發(fā)布時間：2020-03-22 18:17

【摘要】：星系的誕生、演化與宇宙的環(huán)境息息相關(guān)。處于不同宇宙時期的星系有不同的性質(zhì),因此,研究星系的形成與演化對宇宙早期物理的揭示十分重要。而大質(zhì)量星系的形成與早期宇宙有很大關(guān)聯(lián),所以大質(zhì)量星系演化的研究一直是星系的結(jié)構(gòu)與演化研究的熱點。大量的觀測事實表明,星系滿足許多標(biāo)度關(guān)系,其中為人所知的是星系大小-質(zhì)量關(guān)系。在對星系的大小-質(zhì)量關(guān)系研究時發(fā)現(xiàn),高紅移星系的半徑-質(zhì)量關(guān)系偏離近鄰星系半徑-質(zhì)量關(guān)系,且紅移越高星系的半徑-質(zhì)量關(guān)系越偏離近鄰星系半徑-質(zhì)量關(guān)系�？梢缘玫酵荣|(zhì)量高紅移星系的有效半徑遠(yuǎn)小于低紅移星系的有效半徑。星系的有效半徑在數(shù)十億年內(nèi)迅速演化,對星系大小的演化有幾種機(jī)制獲得了研究者們的支持:(1)觀測效應(yīng);(2)活動星系核的反饋的作用;(3)并合機(jī)制等。并合作用中次并合對星系大小的增長解釋很受歡迎,因為次并合模型與觀測到的星系半徑增長正比于質(zhì)量增長的平方的觀測現(xiàn)象相符。星系的演化分為兩個階段的次并合理論更是受到研究者們廣泛支持,該理論認(rèn)為星系的形成可以分為兩個階段,星系的核心區(qū)域在高紅移時期形成在后期演化過程中逐漸構(gòu)建了外圍延展部分。但上面所提到的解釋機(jī)制都不能很完美解釋觀測現(xiàn)象,星系大小的演化可能存在其他演化方式。由于高紅移致密星系與近鄰大質(zhì)量橢圓星系有類似的橢球結(jié)構(gòu)且中心密度一致,研究者們猜想大質(zhì)量早期星系的核區(qū)很可能是由高紅移致密星系演化而來,這種猜想為大質(zhì)量星系的演化開辟了新思路、提供了新的演化路徑,本研究希望通過對近鄰星系核區(qū)光譜的分析,利用星系核區(qū)的年齡、金屬豐度、恒星形成歷史進(jìn)一步驗證高紅移大質(zhì)量致密星系的演化路徑,為大質(zhì)量星系的形成與演化研究新思路提供有力支持。本文中,我們從斯隆數(shù)字巡天數(shù)據(jù)中選取了182個滿足條件的低紅移大質(zhì)量核區(qū)致密的星系,并對它們的核區(qū)光譜擬合結(jié)果和星系形態(tài)分類進(jìn)行分析。首先,對182個低紅移大質(zhì)量致密的核區(qū)源與選擇的低紅移比較樣本的光譜分析結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩個樣本光譜分析所得核區(qū)的質(zhì)量權(quán)重年齡-質(zhì)量、質(zhì)量權(quán)重金屬豐度-質(zhì)量關(guān)系沒有明顯區(qū)別,在一定質(zhì)量范圍內(nèi),質(zhì)量權(quán)重金屬豐度隨星系核區(qū)質(zhì)量的增加而增加。兩者的質(zhì)量權(quán)重年齡中值約為12Gyr表明低紅移大質(zhì)量星系的核區(qū)是在高紅移處形成的(z=3-4)。然后利用樣本星系光譜得到的星系核區(qū)的年齡反推樣本星系核區(qū)的形成時間,根據(jù)致密核隨紅移的演化與高紅移致密寧靜星系(red-nuggets)的分布得到高紅移致密寧靜星系很可能是低紅移星系致密核的祖先這一結(jié)論。因此低紅移大質(zhì)量核區(qū)致密星系的致密核區(qū)很可能是由高紅移致密寧靜星系演化而來。最后我們對低紅移大質(zhì)量核區(qū)致密星系進(jìn)行了形態(tài)分類,得出樣本星系中有約80%的早期類型星系和20%的晚期類型星系的結(jié)論。結(jié)合對星系核區(qū)年齡等研究得到高紅移致密星系很可能幸存于現(xiàn)今大質(zhì)量核區(qū)致密星系中,且存在多種演化路徑的結(jié)論。
【圖文】：

邋卜逡逑圖１．邋１宇宙的演化示意圖邐圖１．邋２大質(zhì)量星系的演化示意圖逡逑泰ｆｅ？~=嫌，

本文編號：2595428