恒星形成星系的尘埃衰减与红外再辐射
发布时间：2021-03-20 14:40
星际介质中的尘埃对星系的演化以及星系的观测特性都有显著影响。本论文以恒星形成星系（SFG）中的尘埃衰减与红外再辐射为主题,开展了近邻星系恒星形成区的平均尘埃衰减曲线计算、恒星与电离气体尘埃衰减比研究这两个与尘埃衰减相关的工作,以及单色测光外推SFG红外总光度研究、年轻星团的星族年龄与星团附近中红外辐射相关性这两个与尘埃红外再辐射相关的工作,以期加深对相关尘埃效应的理解。首先,基于SDSS DR14的MaNGA数据,我们计算近邻星系中恒星形成区的平均尘埃衰减曲线,并进一步研究了尘埃衰减曲线的形状是否/如何随恒星形成区的局域物理性质和宿主星系的整体性质而改变。我们发现星族较年老（1.2 ≤Dn（4000）<1.3）的恒星形成区的平均尘埃衰减曲线几乎不依赖于局域或星系整体性质,而星族较年轻（1.1≤Dn（4000）<1.2）的恒星形成区则在低恒星质量面密度、低恒星形成率面密度端以及处于星系较外围时呈现出更趋于平坦的尘埃衰减曲线。这些结果表明使用单一尘埃衰减曲线描述所有恒星形成区的尘埃衰减具有一定的风险,特别是星族比较年轻的恒星形成区。其次,我们使用SDSS DR15的MaNGA数...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１星系内的物质循环示意图丨图片来自Ｇａｌｌｉａｎｏ?（２〇１７）］??
?第１章绪?论???ｅｔ?ａｌ．，?２００９）或超新星激波中（Ｊｏｎｅｓ?ｅｔ?ａｌ．，１９９６），该过程将大颗粒尘埃打碎成小??颗粒尘埃，这也是最有效的产生小颗粒尘埃的方式（Ｈｉｒａｓｈｉｔａ，?２０１５）。由于后两??个过程仅是大颗粒尘埃与小颗粒尘埃之间的相互转化，因此尘埃总质量不会改??变。在图１．２中我们给出了上述尘埃过程导致的物质质量流动示意图。这些尘埃??过程会显著改变ＩＳＭ中的尘埃丰度以及尘埃颗粒的大小分布（Ａｓａｎｏ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１３ａ；??Ａｏｙａｍａｅｔａｌ．，?２〇１７；Ｈｉｒａｓｈｉｔａｅｔａｌ．，２〇１９），从而影响尘埃对星光的吸收和散射（参??见Ｇａｌｌｉａｎｏ?２０１８综述）。??？?？？？？？？Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?？？？？？？??？？？？？？？??／＇?Ｇａｓ?ｍｅｔａｌｓ???：?夕鵰?‘?ｌ??／??Ａｃｃｒｅｔｉｏｎ?／?＼?§Ｆ?？？？??：＂ｏｋ，?＾?＊?Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ＊＾?ＳＮ?ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ??＼?；?＿?？？?Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ，?？??ｉ／?／??Ｄｕｓｔ?（ｓｍａｌｌ）?．?Ｄｕｓｔ?（ｌａｒｇｅ）??ｉ？？?＊＊＊？＊■■＇Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ??图１．２?ＩＳＭ中尘埃过程的质量流动示意图??注：恒星演化过程中通过ＡＧＢ星风或者超新星爆发释放出金属，增丰了周边气??体的同时也凝结形成大颗粒尘埃。小颗粒尘埃在ＩＳＭ中通过吸积（ａｃｃｒｅｔｉｏｎ）气??相金属生长。小颗粒和大颗粒尘埃之间通过凝聚（ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ）和碎裂（ｓｈａｔｔｅｒｉｎｇ）??两个过程相互转化，
１的研究也表明该星系内Ｄ／Ｇ正??比于Ｚ１．７。??〇．１?ｒ?Ｓｔｏｒｄｕｓｔ?ｒｅｇｉｍｅ?ｊＣｒｉｔｉｃｏｌ?ｍｅｔｏｌｌｉｃｉｔｙｊ?ＩＳＭ?ｇｒｏｗｔｈ?－：?；?＇?＇?＿?？?＿?？丨?；、＿＾??ｔ：：圓＃、慮．??？．?．．．?ｉ?：藤：ｓ：ｒ．?ｉ??ｉ??ｉ?（。）．?１?〇■＂?ａ：（雪＾???（ｉ）??０．０１?０．１?１?０．０１?０．１?１??Ｍｅｔａｌｌｉｃｉｔｙ，?Ｚ／Ｚｅ?Ｍｅｔａｌｌｉｃｌｔｙ，?Ｚ／ＺＱ??图１．３尘气比和ＰＡＨ丰度与金属丰度之间的关系??注：左图为尘气比与金属丰度之间的关系，其中蓝色符号为近邻星系（ＤｅＶｉｓｅｔａｌ．，??２０１７ｂ），红色符号为?ＤＬＡ?样本（Ｄｅ?Ｃｉａｅｔａｌ．，２０１６））。灰色区域为Ａｓａｎｏ?ｅｔａｌ．?（２０１３ａ）??尘埃演化模型的预测范围，所对应的恒星形成时标＆Ｆ从０．５?Ｇｙｒ变化到５０?Ｇｙｒ，??白线表示ｒＳＦ?＝?５?Ｇｙｒ的模型预测关系。绿线为假设银河系的尘埃／金属质量比所??对应的关系。右图为Ｒｉｍｙ－Ｒｕｙｅｒ?ｅｔ?ａｌ．?（２０１５）样本中ＰＡＨ在尘埃中的质量占比??（９ＰＡＨ）随金属丰度的变化。灰色区域表示Ｇａｌｌｉａｎｏ?ｅｔａｌ．?（２００８）尘埃演化模型的预??测范围。金属丰度Ｚ是基于氧元素丰度换算的。图片来自Ｇａｌｌｉａｎｏ?ｅｔａｌ．?（２０１８）。??在星系尺度上，金属丰度是影响Ｄ／Ｇ的主要因子，金属丰度更高的星系具??有更大的?Ｄ／Ｇ?（Ｅｎｇｅｌｂｒａｃｈｔ?ｅｔ?ａｌ．，?２００８；?Ａｓａｎｏ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３ａ；?Ｒｉｍｙ－Ｒｕｙｅｒｅｔ?ａｌ．，２
本文编号：3091173
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１星系内的物质循环示意图丨图片来自Ｇａｌｌｉａｎｏ?（２〇１７）］??
?第１章绪?论???ｅｔ?ａｌ．，?２００９）或超新星激波中（Ｊｏｎｅｓ?ｅｔ?ａｌ．，１９９６），该过程将大颗粒尘埃打碎成小??颗粒尘埃，这也是最有效的产生小颗粒尘埃的方式（Ｈｉｒａｓｈｉｔａ，?２０１５）。由于后两??个过程仅是大颗粒尘埃与小颗粒尘埃之间的相互转化，因此尘埃总质量不会改??变。在图１．２中我们给出了上述尘埃过程导致的物质质量流动示意图。这些尘埃??过程会显著改变ＩＳＭ中的尘埃丰度以及尘埃颗粒的大小分布（Ａｓａｎｏ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１３ａ；??Ａｏｙａｍａｅｔａｌ．，?２〇１７；Ｈｉｒａｓｈｉｔａｅｔａｌ．，２〇１９），从而影响尘埃对星光的吸收和散射（参??见Ｇａｌｌｉａｎｏ?２０１８综述）。??？?？？？？？？Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?？？？？？？??？？？？？？？??／＇?Ｇａｓ?ｍｅｔａｌｓ???：?夕鵰?‘?ｌ??／??Ａｃｃｒｅｔｉｏｎ?／?＼?§Ｆ?？？？??：＂ｏｋ，?＾?＊?Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ＊＾?ＳＮ?ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ??＼?；?＿?？？?Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ，?？??ｉ／?／??Ｄｕｓｔ?（ｓｍａｌｌ）?．?Ｄｕｓｔ?（ｌａｒｇｅ）??ｉ？？?＊＊＊？＊■■＇Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ??图１．２?ＩＳＭ中尘埃过程的质量流动示意图??注：恒星演化过程中通过ＡＧＢ星风或者超新星爆发释放出金属，增丰了周边气??体的同时也凝结形成大颗粒尘埃。小颗粒尘埃在ＩＳＭ中通过吸积（ａｃｃｒｅｔｉｏｎ）气??相金属生长。小颗粒和大颗粒尘埃之间通过凝聚（ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ）和碎裂（ｓｈａｔｔｅｒｉｎｇ）??两个过程相互转化，
１的研究也表明该星系内Ｄ／Ｇ正??比于Ｚ１．７。??〇．１?ｒ?Ｓｔｏｒｄｕｓｔ?ｒｅｇｉｍｅ?ｊＣｒｉｔｉｃｏｌ?ｍｅｔｏｌｌｉｃｉｔｙｊ?ＩＳＭ?ｇｒｏｗｔｈ?－：?；?＇?＇?＿?？?＿?？丨?；、＿＾??ｔ：：圓＃、慮．??？．?．．．?ｉ?：藤：ｓ：ｒ．?ｉ??ｉ??ｉ?（。）．?１?〇■＂?ａ：（雪＾???（ｉ）??０．０１?０．１?１?０．０１?０．１?１??Ｍｅｔａｌｌｉｃｉｔｙ，?Ｚ／Ｚｅ?Ｍｅｔａｌｌｉｃｌｔｙ，?Ｚ／ＺＱ??图１．３尘气比和ＰＡＨ丰度与金属丰度之间的关系??注：左图为尘气比与金属丰度之间的关系，其中蓝色符号为近邻星系（ＤｅＶｉｓｅｔａｌ．，??２０１７ｂ），红色符号为?ＤＬＡ?样本（Ｄｅ?Ｃｉａｅｔａｌ．，２０１６））。灰色区域为Ａｓａｎｏ?ｅｔａｌ．?（２０１３ａ）??尘埃演化模型的预测范围，所对应的恒星形成时标＆Ｆ从０．５?Ｇｙｒ变化到５０?Ｇｙｒ，??白线表示ｒＳＦ?＝?５?Ｇｙｒ的模型预测关系。绿线为假设银河系的尘埃／金属质量比所??对应的关系。右图为Ｒｉｍｙ－Ｒｕｙｅｒ?ｅｔ?ａｌ．?（２０１５）样本中ＰＡＨ在尘埃中的质量占比??（９ＰＡＨ）随金属丰度的变化。灰色区域表示Ｇａｌｌｉａｎｏ?ｅｔａｌ．?（２００８）尘埃演化模型的预??测范围。金属丰度Ｚ是基于氧元素丰度换算的。图片来自Ｇａｌｌｉａｎｏ?ｅｔａｌ．?（２０１８）。??在星系尺度上，金属丰度是影响Ｄ／Ｇ的主要因子，金属丰度更高的星系具??有更大的?Ｄ／Ｇ?（Ｅｎｇｅｌｂｒａｃｈｔ?ｅｔ?ａｌ．，?２００８；?Ａｓａｎｏ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３ａ；?Ｒｉｍｙ－Ｒｕｙｅｒｅｔ?ａｌ．，２
本文编号：3091173
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