基于FAST观测研究不同演化阶段并合星系的HI谱线特征

Galaxy merging is one of the most important processes for galaxy formation and evolution. It affects the morphology of the gas and stars of galaxies. The asymmetry of the HI profile, a useful parameter for indicating galaxy interactions, will be enhanced in merging galaxies compared to normal galaxies. We propose to observe the HI line of 82 galaxies from the GOALS sample, which covers a wide range of evolutionary stages along the merger sequence, to study systematically their HI asymmetries. This project gives as a z~0 baseline to investigate the correlation between HI asymmetry and galaxy mergers, serving as a foundation for the interpretation of future extragalactic blind surveys using FAST.

星系并合是星系形成和演化过程中非常重要的一部分，星系与星系之间的并合活动会影响其中气体和恒星的分布。中性氢HI谱线的不对称性是星系相互作用研究的一个有效探针，与普通星系相比，HI谱线的不对称性会在并合星系中呈现出增强的现象。本课题拟利用FAST观测GOALS（Great Observatories All-Sky LIRG Survey）样本中82个星系的HI谱线，该样本涵盖了星系并合序列的各个演化阶段，能够系统地研究并合星系HI谱线的不对称性。通过此课题，我们期望得到红移z~0处星系并合活动与HI不对称性之间的相关性，并为未来FAST更大规模的河外星系HI巡天提供参考基础。

本项目的主要工作为河外中性氢的FAST望远镜观测和数据分析研究。开发了针对河外中性氢数据的数据处理程序和分析方法，使用最新的中性氢谱线轮廓算法、生长曲线等方法测量了多种河外源的中性氢性质和气体运动学参数。基于FAST中性氢数据和多波段数据，详细分析并首次发现了大质量并合星系和非并合星系谱线轮廓的差异不在非对称性而在中心聚集度，并通过对NGC4636近邻星系群的观测展示了FAST的高灵敏度，可以更好地研究星系团成员星系的中性氢气体损耗。项目负责人的相关研究成果在SCI期刊以第一作者发表了两篇论文，工作成果具有创新性和重要科学意义。