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星系中分子气体与恒星形成的研究进展

天文学进展 2020年第2期38卷 121-138页

作者：高扬肖婷中国科学院上海天文台星系与宇宙学重点实验室上海200030 中国科学院大学北京100049 中国科学院紫金山天文台射电天文重点实验室南京210034 浙江大学物理学系杭州310027

星系中气体转化为恒星的过程决定了星系的结构和演化,因此研究恒星形成最直接的原料--分子气体的含量、分子气体形成恒星的规律以及会受哪些物理机制的影响,对于理解星系的形成和演化具有重要意义。近年来,随着观测技术和设备(尤其是射... 详细信息

星系中气体转化为恒星的过程决定了星系的结构和演化,因此研究恒星形成最直接的原料--分子气体的含量、分子气体形成恒星的规律以及会受哪些物理机制的影响,对于理解星系的形成和演化具有重要意义。近年来,随着观测技术和设备(尤其是射电望远镜)的发展,天文学家可以在不同尺度上探测到越来越多星系的多种分子多种能级跃迁的谱线。首先,介绍了探测分子气体的多种方法和新的发现;然后基于CO巡天数据和致密分子气体数据,分别在统计上讨论了分子气体分布及分子气体含量与恒星形成率之间的紧密关系,并与小尺度上的恒星形成理论进行了比较;最后,结合影响星系演化的物理过程,讨论活动星系核、星系形态以及星系所处环境对分子气体的影响。

关键词：星系形成和演化星际介质恒星形成分子气体星系形态

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星系中分子气体和原子气体的研究进展

天文学进展 2012年第2期30卷 202-219页

作者：富坚中国科学院上海天文台星系与宇宙学重点实验室上海200030 马克斯普朗克学会天体物理研究所

星际介质中的分子气体(主要是分子氢H2)和原子气体(主要是中性氢HI)成分是星系中重子物质的重要组成部分,它们对于星系中的各种物理过程至关重要。近年来随着观测技术的提高,分子气体和原子气体的观测结果越来越多,其中中性氢主要依靠21... 详细信息

星际介质中的分子气体(主要是分子氢H2)和原子气体(主要是中性氢HI)成分是星系中重子物质的重要组成部分,它们对于星系中的各种物理过程至关重要。近年来随着观测技术的提高,分子气体和原子气体的观测结果越来越多,其中中性氢主要依靠21 cn氢原子射电辐射和DLA吸收体来观测,分子氢则通过一氧化碳作为示踪分子来探测。在这些观测结果基础上,理论工作者建立了一系列模型来解释和研究星际分子原子气体的转换,分子气体与恒星形成,分子气体和原子气体在星系形成和演化中所起的作用等,并为将来更进一步的观测提供了指导和预言。

关键词：星际介质原子气体分子气体恒星形成星系演化

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星系中分子气体物理性质的观测研究

天文学报 2011年第1期52卷 86-88页

作者：敖宜平中国科学院紫金山天文台南京210008

为了研究亮红外星系中分子气体的物理性质，本论文给出了一个小样本近邻亮红外星系初步的观测结果、一个高红移星系IRASF10214＋4724的详细研究以及一个近邻亮红外星系ARP302的高分辨研究．另外，对Perseus星系团中存在的分子气体给出... 详细信息

为了研究亮红外星系中分子气体的物理性质，本论文给出了一个小样本近邻亮红外星系初步的观测结果、一个高红移星系IRASF10214＋4724的详细研究以及一个近邻亮红外星系ARP302的高分辨研究．另外，对Perseus星系团中存在的分子气体给出了高分辨的观测，并研究其气体的运动学状态．

关键词：分子气体物理性质星系团观测高分辨红外小样本高红移

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星系中原子和分子气体的半解析模型

天文学进展 2011年第4期29卷 473-476页

作者：富坚中国科学院上海天文台星系宇宙学重点实验室上海200030

星际气体是星系中重子物质的重要组成部分,其中的分子气体(主要是分子氢H_2)以及原子气体(主要是中性氢HI)对于星系中发生的各个物理过程至关重要。本文在前人的星系形成和演化的半解析模型基础上,加入了描述星系盘中分子气体和原子气... 详细信息

星际气体是星系中重子物质的重要组成部分,其中的分子气体(主要是分子氢H_2)以及原子气体(主要是中性氢HI)对于星系中发生的各个物理过程至关重要。本文在前人的星系形成和演化的半解析模型基础上,加入了描述星系盘中分子气体和原子气体成分的物理模型,来研究分子气体和原子气体对于星系形成和演化所起的作用。我们主要使用了马普天体物理所Munich Group的L-Galaxies半解析星系形成模型,并借鉴了星系化学演化模型的方法,把半解析模型中的每一个星系盘分成了多个同心圆圈,然后在每个圈中分别追踪气体下落、分子气体和原子气体转化、恒星形成、金属增丰、超新星爆发加热冷气体等发生在星系盘上的物理过程,并且每个同心圈都是独立演化的。在我们的模型中,一个基本假设是每个时间步内气体都是以指数形式下落到星系盘上,并且直接叠加在已有的气体径向面密度轮廓之上,其中指数盘的标长r_d正比于星系所在暗物质晕的维里半径r_(vir)与旋转参量λ的乘积。我们的模型使用了两种描述分子气体形成的模型:一种是基于Krumholz等人解析模型的结果,其中分子气体的比例与局域气体面密度以及局域气体金属丰度相关;另一种是分子气体比例与星际压强相关的模型,根据Obreschkow等人的近似,分子气体的比例与气体面密度以及恒星质量面密度相关。由于恒星形成过程发生在星际巨分子云之中,并且根据Leroy等人的观测结果,恒星形成率面密度近似正比于分子气体的面密度,因此我们在模型中使用了与分子气体面密度相关的恒星形成规律。

关键词：半解析模型分子气体星系形成原子气体化学演化模型恒星形成率星际气体物理过程

在分子气体中利用三次谐波产生VUV/XUV相干辐射

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量子电子学报 1998年第1期15卷 108-109页

作者：王鹏谦操传顺谢晓波孙陶亨北京大学物理系北京100871

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天文学家揭示银河系存在大量暗分子气体

天文爱好者 2018年第5期 16-16页

现在普遍认为，星际介质中最为丰富的两种组成是冷原子气体（CNM）及氢分子。其中前者可以通过氢原子21cm谱线追踪，后者则可以通过一氧化碳（CO）发射来研究。但在最近的观察研究中，天文学家发现还存在一部分不能被两者所追踪的星际... 详细信息

现在普遍认为，星际介质中最为丰富的两种组成是冷原子气体（CNM）及氢分子。其中前者可以通过氢原子21cm谱线追踪，后者则可以通过一氧化碳（CO）发射来研究。但在最近的观察研究中，天文学家发现还存在一部分不能被两者所追踪的星际分子组成，它们被称为暗分子气体（DMG）。

关键词：分子气体天文学家银河系星际介质分子组成原子气体一氧化碳氢分子

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河外星系恒星形成的物理规律探讨

中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第3期51卷 154-163页

作者：高煜厦门大学物理科学与技术学院天文学系厦门361005 中国科学院紫金山天文台南京210034

冷气体(T<20 K)是星系中恒星形成(SF)的原料,冷气体随引力塌缩成致密分子云核并终将继续塌缩转变成SF到恒星,而SF反馈又推动着星系的形成和演化.详细了解气体的性质,描绘SF和星系的物理关联以及SF对星系的反馈等,是当今极为重要的关键研... 详细信息

冷气体(T气体随引力塌缩成致密分子云核并终将继续塌缩转变成SF到恒星,而SF反馈又推动着星系的形成和演化.详细了解气体的性质,描绘SF和星系的物理关联以及SF对星系的反馈等,是当今极为重要的关键研究.本文主要总结了河外星系中SF的物理规律,探讨了SF与冷气体的相关关系,特别是随着对SF的进一步物理认识,归纳了我们对SF与致密气体关系的系列相关研究,从河外星系整体的研究到对近邻星系空间分解以及与银河系内致密云核的跨度10个数量级的关系;甚至是对更高密度的致密气体,从星系整体到近邻星系空间分解以及河内致密云核的跨度10个数量级的线性相关关系,并指出在ALMA时代SF研究方向的未来发展前景.JCMT的大项目MALATANG提供了对极高密度致密分子气体在近邻星系中大规模分布和SF的认识,了解在星系的中心和更广阔的漩涡盘区各种不同气体状态与致密分子气体和SF之间的物理关联,以及SF和致密分子气体在不同物理尺度上的联系等.随着ALMA/NOEMA的观测推进以及下一代望远镜的投入,有望最终获得不论是遥远或近邻星系从分子云尺度到星系局部、整体各个不同物理尺度上对致密气体和SF的物理性质和规律、多谱线诊断和星系局部SF效率等前沿问题的突破性认识.

关键词：恒星形成分子气体河外星系亚毫米

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星系形成演化模型中的冷气体成分

中国科学：物理学、力学、天文学 2017年第4期47卷 2-12页

作者：富坚中国科学院上海天文台星系与宇宙学重点实验室上海200030

星际介质中的冷气体是星系的重要组成成分,主要由分子气体H_2和原子气体HI两种成分组成,它们参与了星系形成和演化的各种物理过程,是形成恒星的原材料.目前基于星系形成和演化模型来研究分子气体和原子气体主要使用半解析模型和流体动... 详细信息

星际介质中的冷气体是星系的重要组成成分,主要由分子气体H_2和原子气体HI两种成分组成,它们参与了星系形成和演化的各种物理过程,是形成恒星的原材料.目前基于星系形成和演化模型来研究分子气体和原子气体主要使用半解析模型和流体动力学模拟两种方法,两种方法都存在各自的优势和不足.本文主要介绍了近年来这方面模型工作所取得的进展,并介绍了模型所给出的一些最新结果和预言.这些结果能很好地符合和解释已有的H_2和HI气体的各种观测,并可以为今后ALMA,ASKAP,SKA,FAST等大型射电设备对HI和CO气体的观测做理论模型预言和巡天观测指导.

关键词：星系形成星际介质分子气体原子气体

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富尘埃宽发射线类星体的CO发射

天文学进展 2023年第4期41卷 529-545页

作者：刘丰源戴昱吴京文中国科学院国家天文台北京100012 中国科学院大学北京100049

富尘埃宽发射线类星体在星系演化中十分关键,而星系中分子气体的信息有助于人们了解其恒星形成潜力等性质。使用IRAM-30m望远镜对红移0:5 详细信息

富尘埃宽发射线类星体在星系演化中十分关键,而星系中分子气体的信息有助于人们了解其恒星形成潜力等性质。使用IRAM-30m望远镜对红移0:5气体耗竭时间为(20~300)Ma。将它们的红外光度与CO光度进行比较,发现该富尘埃宽发射线类星体样本的恒星形成效率相对其他亚毫米波星系及类星体无明显区别。在该样本中发现了活动星系核相对强度与气体耗竭时间的负相关关系,这与目前的类星体演化理论相符。

关键词：分子气体类星体宽发射线引力透镜