近邻旋涡星系NGC 2403中HII区的光谱研究

作     者：王舒婷 

作者单位：广州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：毛业伟

授予年度：2023年

学科分类：07[理学] 070401[理学-天体物理] 0704[理学-天文学] 

主      题：星系 HII区 光谱 金属丰度 光学观测 

摘      要：近邻旋涡星系由于本征视尺度大且富含HII区,因此是研究星系中恒星形成、元素增丰、光致电离等物理过程的理想天体,通过这些物理过程所表现出的性质可以推演星系的化学演化。作为星际介质的一种,HII区是星系中的电离气体云,也是包含大量气体和尘埃的恒星形成场所。本研究着眼于近邻旋涡星系NGC 2403中HII区的光谱性质,基于HII区的光谱发射线数据得到氧元素丰度多种方式的空间分布。通过国家天文台兴隆观测站2.16米望远镜的观测并结合搜集到的来自文献的数据,我们编纂了一个包含159个HII区的研究样本。借助光电离模型作为参照,N2O2方法用来估计氧元素丰度。我们绘制出三种氧元素丰度的空间分布,包括一维、二维、以及方位角分布。结果显示,氧元素丰度呈现明显的从星系中心向外围递减的径向梯度变化,但这样的径向变化表现弯曲或不连续现象(即斜率是变化的)。研究表明导致NGC 2403中氧元素丰度径向分布弯曲的原因可能与星系运动学性质不连续的有关;同时,以传统的光度最大位置来定义星系的中心可能对于星系化学性质的研究并不适用;此外,气体内流的影响也不可忽视。未来的工作计划深入研究氧元素丰度径向梯度不连续现象的原因,揭示星系内部物理过程对元素丰度梯度的具体影响;此外,还将对比不同估计氧元素丰度方法所得结果的差异,探究产生差异的原因,比较各自的优缺点,提供关于星系中元素丰度估计方法适用性和可靠性的建议。这些研究将为准确、全面地认识星系化学性质和演化奠定基础。