《近鄰相互作用星系沿併合序演化的多波段觀測研究》是依託山東大學，由曹晨擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：近鄰相互作用星系沿併合序演化的多波段觀測研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曹晨
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
星系的相互作用與併合是其形成與演化的重要機制。本項研究計畫利用赫歇爾空間天文台遠紅外－亞毫米觀測數據，對一個近鄰主併合相互作用星系對樣本（H-KPAIR）的恆星形成活動（相對）強度、氣體與塵埃含量、恆星形成定律（K-S law）等物理參數進行估算並比較其與正常孤立星系的異同，以及其與星系其它物理性質及其沿併合序的演化階段的聯繫。結合其它波段觀測數據（紫外、光學、近中紅外）分析相互作用星系全波段能譜性質特徵。利用地面光學望遠鏡對H-KPAIR樣本星系進行面源光譜及窄帶Ha成像觀測，研究分析相互作用星系中恆星形成活動的分布特徵、恆星形成歷史、金屬豐度梯度、氣體密度與激發機制以及動力學性質等，並結合理論模型與數值模擬分析星系相互作用對星系演化過程的具體影響。利用ALMA高解析度亞毫米波觀測數據分析研究亮紅外星系核區的冷塵埃與暖氣體的分布及動力學性質。
結題摘要
星系的相互作用與併合是其形成與演化的重要機制。本項目利用國內外地基與空間望遠鏡設備，對近鄰相互作用與併合星系沿併合序的演化進行了多波段觀測分析研究。利用赫歇爾空間天文台的遠紅外-亞毫米觀測數據，結合中紅外WISE衛星、射電望遠鏡GBT與IRAM 30米鏡等的觀測結果，我們選出了一個近鄰主併合相互作用星系對樣本：H-KPAIRs，採用光譜能量分布（SEDs）擬合等方法，對其恆星形成活動的（相對）強度、塵埃性質、原子HI與分子氣體（CO）含量等物理參數進行了估算，並比較分析了其與孤立盤星系比較樣本的異同，及與星系其它物理性質和沿併合序的演化階段間的聯繫。研究結果顯示處於旋渦-旋渦星系對（S+S）中的恆星形成旋渦星系（SFGs）其比恆星形成率（sSFR）、恆星形成效率（SFE）、星際輻射場強度（Umin，即塵埃溫度）等均顯著高於處於旋渦-橢圓星系對（S+E）中的星系與孤立盤星系。利用JCMT觀測研究分析了低面亮度星系（LSBGs）比較樣本的CO(2-1)分子譜線發射，估算了其分子氣體質量上限。利用2.16米望遠鏡打孔機對H-KPAIRs樣本中一些典型星系對子樣本進行了面源光譜觀測研究，研究了其中各區域的恆星形成與金屬豐度分布等特徵，初步分析結果顯示其氣體金屬豐度（log(O/H)）梯度相較孤立盤星系更平（斜率更小），這與理論模型與數值模擬預言及前人觀測結果一致。利用阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波望遠鏡陣（ALMA）的高解析度亞毫米波觀測數據，分析研究了三個近鄰亮紅外星系（LIRGs）：IC5179、NGC5135與CGCG049-057其核區的暖緻密分子氣體發射（CO(6-5)）與塵埃連續譜輻射（434微米）的分布特徵與動力學性質，發現了其中分子氣體與塵埃發射分布（CO/dust比值）的差異，並推測其可能源於兩者激發機制的不同，另外對亮紅外星系核區AGN的貢獻與分子氣體外向流等問題進行了研究。
