發(fā)布時(shí)間：2020-04-23 15:38

【摘要】： 本文將White ＆ Frenk（1991）的逐級(jí)成團(tuán)框架下的星系形成和演化模型推廣 到了任意宇宙，并根據(jù)Kaffmann（1996）和Kennicutt（1989）的工作另外引入了一 個(gè)Toomre氣體盤，進(jìn)而對(duì)宇宙的恒星形成歷史作出預(yù)言以和觀測(cè)比較，并詳 細(xì)討論了決定暗暈中星系形成的各個(gè)物理過(guò)程及其不確定性對(duì)結(jié)果的影響。最 后，利用我們的模型估計(jì)了宇宙冷氣體平均共動(dòng)密度的演化，并試圖根據(jù)目前 對(duì)恒星形成速率（SFR）的最新觀測(cè)來(lái)探討宇宙演化學(xué)的參數(shù)范圍。 我們發(fā)現(xiàn)：目前廣受關(guān)注的對(duì)SFR的最新觀測(cè)并不構(gòu)成對(duì)半解析星系形成 和演化模型（SAMs）的挑戰(zhàn)；暗暈的圓周速度范圍、旋轉(zhuǎn)因子λ和氣體盤尺度 等的不確定性對(duì)SAMs預(yù)言的恒星形成歷史不會(huì)有顯著影響，，但模型對(duì)超新星 反饋效率ε、氣體金屬豐度以及暗暈密度分布（尤其是在低紅移）比較敏感。 由參數(shù)各異的星系形成和演化的半解析模型（SAMs）導(dǎo)得的宇宙恒星形成 速率無(wú)論在高紅移或低紅移都能與觀測(cè)結(jié)果符合得很好。而不管模型參數(shù)如何 變化，中等紅移（z～1.5）的理論值均不能再現(xiàn)觀測(cè)值，因?yàn)槲覀兊哪Ｐ蜎](méi)有考 慮星系-星系相互作用。這意味著，在中等紅移，星系間的并合主宰了宇宙的恒 星形成，絕大多數(shù)早型星系和球狀體系在此時(shí)形成，現(xiàn)在年齡約為8Gyr（因宇 宙學(xué)模型而異）。另外，預(yù)言的宇宙冷氣體共動(dòng)密度的演化與觀測(cè)也符合得很好。 最后，若以理論類CDM物質(zhì)密度擾動(dòng)譜為基礎(chǔ)，我們的半解析星系形成和演 化模型對(duì)于所有的ΛCDM宇宙，均能給出接近SFR觀測(cè)值的結(jié)果。但若具體到 目前的觀測(cè)結(jié)果（高紅移和低紅移的觀測(cè)均傾向于�！�0.2），則模型要求：當(dāng)h 由0.4變?yōu)?.9時(shí)，ΛCDM宇宙和OCDM宇宙的Ω_0分別由約0.6降為0.3，由 約0.7降為0.4。這與其它方法的結(jié)果一致。 另外，我們的半解析星系形成和演化模型尚有很大的回旋余地——即使以 后更新的SFR觀測(cè)結(jié)果有很大變化，模型也能將其再現(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：1999
【分類號(hào)】：P152;P157.9

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本文編號(hào)：2637887