近邻星系中星族和尘埃的紫外红外观测特征研究

发布时间：2017-12-17 06:07

  本文关键词：近邻星系中星族和尘埃的紫外红外观测特征研究

  更多相关文章： 尘埃消光-星系 星际介质-星系 旋涡星系-红外 星系-紫外 星系-恒星形成区

【摘要】：星系由恒星、气体、尘埃组成。恒星的辐射可以将气体电离而产生光谱发射线,可以将尘埃加热而产生热辐射；尘埃的消光作用可以减弱的恒星辐射的强度,使其能谱分布发生改变,也同样可以消减电离气体发射线。我们接收到的来自星系的辐射能反映恒星、气体、尘埃自身性质,也包含着关于三者之间相互作用的信息。这篇论文的主要内容包括利用星系的紫外波段和红外波段的辐射,探寻星族性质的表现和尘埃消光的影响,以及利用星系的光学谱,研究电离气体的物理环境。 论文中首先介绍的工作是通过对五个近邻旋涡星系进行的空间上的解析研究,来分析它们的红外-紫外光度比与紫外颜色之间的关系(IRX-UV关系,常用来表征尘埃消光),并把观测结果与相关模型作了比较。研究结果显示,在相同的尘埃消光条件下,星族的年龄演化会使观测到的紫外颜色变红,不过这样的年龄效应与星族的恒星形成历史相关,恒星形成持续的时间越长,年龄效应的表现就越不明显；此外,对星系整体的观测因混合了其内部的不同星族成分而同样会减弱年龄效应。研究中还发现对于不同星族主导的环境,尘埃热辐射的能谱分布不同,这就会造成从单色红外光度估计得到的总红外光度发生偏差。这部分的工作所采用的模型基于特定的消光定律,而在观测结果中,有一些数据的分布与模型描述相悖,因此论文接下来着眼于研究消光定律在IRX-UV关系中所起的作用。 关于消光定律的工作从理论模型入手,通过模型的模拟得出消光曲线中的线性背景和2175A驼峰操控着观测到的紫外颜色和红外紫外光度比的变化；再从四个近邻旋涡星系的观测中诊断出消光曲线的这两个参数在每个星系中的特征表现,用这些不同的消光定律特征可以描述这些星系IRX-UV关系的多样分布,尤其是可以解释之前在采用特定的消光定律时出现的观测和模型之间的矛盾。这样便分别从模型预期和观测证据中认识了消光定律的作用,使我们对星系紫外和红外观测特征的认识更加完善。 论文第四章研究了IRX-UV关系分别与远紫外光度和星系径向距离的相关性,结果发现只有星族成分与远紫外光度和星系半径的关系都比较大的NGC3031的IRX-UV分布显示出比较强的相关性趋势,而其他星系的相关性趋势都比较弱。另外,论文中还显示了星系紫外颜色和红外紫外光度比的二维分布图,这些分布图可以让我们更直观地认识这两个参数的关联和差异。 论文最后介绍了对NGC2403中恒星形成区径向光谱特征的初步研究工作。这部分的工作得到了该星系中9个恒星形成区的氧丰度的径向分布。结果显示氧丰度在这些恒星形成区中基本一致地呈现出从中心向外递增的分布梯度。然而考虑到结果中的氧丰度的计算是利用光谱发射线的经验定标关系(发射线强度方法),这些经验定标关系不仅敏感于金属丰度,还与其他参数相关,因此对于恒星形成区中非常小尺度的区域,这样的发射线特征分布梯度的物理实质还有待进一步研究。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P152

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本文编号：1299006