)射機制——Ⅰ.多波段能譜的觀測分析[J];天文學報;1993年02期

7 孔旭,孔旭,孔旭,程福臻,程福臻,周旭,周旭,陳建生,陳建生;藍致密矮星系譜的星族合成[J];天體物理學報;1999年04期

8 孔旭,林偉鵬,周旭,程福臻,陳建生;M81核區(qū)及HII區(qū)譜的星族合成研究[J];自然科學進展;1999年12期

9 儲宗元;;佘山的星系定位精度[J];中國科學院上海天文臺年刊;1983年00期

10 盧炬甫;黑洞的觀測證認[J];物理;1998年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張奉輝;;雙星對恒星形成率的影響和新一代的演化星族合成模型[A];中國天文學會2011年學術(shù)年會手冊[C];2011年

2 ;恒星分會場報告摘要[A];中國天文學會2010年學術(shù)年會摘要集[C];2010年

3 劉祥;;致密射電源的觀測研究[A];中國天文學會星系分會2004年學術(shù)年會論文集[C];2004年

4 陳學詩;田家祺;梁渝生;朱曉東;;天體中核素的形成[A];第九屆全國核物理大會論文摘要匯編[C];1994年

5 李化南;邵正義;肖泉寶;;近鄰漩渦星系的顏色梯度[A];中國天文學會星系分會2004年學術(shù)年會論文集[C];2004年

6 ;恒星、太陽、行星分會場報告摘要[A];中國天文學會2008年學術(shù)年會論文集[C];2008年

7 ;星系宇宙學分會場報告摘要[A];中國天文學會2009年學術(shù)年會論文集[C];2009年

8 朱忠博;董士偉;王穎;董亞洲;;空間亞毫米波天文觀測技術(shù)進展[A];中國宇航學會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第六屆學術(shù)年會暨863計劃“深空探測與空間實驗技術(shù)”重大項目學術(shù)研討會論文集[C];2009年

9 ;恒星分會場報告日程[A];中國天文學會2010年學術(shù)年會摘要集[C];2010年

10 邵正義;;疏散星團和銀河系結(jié)構(gòu)研究[A];面向21世紀的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（上冊）[C];1999年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 李學梅;歐航局探測衛(wèi)星繪出宇宙全景[N];人民日報;2010年

2 馮衛(wèi)東;科學家揭開黑洞附近年輕恒星形成之謎[N];科技日報;2008年

3 記者　 毛黎;科學家觀測到短“爆炸引信”天體[N];科技日報;2007年

4 本報記者　周清春;中子星碰撞：認知宇宙的另一扇窗[N];科技日報;2006年

5 記者 姜海;英發(fā)現(xiàn)宇宙早期星系形成新機制[N];科技日報;2007年

6 記者 徐玢;宇宙早期星際塵埃來自超新星[N];科技日報;2007年

7 艷紅;以美發(fā)現(xiàn)類星體暗物質(zhì)暈存在的證據(jù)[N];北京科技報;2003年

8 張孟軍;一個大黑洞撕裂并吞吃一顆恒星[N];科技日報;2004年

9 黃力穎;建南極點望遠鏡 解宇宙形成之謎[N];東方早報;2007年

10 康娟;德科學家發(fā)現(xiàn)最“年幼”行星[N];南方日報;2008年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 蘇姍姍;星族合成方法的研究及應用[D];中國科學技術(shù)大學;2013年

2 舒新文;活動星系核統(tǒng)一模型與鐵Kα發(fā)射線[D];中國科學技術(shù)大學;2010年

3 張奉輝;演化星族合成[D];中國科學院研究生院（云南天文臺）;2003年

4 王婧穎;星系團和星系群中IGM標定關(guān)系的X射線研究及在低頻射電觀測中的應用[D];上海交通大學;2013年

5 林清;球狀星團中的恒星形成[D];中國科學院研究生院（上海天文臺）;2002年

6 徐燁;大質(zhì)量恒星形成區(qū)的分子譜線[D];中國科學院研究生院（上海天文臺）;2003年

7 徐曉杰;致密星雙星的演化和X射線源的研究[D];南京大學;2012年

8 王蕾;宇宙早期恒星形成中的負反饋影響[D];中國科學技術(shù)大學;2008年

9 常瑞香;銀盤化學演化及恒星形成歷史[D];中國科學院上海天文臺;1999年

10 吳慶文;低光度活動星系核的吸積和噴流研究[D];中國科學院研究生院（上海天文臺）;2007年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 郭文;Ia型超新星對星族化學產(chǎn)出的影響[D];中國科學院研究生院（云南天文臺）;2007年

2 景偉;星系團內(nèi)成員星系的恒星形成歷史研究[D];南京師范大學;2011年

3 范龍興;利用ULySS研究銀河系球狀星團性質(zhì)[D];上海師范大學;2012年

4 康曉宇;M33的演化和恒星形成歷史研究[D];中國科學院研究生院（云南天文臺）;2012年

5 趙東海;宇宙恒星形成歷史與星系形成和演化的半解析理論[D];中國科學院上海天文臺;1999年

6 孫振娜;仙女星系（M31）的化學-多色測光演化[D];中國科學院研究生院（上海天文臺）;2004年

7 李百樂;磁場、粘性和非軸對稱性對原行星盤引力不穩(wěn)定性的影響[D];吉林大學;2009年

8 方俠;鄰近晚型面向星系中的熱氣體[D];南京大學;2012年

9 岑敏銳;銀河系中探測第一代恒星的研究[D];華中師范大學;2001年

10 付煒;同等質(zhì)量下盤狀星系的顏色—尺度關(guān)系[D];河北師范大學;2010年

，

本文編號：1730164