《邻近星系中的热气体》由会员分享，可在线阅读，更多相关《邻近星系中的热气体（165页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、D i s s e r t a t i o nf o rD o c t o r a lo fS c i e n c eH o tG a sinN e a r b yG a l a x i e sL iJi a n g - T a oS u p e r v i s e db yP r o f C h e nY a n g ；P r o f W a n gQ D a n i e lA s t r o p h y s i c sD e p a r t m e n to fA s t r o n o m y , N a n ji n gU n i v e r s i t yJ u n e ，2 0 1
2、 0毕业论文题目：邻近星系中的热气体天体物理专业2 0 0 7级博士生姓名：李江涛指导教师( 姓名、职称) ：陈阳教授；王青德教授摘要在许多邻近星系中，辐射软x 射线的热气体己经被观测到。进入2 l 世纪以后，得 益于新一代的x 射线望远镜强大的观测能力：我们已经能够分辨出邻近星系中的许多 亮x 射线点源，例如活动星系核和恒星级X 射线源( X 射线双星等等) 。在移除这些 亮X 射线点源之后，我们可以更好的研究邻近星系中弥漫X 射线辐射的性质，尤其是热 气体的性质。在这篇论文中，我将介绍我本人在博士生阶段所做的一些工作，包括对 于一些有代表性的单个星系和不同类型的星系样本的多波段观测和对其中
3、热气体的研 究。论文的结构如下：第l 章简略介绍与邻近星系中热气体的研究相关的一些基本科学问题( 第1 1 节) 。 我还将在第1 2 节中简单介绍不同类型的星系中关于热气体的一些为大家普遍接受的知识。第2 章主要介绍我对于晚型侧向盘星系的一些工作，这些工作集中研究星系热气体 晕的性质。在我们对于活动性较弱的侧向漩涡星系N G C5 7 7 5 的研究中( 第2 2 节) ，我 们发现其恒星形成区广泛分布于星系盘上，显著的不同于核心星暴星系。我们发现了 一些大尺度X 射线弥漫辐射结构，很可能产生于以前的核心星暴活动。星系晕中的热气 体x 射线光谱无法很好的用单一温度的热等离子体光谱拟合，说明晕
4、中的热气体具有复 杂的热力学结构。我们还发现了星系晕中的热气体光度和星系盘上的恒星形成强度的 相关，这种相关性在活动性较弱的盘恒星形成星系中和活动性较强的核区星暴星系中 是一致的，反映了恒星形成产生热气体的效率对于不同的恒星形成强度是一致的。在 我们对于一个侧向盘星系样本的工作中( 第2 3 节) ，我们进一步研究了一些与星系热 气体晕相关的问题。在晚型星系中，星系晕中的热气体来自于盘上的恒星形成活动， 而在早型星系中，热气体则来自于I a 型超新星的反馈。星系的弥漫x 射线辐射形态，以 及星系中热气体的物理和化学性质被证明和星系的其他一些性质相关，例如星系的哈 勃类型，恒星质量和恒星形成率等
5、等。在第3 章中，我们集中讨论透镜状星系中热气体的性质。这种星系位于哈勃音叉图 的交点上，在星系的形态演化中起着重要的作用。在第3 2 节中，我们首先研究侧向透 镜状星系N G C5 8 6 6 。在这个星系的高分辨率的光学图像上，我们发现了许多吸收形成 的垂直于盘的纤维状结构。这些结构被进一步证明是盘上冷气体的外流，而驱动这些 外流的仅仅是单个超新星，而非恒星形成区。在这个星系的弥漫x 射线光谱中，我们 还探测到了铁L 壳层的多重发射线，进而推断出铁元素的超太阳丰度。据我们所知， 这是目前唯一一个探测到明显的铁元素超太阳丰度的早型星系。在第3 3 节中，我们 进一步讨论了一个透镜状场星系样本
6、中热气体的性质，希望研究一些内部过程对于这 类特殊星系演化的影响。我们讨论了热气体的性质，能量分配，加热机制，动力学状态，熵，以及气体损失对于恒星形成的抑制和透镜状星系形态演化的影响。在第3 2 6 ， 第3 2 7 和第3 4 节中，我还将介绍我们在这一领域提交的一些X 射线空间望远镜的观测 申请计划。在第4 章中，基于前人和我们自己的研究，我将总结对于邻近星系中的热气体的 一些重要的研究成果( 第4 1 节) 。在第4 2 节中，基于未来十几年中将要发射的下一 代x 射线空间望远镜，我还将对邻近星系中热气体的研究做出展望。T H E S I S ：H o tG a si nN e a r
7、b yG a l a x i e sS P E I A L I A T I O N ：A s t r o p h y s i c sP O S T G R A D U A T E ：L iJ i a n g T a oM E N T O R ：P r o f C h e nY a n g ；P r o f W a n gQ D a n i e lA b s t r a c tS o f tX - r a ye m i t t i n gh o tg a sh a sb e e nd i s c o v e r e di nm a n yn e a r b yg a l a x i e s I
8、nt h en e wc e n t u r y ，b a s e do nt h em u c hi m p r o v e dc a p a b i l i t yo ft h eX r a ys p a c em i s s i o n s ，b r i g h tp o i n t l i k eX r a ys o u r c e ss u c ha sA G Na n ds t e l l a rX r a ys o u r c e si ns e v e r a ln e a r b yg a l a x i e sh a sb e e nd e t e c t e dt Oal
9、 o wl i m i ta n dc l e a n l yr e m o v e d W ec o u l dt h e no b t a i nt h et r u l yd i f f u s eX r a ye m i s s i o nf r o mt h eh o tg a s I nt h i st h e s i s ，Ip r e s e n tm yw o r k sd u r i n gt h eP H Ds t a g eo ns e v e r a lr e p r e s e n t a t i v ei n d i v i d u a l sa sw e l l
10、a ss a m p l e sf o rs o m es p e c i a lt y p e so fn e a r b yg a l a x i e s T h et h e s i si so r g a n i z e da s ：C h a p t e r1g i v e sab r i e fi n t r o d u c t i o no nt h em o s ti m p o r t a n ts c i e n t i f i cp r o b l e m sr e l a t e dt ot h es t u d yo fh o tg a si nn e a r b y
11、g a l a x i e s ( 1 1 ) O u rw i d e l ya c c e p t e dk n o w l e d g eo nh o tg a si nd i f f e r e n tt y p e so fg a l a x i e sw i l la l s ob eb r i e f l yi n t r o d u c e d ( 1 2 ) C h a p t e r2p r e s e n t sm yw o r k so nt h eh o tg a s e o u sh a l o si ne d g e o nd i s kg a l a x i e
12、 s I nt h en o r m a ld i s k w i d es t a rf o r m i n gg a l a x yN G C5 7 7 5 ( 2 2 ) ，w ed i s c o v e rs e v e r a ll a r g es c a l ef e a t u r e sp r o b a b l yr e l a t e dt ot h ep a s tn u c l e a rs t a r b u r s t s e n t e db yas i n g l e - t e m p e r a t u r et h e r m a lp l a s m
13、 aT h ee x t r a p l a n a rh o tg a sc a n n o tb ew e l lr e p r e m o d e l W ea l s of i n dac o r r e l a t i o nb e t w e e nt h ee x t r a p l a n a rh o tg a sl u m i n o s i t ya n dt h ed i s ks t a rf o r m a t i o ni n t e n s i t y ，w h i c hI Sc o n s i s t e n tw i t ht h o s en u c l
14、 e a rs t a r b u r s tg a l a x i e s I nas a m p l eo fe d g e o nn o r m a ld i s kg a l a x i e s ( 5 2 3 ) ，w ef u r t h e ri n v e s t i g a t es o m ei m p o r t a n tp r o b l e m sr e l a t e dt ot h eh o tg a s e o u sh a l o T h eh o th a l og a si sp r o v e dt ob ep r o d u c e db yd i
15、s ks t a rf o r m a t i o ni nl a t e t y p eg a l a x i e sa n dT y p eI aS Nf e e d b a c ki ne a r l y t y p eg a l a x i e s T h ed i f f u s es o f tX r a ym o r p h o l o g ya n dt h eh o tg a sp h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e sa r eo b s e r v e dt ov a r yi ng a l a x i e
16、 sw i t hd i f f e r e n tH u b b l et y p e ，s t e l l a rm a s sa n ds t a r f c l r m a t i o nr a t ee t c I nC h a p t e r3 。w ec o n c e n t r a t eo nS Og a l a x i e s w h i c hl i v ea tt h ei n t e r s e c t i o no ft h eH u b b l et u n i n gf o r k a n dp l a ya ni m p o r t a n tr o l e i ng a l a x ym o r p h o l o g i c a le v o l u t i o n W ef i r s ts t u d yat y p i c a le d g e o nS Og a l a x yN G C5 8 6 6w i t
