银河系卫星星系搜寻和物理性质研究进展

近十几年来,银河系卫星星系搜寻取得了重要进展。截至2021年,已发现卫星星系60余个,并且该数目随着下一代图像巡天的开展还将继续增加。全面普查卫星星系族群不仅对准确刻画近邻宇宙结构具有重要意义,还能用来检验星系形成模型和暗物质性质。卫星星系作为星系族群的重要组成部分,对其物理性质的研究也是理解星系形成与演化不可或缺的一环。首先介绍了近十几年来卫星星系的搜寻进展,对卫星星系物理性质做了总结,最后展望下一代巡天对该领域带来的机遇。

星系中恒星形成率指针的比较研究

利用赫歇尔空间望远镜的H-ATLAS(Herschel Astrophysical Terahertz Large Area Survey)SDP(Science Demonstration Phase)天区从紫外到亚毫米波段数据,结合星族合成方法和尘埃模型,计算了星系的红外总光度.在此基础上,分别针对强恒星形成星系和弱恒星形成星系,研究了利用紫外光度、红外光度和Hα谱线计算得到的恒星形成率(Star Formation Rate,SFR)的差异以及导致差异的内在物理起因.发现对于恒星形成活动强的星系,这3种恒星形成率指针给出的结果基本一致,弥散较小、只是在高恒星形成率端,利用紫外光度算得的恒星形成率比利用Hα谱线流量算得的恒星形成率略微偏小;而在低恒星形成率端,紫外光度指针偏大于Hα谱线指针;红外光度指针与Hα谱线指针在两端无明显偏差.对弱恒星形成星系,紫外光度、Hα谱线和红外光度3种恒星形成率指针存在明显的差异,且弥散较大.利用紫外光度和Hα谱线计算得到的恒星形成率的弥散和系统偏差随着星系年龄、质量的增加而增大.系统偏差增大的主要原因是利用紫外连续谱斜率β定标恒星形成活动较弱星系的消光时,高估了这些星系的紫外消光,使得消光改正后的紫外光度偏大.另外,MPA/JHU(Max Planck Institute for Astrophysics/Johns Hopkins University)数据库中弱恒星形成星系的恒星形成率SFR(Hα)比真实值偏低.

E+A星系的研究进展

E+A星系的光谱具有很强的巴耳末吸收线,缺乏与恒星形成相关的发射线,将典型的椭圆星系(E)和A型恒星的光谱进行线性组合就能够拟合出这类星系的光谱。它们的颜色、形态、星族年龄等参数介于典型的早型和晚型星系之间。E+A星系近期经历了星暴活动,在星系演化进程中,它们处于晚型到早型的过渡阶段,可能在演变过程中扮演着重要角色。介绍了E+A星系的基本观测特征,并讨论了它们的形成机制、演化去向、所处的环境以及它们与AGN的关系。

星系群HCG 95中的星系群内光观测研究

星系团/群内光(ICL(Intra-Cluster Light)/IGL(Intra-Group Light))可以用来研究星系群和星系团的动力学演化.Hickson致密星系群密度高并且速度弥散低,其致密的环境可以用来研究星系并合和相互作用星系的性质,是研究IGL理想场所之一.利用中国近地天体巡天望远镜(Chinese Near Object Survey Telescope,CNEOST)的观测,获得了星系群HCG 95的g波段和r波段深度成像数据.采用模型拟合方法来测量HCG 95星系群中的IGL光度,并计算了IGL的光度占星系群总光度的比例f_(IGL),在g和r波段的结果分别为3.55%±0.38%和3.78%±0.59%.此外,利用常规的表面亮度阈值截取方法,在g和r波段的结果分别为1.9%-10%和1.5%-10%,与前述结果一致.估算的IGL颜色(g-r=0.78±0.37)与星系群中的HCG 95A和HCG 95C星系的颜色(g-r=0.82-0.85)一致,属于年老星族,表明HCG 95星系群中的IGL可能来自HCG 95A和HCG 95C相互作用剥离出来的物质,也有可能来自近期的吸积.最后,结合其他星系群测量的结果,发现f_(IGL)和其对应的星系群总质量没有关系,但与星系群演化(即早型星系的数目)有关.