利用SDSS光谱数据研究恒星形成星系的金属丰度

摘要

本论文主要研究了恒星形成星系的氧丰度，测量方法以及定标关系。我们从SDSS DR2选了一个~40000的恒星形成星系样本(Sample Ⅰ富金属)。从SDSS DR4选取了531个恒星形成星系，其[OⅢ]λ4363发射线的信噪比高于5σ，以及从文献中摘录的164个有[OⅢ]λ4363发射线的星系及HⅡ区，组成我们的样本二(SampleⅡ贫金属)。 我们利用[OⅢ]λ4363发射线根据Te方法测量了样本二中695个星系及HⅡ区的氧丰度。对于从SDSS DR4选取的531个星系，我们利用Te方法算出的氧丰度与MPA/JHU团队利用贝叶斯统计计算出的氧丰度进行比较，大约一半的星系，贝叶斯统计将会高估氧丰度~0.34 dex。R<,23>和R<,23>-P方法将会对氧丰度系统的高估~0.2dex和~0.06 dex，R<,23>和R<,23>-p方法在转置区(7.9<12+log(O/H)Te<8.4)小能给出准确的氧丰度。由N2指数提供的氧丰度与Te氧丰度基本一致，但有一定的弥散。 利用富金属的样本一得到的[N Ⅱ]/Hα， [NⅡ]/[OⅢ]，[NⅡ][OⅡ]，[N Ⅱ]/[SⅡ]，[SⅡ]/Hα，[OⅢ]/Hβ与log(R<,23>)的观测关系与模型预言的关系符合，的很好，数据点主要分布在电离参数q=2×10<'7>-8X10<'7>cm S<'-1>范围内，比光致电离模型所给出电离参数q=5×10<'6>到3×108 cm S<'-1>范围要窄。利用贫金属的样本二所给出的N2，O3N2，S2指数与氧丰度的观测关系与模型预言的关系扫吻合，但对R<,23>，观测关系与模型预言的关系有一个显著的偏离。 我们利用样本一给出[NⅡ]/Hα，[OⅢ]/[NⅡ]，[NⅡ]/[OⅡ]，[NⅡ]/[SⅡ]和[OⅢ]/Hβ与氧丰度在富金(8.5<12+log(O/H)<9.3)范围的定标关系。发现[NⅡ]/[OⅡ]对富金属星系是一个很好的氧丰度指数，由于它对电离参数的不敏感，但是由于二者波长上距离较远因此要做正确的消光改正。利用样本二给出R<,23>，N2，O3N2，S2指数与氧丰度在贫金属(7.1<12+log(O/H)Te<8.5)范围的定标关系，利用表征激发强度的P参数来提高N2 指数的定标精度，还发现N2指数对氧丰度的定标可能受星系形成历史的影响。最后我们还计算了大样本星系的氮元素丰度，讨论了氮元素的起源。

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

§1.1恒星形成星系氧元素丰度

§1.2恒星形成星系氮元素丰度

第二章数据样本

§2.1概述

§2.2样本选择

§2.2.1样本一(Sample Ⅰ)

§2.2.2样本二(Sample Ⅱ)

第三章Te氧丰度以及与强发射线比氧丰度的比较

§3.1 Te方法

§3.1.1测量电子温度Te(0Ⅲ)

§3.1.2测量电子密度ne

§3.2贝叶斯(Bayesian)金属丰度

§3.3 R23方法

§3.4 R23-P方法

§3.5 N2方法

§3.6 03N2方法

第四章HⅡ区的光致电离模型

§4.1概述

§4.2观测数据与光致电离模型的比较

§4.2.1样本一与光致电离模型的比较

§4.2.2样本二与光致电离模型的比较

第五章氧丰度定标关系

§5.1定标(Ⅰ)

§5.2定标(Ⅱ)

§5.3影响N2指数定标的P参数和log(N/O)

第六章氮元素的丰度

第七章结论

参考文献

论文发表情况

附录：

致谢