星系恒星形成与尘埃遮蔽相关规律研究
批准号:
12073078
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
郑宪忠
依托单位:
学科分类:
星系的形成、结构和演化
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郑宪忠
中文摘要
研究星系尘埃遮蔽相关规律,是准确测定星系物理参量、理解星系尘埃演化和化学增丰过程的关键。我们(Qin et al. 2019)发现恒星形成星系的尘埃遮蔽IRX(=Lir/Luv)由恒星形成率、尺度、金属丰度和轴比等参量支配,遵从一个IRX普适关系。本项目申请拟开展星系尘埃遮蔽不同探针性质和尘埃遮蔽相关规律的研究,1)利用大样本近邻星系和多波段公开数据,统计分析尘埃遮蔽探针IRX、巴尔末减缩Hα/Hβ和紫外连续谱斜率β之间的差异和成因;2)空间解析非常近邻(距离8Mpc内)恒星形成星系NGC5236, NGC300, NGC628中HII区和非HII区的紫外、光学和红外等观测特征,解析研究星系内部50-200pc尺度区域尘埃遮蔽与星族参数的关联;3)结合星族能谱模型等,探究恒星-尘埃空间分布、金属丰度等参量如何影响星系整体尘埃遮蔽,理解IRX普适关系成因。
英文摘要
Understanding dust obscuration in star-forming galaxies (SFGs) is key to measuring galaxy observables and understanding the dust evolution and chemical enrichment in galaxies. We found that galaxy dust obscuration parameterized by IRX(=Lir/Luv) is controlled by SFR, galaxy size, metallicity and axial ratio, following a universal relation given in Qin et al. (2019). We propose to investigate different indicators of dust obscuration, and explore the physical processes determining the dust obscuration in SFGs. Our research program includes 1) to study IRX, Balmer decrement Hα/Hβ and UV continuum slope β and understand their discrepancy in probing dust obscuration; 2) spatially resolve three nearby galaxies NGC5236, NGC300, NGC628 in the UV, IR and optical, and examine the three dust obscuration indicators in relation to stellar properties; 3) explore the dependence of the average dust optical depth on the star-dust geometry, metallicity and other galaxy parameters, and understand the processes regulating the IRX universal relation.
在本项目资助下,项目团队执行研究计划,并开展广泛的合作研究,取得系列研究成果,完成项目研究任务。取得的代表性研究成果包括:(1) 发展了恒星形成星系的致密+弥漫双成分恒星-尘埃双指数盘经验几何模型,拟合给出随金属丰度变化的模型参数,能够极好地重现IRX普适标度关系IRX=10^α SFR^β Re^(−γ) (b/a)^(−δ),解释了幂指数α、β、γ和δ都随气相金属丰度Z变化的原因,即随金属丰度增加,星系弥漫ISM成分的质量占比和分布尺度增加,HII区的光深增加但覆盖因子降低;(2)系统分析比较EAGLE数值模拟结合辐射转移模型给出的模拟星系尘埃减光相关标度关系与观测到的标度关系之间的差别,指出数值模拟尚不能复现IRX普适标度关系,随红移增加模拟与观测间的偏差变大;星系ISM的化学增丰和恒星-尘埃几何分布等因素均对偏差有贡献,进一步验证IRX普适标度关系能够给出星系重子物质循环物理过程最强观测约束;(3)研究揭示能谱拟合分析方法存在星族本征能谱斜率、尘埃减光曲线斜率和减光量三参数简并情况,导致测定尘埃遮蔽探针IRX和紫外连续谱斜率β结果存在系统偏差,指出IRX-β关系的弥散部分来源于此。(4) 通过对近邻星系NGC 628空间解析50-200pc尺度的HII区域的尘埃探针IRX和巴尔末减缩Hα/Hβ相关性分析研究,揭示两种尘埃减光指标之间的相关性在空间分辨的HII区域中不再成立,二者之间的偏差与HII区域的大小、SFR、金属丰度等物理参数无关。同时,我们将尘埃遮蔽测量改正的新发现,应用于中高红移致密结构中星系恒星形成与尘埃遮蔽相关分析和统计研究,给出更准确的测量结果。.2021-2024年项目执行期间,项目团队发表与本项目研究内容相关的论文15篇(负责人作为通讯作者的研究论文8篇)。项目执行期间,培养毕业博士研究生3人,硕士研究生3人,部分资助2名博士后开展项目相关的研究工作。
高红移宇宙致密环境中星系性质研究
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批准号:11773076
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2017
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负责人:郑宪忠
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依托单位:
西藏阿里狮泉河台址远红外亚毫米波大气透过率测量
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批准号:U1331110
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2013
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负责人:郑宪忠
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依托单位:
CDFS多波段深场巡天:高红移星系的特征研究
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批准号:10773030
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项目类别:面上项目
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资助金额:42.0万元
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批准年份:2007
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负责人:郑宪忠
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依托单位:
国内基金
海外基金