利用BFOSC的Ha成像研究近邻星系 - BATC home page

基 于 BFOSC 窄 波 段 成 像 研 究近 邻 星 系国 家 天 文 台 兴 隆 观 测 基 地

简 介BFOSC 具 有 一 系 列 红 移 的 窄 波 段 成 像 滤 光 片 (Ha,[OIII],HeI) 以 及 标 准 宽 带 滤 光 片

窄 波 段 成 像 :1、 展 源 发 射 线 的 分 布 、 强 度 (Hα、[OIII] 等 )2、 利 用 发 射 线 特 征 搜 寻 不 同 红 移 的 天 体( 例 如 :Hα, Lyα)3、 获 取 天 体 消 光 分 布 图 :Hα、Hβ 成 像

极 亮 红 外 星 系 Mkn273 核 区 [OIII]5007 和 Ha 发 射 区 的 成 像Xia, X.-Y., Xue, X.-J., Mao, S., Boller, TH., Deng, Z.-G., & Wu, H.,2002, ApJ, 564, 196( 目 前 引 用 47 次 )

mkn266 的 延 展 发 射 区 的 Ha 成 象mkn266 的 [OIII]5007 发 射 区 像

近 邻 星 系 的 Hα 成 像 研 究1. 近 邻 亮 红 外 星 系 的 Hα 成 像 研 究2. 近 邻 棒 旋 星 系 的 Hα 成 像 研 究3. 恒 星 形 成 星 系 巡 天4. ALFALFA 星 系 的 Hα 成 像 巡 视

1、 近 邻 亮 红 外 星 系 的 Hα 成 像 研 究• Revised Bright Galaxy Sample(Sanders, D.B., et al. 2003, AJ, 126, 1607)IRAS: |b| > 5 deg, S 60 >5.24Jy• 总 数 : 628 (629), 其 中 亮 和 极 亮 红 外 星 系 为 203 个 ,赤 纬 -30 度 以 北 为 154 个 (3 个 的 红 移 过 大 , 发 射 线超 过 了 滤 光 片 的 覆 盖 范 围 )• GOALS: 对 RBGS 近 邻 亮 红 外 星 系 进 行 多 波 段 观测 研 究 的 项 目 。 目 前 在 光 学 、 红 外 、X 射 线 等 多个 波 段 获 取 了 观 测 数 据 。 缺 乏 Hα 成 像 数 据

亮 红 外 星 系 : 是 一 类 具 有 很 高 红 外 光 度 的 星 系总 红 外 光 度 高 于 10 11 太 阳 光 度形 态 : 大 多 相 互 作 用 星 系 、 小 部 分 正 常 星 系高 红 移 : 发 现 大 量 这 类 天 体 , 主 导 红 移 1-2 的 宇 宙中 心 AGN 也 很 活 跃• 研 究 亮 和 极 亮 红 外 星 系 中 恒 星 形 成 区 的 分 布• 对 比 这 些 恒 星 形 成 区 Hα 发 射 与 其 它 波 段 光 度 之 间 的 关 系 ,以 便 确 定 其 尘 埃 分 布 等 性 质• 与 其 它 观 测 样 本 对 比 , 来 寻 找 红 外 亮 星 系 与 普 通 恒 星 形成 星 系 的 性 质 差 异• 探 寻 红 外 亮 星 系 的 演 化 序 列

• 星 系 主 并合 的 演 化序 列 及 其相 对 应 的SED

观 测 与 数 据 处 理 :• 兴 隆 2.16m 望 远 镜 BFOSC• 观 测 条 件 :Seeing: < 3.0”, 透 明 度 好• 2006—2009 年完 成 154 星 系 的 Hα 成 像 观 测• 数 据 处 理 已 经 完 成 ,• 计 划 发 表 SCI 论 文 2~3 篇 , 第 一 篇 样 本 文 章 正在 写 作 中 ( 朱 轶 楠 、 吴 宏 )

NGC877 LIRG L TIR =11.04L SUN

VV250 LIRG L TIR =11.74L SUN

IRASF08572+3915 ULIRG L TIR =12.10L SUN

Mrk 231 IR-QSO L TIR =12.51L SUN

NGC1961,L TIR =11.04L SUN ,小 并 合 的 遗 迹 ? 周 围 星 系 际 气 体 内 落 ?

2、 近 邻 棒 旋 星 系 的 Hα 成 像 研 究棒 所 导 致 的 星 系 长 期 演 化 的 样 本 多 波 段 分 析对 棒 旋 星 系 样 本 进 行 整 体 的 统 计 分 析 和 研 究 , 比 较 不 同 棒 旋星 系 中 棒 结 构 的 不 同 , 以 及 由 此 所 引 起 的 相 应 的 恒 星 形 成 活动 的 特 征 差 异 。• 数 据光学红外RHa实 测 获 取 :Xinglong 2.16m & Lijiang 2.4m历 时 :2009--2011 年存 档 获 取 :SINGS、LVLS、NEDKPNO2.1m、CTIO1.5m、VATT、Bok、JKT...Spitzer IRAC & MIPS3.6、4.5、5.8、8.0、24μm紫 外 GALEX:FUV、NUVSINGS、LVLSMOPEX

观 测 :Xinglong 2.16m & Lijiang 2.4m时 间 :2009--2011 年源 数 目 :30+14 个曝 光 时 间 :R~600SHa ~3000-3600s样 本 观 测 、 数 据 处 理 已 完 成发 表 SCI 论 文 2 篇 :1.Zhou, Zhi-Min; et al., 2011,AJ, 142,38, “Star Formation Properties inBarred Galaxies (SFB). I. Ultraviolet to Infrared Imaging andSpectroscopic Studies of NGC 7479”2. Zhou, Zhi-Min; et al., 2012,RAA,12,235,” Star formation properties inbarred galaxies (SFB) II. NGC 2903 and NGC 7080”样 本 的 工 作 接 近 完 成( 周 志 民 、 曹 晨 、 吴 宏 )

棒 旋 星 系 样 本 : 星 系 形 态 特 征

星 系 NGC 7479 的多 波 段 观 测 研 究• 数 据UV images: GALEX• NGC 7479RA: 23h04m56.6sDEC:+12d19m22sClassifications: SB(s)c, LINER, Sy2Optical Ha image & spectra: Xinglong 2.16m/BFOSCIR: SpitzerIRAC/MIPS• 目 的 :分 析 棒 和 小 并 合 对NGC 7479 的 影 响基 本特 征

棒 旋 星 系 样 本SB 型 有 34 个 ,SAB 型 有 26 个 早 型 ( 即 T ≤ 4):31 个 晚 型 ( 即 T ≥ 5):29 个

棒 导 致 的 星 系 长 期 演 化 过 程 的 演 化 阶 段 划 分核 周 星 爆 后 期核 周 星 爆 初 期气 体 内 流 后 期其 他 因 素 影 响气 体 内 流 初 期

3、 恒 星 形 成 星 系 巡 天Star Formation Reference Survey (SFRS)CFA: Ashby et al.利 用 多 个 波 段 统 计 研 究 近 邻 星 系 的 恒 星 形 成 的 物 理 过 程 , 从而 理 解 星 系 形 成 和 演 化 过 程 。主 要 是 研 究 尘 埃 温 度 、SFR、sSFR 等 问 题 。样 本 369 星 系 , 具 有 不 同 红 外 颜 色 、 红 外 光 度 、 红 外 质 光 比使 用 数 据 :GALEX FUV+NUV, SDSS ugriz, Hα,2MASS JHKs, Spitzer 3–8μm,Hα 观 测 :216 观 测 2008-2010 年 , 观 测 了 129 近 邻 星 系

第 一 篇 工 作 :Ashby et al., PASP, 123, 907, 1011,“The Star Formation Reference Survey. I. Survey Description and BasicData”

4、ALFALFA 星 系 的 Hα 成 像 巡 视• 基 于 Spitzer 中 红 外 我 们 建 立 很 好 的 近 邻 星 系 红 外 光 度 与 恒星 形 成 率 (Hα) 的 关 系 。 比 如 :Spitzer 8 微 米 PAH 发 射与 Hα 关 系 ,Spitzer24 微 米 热 尘 埃 发 射 与 Hα 关 系 等 等• 但 是 我 们 对 星 系 恒 星 形 成 的 过 程 并 不 完 全 了 解 ,星 系 中 的 恒 星 是 在 什 么 样 的 条 件 下 形 成 ?首 先 : 原 料 :HI 要 足 够 ! 必 要 条 件 !但 不 是 充 分 条 件 !观 测 到 的 富 HI 星 系 的 低 恒 星 形 成 率 星 系 存 在什 么 影 响 HI 气 体 转 化 成 恒 星 形 成 ?及 恒 星 形 成 的 效 率 SFR/M(HI) 是 由 什 么 决 定 ?环 境 ? 星 系 质 量 ? 金 属 丰 度 ?。。。需 要 大 样 本 HI 观 测 的 星 系 进 行 研 究 。FAST?

• ALFALFA 巡 天为 了 研 究 星 系 的 恒 星 形 成 ,需 要 HI 星 系 样 本Arecibo 的 中 性 氢 (HI) 的 宽 场 巡 天 工 作 ,覆 盖 SDSS 巡 天 的 7000 平 方 度 范 围预 计 得 到 近 20000 个 近 邻 星 系 的 观 测星 系 红 移 范 围 小 于 0.06其 释 放 的 40% 的 α40 表 (Martin et al. 2010)

ALFALFA 星 系 的 Hα 成 像 巡 视吴 宏 、 王 仲 (CfA)、 朱 轶 楠 、 周 志 民 、 蒋 雪 健 ( 南 京 大学 )、 林 敏 仪• 星 系 的 恒 星 质 量 的 确 定我 们 建 立 了 用 Spitzer 的 IRAC3.6、4.5 微 米 计 算 关 系优 点 : 受 星 系 内 部 消 光 影 响 小 。王 仲 博 士 在 两 年 内 计 划α40 表 中 2600 平 方 度 的 所 有 4588 个 ALFALFA 星 系Spitzer 中 红 外 波 段 3.6/4.5 微 米 的 观 测获 取 这 些 星 系 的 恒 星 质 量

Hα survey from ALFALFA(Hα3)α.40Arecibo Legacy Fast Arecibo L-band FeedArray (ALFALFA) survey

• 星 系 的 恒 星 形 成 率Hα 在 波 段 是 最 有 效 获 取 星 系 恒 星 形 成 率 的 方 式 ,目 前 各 种 Hα 样 本 观 测 极 不 完 备 , 选 择 效 应 很 大 ,完 全 没 有 相 应 针 对 性 的 Hα 巡 天 观 测 结 果 。• 计 划 利 用 国 内 光 学 设 备兴 隆 2.16 米 望 远 镜 BFOSC丽 江 2.4 米 望 远 镜 YFOSC的 系 列 Hα 滤 光 片 ( 红 移 小 于 0.07)完 成 大 约 其 中 300~600 平 方 度 的 α40 中 全 部约 1000~2000 个 ALFALFA 星 系 的 Hα 成 像 观 测计 划 5 年 观 测 完 成 。

构 建 一 个 区 域 完 备 的 中 性 氢 星 系 样 本可 以 得 到 星 系 的 一 些 基 本 参 数 :星 系 中 性 氢 质 量 (Arecibo)星 系 的 恒 星 质 量 (Spitzer)星 系 的 恒 星 形 成 率 (Hα)星 系 的 形 态 (SDSS 成 像 )星 系 的 尘 埃 质 量 与 消 光 (WISE)

期 望 得 到 的 科 学 目 标 :1) 近 邻 、 低 红 移 宇 宙 恒 星 形 成 率 密 度 ;2) 星 系 的 环 境 研 究 ;3) 探 索 恒 星 形 成 中 的 反 馈 机 制 ;4) 研 究 星 系 的 恒 星 形 成 效 率 ;5) 研 究 星 系 的 气 尘 比以 此 , 对 于 星 系 中 的 恒 星 形 成 规 律 , 有 进 一 步 的 认识 。更 重 要 一 点 : 这 是 FAST 项 目 中 河 外 星 系 中 性 氢 巡 天的 预 研 工 作 , 对 于 FAST 将 来 的 河 外 天 体 物 理 课 题 发展 方 向 提 供 依 据 。

2012 年 上 半 年 开 始 了 前 期 测 试 观 测• 兴 隆 2.16m 的 BFOSC&丽 江 2.4m 的 YFOSC• 观 测 时 间 : 2012.01(2.16m)、2012.03(2.16m)、2012.04(2.4m)• 总 共 观 测 源 :110 个2.16m 观 测 76 个 +2.4m 观 测 34 个• 2.16m~80h + 2.4m~15h• 曝 光 时 间R 波 段 :3~10min, Hα 波 段 : 10~30min

完 备 样 本 :70 个 (43+27)RA: 11h-11.5h, DEC: 9-11deg计 划 今 年 完 成 测 试 观 测 的 第 一 篇 文 章 ( 周 志 民 )15 deg 2 完 备 样 本RA (deg)

ALFALFAHα窄带成像示 例

KKR17 的 光 谱 (1)

KKR17 的 光 谱 (2)

KKR17 的 消 光 性 质• KKR17 的 [NII] 发 射 很 弱 且 几 乎 淹 没 在 噪 声 中 , 推算 其 金 属 丰 度 较 低• S(Ha)/S(Hb) = 2.58 < 2.87, 估 计 其 消 光 也 很 小 。这 篇 文 章 计 划 近 期 完 成 、 投 出 ( 林 敏 仪 )

谢 谢 !