SDSS中場“星系對”性質(zhì)的研究.pdf

1、星系間的相互作用及并合在星系的演化過程中起著十分重要的作用。數(shù)值模擬實驗表明，星系與星系之間的相互作用會對星系內(nèi)部的恒星及氣體產(chǎn)生強烈的擾動，進而對星系的光度、顏色、形態(tài)、金屬豐度及內(nèi)部恒星形成活動產(chǎn)生重要影響。一般來說，相互作用“星系對”比場星系具有更強的恒星形成，顏色上偏藍，形態(tài)上更趨于不規(guī)則。大量的統(tǒng)計研究結(jié)果也支持類似的觀點。然而由于觀測條件及數(shù)據(jù)的限制，不同的研究工作在“星系對”統(tǒng)計樣本的選取及統(tǒng)計方法的采用上具有顯著的差異，

2、因而得到的統(tǒng)計研究結(jié)果也往往不完全一致。
　　 本文基于Allam(2004)的工作，從SDSS DR2的測光數(shù)據(jù)庫中證認出一個大的高質(zhì)量的相互作用“星系對”樣本，其中包含8792對孤立的相互作用“星系對”。這些“星系對”具有投影間距小，周圍沒有其他干擾星系等特點。這些特點對研究相互作用對星系性質(zhì)的影響十分重要。此外，本文通過收集該樣本星系的各種測光數(shù)據(jù)及光譜數(shù)據(jù)，進一步建立了一個包含測光資料及光譜資料的更完善的星系樣本，其中包

3、含了2779個相互作用星系。這部分星系是本文用來做統(tǒng)計研究的主要星系樣本，簡稱為光譜樣本(SGS)。為了與正常場星系進行對比，我們還依據(jù)相互作用星系光譜樣本(SGS)的紅移分布，光度分布和聚集度參數(shù)分布，從SDSS DR7中隨機挑選出了場星系樣本，建立了對照星系樣本(CGS)。通過對這兩個樣本(SGS和CGS)的比較，發(fā)現(xiàn)SGS與CGS在以下幾個方面具有顯著差異:
　　 1) g-r顏色分布的差異。如果把星系的g-r顏色粗略分為

4、三個層次，藍、紅及中間顏色，則與場星系樣本(CGS)相比，相互作用星系樣本(SGS)具有更高比例的藍星系及紅星系。具有更多藍星系的原因通常歸結(jié)為相互作用所觸發(fā)的恒星形成所致。而對于SGS中存在更高比例的紅星系的原因，人們沒有統(tǒng)一的看法。通常認為，星系環(huán)境是造成這一現(xiàn)象的重要因素。因為相對場星系來說，相互作用星系一般處于高密度的星系環(huán)境中，根據(jù)環(huán)境與顏色的關(guān)系，這類星系顏色要偏紅。然而，本文的SGS星系都是孤立的“星系對”，故環(huán)境應(yīng)該不是

5、造成這種差異的主要因素。通過本文的研究，我們認為SDSS對緊密“星系對”的低精度測光可能是原因之一。
　　 2)星系中心(fiber)顏色及整體(Petrosian)顏色的差異。通過對SGS及CGS樣本中星系的fiber顏色及Petrosian顏色進行分析，我們發(fā)現(xiàn)，相互作用星系的恒星形成具有向星系中心聚集的跡象，這一結(jié)論與大部分相互作用星系的數(shù)值模擬結(jié)果一致。
　　 3)光度（質(zhì)量）-金屬豐度關(guān)系的差異。研究表明，與場

6、星系樣本(CGS)相比，相互作用星系樣本(SGS)在光度/質(zhì)量—金屬度關(guān)系曲線上存在明顯的offset（偏低），我們認為這是由于相互作用引發(fā)氣體向星系中心下落進而稀釋星系中心的金屬豐度引起。
　　 最后，我們還利用本文所建立相互作用星系樣本，對Faber等在2007年提出的幾種星系演化（從藍云到紅序）的途徑mix quenching、 early quenching及l(fā)ate quenching進行了分析，我們認為mix que