活跃星系核的模型研究

活跃星系核是中央核区活动性很强的一种银河系外星系核心.活跃星系核是20世纪90年代至今天文学界最活跃和最热门的研究领域之一,因此,对于这种天体现象有很多东西已被科学家们达成了共识,也有很多未知的东西并没有被科学家们搞清楚.所以,这是一门十分前沿却比较困难的学科.本文的目的是为了以较容易于理解的方式来帮助天体物理学初学者以及天体爱好者来初步认识活跃星系核这一前沿的天体现象.本文简要概述了几种较为常见的活跃星系核模型,并介绍了活跃星系核的标准模型、统一模型以及活跃星系核中最重要的黑洞.     

双城记——星系并合和星系对

在重子世界中,星系是宇宙构成的砖块,但是星系在宇宙中的分布却不是随机的。在大尺度上,星系的分布是网状的;在小尺度上,星系往往也会成对存在,比如本地星系群中的银河系和仙女座大星云。星系对最终会发生并合,而这个并合过程是星系增长的主要途径之一。对星系对进行的观测研究能够帮助人们理解星系的相互作用和增长过程。文章重点介绍了现代星系巡天中对星系对进行的观测,特别是中国的重大科学工程郭守敬望远镜在其中所发挥的作用。     

邮票上的物理学史(68)--宇宙学

同星系天文学方面的工作相比 ,哈勃更重要的贡献是关于红移 -距离关系的哈勃定律的发现 (图1,圣文森特所属格林纳丁斯 2 0 0 0年 ,2 0世纪重大事件 ,邮票下方的英文是“192 9:哈勃和膨胀的宇宙”) .星系光谱的频移是美国天文学家斯里弗 (V .Slipher)发现的 ,他发现了绝大部分红移和个别同我们距离近的蓝移 .对光谱频移现象最现成的解释是多普勒效应 :红移表示星系离我们而去 .星系的这种退行并不是以我们为中心 ,而是整个宇宙的膨胀 ,如同一个膨胀气球的表面上的各点 ,每一点都相对于其他点退行 .个别星系的谱线蓝移表示离我们距离近的一些星团或星系的本动超过了膨胀运动 .192 9年 ,哈勃利用美国哈佛大学女天文学家勒维特 (H .S .Leavitt)发现的造父变星的周光关系确定星系的距离 ,发现了星系光谱的红移与星系离我们的距离成正比关系 .当时他掌握的资料只有 33个近距离星系的数据 ,距离测量也不准确 ,数据分布非常弥散 ,离拟合的直线很远 .但是后继研究却证明了上面的关系是正确的 .两年后 ,1931年 ,哈勃积累了更多的更远的星系的数据 ,发现这个关系仍然成立 ,而且拟合的质量好多...     

星系相撞之时

在与许多小星系的碰撞过程中,大星系往往会借此机会进一步发展壮大,位于星系中心的超大质量黑洞在相遇后会相互围绕对方盘旋,形成双星系系统。在没有外力阻碍时,它们将继续相互盘旋至少数百万年。然而每个大星系核心都有一个黑洞,所以其他天体物理学过程必定使这对黑洞更快地融为一体。图1模拟的星系相撞、结合过程(1Gyr=10亿年)图2迈尔(L.Mayer)等人的流体力学模拟(图1)表明,正在结合的星系中的气体使黑洞速度趋缓,以致它们捆绑在一起的时间只有100万年。模拟中,内有双黑洞系统的富含气体的星系,由最近结合的两个螺旋星系组成,两个黑洞的…     

碰撞中的星系

澳大利亚英-澳天文台的D.F.Malin 和D.Carter于1980年在南天的NGC 1344等五个椭圆星系的周围,拍摄到了与星系同心的巨大椭球形外壳的象.现在已知有11%的椭圆星系具有这样的外壳,但旋涡星系没有.这种外壳多达20层,但各层多是椭球的弧片,而且顺着星系的长轴方向在星系两侧相间地排列,例如第1,3,5…层外壳在星系以东,2,4,6…层外壳在星系以西,最外的一层离星系中心远达星系半径的30倍.从壳的颜色,天文学家判定它们是由恒星组成的:从星系中的星或活动核喷出的气体,在星系际空间急骤冷却凝聚成恒星,成排的星显示出亮椭圆形狭弧壳.但这个外壳…     

搜索暗物质

本文前半部分举例说明探测暗星系、星系中的暗物质和暗星,后半部分介绍国际天文界搜索弱相互作用大质量粒子(WIMP)的现状.     

怎样发现暗星系

正由于巨大质量造成的光线扭曲效应,天文学家辨认出一个主要由暗物质构成的矮星系,该星系属于一个距地球40亿光年的较大星团。该星系介于地球与另一个命名为SPD.81的更遥远星系(距离我们120亿光年)之间,遥远星系发出的无线电波在经过地球与其之间的星团时被扭曲成一个环,这就是"引力透镜"(gravitational lensing)效应。环的大小和形状有助于天文学家测量介于其间的星系的质量,大约相当于1万亿个太阳。研究者说,由于环的大小和形状不能与单个星系     

看到了最遥远的星系

最近,来自法国巴黎天文台的M.D.Lehnert等通过反复的光谱观察,确认了一个迄今为止最遥远的星系.这个星系位于所谓哈勃超深场(Hubble ultra deep field)天区,与地球的距离大于40亿秒差距(1秒差距=3.26光年),而红移z=8.56.这一发现打破了先前对γ射线暴(gamma-ray burst)观察所保持的z=8.2的高红移记录.值     

邮票上的物理学史(67)--天体物理学:星云和星系

比恒星更高的天体层次是星系.我们怎么知道有星系这个层次存在呢?我们自己属于哪个星系?     

探测遥远星系

 探测遥远星系的重要意义至少有下列3点:探究宇宙的形状、检验宇宙学模型的正确程度和积累有关星系形成和演化的知识。1961年,美国天文学家桑德奇(AllanSandage)提出用星系团中最亮的星系做“标准烛光”来延伸哈勃(EdwinHubble)开创的更远星系距离的测定。     

找寻暗物质的最新进展——丁肇中主持的AMS项目首批研究成果

1暗物质存在的发现1937年,天文学家弗·扎维奇(F.Zwick)发现,大型星系团中的星系的运动速度,远远超出星系团核心物质形成的结果,这表明除了人类已知的星系团核心物质对该星系的引力外,还存在其他物质的     

一种基于非线性降维求正常星系红移的新方法

提出了一种确定正常星系红移的有效方法,该方法分为以下3个步骤:(1)利用四阶小波系数作为正常星系的特征表示,它能较好地反映吸收线、跳变点和吸收带的信息;(2)利用非线性降维方法LLE(locally linear embedding)将特征数据映射到三维空间中一维流形;(3)由一维流形上的红移分布数据,根据最近邻方法得到正常星系的红移值.实验表明,文中所给的方法较文献中通常使用的PCA方法对于红移的确定具有更高的精度.     

光泵亚毫米波激光的理论模型及计算方法(Ⅰ)——半经典密度矩阵理论

该作者曾对光泵亚毫米波激光作过系统深入地的研究。重点论述在小型光泵亚毫米波激光的理论研究中所应用的量子系统的半经典密度矩阵理论。     

光泵亚毫米波激光的理论模型及计算方法(Ⅰ)

该作者曾对光泵亚毫米波激光作过系统深入地的研究。重点论述在小型光泵亚毫米波激光的理论研究中所应用的量子系统的半经典密度矩阵理论。     

超亮红外星系

著名天文学家 Halon Arp 1966年编制的奇异星系图集中有一个 14星等(可见光)的星系 Arp 220,其光学象显示为两个刚好接触的卵形核,每个核的大小为15rad·s,连同包围着它们的稀薄物质,总宽度达到50 rad·s左右.从其谱线红移测定其距离为 3亿光年,由此推知它相当于一个直径为7万光年的典型星系.天文学家感到极大兴趣的是 1984年 B.T.Soifer及其同事们在分析红外天文卫星(IRAS)[1]搜集的数据时,惊奇地发现它是最靠近我们的一颗“极亮”的河外红外源,其输出总能量的99%都在红外波段,由此推知其总光度达到2×1012L　1)(一般星系最大光度为10…     

基于铌超导隧道结的亚毫米波直接检测器

基于铌(Nb)超导隧道结(STJ)的亚毫米波直接检测器可以达到宽频带响应,高灵敏度,适于组建大规模阵列的要求,满足亚毫米波段射电天文观测等应用领域的需求.本文设计了在650 GHz波段的约10%有效带宽的Nb STJ直接检测器,宽带耦合采用了分布式结阵列的方法,把多个同样尺寸的STJ用一根超导微带线串行连接.12个STJ在平面对数—周期天线的两翼组成2组6结阵列,构成一个检测器.通过对STJ阵列的详细分析,宽带所需要的N个谐振峰的结合需要N个短超导电感的双结通过N—1个长超导电感交替隔开.在液氦温度(4.2 K)下实际测量得到的检测器中心频率为655 GHz,带宽约50 GHz,直接检测的电流响应率约为1 A/W.     

沉寂黑洞的突然爆发

宇宙中有一大部分星系＂停泊＂在黑洞的近旁.有些是沉寂的,而另一些则持续地产生辐射.为了探测星系以及中心黑洞从沉寂到爆发的突变,     

暗物质的困境

 远在30年代,天文学家惠兹克已注意到,在星系团中,星系的绕行速度是如此之快,按理,它们无法稳定地呆在星系团中.他推测存在某种看不到的物质,提供了引力“胶质”.70年代,又发现银河系边缘的恒星运动速度,要比理论家预言的快得多,这也暗示着有大量的暗物质弥漫于星际空间.以后,对旋涡星系旋转情况所作的射电和光学观测表明,它们被暗物质晕所包围.分析了很多星系对和星系群的运动之后,人们确信,星系所含物质的总量,要比其可见的大得多.故天文学家断言,宇宙并不仅仅含有组成我们身体、地球和星星的那类通常物质.所谓通常物质,是指由重子(质子、中子等)组成的物质.而其他粒子,诸如电子,它们数量虽多,但对宇宙质量的贡献是很小的.     

精确测定大麦哲伦星系的距离

正精确测定我们附近星系或是遥远星系的距离,对于研究宇宙的膨胀速率以及暗能量都是十分重要的。在具体操作中,天文学家使用"距离阶梯递推"的方法,测量遥远星系的距离:首先测定近处天体的距离,以此为尺子,用以测定稍远天体的距离,以此类推,最终实现距离达几十亿光年的星系的测定。Pietrzyński在Nature周刊上发表文章,宣称已经对我们银河系的最近邻星系——大麦哲伦星系的距离做出了迄今为止最高精度(2.2%)的测定。长期以来,上述距离一直是"距离阶梯"逐级延伸过程中的一个瓶颈。     

LAMOST离群光谱J140242.45+092049.8特征分析

LAMOST巡天已获取超过100 000条星系光谱,为探索珍贵、稀有的天体从而完善现有科学理论提供了重要的数据条件。研究采用基于相关子空间的离群挖掘方法,从LAMOST DR3星系光谱数据中获得的离群数据挖掘结果中,针对呈现出多种稀有特征的光谱J140242.45+092049.8进行了深入分析。首先利用特征光谱线进行红移测量并交叉SDSS同源光谱提供的红移信息,测量并证认了该光谱的两套红移系统：吸收线系统z₁=0.020 95、发射线系统z₂=0.069 5。从整体上,通过交叉现有文献及SDSS图像特征,分析了该“吸收+发射”模式的双红移系统属于透镜星系的可能性,而红移间隔Δz=0.048远大于Keel指出的双星系具有物理关系的临界0.008,意味着该目标前景与背景星系之间只是视向重叠,即视向星系对,没有相互的物理作用;对于前景星系(吸收线系统),通过测量光谱中呈现的特殊的特征线强度,分析了属于E+A星系的可能性;对于背景星系(发射线系统)光谱中呈现的双峰特征,分析了该光谱来自双峰发射线星系的可能性;此外,初步分析了该光谱中背景星系发射线强度关系异常的原因。