銀河繫結構和演化

《銀河繫結構和演化》是依託上海師範大學，由束成鋼擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：銀河繫結構和演化
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：束成鋼
• 依託單位：上海師範大學

項目摘要

目前許多大型、先進的設備以及觀測計畫所得的海量觀測數據，特別是即將完成的LAMOST，為進一步在星系形成演化整體框架下詳細研究銀河系的結構和演化創造了條件，該方向的研究成為當今天體物理的熱點之一。從觀測和理論上而言，研究銀河繫結構和演化的意義在於：正是基於銀河系各種觀測的統計研究結果給出了許多關於典型的漩渦星系的整體的和結構的圖像；銀河系是所有星系形成理論的歸算零點，即所有星系形成模型都應該能夠對銀河系整體的觀測特徵給出合理的解釋；銀河系是建立恆星物理和星系物理的橋樑，特別是對於描述星系形成演化的許多微觀過程，都建立在銀河系內的觀測結果並在銀河系中得到進一步證實的基礎之上。本項目的研究將主要圍繞：銀暈的形成及銀暈恆星的分布及其動力學演化；銀盤（厚盤和薄盤）形成機制和演化的物理圖像；對核球的形成和演化機制的進行合理約束；了解銀河系子結構的演化。

結題摘要

本項目的研究工作重點立足於銀河繫結構和演化，同時對盤狀星系的整體演化及其他相關領域開展了研究。主要結果如下： （1）基於CFHT巡天的恆星數據，得到銀河系的恆星由薄盤、厚盤和暈3個星族組成，薄盤和厚盤沿著和垂直銀盤方向的密度分布可用指數形式來描述，而銀暈恆星則呈球狀分布，其密度從銀心向外按照冪指數約為-3快速降低；（2）考慮了球狀星團內恆星的演化和動力學蒸發、星團所受的激波加熱和動力學摩擦等因素，討論了球狀星團的動力學演化。對初始小質量的星團，恆星演化效應尤其重要；而星團的初始質量和位置分布對經過10Gyr演化後的結果不敏感，即都能得到一個高斯型的、峰值基本不變的質量分布；（3）利用WEBDA最新星團表開展銀河繫結構研究，表明年老疏散星團比年輕疏散星團具有更大的銀盤標高，太陽內圈疏散星團的銀盤標高比外圈小，得到了銀盤標長約為3kpc；（4）利用大量的M31的觀測資料，對銀河系和M31這兩個星系的化學演化進行了討論。發現銀河系和M31具有很多的相似性，相對而言，M31的恆星形成較銀河系更為活躍，與M31和 M32在200Myr一起有“碰撞”歷史相符；（5）在CDF－S選擇了與銀河系相近的中等紅移（z~1）Lyman Break星系樣本，得到了他們的恆星形成率、恆星質量、光度函式、形態參數並討論了相關性。指出那個時候的 “銀河系”主要呈現為星爆星系，已經有了盤狀結構，可能由原初的暗暈角動量主導並可簡單地用宇宙學的演化效應加以理解；處於 “blue cloud”裡面，將順著“blue cloud”演化然後才到達 “red sequence”；對普遍存在的“downsizing”現象和結構之間的物理聯繫進行了詳細的分析和討論；（6）討論了不同形態漩渦星系的星族成分和盤的旋轉曲線，指出對於漩渦星系而言，最大的盤的旋轉速度和星族的成分相關較弱；（7）在弱引力透鏡的研究中，從理論上提出了一種更為可靠、合理和有效區分E和B模的分量統計方法，可以在有限的範圍內精確計算剪下信號，新的方法在精度上提高了20％。 項目成員共發表註明基金資助的論文和重要會議文集64篇，獨立引用超過100次；編寫由美國ASPC出版社出版的會議文集二本。在項目期間開展了大量和有效的國際合作，成功召開了一次大規模的國際會議；項目成員多次出訪並在國內外會議上做學術報告。