近邻星系的光学和红外性质

With the successful launch and observation of several infrared space telescopes (such as Spitzer, WISE and AKARI) during the last decade, there are a lot of observational infrared images for nearby galaxies, and the understanding of dust physical properties has been improved significantly. This project will use Sloan Digital Sky Survey, UKIDSS, WISE and Akari infrared data to construct a large sample of nearby galaxies. We will compare different stellar population synthesis model to derive stellar mass and recent star formation history; use the infrared data to constrain dust's physical properties (such as dust mass and temperature); study the initial mass function (IMF) of star formation and dust obscuration; study the spectral energy distribution for different galaxies samples (such as different morphology, stellar mass, star foration histroy and environment). After understanding star formation and dust obscuration for nearby galaxies, we could provide observational results to constrain the theoretical model of galaxy formation and evolution.

近十年来多个红外空间望远镜(Spitzer、WISE和AKARI)的成功发射和巡天观测 ,提供了大量近邻星系红外波段的观测资料，为理解星系中尘埃的物理性质提供了很好的观测基础。本项研究将结合SDSS光学、UKIDSS近红外、WISE红外和AKARI中远红外巡天数据，构建一个光学到红外分布，并且各波段观测灵敏度相当的近邻星系大样本。基于该样本，我们将比较不同星族合成模型对星系的恒星质量及近期恒星形成历史的影响；通过运用红外波段的测光数据，更准确地限制近邻星系中尘埃的物理性质；研究恒星形成的初始质量函数（IMF）以及尘埃消光对星系物理参数的依赖；探讨不同星系形态、恒星质量和恒星形成历史以及星系环境下，近邻星系谱能量分布和尘埃物理性质的系统变化。通过对近邻星系的恒星形成和尘埃发射的全面理解,为星系形成演化理论模型提供有价值的观测限制。

星系的形成与演化是天体物理研究中的前沿课题，本项目主要研究了近邻星系的多波段（主要光学和红外波段）物理性质，在以下三个方面开展了系统性的工作，包括（1）近邻星系多波段物理性质的研究；（2）近邻星系冷气体和尘埃物理性质的研究；以及（3）利用类星体光谱研究宇宙中的吸收线系统。我们从大量近邻星系的颜色-星等分布中发现存在两类性质完全不同的绿谷星系，可能示踪了两条不同的从蓝星系到红星系演化途径；通过对近邻透镜状（S0）星系恒星形成的研究，我们发现了在近邻的星系中同样存在恒星形成的downsizing效应，同时我们还进一步地研究了S0星系活动性与环境之间的关系；通过分析椭圆星系的多波段光学图像，发现绝大多数的椭圆星系可以用三成分的测光模型拟合，不同成分在结构上的差别对椭圆星系具体形成过程有很好的限制作用。同时作为合作者，本项目主持人还参加了利用Herschel空间望远镜以及IRAM30米亚毫米波望远镜研究极贫金属星系中的恒星形成以及极贫金属星系中的分子气体，这两项研究成果分别发布在Nature和Nature Comm上。在本项目执行期间，发表27篇国际天文一流SCI论文，论文引用大约120篇次。