赫歇尔空间望远镜时代下星系中（亚）毫米波谱线发射的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈培彬
|
| 答辩日期 | 2021-07-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 赵应和 |
| 关键词 | 星系的形成与演化 (亚)毫米波谱线 星系介质 恒星形成 分子气体 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 其他题名 | The Study on (Sub)millimeter Lines in Galaxies during the Herschel Space Observatory Period |
| 英文摘要 | 星系研究的一个重要问题便是星系中的恒星形成，而恒星形成又是贯穿宇宙历史中各个尺度上天体起源与演化的一个基本过程，是当今观测天文及理论研究的前沿之一。了解恒星形成的瞬时水平(如恒星形成率)，不仅可以揭示星际介质的状态，而且可以揭示星系的演化及其形成过程。所以对星系中恒星形成率与形成恒星的气体间关系的正确理解，是研究与恒星形成过程相关的过程及规律的关键，也是进一步研究高红移星系甚至第一代星系中与恒星形成有关的天体物理过程的基础。目前，恒星形成率已经通过连续谱或者发射谱线在一个很广的波长范围中测量出来。然而，随着越来越多的高红移星系被探测到，常用的光学或者红外连续谱发射很难应用到高红移星系中，因为：(1) 这些谱线红移到了地面设备难以探测的波段；(2) 很难或者需要耗费很大的代价才能获得完整的红外连续谱。因此，必须寻找可以替代的方法。天体物理环境中，(亚) 毫米波段观测包含了大量可探测的谱线发射，例如简单分子(如CO、H2O 等) 的转动发射以及原子(如C、O 等) 和离子(如C+、N+ 等) 的基态精细结构跃迁。这些谱线是星际介质的重要冷却剂，可以研究气体的物理性质和化学组成以及气体发射的能量来源。因此，在此波段进行的研究不但对理解近邻星系中星际介质的物理性质有重要意义，还可以为研究高红移星系提供重要的参照对比，并且能为我们理解星系的形成和演化提供关键信息。然而，该波段谱线只有部分能够通过地基设备探测，其大部分只能利用空间望远镜在近邻星系中探测到，但是对于高红移星系而言它们已经红移到了地面设备可以探测的窗口。幸运地是，随着赫歇尔以及地面大型(亚) 毫米波望远镜的使用，使得我们可以通过星系(亚) 毫米波谱线来进行相关的工作。此波段中原子和离子的基态精细结构跃迁，基本不受尘埃消光的影响。同时，它们的自吸收通常都很弱（即光学薄），发射的光子基本都能逃离所在的气体云。另外，因为这些谱线所需要的激发能量都在几百K 以内，所以它们很容易与电子、氢原子以及氢分子发生碰撞激发过程，使得它们成为多种状态星际介质的重要冷却剂，以及气体云物理环境的极佳探针。随着越来越多的其他原子或离子的精细结构跃迁被探测到，对这些谱线的联合观测提供了关于星际介质中原子和电离气体物理性质的关键诊断(如紫外辐射场的硬度、气体的温度密度和质量以及金属丰度)。本文首先简单总结并比较了利用（亚）毫米波谱线测量星系恒星形成率的方法，和它们的优缺点，以及利用此波段谱线来示踪两种恒星形成模式。而后，文章综述了星系中分子气体质量的测量方法。接着基于多条CO谱线（CO谱线能量分布以及中阶CO谱线与红外连续谱的比值）以及其他谱线的研究，介绍了如何利用（亚）毫米波段谱线诊断星系中主导谱线激发的能量来源。最后，介绍了我们利用（亚）毫米波谱线对目标源-NGC 1266进行的工作（能源诊断以及恒星形成率的定标）以及主要的结果。 |
| 学科主题 | 天文学 ; 星系与宇宙学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 0 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25487]  |
| 专题 | 云南天文台_丽江天文观测站（南方基地） |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈培彬. 赫歇尔空间望远镜时代下星系中（亚）毫米波谱线发射的研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。