不同富性的星系团子样本的二维分布结构

运用团分析法分别研究了不同富性的星系团子样本二维分布的几何结构。发现富性高的星系团相对于富性低的星系团具有更为明显的大尺度“成团”特征。     

科学家谈天文学重要方向 星系的演化

正星系的形成和演化是天体物理的前沿领域。该领域以现代宇宙学提供的大尺度结构形成和演化的成熟理论作为基本框架,通过观测和统计研究宇宙各时期星系的形态结构、星族构成、气体吸积、恒星演化、黑洞成长、化学元素、恒星和气体动力学等物理性质及其演变过程,试图阐明宇宙中各类星系的物理起源、演化关系以及它们与宇宙大尺度结构的物理联系,从而总结出支配星系演化的普适物理规律。目前被普遍接受的星系形成理论认为,星系在暗物质晕中形成和演化,其基本图     

背景转动对涡旋星系翘曲度的影响

随着天文观测手段的发展,涡旋星系的翘曲结构已经是一种比较普遍的宇宙现象,这种现象至今没有得到令人信服的解释。在之前的研究中,涡旋星系的普遍存在是由于星系的演化过程不是一个相对孤立的系统,而是由于其背景存在着大尺度转动,使得星系的演化更像是一个宇宙飓风的形成和演化过程。进一步研究发现涡旋星系普遍存在的翘曲结构,也是大尺度背景转动中惯性力作用的一种结果。通过研究在背景转动条件下的双粒子星系,对三维双粒子运动轨迹进行了模拟分析,讨论了背景转动角速度的大小及其方向等若干参量对星系翘曲度的影响。研究表明相关物理参量都对星系翘曲结构的驱动和形成有着重要的作用,进一步证明了物理背景的大尺度转动是形成翘曲星系的基本原因。研究发现,涡旋星系盘面的法向与背景转动角速度方向的夹角,是影响涡旋星系翘曲度的关键参数,此外背景转动角速度的大小等也是影响星系翘曲度的重要因素。     

“看见了”看不见的暗物质——形成宇宙如此模样的关键物质

宇宙中大约有1000亿个星系。这众多的星系聚集在一起,形成了我们所看见的这个宇宙今天这种复杂的“大尺度结构”。然而令人大惑不解的是,在这个宇宙中,我们眼睛所看到的物质数量实在太少了。靠这样少的物质,在宇宙诞生以来的一百几十亿年间根本来不及形成这样的大尺度结构,更来不及诞生出一个个的星系。为了解决这个矛盾,科学家假设宇宙中还存在着大量我们眼睛看不见的“暗物质”。近年来,天文学家使用当今世界上顶尖级的望远镜正在一步步地勘查这种看不见的暗物质的分布。本文就来介绍科学家千方百计寻找这种尽管看不见但确实存在的暗物质所获得的最新成果。[编者按]     

星系空间取向的理论和观测研究

星系在空间的分布并非随机,在不同的尺度上呈现不同的排列特征.在星系和星系团等中小尺度上,卫星星系的分布倾向于分布在中央星系的主轴方向上.在大尺度上,中央星系的主轴倾向于指向大尺度的物质分布,如平行于大尺度的纤维结构.在更大尺度上,星系的主轴之间也有一定的取向关联.此外,星系的角动量也与大尺度物质分布有一定的关联.本文将回顾星系空间取向的相关理论和观测研究的进展,指出小尺度上星系的空间各项异性主要是由非球对称的暗物质晕决定的,与大尺度物质分布的相关性正是冷暗物质模型下结构形成的典型特征,研究星系在不同尺度上的各项异性分布有利于理解星系形成物理和限制暗物质、暗能量模型.     

弱引力透镜的最优窗函数

光线的引力偏折会导致引力透镜效应,用它可以直接测量宇宙中暗物质的分布,而不用考虑其物理状态.宇宙中大尺度结构可以对遥远的星系产生弱引力透镜效应.最近几个研究小组观测到了弱引力透镜效应[1-2].由于其效应极其微弱,因此所有的观测在本质上都是许多星系的统计效应.在标准宇宙学模型中,物质的扰动起源于早期极小的、对称的高斯扰动.     

星系的暗晕占据分布模型

从星系巡天的观测中可以测量宇宙中星系的分布,而这些我们观测到的可见物质只占据了宇宙组分的很小一部分.如何从观测的星系分布来联系暗物质分布,建立星系与暗晕之间的关联,从而限制宇宙学参数,一直都是星系宇宙学研究领域的一大课题.本文具体介绍了描述星系空间分布的暗晕占据分布模型的主要框架和参数形式,并介绍了模型的一个简单应用.这个模型被广泛用于解释观测到的星系分布的两点相关函数,通过模型构建星系和暗晕之间关联,可以从理论上获得不同星系样本所在暗晕质量分布的信息,这对于我们理解星系形成与演化模型以及限制宇宙学参数都有着重要的意义.     

盒内无序结构的Voronoi网络

本文建立有边界的二维与三维无序结构的数学模型，证明了Ｖｏｒｏｎｏｉ网络的全萌性与无隙性定理，给出判定皮肤细胞核的有效算法，用数学方法解决有界Ｖｏｒｏｎｏｉ网络的结构问题．     

本超星系团中场星系统转矢量分布的统计检验

运用Ｘ＾２统计检验法和Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ－Ｓｍｉｒｎｏｖ统计检验法对本超星系团中场星系的旋转矢量分布进行了细致的统计研究，发现这些场星系的旋转矢量分布呈现显著的非各向同性特征，而且与场星系的形态密切相关，这预示着不同形态的星系可能有不同的大尺度起源，统计样本是从北天亮星系测光星表中严格筛选出来的２２０果孤立的场星系，重点介绍了这两种统计检测方法在星系旋转矢量分布研究中的应用，并对该研究领域中广为     

本超星系团中场星系旋转矢量分布的统计检验

运用 χ2 统计检验法和 Kolmogorov- Smirnov统计检验法对本超星系团中场星系的旋转矢量分布进行了细致的统计研究 ,发现这些场星系的旋转矢量分布呈现显著的非各向同性特征 ,而且与场星系的形态密切相关 .这预示着不同形态的星系可能有不同的大尺度起源 .统计样本是从北天亮星系测光星表中严格筛选出来的 2 2 0颗孤立的场星系 .重点介绍了这两种统计检验方法在星系旋转矢量分布研究中的应用 ,并对该研究领域中广为采用的 χ2 统计检验法的局限性进行了讨论 .     

观测宇宙学的一些新进展

系统介绍了观测宇宙学和其最新进展,包括观测手段和哈勃常数和宇宙的年龄、宇宙的暗物质、暗能量、背景辐射、大尺度结构、元素丰度、活动星系核、中微子、γ暴等热点问题,并提出了观测宇宙学存在的问题和挑战.     

原初典型星系的形成、演化及大尺度天体层次结构和演化的基本规律

本文应用相对论性牛顿万有引力定律和非黎曼几何的传统力学分析方法,对当代天体物理中大尺度天体一系列根本性问题,作了较系统全面的探索研究：（1）导出了原初典型星系的起源、形成和生死循环演化的基本规律．揭示了类星体、活动星系核现象和类星体反常红移未解之迷．证明了星系核中均都存在一超级不稳定黑洞．（2）导出了大尺度层次天体的基本特征和层次攀升演化的一系列基本规律．并对此系列唯象规律,作了相对论力学分析的理论证明．导出了星系分布中存在的”星系长城”、“星系空洞”和”星系分布红移周期性”等可观测天文现象．由此证明了总星系中质元星系非均匀和各向异性的分布规律．（3）导出了由排斥起主导作用形成的第二类引力黑洞：双饱和稳定临界黑洞（总星系M’S4）．揭示了星系红移和类星体特大红移之迷．（4）证明了相对论性牛顿万有引力是一种力程λG=R＇54的远程饱和有程力．（5）定量导出了总星系中潜藏的“场暗质星”和发不出光的“非场暗质量”,证明了“场暗质量”高度均匀和各向同性的分布规律．（6）导出了宇宙的“双饱和稳定临界黑洞理想气体分子结构模型”,导出了质量无限,尺度无边、没有中心、没有始终、永恒运动的无限宇宙．     

宇宙中的结构形成

现代宇宙学的中心问题是宇宙中大尺度结构的形成问题.在标准等级成团结构形成理论中, 暗物质主宰着宇宙.今天所观测到的各种结构如星系、星系群和星系团,是通过引力不稳定 性形成.由于引力不稳定性,暗物质的小扰动先坍缩最终形成暗物质晕(或暗晕). 较小的 暗晕通过并合形成较大的暗晕.引力形成的结构的质量分布通常称为质量函数,由观测来确定[1-4]. Press等[5]。     

射电宁静的活动星系核的光变研究进展

一部分星系的核区存在剧烈的非恒星活动起源的多波段电磁辐射,这类星系被称为活动星系,其核心称为活动星系核.一般认为,超大质量黑洞(其质量是数百万倍乃至数百亿倍太阳质量)通过其强大的引力吸积周围气体形成的吸积盘是活动星系核的中心引擎.理解这一物理过程和测量超大质量黑洞的物理参数,对认识强引力场下的磁流体物理、超大质量黑洞的宇宙增长历史和活动星系核的反馈以及宇宙大尺度结构形成有重要的意义.多波段连续谱的光变(即光度随时间的变化行为)是活动星系核的鲜明特征,可以被用来从时域的角度测量宇宙学距离上的活动星系核的中心引擎的结构、尺寸和超大质量黑洞的质量以及自旋.本文介绍了活动星系核光变行为的基本概念,概述利用光变研究活动星系核物理过程和测量超大质量黑洞质量等方面的主要进展,并对活动星系核的光变研究领域进行展望.     

γ爆与不同深度的星系团子样本的交叉相关特性

我们分析了强γ爆和弱γ爆分别与不同深度的星系团子样本的交叉相关特性.发现强γ爆与D≤4、0=5 6的星系团子样本在中心距离θ=5°的间隔内都存在1σ以上的交叉相关,而弱爆与这两个星系团子样本之间则没有发现任何交叉相关.     

宇宙中物质的压力对宇宙年龄的影响

在标准宇宙学模型中,非相对论性物质(以下简称为物质)被视为无压的尘埃粒子[1],然而其合理性并未定量地证实过.Peebles[2]也曾提到过考虑宇宙中物质压力的必要性.目前的研究表明,在冷暗物质宇宙学模型基础上,宇宙中大尺度结构形成的高精度计算机数值模拟和理论分析都预言,在星系和星系团的中心应该有一个致密的核;然而这与目前的观测如星系团的引力透镜观测等相矛盾.最近Spergel等[3]假定冷暗物质之间存在着相互作用力,即存在着热压力,并对其做了深入研究,但也并未涉及其对宇宙年龄的影响.     

局部系数应用的假设

宇宙是由许多性质不同的局部宇宙组成的,引入局部系数．在两个局部宇宙中研究银河系与类星体之间大小与质量关系．根据旋涡星系中的恒星的转速与质量关系,找到旋涡星系中的恒星的质量的结构组成,研究旋涡星系中的恒星的转速与各个质量组成关系．     

高红移Lyα发射线星系观测研究

高红移Lyα发射线星系的研究是理解宇宙恒星形成历史和早期星系形成的关键.作为高红移宇宙的重要组成部分,Lyα发射线星系是研究星系形成、宇宙恒星形成和结构形成历史以及宇宙再电离时期的重要探针.近20年随着8–10 m级地面望远镜和红外设备的发展,利用窄带测光技术和光谱观测,人们对Lyα发射线星系的研究取得了巨大进展.本文主要介绍由窄带测光技术选取的红移2以上的Lyα发射线星系的成团性质、恒星星族和发射线星云性质、恒星形成性质、紫外连续谱和Lyα发射线形态,与莱曼断裂星系的关系,对宇宙恒星形成率密度的贡献,以及极高红移Lyα发射线星系对宇宙再电离时期的限制等方面的研究进展.     

场星系的旋转矢量分布和内禀扁度

从北天亮星系星表严格挑选了220个场星系作为样本，我们运用Kolmogorow-Smimov检验法得出这些场星系旋转矢量分布是非各向同性的，并且其分布与星系的形态有关。本文还考虑了星系内禀扁度对场星系旋转矢量分布的影响。我们发现，当内禀扁度在0．2附近变化时并不影响上述的统计结论。     

困扰当代天体物理的若干未解之谜问题的探索与发现(二)

本文应用相对论性牛顿万有引力定律和非黎曼几何的传统力学分析方法，对当代天体物理中一系列根本性问题（1．恒星、星系生死循环演化的基本规律和内部结构；2．第一类黑洞的基本极限物理特性；3．大尺度天体层次结构演化的基本规律；4．总星系的结构——双饱和稳定临界黑洞——第二类黑洞；5．宇宙的结构；6．大爆炸标准宇宙模型的真伪性）作了较系统深入的探索研究，得到了一系列很有意义的新结果．