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星系光度函数的演化及不同密度环境星系的光度函数

夏丽芳  
【摘要】:本文利用Bijing-Arizona-Taiwan-Connecticut(BATC)巡天的15色中带测光系统,对星系的SED拟合测光红移方法进行了研究,并且利用BATC巡天的15色中带观测数据和美国Sloan Digital Sky Survey巡天的5色宽带数据,应用测光红移技术,对星系静止坐标系r′波段的光度函数演化以及星系光度函数随密度环境的变化进行了研究。 首先我们运用模拟方法对星系的测光误差、中带和宽带滤光片系统、红移拟合步长以及滤光片的选取等因素对测光红移精度的影响进行了讨论。结果发现,随着测光误差的增大,测光红移精度降低;与UBVRI 5色宽带滤光片系统相比,BATC 15色滤光片系统能够确定测光红移精度更高,在一般测光误差△m=0.05m下,15色中带系统测光红移精度σ_z~0.02,而5色宽带系统测光红移精度σ_z~0.05;红移拟合步长在测光精确的情况下能够显著提高测光红移精度;对BATC 15色滤光片而言,蓝端颜色对测光红移估计起着重要作用。 利用SDSS和BATC的巡天数据我们得到一个包含25,181个r′21.5等、红移0.03z0.5的星系的样本。星系红移的确定有三种途径:对于近邻星系及极亮的遥远星系,SDSS巡天给出精确的分光光谱红移;对同时有BATC 15色中带测光和SDSS 5色宽带测光数据的星系,20色的测光信息给出精度约0.02的测光红移;对仅有SDSS 5色宽带测光数据的星系得到星系的5色测光红移,精度约0.05。利用星系的测光红移程序对星系星等进行κ改正和红化改正后对星系的光度函数进行研究,星系光度函数采用Schechter函数形式进行拟合。星系光度函数随红移的演化通过对三个红移段0.03z0.1、0.1z0.3和0.3z0.5的光度函数拟合参数比较进行研究。结果表明随着红移的增大,星系光度函数的特征星等M_*没有明显变化,而暗端的斜率α则随着红移增大,当红移从z~0.06增大到z~0.2,暗端斜率从α=-1.17变化到α=-1.31。这种趋势与逐级星系形成模型的预言一致。对于星系光度函数随密度环境的变化,首先利用密度起伏δρ/ρ=30将星系分为高密度样本和低密度样本,通过对高低密度星系样本的光度函数进行拟台得到,星系光度函数的特征星等M_*随密度的增大变亮,从-21.01等变化到-21.41等;而光度函数的暗端斜率α则变陡,从-1.01变化到-1.30。这个结果表明高密度环境中有着较低密度环境更多的暗星系。


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