羥基脈澤紅外光度分布分析

摘要：為了研究OH脈澤星系的紅外特性，我們收集了OH脈澤樣品和一個非檢測源的3.4、4.6、12和22 μm （ W1至W4 ）的WISE數(shù)據(jù)，以及9、18、65、90、140、160μm的AKARI數(shù)據(jù)。并對數(shù)據(jù)進行了處理，計算出相應(yīng)的紅外光度，隨后將計算出的119個OH脈澤源的每個波段的光度分別以柱狀圖的形式展現(xiàn)，再分析和總結(jié)羥基脈澤紅外光度的分布特點。得出WISE衛(wèi)星中所有119個OH脈澤源的四個波段（3.4、4.6、12、22μm），其分布集中的范圍相同，同樣集中于10-14L對數(shù)標度。AKARI衛(wèi)星中所有119個OH脈澤源的四個波段（9、18、65、90、140、160μm），119個OH脈澤源在9μm波段的光度分布相對集中于8-11L對數(shù)標度；在18μm波段的光度分布相對集中于7-10L對數(shù)標度；在65和90μm波段的光度分布相對集中于10-13L對數(shù)標度；在140和160μm波段的光度分布相對集中于10-12L對數(shù)標度。

關(guān)鍵詞：OH脈澤；紅移；受激發(fā)射；光度

一、背景、現(xiàn)狀、內(nèi)容解析

天體脈澤輻射是天文環(huán)境下發(fā)生的特有現(xiàn)象，因此，對天體脈澤輻射的觀測與研究，對我們探索天體的結(jié)構(gòu)和演化以及研究天體物理學提供了一個極好的天體物理實驗室，還可以通過研究產(chǎn)生脈澤這類特殊現(xiàn)象所需要的特殊天文環(huán)境，進而研究其產(chǎn)生機制，從而來解決一些天體物理學中遇到的問題。如通過對WISE和AKARI的數(shù)據(jù)的監(jiān)測，我們可以利用相關(guān)方法推算出一些恒星或未知星系的質(zhì)量、物理結(jié)構(gòu)、磁場信運動狀況等，從而確定星系的大尺度結(jié)構(gòu)，限定恒星形成的物理條件來構(gòu)建天體模型等。

對于OH脈澤星系樣品和對照樣品，WISE數(shù)據(jù)使用公式F = F0×10-w / 2.5轉(zhuǎn)換為通量密度，其中F0是零量值處的公布通量密度，然后根據(jù)導(dǎo)出的通量密度和光度距離，以L為單位計算四個波段的相應(yīng)光度；AKARI數(shù)據(jù)直接計算出相應(yīng)的光度。隨后將計算出的119個OH脈澤源的每個波段的光度分別以柱狀圖的形式展現(xiàn)，通過分析數(shù)據(jù)的分布特點，例如：數(shù)據(jù)主要集中的波段，數(shù)據(jù)最稀疏的波段等等。我們就可以總結(jié)出一些規(guī)律，分析出OH脈澤紅外光度的分布特點。

二、樣本和數(shù)據(jù)

到目前為止發(fā)表的所有OH脈澤星系都與全天空數(shù)據(jù)使用默認搜索半徑10進行了互相關(guān)[8]。WISE數(shù)據(jù)除IRAS 11257 + 5850和IRAS 20550 + 1655外，所有微波激射器源都找到了回收的WISE源。從2毫秒PSC參考幀中的源位置到此源的WISE和AKARI編目位置檢查位置差異（以弧秒為單位）。所有互相關(guān)源的位置差大多小于1（即δr<1）[9]，96%以上的位置差小于2，保證了互識別的可靠性。而AKARI數(shù)據(jù)，119個數(shù)據(jù)源中，9μm及18μm波段中，均只有25個源找到數(shù)據(jù)；而在65μm波段有93個數(shù)據(jù)源找到數(shù)據(jù)；在90μm波段有94個數(shù)據(jù)源找到數(shù)據(jù)；在140μm波段有91個數(shù)據(jù)源找到數(shù)據(jù)；在160μm波段有82個數(shù)據(jù)源找到數(shù)據(jù)。

三、分析和討論

1、WISE光度分布

對于OH脈澤星系樣品和對照樣品，WISE量值使用公式F = F0×10w / 2.5轉(zhuǎn)換為通量密度[13]，其中F0是零量值處的通量密度（分別為3.4、4.6、12和22 μm處的309.54、171.787、31.674和8.363 Jy ）。然后根據(jù)導(dǎo)出的通量密度和光度距離（ Darling Giovanelli 2000，2001，2002 ： log （νLν） = log （ 4πd2lνFν），此后以L為單位計算四個波段的相應(yīng)光度。給出了具有幅度限制的光源的光度上限。

對于具有WISE檢測的所有OH脈澤源，OH脈澤樣品的對數(shù)標度檢驗結(jié)果表明，短波長（3.4μm和4.6μm）的對數(shù)光度分布無明顯差異，沒有對比討論的價值，其分布集中的范圍相同，集中于10-14L對數(shù)標度。長波段（12μm和22μm）的光度分布也無明顯差異，其分布集中的范圍相同，同樣集中于10-14L。

我們可以發(fā)現(xiàn)：所有119個OH脈澤源的四個波段（3.4、4.6、12、22μm），其分布集中的范圍相同，同樣集中于10-14L對數(shù)標度。

2、AKARI光度分布

對于OH脈澤星系樣品和對照樣品，根據(jù)導(dǎo)出的通量密度和光度距離（log （νLν） = log （ 4πd2lνFν），此后以L為單位計算六個波段的相應(yīng)光度。給出了具有幅度限制的光源的光度上限。對于具有AKARI檢測的所有OH脈澤源，在圖3.5-3.10中繪出了六個AKARI頻帶處的光度的分布。

對OH脈澤樣品的對數(shù)標度檢驗結(jié)果表明，短波長（ 9 μm和18μm ）的光度分布有一定的差異，所有119個OH脈澤源9μm波段沒有分布于6-7L和7-8L對數(shù)標度，而18μm波段，有一個OH脈澤源分布于6-7L對數(shù)波段，有8個OH脈澤源分布于8-9L對數(shù)標度。中波長（65μm和90μm）的對數(shù)光度分布有一點差異，即在12-13L對數(shù)光度中65μm波段有10個OH脈澤源分布，90μm波段有20個OH脈澤源分布，其余OH脈澤源分布相對無異，特別集中于11-12L對數(shù)標度。長波長（140μm和160μm）的對數(shù)光度分布有一點差異，即在11-12L對數(shù)光度中140μm波段的OH脈澤源分布比160μm波段OH脈澤源分布多14個，其余OH脈澤源分布相對無異。

可以我們發(fā)現(xiàn)：所有119個OH脈澤源的四個波段（9、18、65、90、140、160μm），119個OH脈澤源在9μm波段的光度分布相對集中于8-11L對數(shù)標度；在18μm波段的光度分布相對集中于7-10L對數(shù)標度；在65和90μm波段的光度分布相對集中于10-13L對數(shù)標度；在140和160μm波段的光度分布相對集中于10-12L對數(shù)標度。

四、結(jié)論

WISE衛(wèi)星中所有119個OH脈澤源的四個波段（3.4、4.6、12、22μm），其分布集中的范圍相同，同樣集中于10-14L對數(shù)標度。AKARI衛(wèi)星中所有119個OH脈澤源的四個波段（9、18、65、90、140、160μm），119個OH脈澤源在9μm波段的光度分布相對集中于8-11L對數(shù)標度；在18μm波段的光度分布相對集中于7-10L對數(shù)標度；在65和90μm波段的光度分布相對集中于10-13L對數(shù)標度；在140和160μm波段的光度分布相對集中于10-12L對數(shù)標度。

這對我們利用相關(guān)方法推算出一些恒星或未知星系的質(zhì)量、物理結(jié)構(gòu)、磁場信運動狀況等有相當大的幫助，從而確定星系的大尺度結(jié)構(gòu)，限定恒星形成的物理條件來構(gòu)建天體模型等。

參考文獻：

[1]郭仟，張江水，脈澤研究及其應(yīng)用[J]，湖南文理學院學報，2008， Vol.20， 2， 37-40.

[2]Zhang J S， et al. The middle infrared properties of OH megamaser host galaxies[J]， Astronomy Astrophysics， 2014， 570， A110.

[3]郭仟，河外水脈澤源的X射線觀察與研究[D]；廣州大學；2009年.

[4]張江水；河外水脈澤的觀測與研究[A]；中國天文學會2007年學術(shù)論文集[C]；2007年.