星系和活動星系核的物理過程及共同演化

《星系和活動星系核的物理過程及共同演化》是依託中國科學技術大學，由蔡振翼擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：星系和活動星系核的物理過程及共同演化
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：蔡振翼
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

星系和活動星系核的大量觀測數據，不僅揭示了它們共同演化的線索，而且還給現有的星系和活動星系核形成和演化理論模型提出了挑戰。其中一個關於共同演化的物理模型認為，近鄰的橢球星系和Sa星系的核球主要是通過高紅移暗物質暈里的重子自調節演化形成，而不是通過盤星系的併合形成。我們發展了這種物理模型，並結合一個描述低紅移晚型星系及其活動星系核的光度函式的唯象模型，給出一個能夠很好地解釋不同紅移的光度函式等多波段（從紅外到毫米和紫外波段）觀測數據的“混合”模型，並對SPICA/SAFARI和CCAT等未來的巡天觀測做出了預言。基於這個模型，我們將進一步對SPICA/SMI和SKA的觀測做出詳細的預言，同時研究紫外/光學分辨的高紅移星系的成團性來預言它們所在的暗物質暈的特徵質量。更為重要的是，我們將進一步完善這一物理模型，使其能夠同時自洽地解釋紫外/光學和紅外/亞毫米的數據。

結題摘要

理解星系的形成與演化、星系與活動星系核的共同演化，以及活動星系核的光變起源是現代天體物理研究的幾大重要領域。本項目的研究內容涉及到這幾個方面的重要課題。基於我之前所發展的星系和活動星系核共同演化模型，我們對SPICA/SMI和SKA等下一代天文設備的巡天觀測做出了大量的預言，為未來的巡天觀測提供重要的參考依據。並且，從全新的角度，我們發展了一個完全基於觀測數據的星系演化模型，解釋了高紅移的活動星系和活動星系核的主序，完善我們對星系演化的認識：即局域的自調節演化模式在高紅移星系的演化中有非常重要的作用，是對傳統的併合過程的重要補充。 同時，我還深入研究活動星系核的紫外/光學的光變起源。從理論上，我成功地提出用吸積盤的熱漲落模型來解釋許多複雜的光變觀測數據，包括紫外/光學波段的時標相關的顏色光變、相關性和時延等，為理解活動星系核的光變起源提供一種全新的機制。從觀測上，我們發現了光變的許多新特徵，比如，紫外波段的時標相關的顏色光變，提出挑戰已有的X射線照射模型的全新觀測證據，發現射電噪類星體的噴流產生與吸積盤內區的較強磁場有關，發現冕和吸積盤在長時標上可能受到共同的擾動，發現存在其它影響功率譜的因素等等。