近邻星系的中远红外性质

由于近年来多个红外空间设备（ISO、Spitzer、AKARI）上天 ，人们对星系的总体中红外性质有了进一步的理解。尤其对于星系中与恒星形成相关的中远红外的尘埃发射性质有了更深的理解。但是对于极端条件下的星系中远红外性质还十分有限， 对于星系内部细致的研究还不够，对于远红外/亚毫米波的性质还很不确定。Herschel远红外/亚毫米波空间望远镜的上天、WISE中红外巡天得完成，再综合Spitzer、AKARI观测结果，使我们有机会更为全面的研究星系的红外性质。本项目期望利用以上设备(以Herschel远红外数据为主)的数据，建立样本研究近邻星系的远红外/亚毫米波性质和全红外能谱性质。从而对于近邻星系的尘埃发射特征、恒星形成区有全面理解，为星系形成演化过程提供最新的观测结果。此项目也是上一个刚刚结题基金的延续和扩展。

星系的红外辐射与其的恒星形成活动密切相关。而星系的恒星形成率是研究星系形成演化的重要参数。因而，利用红外波段获取星系的恒星形成率是近10年星系天体物理的热点和前沿。 我们最早利用Spitzer观测研究星系中红外24微米和8微米波段光度与星系的常用恒星形成率指标Hα光度和射电连续谱光度的关系，并据此首次给出了利用Spitzer的中红外光度计算星系恒星率的公式。但是由于Spitzer观测视场和寿命的限制，Spitzer的观测天区十分有限。我们及时研究了WISE中红外波段，建立了星系22微米/12微米光度与Hα光度的关系，并据此给出了利用WISE的22微米/12微米光度计算星系恒星形成率的公式。这一结果可以应用到WISE巡天的所有近邻星系中，具有广泛的应用价值。我们又研究了亚毫米波段与星系恒星形成率的关系，出单个Herschel亚毫米波段不能作为一个良好的恒星形成示踪。系统研究星系中远红外、亚毫米波的相关关系表明，星系24微米的辐射与70微米相似，主要来自于与恒星形成相关的暖尘埃。在远红外波段，随着波长的增长，暖尘埃的辐射所占的比例逐渐减弱，冷尘埃的比重增强，发现亚毫米波辐射与远红外辐射的差异性。而8微米的PAH辐射并不单纯的示踪暖尘埃，其与冷尘埃主导的远红外辐射存在有明显的相关性。因此使用单波段的中远红外辐射计算星系整体的红外光度及恒星形成率，有可能带来一定的误差。此外，我们还建立了星系中红外光度与星系恒星质量的观测；研究了棒旋星系的可能演化过程；发现了一批红外超星。