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[硕士论文] 陈杰敏
理论物理 广西大学 2013(学位年度)
摘要:本论文简要概述伽玛射线暴(简称伽玛暴)及其余辉的观测特征和理论模型,并介绍伽玛暴寄主星系的研究现状以及伽玛暴寄主星系的物理特征,随后重点介绍对伽玛暴寄主星系性质的统计分布和相关性研究,并探讨这些性质的宇宙学演化。
   伽玛暴及其余辉都为研究伽玛暴前身星和寄主星系提供了重要的信息。主流认为长暴起源于大质量恒星的塌缩,短暴起源于双致密星的合并,对伽玛暴寄主星系的观测也支持这种看法。长暴寄主星系一般是较暗的、偏蓝、低质量、低金属丰度的恒星形成星系,短暴寄主星系类型比较复杂,但主要也是恒星形成星系。目前已有将近200个伽玛暴寄主星系被观测到。从光学到近红外波段都能够得到它们的光度测量研究以及它们的辐射线流量,而且光度和辐射线流量都来自恒星形成区。我们系统研究了长暴寄主星系的统计性质,发现(1)寄主星系金属丰度和星系恒星质量之间存在着明显的相关性,说明寄主星系的总体质量对寄主星系化学演化起着重要的作用;(2) SSFR(Specific Star Forming Rate)与恒星质量是反相关关系,表明星系的恒星形成活动随着它的恒星总质量的增加而受到抑制,星系间引力潮汐和并合作用是会影响到星系的恒星形成活动;(3)恒星形成率与恒星质量存在一定的正相关性,与一般星系的研究结果相一致,证明伽玛暴寄主星系不是特殊的星系;(4)寄主星系消光与恒星质量之间的相关性非常弱,说明对消光的影响主要还是取决于周围的环境,与伽玛暴寄主星系内禀性质(恒星质量)关系不大;(5)伽玛暴寄主星系消光和X射线氢柱密度没有任何很强的相关性。
   关于宇宙学演化问题,将伽玛暴寄主星系的恒星形成率(SFR)、恒星质量、金属丰度和星系消光等性质与相应的红移比较,发现SFR随红移的增加而增大,而远寄主星系(1<z<6.3)比近寄主星系(0.007<z<1)具有较高的平均恒星质量,并且金属丰度不随红移演化,消光也不存在宇宙学演化,反映出消光与星系距离无关。
  
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