我国科学家在北天区发现21个新的变脸类星体

正变脸类星体(或称变脸活动星系核)是指其宽巴尔末放射线在数年间出现又消失的类星体,探明该类星体的产生机制对于构建统一的类星体模型异常重要。近日,北京大学天文学系吴学兵和杨倩研究组与合作者,基于LAMOST、SDSS及WISE等光谱巡天数据,在北天区发现并证认了21个新的变脸类星体样本,将目前已发现的变脸类星体的数目增加了一倍。研究人员利用光谱巡天的光度数据估算出这批新的变脸类星体的转变时标上限为0.9—13年。同时,研究结果表明,当这些类星体变脸开始时其光学和红外波段亮度增     

类星体径向和横向的Mg+吸收研究

天球上靠近的两个高红移类星体(也称为背景类星体)与低红移类星体(也称为前景类星体)组成一对类星体对.本文利用斯隆数字巡天光谱数据,获得22对类星体对,其前景类星体的径向方向(视线方向)和横向方向(垂直视线方向)都探测到成协的Mg Ⅱλλ2796, 2803吸收线,其中,横向方向的吸收线通过背景类星体光谱探测,径向方向的吸收线通过前景类星体光谱探测.这22对类星体对在前景类星体处的投影距离范围是101.7–473.9 kpc.研究发现,前景类星体横向方向的Mg Ⅱλλ2796, 2803吸收线由前景类星体宿主星系晕的吸收介质主导,但是径向方向的吸收线可能起源于类星体外流、宿主星系以及宿主星系晕.如果径向方向的吸收线起源于类星体宿主星系或宿主星系晕,其吸收线强度、宽度和相对类星体中心的视向速度都与横向方向的吸收线类似.但是,如果径向方向的吸收线起源于类星体外流,其吸收线强度、宽度和相对类星体中心的视向速度在较高概率上都可能与横向方向的吸收线不同.     

大规模天文光谱巡天

21世纪是光学天文迅速发展的阶段,主要是得益于多个天文大规模巡天项目的开展(2dF,6dF,RAVE,SDSS,LAMOST和Gaia等).这些大规模光学巡天项目主要是光学光谱巡天,目的是获取数以十万、百万甚至千万计天体的光谱.本文着重介绍了国际上的SDSS项目和我国自主创新的LAMOST望远镜以及所取得的光谱巡天成果.LAMOST是一种新型的反射施密特望远镜,突破了大规模光谱巡天所需要的大视场兼备大口径望远镜的技术瓶颈,成为世界上天体光谱获取率最高的望远镜.已经发布的LAMOST光谱数据集DR1中有200万条天体光谱,其中有170万条恒星光谱和包括108万条恒星光谱的参数星表.     

类星体的多波段观测

在发现类星体的方法中,最有效的４种方法是颜色方法,无缝光谱方法,射电方法和Ｘ射线方法,覆盖的波段为射电波段,光学波段和Ｘ射波段,将４种方法联合在一起,应用于４个ＵＫＳＴ天区。其目的是尽量减少选择效应,建立更完备的类星体巡天体本。从１０２天区开始,已完成了Ｘ射线选和部分光学选的分光观测工作,发现了１颗Ｂ＝１５．１的亮类星本和１个Ｓｅｙｆｅｒｔ星系对,其强Ｘ射线辐射是迄今首次观测到的。     

中等强度射电平谱类星体的光学光谱研究

采用FIRST亮类星体巡天（FBQS）的一个样本,从传统分类的射电噪类星体中分离出射电中等强度平谱类星体,对它们以及射电噪和射电宁静类星体的光学光谱进行了比较研究,发现中等强度射电平谱类星体有与射电宁静类星体相似的光学光谱．该结果进一步支持先前的研究观点,即观测到的中等强度射电平谱类星体实际上是射电宁静类星体,只是由于经过视线方向相对论性喷流的增强效应,使其在射电波段呈现为传统分类中的射电噪类星体．     

SDSS甚高红移类星体MgII吸收线初步证认

文章利用美国SDSS望远镜观测的类星体光谱,在IDL可视化程序平台中进行处理,处理过程包括消光改正、扣除连续谱和铁谱、扣除发射线、认证吸收线等。通过对甚高红移（Zem〉4．7）类星体光谱的分析,证认出281个MgIDλλ2796,2803双线吸收系统。     

星系形成专辑·编者按

<正>星系形成是天体物理学和宇宙学的前沿领域.如果说20世纪是宇宙学发展的黄金时期,星系研究的黄金时期已于21世纪初悄然来临.经过近一个世纪的发展,一个具有预言力的标准宇宙学模型在20世纪末得以确立,我们进入到所谓的"精确宇宙学时代",这为研究星系提供了强有力的理论框架,再加上新的观测设备和大型计算机不断投入使用,星系形成和演化的研究在过去十多年里取得了快速的发展.观测方面,针对中低红移星系的斯隆数字化巡天(SDSS)从21世纪初以来已成功实施了三期巡天项目,获得     

远红外亮类星体的研究进展

远红外亮类星体是极亮红外星系中具有I型活动星系核光谱特征的天体,光学光谱研究表明它们在光学波段的辐射主要由中心活动星系核主导,其中心超大质量黑洞的质量为107~108M☉,且有超爱丁顿吸积率.与光学选类星体相比,远红外亮类星体在远红外波段存在明显的辐射超出,这可能是由其核区周围~1 kpc尺度内的星暴活动(恒星形成率约为几百M☉yr-1)加热尘埃造成.对分子气体进行观测发现远红外亮类星体的宿主星系中存在约109~1010M☉的分子气体,这些分子气体可以为黑洞和核球的增长提供"原料".几乎所有远红外亮类星体都处于富气星系并合的晚期,是极亮红外星系向光学选类星体演化的过渡天体.     

基于残差神经网络的恒星-星系分类器

使用残差神经网络（residual neural network，RNN）算法对斯隆数字巡天（Sloan digital sky survey，SDSS）提供的天体伪彩色图片进行分类，直接从图像中获得特征．使用带有光谱信息的星系与恒星图片作为训练集和测试集．经过训练，在测试集上的准确率达到98.23%，召回率达到98.80%。这表明:RNN可以实现对星系和恒星图像的精确分类，分类器给出的恒星-星系概率是有效的，可用于分类可靠度评估；还可以尝试将此分类器应用到未来巡天中，进一步测试其性能．      

从两个SDSS类星体能谱中证认出Ca Ⅱ吸收线系统(英文)

文章给出在两个SDSS类星体能谱中证认出的重金属吸收系统.对每一个吸收系统,作者探测到10个明显的重金属吸收线.这两个吸收体的红移明显小于相应类星体的红移(zabs≤ze).因此,这两个重金属吸收系统极可能与在相应类星体的视线方向上的插入星系有关.     

RASS源中证认的一颗亮Seyfert星系

介绍了一颗从ROSAT卫星全天巡天源中证认的亮Seyfert星系1RXS J113129.2 124344.它正好位于亮类星体巡天(BQS)的天区,但是颜色偏红.根据APM星表,它的B星等为16.32.观测发现,其红移为0.091.     

基于叠加的河外星系中性氢(HI)谱线数据处理方法

中性氢(HI)巡天是探测宇宙气体大尺度结构的重要手段.在对河外星系进行HI巡天的过程中,由于信号本身非常弱,再加上望远镜灵敏度的限制,导致观测数据中大量星系的HI谱线信号被湮没在噪声之中,无法直接观测到.但是利用谱线叠加技术就可以通过叠加一些已知光学红移和位置的星系来提高谱线的信噪比.本文所要介绍的就是将一个星系群中所有成员星系的HI谱线进行叠加得到合成HI谱线的方法.通过这种方法获得的叠加谱线就是该星系群中总的HI辐射.叠加后的谱线由于rms水平的降低而获得比单一成员星系的谱线更高的信噪比,从而使一些在原来单条谱线中并不明显的HI信号在叠加后的合成谱线中显现出来,达到S/N 4.5的水平.谱线叠加过程涉及了大量数据的批量处理,因此我们开发了相关的自动化软件,用来处理美国Arecibo望远镜ALFALFA中性氢巡天观测的数据,成功得到了80多个选自SDSS观测星表的星系群样本的叠加谱线.预计未来我国的FAST望远镜巡天将产生大量的中性氢谱线数据,这一软件将会在大批量处理FAST河外星系HI谱线叠加方面发挥重要作用.     

暗弱白矮星的CSST主巡天多色测光和无缝光谱观测预研究

中国空间站工程巡天望远镜(China Space Station Telescope, CSST)计划于2024年发射,将主要开展高空间分辨率、天区大面积(约17500平方度)的多色成像与无缝光谱巡天,预计可极大地提高白矮星的观测样本数量.本文分别基于盖亚第三次早期数据发布(Gaia EDR3)和斯隆数字巡天第十六次数据发布(SDSS DR16)探测到的白矮星候选体和已确认的白矮星样本,进行统计分析,得出恒星参数的分布(多波段星等、有效温度、表面重力加速度、距离和质量),并分析各参数之间的相关性,计算白矮星的空间密度;最后,结合CSST的观测性能,预计其将探测到的白矮星数目,为基于CSST主巡天数据开展大样本暗弱白矮星搜寻和研究工作提供预估和分析.     

原初典型星系的形成、演化及大尺度天体层次结构和演化的基本规律

本文应用相对论性牛顿万有引力定律和非黎曼几何的传统力学分析方法,对当代天体物理中大尺度天体一系列根本性问题,作了较系统全面的探索研究：（1）导出了原初典型星系的起源、形成和生死循环演化的基本规律．揭示了类星体、活动星系核现象和类星体反常红移未解之迷．证明了星系核中均都存在一超级不稳定黑洞．（2）导出了大尺度层次天体的基本特征和层次攀升演化的一系列基本规律．并对此系列唯象规律,作了相对论力学分析的理论证明．导出了星系分布中存在的”星系长城”、“星系空洞”和”星系分布红移周期性”等可观测天文现象．由此证明了总星系中质元星系非均匀和各向异性的分布规律．（3）导出了由排斥起主导作用形成的第二类引力黑洞：双饱和稳定临界黑洞（总星系M’S4）．揭示了星系红移和类星体特大红移之迷．（4）证明了相对论性牛顿万有引力是一种力程λG=R＇54的远程饱和有程力．（5）定量导出了总星系中潜藏的“场暗质星”和发不出光的“非场暗质量”,证明了“场暗质量”高度均匀和各向同性的分布规律．（6）导出了宇宙的“双饱和稳定临界黑洞理想气体分子结构模型”,导出了质量无限,尺度无边、没有中心、没有始终、永恒运动的无限宇宙．     

CANDELS巡天简介

CANDELS巡天是哈勃空间望远镜历史上最大的多波段图像观测项目,其科学目标主要是借助高分辨率WFC3(Wide Field Camera 3)/近红外波段图像数据,研究高红移(z1)星系的形成与演化。CANDELS巡天包含5个观测区域,总面积约800平方角分。独一无二的空间条件和很深的图像深度已使CANDELS在天体物理学领域取得越来越多重要的科学成果。根据国内相关研究者的需要,该文对CANDELS巡天的观测、数据结构、图像数据预处理给予简要的介绍,以使国内感兴趣的同仁对该巡天项目有初步的了解。     

国内期刊亮点

<正>专刊推介LAMOST巡天及早期成果星系是宇宙结构的基本单元,恒星形成和演化的场所。研究和阐释星系的形成和演化是21世纪天体物理学的重大问题。银河系是唯一可以将其星族组成解析为单体并进行细致研究的旋涡星系。位于河北省兴隆县、由中国科学院国家天文台运行的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)是当今世界上光谱获取率最高的大口径、宽视场光谱巡天望远镜。2012     

星系中的恒星形成活动的熄灭过程

宇宙平均恒星形成率密度在z～2达到峰值后持续下降,这意味着平均而言,星系中的恒星形成活动在逐渐减弱甚至"熄灭",这种减弱和熄灭的过程主导着过去上百亿年的星系演化历史,百亿年前占据主导地位的星爆星系在今天的宇宙中已不多见,而红星系的比例则上升为百亿年前的两倍有余.到底是哪些物理机制造成星系中恒星形成活动的熄灭?这些机制在不同的星系、环境以及宇宙时期所起的作用有何不同?这些是当前星系形成领域的关键科学问题,21世纪以来的大规模多波段图像和光谱巡天观测极大地促进了对这些问题的认识.本文试图对当前研究结果稍作总结,考虑到中央星系和卫星星系的显著区别,先对两类星系分别讨论,然后将二者综合起来,总结了导致恒星形成活动熄灭的三个主要物理过程:大质量暗物质晕中的Halo Quenching效应(下落气体激波加热、潮汐力和冲压导致的气体剥离)、棒状结构和次并合驱动的星系自演化(Morphology Quenching、活动星系核反馈)、以及中小质量星系的主并合(早型星系和经典核球的形成).需要强调的是,这种对现有观测现象的总结只能是经验性的和阶段性的,下一步既要从观测上继续深入研究(更大样本、更多波段、更高红移),以改进和完善观测结果,更重要的还要及时和充分地利用最新观测结果来检验和限制星系形成的物理模型(如半解析模型和流体动力学数值模拟).     

基于深度学习的恒星光谱分类

大型巡天项目使得恒星光谱的观测进入大数据时代,实现恒星光谱自动分类是一项重要和具有挑战性的工作.本文采用基于一维的卷积网络算法对斯隆数字巡天(sloan digital sky survey, SDSS)的恒星光谱进行分类.通过卷积神经网络,恒星光谱的特征被提取出来并用于分类.采用带标签的恒星光谱数据训练一维恒星光谱卷积网络(1-dimension stellar spectra convolutional neural networks, 1-D SSCNN),得到训练好的网络模型,并用其对恒星光谱进行分类测试.本文算法与传统的恒星光谱分类算法支持向量机(support vector machine, SVM)、随机森林(random forest, RF)和人工神经网络(artificial neural network, ANN)进行对比,结果表明,本文算法具有较高的分类精度和鲁棒性,且给出了由深度学习得出的光谱热力图,对研究光谱物理性质具有重要意义.     

星系团Abell 2199的动力学子结构

近年来Sloan巡天的光谱观测使近邻富星系团Abell 2199的成员星系数目增加了近两倍.基于该星系团1.5 h-1Mpc范围内的366颗成员星系的位置和红移信息,对其动力学结构进行了分析.计算出中心cD星系的本动速度为(189±45)kms-1,说明cD星系在星系团完全维力化之前就形成了.从这些星系的空间分布和局域视向速度分布中,发现了三个明显的子团.这些子团的并合现象表明,星系团Abell 2199远未达到动力学平衡状态,从而支持了星系团形成的等级模型     

第7次斯隆巡天挖掘星球战利品

斯隆数字巡天（SDSS）第7批数据的发布（DR7）标志着这项始于20年前的计划已完成最初目标。SDSS是天文学历史上最具雄心的天空光学勘测。热点论文#9通过增加两年来的进一步观测数据，取代了SDSS第6批数据发布的论文#10。与此同时，