發(fā)布時(shí)間：2018-11-02 09:14

【摘要】：在冷暗物質(zhì)宇宙學(xué)框架下,星系周圍暗物質(zhì)暈中有大量可以冷卻成為氣體沉積的重子。在星系形成和演化的圖景中,除去較為劇烈而短暫的星系并合過(guò)程,恒星形成的觸發(fā)和被抑制是基本元素,而形成恒星的材料—-氣體的存在與否,吸積或排開成為直接和決定條件。本論文致力于研究近域宇宙中星系中氣體含量和分布與星系特性的關(guān)系,從而獲知近域宇宙中星系演化的規(guī)律和方向。 本論文第二章研究了含有非常豐富原子氣體的盤星系形成和演化。我們分析了一個(gè)近域宇宙中(z 0.05 )、大質(zhì)量(M* 10~(10)M⊙)的HI豐富的星系樣本。我們發(fā)現(xiàn)在同樣恒星質(zhì)量和恒星形成率下,HI氣體更豐富的星系有更陡的顏色梯度,即星系的外盤相對(duì)內(nèi)區(qū)更藍(lán);星系在藍(lán)光下的尺度比紅光下的尺度更大;改正了塵埃消光后,外盤的比恒星形成率(specific star formation rate)比內(nèi)盤更高。這些結(jié)果強(qiáng)烈支持盤星系吸積氣體并從內(nèi)而外的形成圖景,這被廣泛用作冷暗物質(zhì)宇宙學(xué)框架下,盤星系形成的半解析模型的基礎(chǔ)。而HI含量和星系的不對(duì)稱性之間沒有任何內(nèi)在聯(lián)系,暗示氣體是平滑地被吸積到星系的外盤上的。 在第三章中,我們研究了氣體較豐富的盤星系中由于氣體內(nèi)流導(dǎo)致的被動(dòng)演化,討論了氣體內(nèi)流的主要引發(fā)機(jī)制之一—-棒結(jié)構(gòu)的作用。我們發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)棒(bar)比較強(qiáng),橢率高于0.5時(shí),棒樣本的恒星形成率集中度相比有同樣的恒星形成率的控制星系要明顯更大。星系中有強(qiáng)棒的概率峰值出現(xiàn)在恒星質(zhì)量大于3×10~(10)M⊙,恒星質(zhì)量面密度小于3×10~8M⊙kpc~(-2)和聚集度參數(shù)小于2.5時(shí)。強(qiáng)棒優(yōu)先分布在兩個(gè)很好地隔開的區(qū)域,一個(gè)有著很高的恒星形成率聚集度C(SF),另一個(gè)有著比盤星系平均值低的C(SF)。這表示棒可能在星系恒星形成最終的抑制上起到一定作用。只有50%有強(qiáng)烈集中的恒星形成的星系有強(qiáng)棒,暗示著其它的過(guò)程,比如星系間相互作用也在引發(fā)星系中心星暴。同時(shí),棒的大小與星系大小的比值相比其他星系的性質(zhì),最依賴于星系的顏色,暗示著棒的生長(zhǎng)可能由氣體吸積調(diào)節(jié)。 第四章研究了氣體最貧乏的一類星系,星系團(tuán)中最亮的星系—-BCG(brightestcluster galaxy)。我們分析了一個(gè)低紅移(z 0.1)光學(xué)選的星系團(tuán)中BCG樣本和一個(gè)X-ray選星系團(tuán)中的BCG樣本。我們發(fā)現(xiàn)光學(xué)選擇的BCG相對(duì)同樣質(zhì)量的控制星系,表現(xiàn)出的光學(xué)顏色離散更小,而且內(nèi)區(qū)的NUV-r顏色更紅,暗示它們由年齡相近的年老星族組成。X-ray選的星系團(tuán)樣本中的BCG在光學(xué)顏色上有類似的跨度,但是卻有更藍(lán)的NUV-r顏色。在X-ray選擇的BCG中,那些在中心冷卻時(shí)標(biāo)小于1 Gyr的星系團(tuán)中的BCG比起在中心冷卻時(shí)標(biāo)更長(zhǎng)的星系團(tuán)中的BCG要藍(lán)得多。我們的主要結(jié)論是星系位于暗物質(zhì)暈的中心并不足以決定它是否正在進(jìn)行恒星形成,還必需要有暗物質(zhì)暈中心氣體熱動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的信息,比如冷卻時(shí)標(biāo)。 第五章介紹了正在進(jìn)行的有關(guān)辨識(shí)被附近星系擾動(dòng)的星系的工作。星系和近鄰星系之間的相互作用,既是氣體吸積的重要來(lái)源,又是導(dǎo)致星系內(nèi)氣體內(nèi)流的重要機(jī)制。我們發(fā)展了對(duì)更容易受到擾動(dòng)的低表面密度的星系外區(qū)的形態(tài)敏銳的參數(shù),可以辨認(rèn)質(zhì)量比高達(dá)39:1的并合星系,并且在并合過(guò)程中有效的平均動(dòng)力學(xué)時(shí)間高達(dá)0.2Gyr。因此我們有希望為外界環(huán)境擾動(dòng)對(duì)星系形成和演化的影響提供更全面的圖景。 第六章介紹了本論文在GASS項(xiàng)目中的作用。我們發(fā)展的測(cè)光程序包,能譜擬合測(cè)量恒星形成率和消光的方法以及預(yù)測(cè)氫原子質(zhì)量比例的方法,被廣泛應(yīng)用于GASS項(xiàng)目的各項(xiàng)工作中。第二章的工作更是直接屬于GASS(GALEXArecibo SDSS Survey)項(xiàng)目,成為GASS后續(xù)WSRT(Westerbork Synthesis RadioTelescope)項(xiàng)目的立項(xiàng)基礎(chǔ)。 第七章對(duì)本論文進(jìn)行總結(jié),對(duì)將來(lái)可能進(jìn)行的工作進(jìn)行了展望。在將來(lái)的工作中,我們會(huì)利用星系的圖像分解技術(shù)和我們發(fā)展的星系形態(tài)測(cè)量參數(shù),綜合分析星系的棒,核球,旋臂和外界環(huán)境擾動(dòng)對(duì)星系演化的影響。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：P152

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本文編號(hào)：2305597