暗晕的角动量分布及其对盘星系形成的意义

发布时间：2020-09-19 08:14

　　 利用高精度宇宙学数值模拟数据，我们分别对不同暗物质模型下暗晕的角动量分布和LCDM模型下暗晕中暗物质和气体的角动量分布做了具体的分析研究。 首先，对于纯暗物质的情况，我们着重研究了两种不同的宇宙学模型(LCDM模型和SCDM模型)。与2001年Bullock等人提出的暗物质晕的角动量分布具有“普适”轮廓以及晕的角动量排列非常规则的结论相反，我们的研究发现无论哪一种暗物质模型，暗晕的角动量排列都不规则，在大约50％的暗晕中都有大于10％的质量具有负值角动量。而两种宇宙学模型在暗晕角动量分布问题上不可区分。我们的研究结论与van den Bosch等人近期的工作相一致。 接下来，我们又利用另一组包含了气体冷却、加热等物理机制的宇宙学流体数值模拟数据着重研究暗晕中气体的角动量分布与暗物质是否一致。我们采用了三组具有不同冷却效率的模拟数据进行对比研究。又将气体按其温度高低分为冷、热两个部分。研究的结果显示，暗晕中的热气体成份其角动量比相应的暗物质成份排列得更规则，具有负值角动量的质量也更少。在剔除负值角动量部分后，剩余热气体的角动量分布可以用Bullock等人针对暗物质提出的公式描述，只是其中的形状参数取值要比相应的暗物质高，这非常有利于解释盘星系尺度的观测结果。而暗晕中冷气体的情况与热气体刚好相反。 由于盘星系形成理论中最终形成的盘状结构直接与暗晕中将要冷却的热气体角动量分布相关，因此我们的研究结果有利于解释盘星系含有的低角动量物质比暗晕要少的观测现象。
【学位单位】：中国科学院研究生院（上海天文台）
【学位级别】：博士
【学位年份】：2006
【中图分类】：P157
【部分图文】：

奇怪的辐射，它的强度与天线的方位角无关，尽管很微弱却始终存在.这就是早在1948年由物理学家GoegreGamwo所预言的宇宙早期微波背景辐射(cMB).图1.2是宇宙诞生初期的照片，温度高的地方用绿点来表示，蓝点的地方温度低一些.但是温度相对反差最大只有大约0.0001.宇宙微波背景辐射的频谱是高度符合普朗克的黑体辐射定律的，相应的温度为T一.2736士.001K6.微波背景辐射的发现直接支持了大爆炸宇宙学说和宇宙均匀性假设，是继哈勃发现星系整体退行后宇宙学的第二个巨大成就.1992年NAsA发射的c0BE卫星第一次测量到了cMB的不均匀性.而2001年发射的wMAP探测卫星，更将观测角分辨率从coBE的7度提高到.02度，使得我们可以知道很小尺度上的温度差异.

图1.:6典型旋涡星系系的性质、空间分布、光度分布、大小分布、金属丰度及其等，都是现代宇宙学及星系天文学的热门课题，是人们真正成理论不可或缺的组成部分，某种意义上，星系是宇宙的篇幅以及为了能够清楚地阐释本文的研究目的，以下我只着直接相关的有关旋涡星系(盘星系)的内容，对其他类型星者可以参看Binney和Merri6eld写的((Gazaeti。Astronomy))一星系的观测性质系是相当扁平的一类星系，因其具有绚丽的旋涡结构而得名涡星系的图像.旋臂位于薄平面内，与以星系中心为圆心大小可用来表示旋涡星系的形状.交角越小，旋臂缠绕越中，按照旋臂缠绕的松紧程度可将旋涡星系细分为s。(Bs。.，

图1.n:修正的重子物质Tully一Fisher关系们可以简单地给予解释，对于一个给定的星系，其旋转速度vcfr、餐，度L、介2:、0.05RR是星系的维里半径，r为发光物质的半径.观测和理因此其总光度与旋转速度大致有如下关系:(干)一“vclrl一’很显然，如果要满足Turll一Fihser关系，即L一v1c，，要求(答)一’I一‘为际上对于亮的旋涡星系，其质光比答，表面亮度I都接近于一个常量.于质量较小的旋涡星系，由于其恒星形成率较低，所以其质光比誓使得Tuvll一Fihser关系在小w端向下弯曲..5.2.4旋转曲线(RotationCurve对于旋涡星系，可以通过观测其旋转曲线确定星系的质量.旋转曲。。.

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本文编号：2822270