活动星系核中同步辐射的研究

目前,人们普遍认为在活动星系核中心区域存在很强的稳定的激波,电子被其加速就会在这个区域发生同步辐射。基于该模型求解电子和光子随时间和洛伦兹因子的变化方程,通过讨论电子及光子的能谱分布以了解活动星系核致密区域的同步辐射过程。     

相对论性电子在磁镜中的运动规律与特征

基于非相对论性电子在磁镜中的运动,通过估计电子的电磁辐射所带来的辐阻尼力的影响,对相对论性电子在磁镜中的运动进行修正,从而得到在磁镜中相对论性电子的运动规律,并讨论了磁镜中相对论性电子的运动特征.     

脉冲星相对论风流的湍动波加速机制

考虑由脉冲星磁偶极辐射产生的低应电磁波，它构成的湍动波压将加速等离子体，并通过磁极的磁力线散发到空间，形成脉冲星风。计算表明：当找到一个能与粒子产生共振的初始波能时，电子可被加速到γ≥１２，而构成相对论性风流。     

强朗缪尔湍动与太阳质子电子事件

在空间探测中,太阳质子事件都伴生非相对论性电子,却常有观测到电子流而无质子成分的纯电子事件.纯电子事件中,电子流量比通常电子事件低一个量级左右.荷电粒子会因为与强朗缪尔湍动的相互作用而得到加速,经过理论推导发现电子和质子能否得到加速与朗缪尔湍动强度有关.代入日冕活动区物理量的典型值,计算发现正是由于质子和电子的加速条件对朗缪尔湍动强度的要求不同而产生了上述现象.     

切仑柯夫线状发射及类星体光谱

类星体、赛佛特星系等高能天体常具有宽的,轮廓显著不对称的原子发射谱线,其短波边陡直而长波方向则平坦下降。根据谱线的这些基本特征及对类星体内部物理条件的考虑,指出这种线辐射可能产生于相对论电子的切仑柯夫效应。如果包层的氢密度达到N=5×10~(20)(厘米~(-3)),则切仑柯夫谱线宽度将大于60■。     

相对论性效应对元素化学性质的影响:论惰对效应的起因

近年来,快速电子计算机的问世已使过去无法问津的多电子原子相对论性量子力学计算得以进行。计算结果表明:随着原子序数的增大,相对论性效应对重原子(Z>30)化学性质的影响越来越重要。因此,有必要用这些计算结果来重新考察过去对元素若干化学性质的认识。本文试就无机化学中熟悉的惰对效应进行一些初步讨论。     

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。     

星系中的恒星形成活动的熄灭过程

宇宙平均恒星形成率密度在z～2达到峰值后持续下降,这意味着平均而言,星系中的恒星形成活动在逐渐减弱甚至"熄灭",这种减弱和熄灭的过程主导着过去上百亿年的星系演化历史,百亿年前占据主导地位的星爆星系在今天的宇宙中已不多见,而红星系的比例则上升为百亿年前的两倍有余.到底是哪些物理机制造成星系中恒星形成活动的熄灭?这些机制在不同的星系、环境以及宇宙时期所起的作用有何不同?这些是当前星系形成领域的关键科学问题,21世纪以来的大规模多波段图像和光谱巡天观测极大地促进了对这些问题的认识.本文试图对当前研究结果稍作总结,考虑到中央星系和卫星星系的显著区别,先对两类星系分别讨论,然后将二者综合起来,总结了导致恒星形成活动熄灭的三个主要物理过程:大质量暗物质晕中的Halo Quenching效应(下落气体激波加热、潮汐力和冲压导致的气体剥离)、棒状结构和次并合驱动的星系自演化(Morphology Quenching、活动星系核反馈)、以及中小质量星系的主并合(早型星系和经典核球的形成).需要强调的是,这种对现有观测现象的总结只能是经验性的和阶段性的,下一步既要从观测上继续深入研究(更大样本、更多波段、更高红移),以改进和完善观测结果,更重要的还要及时和充分地利用最新观测结果来检验和限制星系形成的物理模型(如半解析模型和流体动力学数值模拟).     

狭义相对论与元素的化学性质

本文第一部分讨论了类氢原子的Dirac处理方法概要,指出相对论处理方法所得的波函数ψ与几率密度|ψ|~2的图象中均不出现波节,从而解释了现行教材中不易向学生讲清的“电子如何由节面之一侧横过到另一侧”的问题。第二部分讨论了元素化学性质的相对论效应,指出S—轨道的相对论性收缩,d—和f—轨道的相对论性自治膨张以及自旋—轨道分裂是相对论效应的主要内容,利用这些效应能较好地说明在重元素和超重元素中的各种异常特性。     

低红移河外星系中性氢原子气体观测

我们回顾了近年来近邻宇宙星系中HI的研究进展,包括星系怎样吸积HI气体、HI在星系中的含量和分布、HI跟恒星形成率的关系以及环境对星系中HI的影响.近邻宇宙中仍然没有发现直接的证据支持HI吸积,说明这个过程很缓和.星系团、组尺度的环境以及局部星系密度环境对星系中HI含量有很明显的影响,然而我们仍不清楚实现这一过程的具体细节.不同星系内HI的分布具有很多共性,例如HI质量-直径关系,HI盘在光学盘外沿弯曲的普遍性,然而从宇宙学下的星系形成模型上理解这些共性仍然是个难题.在没有可探测的分子气体的低气体面密度区,HI与恒星形成活动有密切联系,表现在恒星形成覆盖面积比例和恒星形成面密度都与HI面密度相关.然而HI和恒星形成之间的联系怎样被激发以及被哪些物理条件约束仍然未明.相信接下来几年到几十年里,射电数据量的大爆炸会让一些未解之谜逐渐明朗.     

星系团Abell 2199的动力学子结构

近年来Sloan巡天的光谱观测使近邻富星系团Abell 2199的成员星系数目增加了近两倍.基于该星系团1.5 h-1Mpc范围内的366颗成员星系的位置和红移信息,对其动力学结构进行了分析.计算出中心cD星系的本动速度为(189±45)kms-1,说明cD星系在星系团完全维力化之前就形成了.从这些星系的空间分布和局域视向速度分布中,发现了三个明显的子团.这些子团的并合现象表明,星系团Abell 2199远未达到动力学平衡状态,从而支持了星系团形成的等级模型     

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.     

团星系和场星系的恒星形成性质

通过对团星系和场星系的聚度参数、特征恒星形成率、星系中包含的恒星质量、金属丰度等物理参量的比较,研究了处在不同引力环境中星系的恒星形成性质.研究表明,聚度高的星系主要居于星系团中,大部分低质量星系是场星系,星系的特征恒星形成率与恒星质量和金属丰度之间存在着显著的相关.另外,团星系和场星系在红移小于0.1的范围内仍表现出了明显的宇宙学演化效应.     

X射线和射电的暂现源

X射线和射电的暂现源可能是一个密近双星体系,子星A具有弱磁场,子星B为中子星。当子星A的物质抛射率大大增强时,子星B的吸积率也相应地大大增强而引起X射线耀;如果子星A同时抛出相对论性电子,它们在子星A的磁场中将产生同步加速辐射,因而同时出现射电耀。     

关于河外天体的红移分布与光度函数

在本文中,我们研究河外天体的红移分布和它们的光度函数之间的关系。得到了一个方程,式(3);和这个方程的一个分析解,式(5)。应用公式(5)和由[11]等得来的一组资料,计算出附近星系的光度函数。把我们的结果与[4]和[8]的结果进行比较后,简短地讨论了差异的可能原因。 对于星系空间分布不均匀的情况也给出初步讨论。     

射电星系射束的运动

本文从细长的无扭曲磁流体射束模式出发,导出描述射束在星系边界之内和星系际介质中运动的基本关系式,并用以讨论双源类、头尾源类等射电星系的运动特征和加速机制。认为各种各样的射电源形态的出现可能是存在横向风和次引力中心的结果。     

星系团Abell 2255的恒星形成性质

研究了星系团Abell 2255中184颗成员星系的恒星形成性质.通过对这些星系的形态分类,发现星系光谱在4×10-7m处的跃变程度对区分星系类型非常有效.该星系团中星系的恒星形成活动和星系所处的环境有关,并且不同形态的星系随投影距离的变化趋势遵循不同的规律.此外还确认了团星系的金属丰度与恒星质量之间的相关性,并推断星系团Abell 2255是在单个星系形成后,经过引力相互作用而形成的,这一结果支持了等级成团理论.     

高红移星系的结构与形态研究

本文主要介绍近年来利用哈勃空间望远镜第三代宽场相机的近红外成像对高红移星系结构形态的研究.对红移1-3区间内宁静星系的研究发现其结构较近邻等质量宁静星系更致密,且有很显著的随红移演化趋势.最近的观测证据建议高红移致密宁静星系可能遵循从内而外的演化图像,干子并合可能在其演化过程中扮演了很重要的角色.在红移z1,正常恒星形成星系的结构演化符合等级成团模型的预言.高红移星暴星系,包括极亮红外星系、尘埃遮蔽星系和亚毫米星系等,多数显示了并合的形态特征,表明主并合可能是触发高红移星暴星系中剧烈星爆活动的主要机制.对高红移活动星系核宿主星系结构形态的研究显示了不同的结果:中低光度X射线选活动星系核宿主星系与比较样本中的正常星系相比并不具有显著更高的并合比例;而高光度类星体宿主星系却具有很高的并合比例.该结果表明主并合可能只在高光度活动星系核的核活动触发过程中扮演主要角色.诸多观测事实表明星暴星系、致密恒星形成星系、类星体和致密宁静星系可能处于同一演化序列之上,是高红移大质量星系演化过程中的不同阶段.     

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.     

疏散星团：解锁银河系形成与演化之谜

<正>疏散星团的研究领域一直备受学术界青睐,人们对疏散星团的研究已经有超过百年的历史。其对于深刻理解星系演化、宇宙学和恒星形成等多个方面具有重要意义。这些星团内部的恒星不仅参与了星系结构的组建,同时也是宇宙中重子物质的重要构成成分。甚至,我们可以追溯到太阳系的形成,它也是在一个疏散星团内诞生的。