恒星及黑洞活动驱动的星系外流研究

随着观测的进步，数值计算能力的提高，当代的天体物理研究迈入了一个新纪元。在这个新纪元中，要很好地理解星系的形成和演化，要求我们充分认识反馈过程的物理细节，包括恒星的形成和演化，恒星际、星系际介质中能量及化学元素的循环，气体的动力学等等。本项目将利用目前最大的红移巡天样本- - SDSS- - 通过分析恒星际介质产生的MgII及NaI吸收双线，来探讨由恒星及黑洞活动驱动的外流性质（速度，吸收物质的光深，覆盖因子，线宽，吸收强度）对星系的几何及物理参数的依赖关系。该项研究一方面有利于我们理解外流的驱动机制及其产生的物理过程；另一方面可以为数值模拟以及半解析模型中反馈的引入提供观测依据。同时，借助于简单的理论模型，结合外流的几何结构，可以估计出星系中冷气体的柱密度，质量以及能量，进而理解星系的质量- - 金属丰度关系，重子物质的缺失，以及恒星际、星系际介质的化学增丰过程。

本项目以星系尺度的多相气体外流为研究对象，主要研究冷气体外流的性质，驱动机制，及其在星系演化过程中的作用。通过三年的时间，本项目基于主成份分析法，发展了一套从星系的光学光谱计算星系基本物理参数（包括质量，近期恒星形成历史，恒星速度弥散，消光等）的方法，相比于以前的从测光数据估计的星系参数，该方法一方面有利于打破年龄—金属丰度—尘埃消光的简并，另一方面，能够适用于更低信噪比的数据；基于用主成份分析法计算的星系物理参数，我们研究了活动星系核的射电活动对大质量星系近期恒星形成历史的影响，发现射电星系样本中，在过去的1Gyr中有近期恒星形成的星系的比例比其射电宁静控制样本低2－3 倍；我们通过拟合NaIλλ5890，5896Å的吸收线研究恒星形成星系中，星系尺度的冷气体外流的性质及其对星系基本物理参数的依赖。但是当我们将同样的方法应用到活动星系核寄主星系时，遇到了困难：当前的简单星族合成模型中没有考虑α元素的增丰，而活动星系核的寄主星系，其星族成份相对比较年老，要分离金属吸收线中恒星大气和恒星际气体的贡献，必须借助于α元素增丰的模型。因此，申请者转而利用［OIII］λ5007Å发射线研究黑洞驱动的外流的性质。三年间，共发表APJ／MNRAS／AJ／A&A论文共11篇，其中申请者第一作者的论文2篇。他引总次数超过200。培养硕士生博士生各一名。