矮星系的中性氢研究

发布时间：2018-01-01 12:28

  本文关键词：矮星系的中性氢研究　出处：《河北师范大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：冷暗物质模型被认为是现在宇宙学研究中的一个“标准模型”,在大尺度范围内,该模型得到了完美的验证。而在小尺度方面,该模型至少存在三个问题:(1)子结构数目问题(missing satellites problem),银河系中观测到的矮星系的数目远远低于数值模拟预言的数目;(2)卫星星系质量问题(too big too fail problem),观测上得到的大质量的卫星系数目小于数值模拟预言值。(3)银河系和M31星系的卫星星系空间分布的非均匀性。解决前两个问题的一种可能是从观测上探测到更多的矮星系。FAST望远镜是现今世界上口径最大的单口径望远镜,FAST望远镜的投入使用可以增强人类对于矮星系的探测能力。本文利用一个先进的高分辨率数值模拟方法:APOSTLE-HR4模拟,模拟了FAST望远镜针对本星系群的巡天研究。模型计算给出了模拟巡天中本星系群矮星系的谱线展宽、中性氢的流量强度、FAST望远镜观测每个矮星系所需的最小观测积分时间以及FAST可探测到的本星系群中的矮星系的数目。在我们模拟巡天的结果中,FAST望远镜观测积分时间达到40分钟时即可探测到全部中性氢质量大于105M⊙的矮星系。由于矮星系本身与环境的依赖性以及矮星系的形成机制尚不十分清楚,本文的第二个工作利用SDSS-DR7巡天的星系群和ALFALFA巡天的交叉样本来研究星系中的中性氢的分布对环境的依赖性。我们将Arecibo巡天得到的星系样本与SDSS7-DR7巡天得到的星系样本进行交叉认证,对认证后的矮星系进行研究。研究了含有中性氢的矮星系在星系群中的分布情况,发现含有中性氢的矮星系在SDSS巡天中大多数为场星系。非场星系的矮星系大多数是卫星星系,只有很少量的矮星系是星系群中心星系,并且每个星系群中的有中性氢观测资料的矮星系一般不超过2个。进一步对不同颜色的矮星系中的中性氢性质进行了统计研究。研究发现蓝色矮星系平均的中性氢含量相对于红色矮星系更多,这说明了在中性氢丰富的矮星系中有更多的年轻恒星形成。蓝色星系的中性氢分布相对于红色矮星系更接近于星系群中心。本文所研究的内容涉及宇宙演化与星系形成研究的前沿,希望本文的研究能够对解决冷物质模型中的小尺度问题以及矮星系的形成提供一些帮助。
[Abstract]:The cold dark matter model is considered to be a "standard model" research in cosmology now, in a large scale, the model has been verified. Perfect and in small scale, the model at least three problems: (1) the number of sub structure (missing satellites problem), the number of the Milky Way dwarf galaxies in the observed far below the predicted number of numerical simulation; (2) the quality problem of satellite galaxies (too big too fail problem), the quality of observation on large satellite coefficients obtained by numerical simulation is less than the value predicted. (3) the distribution of satellite galaxies spatial non-uniformity of the Milky Way and M31 galaxies. How to solve the first two problems are detected from observations on more dwarf galaxy.FAST telescope is the world's largest caliber single aperture telescope, FAST telescope can be put into use to enhance the human detection ability of dwarf galaxies. This A high resolution numerical simulation method for advanced paper: APOSTLE-HR4 simulation, simulation of the FAST Telescope survey research for the local group of galaxies. The model calculation gives the spectral broadening in the sky simulation of the local group dwarf galaxies, the flow intensity of neutral hydrogen, the number of dwarf galaxies FAST telescope every dwarf galaxy required minimal observation integral time and FAST can detect this group of galaxies. In our simulation the survey results, the FAST telescope integration time was 40 minutes when the dwarf galaxies can detect all neutral hydrogen quality than 105M *. Due to the formation mechanism of dwarf galaxy itself and the dependence of the environment as well as dwarf galaxies are not very clearly, dependence on the environmental distribution of the second work by SDSS-DR7 survey of galaxies and the cross ALFALFA survey sample to study the neutral hydrogen in the galaxy. We will A The recibo survey and SDSS7-DR7 survey samples obtained samples of cross certification, certification. Dwarf galaxy distribution patterns of dwarf galaxies containing neutral hydrogen in the galaxy group, found that the dwarf galaxies containing neutral hydrogen in the SDSS survey in most field galaxies. Most of the non field galaxies. Dwarf satellite galaxy, only a small amount of dwarf galaxies is the center of a galaxy, and each group of galaxies in a dwarf galaxy of neutral hydrogen data is generally not more than 2. Further properties of neutral hydrogen dwarf galaxies of different colors in a statistical study. The study found that the average content of neutral hydrogen blue dwarf compared to red dwarf galaxies that are more and more young stars formed in the neutral hydrogen rich dwarf galaxies. Blue galaxies neutral hydrogen distribution compared to red dwarf galaxies more. Close to the center of galaxy group. The research content in this paper is about the frontiers of the study of cosmic evolution and galaxy formation. We hope that this research can help to solve the small-scale problems in the cold matter model and the formation of dwarf galaxies.

【学位授予单位】：河北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P148

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本文编号：1364511