基于斯隆數(shù)字巡天的大樣本沃爾夫-拉葉星系研究.pdf

1、沃爾夫一拉葉(Wolf-Rayet，WR)星系是發(fā)射線星系的一個(gè)子類(lèi)。與普通的恒星形成星系所不同的是，在它們的積分光譜中可以探測(cè)到來(lái)自于大質(zhì)量的WR星的寬發(fā)射線。由于WR星的壽命非常短，它們的出現(xiàn)意味著這類(lèi)星系正在經(jīng)歷或者剛剛經(jīng)歷過(guò)劇烈的星暴過(guò)程。因此這類(lèi)星系非常適合用來(lái)研究星暴的早期階段、星暴的物理特性、高質(zhì)量端的初始質(zhì)量函數(shù)形式、以及星暴的觸發(fā)機(jī)制等問(wèn)題。而研究這些問(wèn)題，一個(gè)十分有效的途徑就是通過(guò)構(gòu)建一個(gè)WR星系的樣本，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)

2、方面的探討。由于在SDSS數(shù)據(jù)釋放之前，WR星系的樣本一是數(shù)目比較少，另外就是完備性、一致性比較差，以致子不能給出一個(gè)可信的結(jié)果。在本文中，利用SDSS數(shù)據(jù)可以比較好地彌補(bǔ)這些不足，并得出了一些有意義的結(jié)論。全文共分為五部分。 第一章首先介紹了WR星的一些基本性質(zhì)以及分類(lèi)方法等，然后著重介紹了WR星系的基本性質(zhì)以及觀測(cè)和理論方面的研究現(xiàn)狀，最后簡(jiǎn)單介紹了我們?cè)谶@方面取得的一些進(jìn)展。 第二章中，首先簡(jiǎn)單介紹了初始質(zhì)量函數(shù)的

3、研究現(xiàn)狀，然后著重介紹了基于SDSS DR3數(shù)據(jù)的WR星系樣本的選取、分析以及與理論模型相結(jié)合來(lái)研究初始質(zhì)量函數(shù)對(duì)金屬豐度的依賴(lài)性。該樣本共包含有174個(gè)WR星系，當(dāng)將觀測(cè)到的WR特征和Hβ發(fā)射線與理論模型相比較時(shí)，可以看到初始質(zhì)量函數(shù)對(duì)金屬豐度有一明顯的依賴(lài)性，即隨著金屬豐度的增大初始質(zhì)量函數(shù)開(kāi)始變陡。我們認(rèn)真地檢查了模型或者觀測(cè)量的測(cè)量上可能存在的系統(tǒng)誤差，結(jié)果表明這些效應(yīng)不會(huì)改變此結(jié)論。這種依賴(lài)性也曾在以前的研究中提到過(guò)，但由于本

4、文觀測(cè)數(shù)據(jù)在質(zhì)量以及數(shù)量上都有很大改觀，從而使得這種結(jié)論更為明確。 在第三章中，為了更好地理解WR星系獨(dú)特的性質(zhì)，同時(shí)也為以后研究WR星系的成團(tuán)性，我們將WR星系的樣本升級(jí)到SDSS DR4，這個(gè)新的樣本由866個(gè)WR星系組成，我們將它們的物理參數(shù)與兩個(gè)恒星形成星系的樣本做了比較，一個(gè)是所有的恒星形成星系組成的樣本(SFG1)，一個(gè)是藍(lán)包處連續(xù)譜的斜率較陡的恒星形成星系的樣本(SFG2)。結(jié)果表明，WR星系與恒星形成星系之間即有

5、共性又有差異，與SFG1相比，WR星系和SFG2的紅移都較低、D4000較小、顏色較藍(lán)、平均恒星形成率較高、豐度較低、塵埃較少。相對(duì)于SFG2，WR星系的D4000值更小，顏色更藍(lán)以及平均恒星形成率更高，但金屬豐度、致密度、塵埃的分布以及在BPT論斷圖中的位置都十分相似。通過(guò)這樣的比校，可以對(duì)以后的理論模型做出一定的限制。 基于第三章的樣本，我們?cè)诘谒恼轮欣脙牲c(diǎn)相關(guān)函數(shù)研究了WR星系的成團(tuán)性質(zhì)，這是首次對(duì)WR星系成團(tuán)性的研究。

6、在中等以及大尺度上，WR星系的成團(tuán)性比DR4中高信噪比的恒星形成星系以及DR4中所有星系都要低。以前的工作表明，星系的成團(tuán)性是與紅移、光度、致密度以及星族的平均年齡等參量相關(guān)的。為了扣除這些因素的影響，我們利用這些參量構(gòu)建了兩組控制樣本，并計(jì)算了其兩點(diǎn)相關(guān)函數(shù)，結(jié)果表明大尺度上WR星系與恒星形成星系之間的差異消失了，而在中等尺度上的反偏袒依然存在。對(duì)此我們做了一系列的檢驗(yàn)，并認(rèn)定這種結(jié)果是真實(shí)的。進(jìn)而我們從觀測(cè)以及理論的角度分析了該反偏