【摘要】： 星系的恒星形成性質(zhì)的研究是目前河外天體物理學(xué)的熱門(mén)研究領(lǐng)域。通過(guò)研究星系的恒星形成性質(zhì)及其隨環(huán)境變化的規(guī)律，有助于我們了解星系的形成和演化。基于越來(lái)越先進(jìn)的觀測(cè)技術(shù)，測(cè)量星系中的恒星形成率的精度也越來(lái)越高，尤其是近年來(lái)大規(guī)模的Sloan巡天(the Sloan Digital Sky Survey，簡(jiǎn)稱SDSS)使得星系的樣本不斷的擴(kuò)大，從而使得星系的恒星形成性質(zhì)方面的研究也取得了很大的進(jìn)展。 星系團(tuán)Abell2199正好被SDSS巡天覆蓋。在文中，我們對(duì)該星系團(tuán)的290個(gè)成員星系的恒星形成性質(zhì)進(jìn)行了研究，利用SDSS提供的圖像、光譜和測(cè)光數(shù)據(jù)，我們?cè)趯?duì)這些成員星系進(jìn)行形態(tài)分類的基礎(chǔ)上，研究這些星系的恒星形成率及其與形態(tài)和相關(guān)物理特性之間的關(guān)系。該星系團(tuán)中星系的特征恒星形成率與Hα等值寬度、星系光譜在4000(?)處的躍變程度以及星系所包含的恒星質(zhì)量之間有較強(qiáng)的相關(guān)性。這些星系的恒星形成活動(dòng)沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的環(huán)境效應(yīng)，表明該星系團(tuán)仍處在劇烈的動(dòng)力學(xué)演化階段，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到動(dòng)力學(xué)平衡。 為了研究星系的恒星形成性質(zhì)在高密度和低密度環(huán)境中的差異，我們根據(jù)Kauffmann等提供的數(shù)據(jù)，，選出了處于致密環(huán)境中的團(tuán)星系成員和低密度環(huán)境中的場(chǎng)星系成員進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)場(chǎng)星系和團(tuán)星系的物理特性的比較，研究了處在不同引力環(huán)境中星系的恒星形成性質(zhì)。研究表明，聚度高的星系主要居于星系團(tuán)中，而大部分低質(zhì)量星系是場(chǎng)星系。發(fā)現(xiàn)星系的特征恒星形成率與恒星質(zhì)量和金屬豐度之間存在著顯著的相關(guān)性。另外，團(tuán)星系和場(chǎng)星系在紅移小于0.1的范圍內(nèi)仍表現(xiàn)出了明顯的宇宙學(xué)演化效應(yīng)。 為了明確星系的恒星形成活動(dòng)隨環(huán)境密度的變化趨勢(shì)，我們還研究了星系的恒星形成活動(dòng)和化學(xué)演化隨著環(huán)境密度的變化情況。我們用星系周圍1h~(-1) Mpc范圍內(nèi)鄰近星系的數(shù)目N來(lái)描述星系的局域密度環(huán)境。我們發(fā)現(xiàn)，星系的特征恒星形成率 隨著密度的增加有逐漸減少的趨勢(shì)，而且在不同的環(huán)境密度下星系的化學(xué)增豐過(guò)程 表現(xiàn)出不同的規(guī)律：在低密度環(huán)境(N＜10)下，星系的金屬豐度-恒星質(zhì)量關(guān)系的 斜率大體上隨局域密度的增加而呈單調(diào)下降的趨勢(shì)，表明隨著星系所處環(huán)境數(shù)密度 的增加，化學(xué)增豐進(jìn)程逐漸減緩；而在高密度環(huán)境(N＞10)下，該斜率隨局域密 度的變化呈現(xiàn)出不確定性。另外，星系的金屬豐度-恒星質(zhì)量關(guān)系的相關(guān)系數(shù)在不同 環(huán)境密度下也表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律：在低密度環(huán)境(N＜10)下，星系的金屬豐 度-恒星質(zhì)量關(guān)系的相關(guān)系數(shù)的變化不大，但有隨局域密度的增加而下降的趨勢(shì)；而 在高密度環(huán)境(N＞10)下，該相關(guān)系數(shù)的變化幅度增加，且變化也表現(xiàn)出不確定 性。上述研究表明，星系的化學(xué)增豐過(guò)程在低密度環(huán)境(N＜10)中表現(xiàn)出漸變的 特征，而在高密度環(huán)境(如星系團(tuán))中表現(xiàn)出較大的不確定性，說(shuō)明在星系團(tuán)環(huán)境 中，有許多的物理過(guò)程影響了星系的化學(xué)演化進(jìn)程。
【圖文】：

L0.500.511一52109[砰(Ha)]圖2一2星系的特征恒星形成率與Ha發(fā)射線強(qiáng)度的關(guān)系圖。點(diǎn)表示早型星系，圓圈表示晚型星系，虛線是對(duì)晚型星系的線性擬合。在第一章我們已經(jīng)提到Ha發(fā)射線的等值寬度(EW)可以用來(lái)測(cè)量特征恒星形成率[23]，所以Ew(Ha)與特征恒星形成率之間應(yīng)該有明顯的相關(guān)性。圖2一2給出了 Abell2199中具有發(fā)射線的成員星系的特征SFR與Ha等值寬度之間的關(guān)系(圖中圓圈表示晚型星系，點(diǎn)表示早型星系)，從圖中可以看出早型星系中具有Ha發(fā)射線的很少，這也正說(shuō)明了晚型星系中恒星形成比早型星系活躍。圖2一2中的虛線是對(duì)晚型星系的線性擬合，可以看出Ew似a)與SF卿M.之間很好的相關(guān)性

系有大量的年輕星族，它們的Dn值小，而大質(zhì)量星系中年老星族占主導(dǎo)，它們的Dn值則大些。我們發(fā)現(xiàn) AZ199中早型星系的Dn(4000)值與星系的質(zhì)量之間有很強(qiáng)的線性關(guān)系，圖2一3給出這些早型星系的光譜躍變程度和星系質(zhì)量之間的關(guān)系。由圖可以看出隨著星系質(zhì)量的增加Dn(40O0)值也增加，且它們之間的相關(guān)性也很強(qiáng)，線性擬合的結(jié)果是Dn(4000)=0.27件0.02)logM*一0.75仕0.18)，其相關(guān)系數(shù)為0.77， Dn(4000)的彌散度為0.10。由于Dn能較好地表征星族的特征年齡，因此圖2一3也反映出隨著星系質(zhì)量的增加其星族也不斷的變老。星系的Dn(4000)值與星系的質(zhì)量之間的關(guān)系與環(huán)境密度也有關(guān)系(圖1一2)，隨著密度的增加Dn(40O0)值也變化并且星系的質(zhì)量低于3、10’。M。時(shí)變化更大，而當(dāng)質(zhì)量大于3、ro”M。時(shí)隨著密度的變化它們的關(guān)系幾乎沒(méi)有變化。忿 忿 l!1111才才 才卜 卜任一 一 .....一1.一 11.1一二lll01|洲工|

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