近鄰星系團(tuán)的多色測(cè)光研究.pdf

1、星系團(tuán)是宇宙中最大的自引力束縛系統(tǒng),它示蹤了宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的“骨架”,由于其演化極其緩慢,它的內(nèi)部蘊(yùn)含了大量宇宙早期的信息,因而是我們了解宇宙起源和大尺度結(jié)構(gòu)形成與演化的“活化石”。此外,星系團(tuán)還是星系間相互作用共同演化的重要場(chǎng)所,因此它也為我們研究星系演化中的環(huán)境效應(yīng)提供了最為理想的“實(shí)驗(yàn)室”。
　　 在本文中,我們利用國(guó)家天文臺(tái)施密特60/90cm望遠(yuǎn)鏡配備的BATC(Beijing-Arizona—Taiwan—Conne

2、cticut)多色測(cè)光系統(tǒng),對(duì)近鄰富星系團(tuán)A98和A1775進(jìn)行了15色(a-k,m-p)測(cè)光觀測(cè),獲得了這些天區(qū)中星系的光學(xué)譜能量分布(SED)。結(jié)合SloanDigitalSkySurvey(SDSS)所釋放的五個(gè)寬波段(u’,g’,r’,i’,z’)的測(cè)光數(shù)據(jù)和光譜,我們研究了上述兩個(gè)星系團(tuán)的動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)、光度函數(shù)以及成員星系的恒星形成性質(zhì)。具體結(jié)果如下:
　　 1、從NASA/IPACExtragalacticDataba

3、se(NED)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得Abell98天區(qū)中122個(gè)有光譜觀測(cè)的星系,這些星系在三維空間中的分布顯示:在A98團(tuán)中心以南～15’處有一個(gè)稍高紅移的星系群(A98X)。通過κ—test算法,我們確認(rèn)了這個(gè)新星系群的存在。對(duì)這個(gè)新星系群和星系團(tuán)A98,我們分別由維里定理估算了它們的質(zhì)量,并判斷得出兩者是非引力束縛的。隨后,基于BATC多色測(cè)光數(shù)據(jù),通過雙色圖、測(cè)光紅移估計(jì)和顏色一星等關(guān)系,我們?yōu)锳98補(bǔ)充了198個(gè)新的成員星系。在有光譜的

4、成員星系樣本(簡(jiǎn)稱:樣本Ⅰ)和擴(kuò)充后大的成員星系樣本(簡(jiǎn)稱:樣本Ⅱ)的基礎(chǔ)上,我們分別考察了A98的動(dòng)力學(xué)狀況。研究結(jié)果表明,A98除了前人所發(fā)現(xiàn)的南北兩個(gè)子團(tuán)A98S和A98N之外,在其西部距團(tuán)中心～12’處存在著一個(gè)新的動(dòng)力學(xué)子結(jié)構(gòu)——A98W。
　　 2、對(duì)于A98中74個(gè)有光譜的成員星系,我們運(yùn)用星族合成方法獲得了它們的恒星形成率(SFR)時(shí)標(biāo)、平均恒星年齡和星際介質(zhì)(ISM)金屬豐度,并討論這些物理參量與星系所在處局域

5、面密度之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),高密度環(huán)境中星系的SFR時(shí)標(biāo)較短,平均恒星年齡偏大(即:其內(nèi)部大部分的恒星都集中在早期形成,近期很少有恒星形成活動(dòng)),其ISM的金屬豐度也比低密度環(huán)境中的星系大。此外,我們還發(fā)現(xiàn)亮星系SFR的時(shí)標(biāo)通常偏小,其ISM金屬豐度通常偏大。
　　 3、從SDSS和NED數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得了A1775中151個(gè)有光譜觀測(cè)的成員星系的信息。由于這些亮星系數(shù)目有限,我們進(jìn)而結(jié)合BATC、SDSS的測(cè)光數(shù)據(jù),利用測(cè)光紅移技

6、術(shù)獲得了該團(tuán)r’<19m.5的146個(gè)新的成員星系。在光譜選的成員星系樣本(簡(jiǎn)稱:樣本Ⅰ)和擴(kuò)充后的成員星系樣本(簡(jiǎn)稱:樣本Ⅱ)的基礎(chǔ)上,我們探討了星系團(tuán)A1775成員星系的空間分布,并用κ—test算法驗(yàn)證了前人所提到的雙結(jié)構(gòu)特征。研究結(jié)果顯示,A1775是由兩個(gè)沿視線方向的子團(tuán)構(gòu)成的,低紅移的子團(tuán)(A1775A)位于高紅移子團(tuán)(A1775B)東南～14’的位置。在考慮了測(cè)光紅移選的暗成員星系后,在兩個(gè)子團(tuán)連線的西北方向上又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)

7、小的子團(tuán)——A1775C。
　　 4、在A1775成員星系樣本Ⅱ的基礎(chǔ)上,我們采用Schechter函數(shù),運(yùn)用χ2最小法擬合了A1775兩個(gè)子團(tuán)的光度函數(shù)。樣本II的光度函數(shù)比樣本I向暗端推進(jìn)了兩個(gè)星等。兩個(gè)子團(tuán)的光度函數(shù)顯示出了各自不同的特性:對(duì)子團(tuán)A1775A的擬合結(jié)果為M*r’=-22.06±0.30和α=-1.00±0.08,星系計(jì)數(shù)較平的延展到了暗端Mr’=-18m.0處；而對(duì)星系團(tuán)主體A1775B的擬合結(jié)果為M*r’

8、=-20.75±0.10和α=-0.38±0.08,其星系計(jì)數(shù)在暗于Mr’=-19m.0后出現(xiàn)明顯的下降。這意味著A1775B是一個(gè)動(dòng)力學(xué)演化比較充分的系統(tǒng)。相對(duì)而言,A1775A所含的暗星系的比例比較高,可能還處在動(dòng)力學(xué)演化的早期階段。
　　 5、對(duì)于A1775樣本Ⅰ中的成員星系,我們先從SDSS數(shù)據(jù)庫(kù)下載了它們的光譜,然后運(yùn)用STARLIGHT光譜合成程序,考察了它們的平均恒星年齡與星系形態(tài)、距團(tuán)中心的距離之間的關(guān)系。研究結(jié)