星系螺旋结构的气体激波理论

本文用星际气体自引力星系激波来解释星系的螺旋结构、恒星的扰动引力场并非必要条件.我们首先证明,即使扰动引力场为零,也可以存在局部的星系激波解.这种解要求|ω_η0|>α,而且只要气体的密度反差比较大,就只能用激波解来解释螺旋结构.用叠代的方法求出了星际气体的自引力激波宏图.对一种特定的扰动引力场模拟气体自引力,可以在速度平面上定性分析激波解的特性.初始原星系盘中的物质分布不均匀性,通过缠卷过程、不稳定性增长和波动叠加.可以发展成星系激波宏图.这样,对星系激波的起源,演化和维持给出一个完整的图象.利用这个图象,可以解释星系螺旋结构的大量观测结果和分类特性.     

共转圈上星系密度波的“隧道效应”及Waser机制的开关特性

本文处理了在星系动力学中提出的一类非线性复特征值问题.求得了一致有效渐近解及量子化条件,分析了波在共转圈附近的传播特性,从而阐明了密度波在共转圈势垒中的“隧道效应”以及Waser机制的一种“开关特性”,这些物理特性在星系螺旋结构的动力学理论中具有十分重要的意义.     

星系螺旋结构起源和维持的气体理论

本文计算了自引力星际气体二维不定常运动的完整方程组,研究了原始星系气体坍缩成盘时物质分布的不规则性演化形成星系激波的过程。还计算和讨论了星际气体目引力星系激波的定常解的性质.由此,给出了星系螺旋结构演化过程的一种可能图象.这种星系螺旋结构的气体理论并不借助于恒星的扰动引力场,而可以解释螺旋结构的起源和演化.利用这种概念,还可以解释盘状星系的大量观测和演化的特征.     

70个南天旋涡星系等值厚度的测定

利用彭秋和提出的方法以及分析星系的旋涡图样 ,得到 70个南天旋涡星系的等值厚度 ,这些星系的图象是从北京天文台兴隆观测站Palomar天图数字光盘 (theDigitizedSkySurvey)中读出的 .为了得到星系的最佳倾角 (星系平面与天球切平面之间的夹角 ) ,把用最小二乘法拟合得到的对数螺线画在星系图象上与旋臂进行比对 ,反复调节星系的倾角 ,使拟合得到的对数螺线能很好地与旋臂吻合 ,从而得出星系的最佳倾角.     

旋涡星系的演化和旋臂结构

考虑到星系演化与旋臂结构间可能的相互影响,在本文中讨论了缓慢演化着的星系中的密度波理论,文中以轴对称不稳定基态代替通常的稳定基态,求出了在星系盘中旋涡状密度波列的色散关系、波作用守恒方程和波能量方程。本文着重阐明了以下几点:1.密度波与星盘的较差运动交换能量。2.从理论上可把导波和曳波区分开来,由星系演化的趋势、膨胀或收缩,确定星系中是曳波还是导波占优势。3.对于只能观测到曳行臂的星系,星系的演化特征是膨胀。4.对于银河系,在太阳附近的膨胀速度12公里/秒,演化时标10~9年。     

类星体和SeyfertⅠ型星系的Balmer减缩

本文收集了低红移类星体和Seyfert Ⅰ型星系的各Balmer线强度资料,在Cerenkov线辐射理论的框架下,比较了理论预言值和观测值,发现对有射电的类星体或Seyfert星系,它们的观测值都要比相应的射电宁静样本更靠近理论预言值。这表明,有射电的活动星系核,由于存在丰富的相对论电子,它们的Balmer线的Cerenkov线辐射特征更为明显。我们还讨论了存在于类星体和Seyfert星系中的尘埃红化问题,对Seyfert星系,其红化比类星体厉害,这表明它比类星体有更多的尘埃,这与目前一般的观点是相符的。     

不同光度星系的大尺度分布

本文在CfA红移巡天资料的基础上,对不同光度的星系进行空间两点相关函数的分析,并比较所得结果可以看到,不同光度星系的大尺度分布存在明显的差异。尽管其相关函数均以幂律形式表示,但其幂指数的绝对值,成团的幅度和成团的尺度均随光度的增加而增大。对不同光度星系大尺度分布的进一步研究,对宇宙中物质的分布和星系的起源和演化的研究都给出了新的限制。     

DE SITTER宇宙中的红移问题

本文在把宇宙看作de Sitter宇宙、星系作为粒子沿测地线作径向运动、星系之间没有引力相互作用的近似下,将谐和条件用于相对论性宇宙论中的星系运动。给出了标准坐标系、de Sitter坐标系和共动坐标系之间的坐标变换,及地球上的观测者观测到的远方退行星系所发出光的光强的Poynting矢量。在不同坐标系中Poynting矢量有不同的形式。作为一级近似,三种不同坐标系中的速度-距离关系是相同的,但对高级近似,它们则有区别,这种差别只能由天文观测来核实。在把退行星系中每一恒星看作一电偶极子的假定下所得到的速度-距离关系依赖于退行星系中恒星的数目,或者说依赖于退行星系中物质的质量。因此,照此分析宇宙中星系运动是各向同性的,但物质分布不一定均匀。     

Markarian 8星系的包层辐射

使用美国甚大天线阵(VLA).对Markarian 8星系进行了多频观测.多频VLA观测表明,Markarian 8星系有三个主要的射电子成份,它们浸在一个弥漫的星系包层中.包层的射电谱是陡的非热谱.本文根据VLA观测确定了包层的物理参量,并讨论了包层中相对论性电子的可能起因.本文估计了包层非热辐射所要求的超新星爆发率.     

十二圣斗士地球保卫战

1、十二星座紧急会议 距离地球20万光年的宇宙空间里，有个神秘的、和银河系一样美丽的星系——小麦哲化星系。无比璀璨的夜空中，小麦哲伦星系熠熠生辉。小麦哲伦星系里有个星纳思7号行星，     

旋涡星系厚度的测定

以对数螺旋密度扰动下的有限厚盘的Poisson方程严格解为基础,直接利用旋涡星系观测图样,拟合其旋臂的形态参数,并根据理论推求的办法,得出了NGC4814等32个旋涡星系厚度及其误差.     

红外星系分布中的超大尺度结构 *

用非归一对计数(unnormalizedpaircount)方法对IRAS星系红移巡天样本QDOT和IRAS暗源表选出的星系样本中星系的大尺度分布进行了分析 .特别着重于探讨是否存在超大尺度结构 .分析结果表明 ,统计上有意义的超大尺度结构的确存在于所有这些样本中 ,无论从三维和二维分析都能够探测到这些超大尺度结构 .所得到的典型尺度 .所得结果与Mo等人从星系和星系团样本以及类星体吸收线所得结果相符 ,也与Deng等人从类星体所得结果一致 .这又一次提供了宇宙超大尺度结构中存在典型尺度的证据 ,这种典型尺度的存在对现有的星系和结构形成模型提出了挑战 .     

Markarian 8在20cm波长上的射电性质

Markarian 8是一个块斑不规则星系(clumpy Irr.)。 我们使用“甚大天线阵”(VLA)在20cm波长上对该星系进行了观测。在20cm波长上,该星系的射电形态同光学形态相似。在20cm上的射电结构同6cm上的结构相似:三个主要块斑浸在弥漫的非热包层中。块斑的射电谱是平坦的,这同光学薄气体热谱相符合.这些块斑可能是些大质量的(10⁸M⊙)HII区,表明在该星系中有新近的大规模的恒星形成活动,即恒星形成爆发。     

在谐和条件下的相对论宇宙论(Ⅰ)

本文将谐和条件用于相对论宇宙论中的星系运动。对于有物质的宇宙,我们认为宇宙中物质在大尺度上的平均分布是均匀各向同性的,但在每一个小范围内,个别星系可具有或大或小的质量,每一星系按照运动方程运动,而运动方程是由对整个宇宙中所有物质的平均密度的引力场方程来确定。利用谐和条件可以导出各向同性的共动坐标系、Robertson-Walker坐标系和标准球坐标系之间的变换关系。     

扭曲气体盘的演化与星系薄盘的形成

本文研究扭曲的原星系盘的粘滞演化和盘中气体形成恒星的过程。结果表明,气体盘会在粘滞时间尺度上变成平展,而恒星形成也应在同一时间尺度上完成。这个结果可以用来比较完整地解释旋涡星系和透镜状星系中薄盘的基本观测特征。     

星系密度波的幅度与长期维持机理

许多盘状星系中观测到的旋涡结构,已为密度波理论成功地作了解释,还需要解决的主要问题是密度波图案的起源与长期维持的机理。本文从盘状星系气体动力学方程出发,通过二级渐近近似一致有效解,求出了密度波的幅度分布,从而建立了整个气体盘的密度波的模式,提供了密度波长期维持的一种机理。     

星系螺旋结构三维密度波的流体动力学理论——整体模式解及厚度效应

本文求解了有限厚星系盘密度波的传播方程,得出了一致有效渐近解及色散方程,在此基础上,我们分析了盘厚、旋臂倾角以及共转圈上其它物理参数对螺旋图象的影响.结果表明:在其它条件不变时,盘越厚,模式解的增长率越低.由此推出对比较厚的透镜状星系,椭圆星系不可能存在螺旋结构.     

恒星形成和星系密度波的维持机制

本文证明了恒星形成及其对星际气体的加热,能导致星系密度波模式的不稳定。这种不稳定性提供了激发并维持星系密度波的一种机制。我们采用Lin和Lau的气体动力学模型,但用有源的能量方程代替多方气体方程。在WKB近似下,对于单气盘模型以及双气盘模型都求得了色散关系,二者结果基本一致,振幅增长e倍的时间按数量级约为10~6/η年,只要星系中气体与恒星的密度之比η>10~(-3),就足以补偿Toomre所指出的波的耗散。此外,还确定了密度波整体解的量子条件。在小虚部近似下,给出了花样频率及增长率的具体表达式。     

共转圈的奇异性对盘状星系密度波的影响

在气体动力学的星系盘模型中,本文讨论了边际稳定性时共转圈奇异性对中性密度波的影响。结果表明,共转圈奇异性对波的色散关系的影响是全局性的。计算了与银河系相类似的星系模型。共转圈附近波的群速度与自由密度波的关系有很大差异,能够严重地改变密度波传播的能流迴路。除非特定星系模型严格不存在共转奇异性,共转点不会是双零转向点。     

IRAS星系大尺度分布的分维

本文对在F15(120°≤l≤180°,20°≤b≤40°)和NGW(0°≤l≤110°,60°≤b)选区,经 IRAS星系红移巡天所得样本选取了不同红外光度的体积限定的子样本进行分维分析。结果表明:红外星系在大子60 h₅₀^-1Mpc尺度上的分布仍然存在明显的结构;红外星系的分布形成多级分形结构。在一定尺度范围内有确定分维的分形结构。当尺度增加到某一转变尺度r_c后,分布由原来的分形结构转变到有另一分维数的分形结构。更大尺度上的分形结构的分维数大于较小尺度上的分维数。这与较小尺度上分布的主要特征为星系的成团而更大尺度上分布以空洞为主要特征是一致的;分析还表明转变尺度随星系内禀红外流量增加而增大。本文对这些结果的含义进行了初步探讨。