演化星族合成模型的改进和星系参数的系统定标

Evolutionary population synthesis (EPS) models are building blocks of spectral models of galaxies. In the spectral evolution models of galaxies, the HII region and dust are independent of stars. The total stellar spectra are usually obtained by using the EPS models. The nebular emission and dust extinction are obtained via some assumptions and independent of stars, although they are correlated closely with stars. In this project, we will improve the EPS models and spectral models of galaxies, combine stars with HII region and dust. Moreover, we will calculate detailedly the total spectra of galaxy, the total stellar spectra, nebular continuum and various emission-lines by using the photoionization code in the spectral models of galaxies..In addition, the calibrations of some galaxy-parameters are obtained by different authors, who used the different and earlier EPS models or spectral models of galaxies and based on various assumptions and approximations. This leads to systematical biases and lower precision. Therefore, we will use our spectral evolution models of galaxies to calibrate systematically these parameters. .Using the multi-band observations of galaxies and our observations of several typical galaxy-clusters, and various determination methods, we will determine various parameters (such as, the total mass, the total stellar mass, the total gas mass, the stellar content and extinction and so on) and the variations of these parameters with the redshift, space and environment, then give the constraints on the galaxy-formation and cosmology models.

演化星族合成(EPS)模型是星系光谱模型的基石。在星系光谱模型中，恒星、HII区和尘埃常常是分开处理的。恒星总光谱通常是利用EPS模型得到的；星云发射和尘埃消光则是借助一些假设得到的，和星系中的恒星无关，而实际上它们与恒星密切相关。在本研究中我们将改进EPS和星系光谱模型，将恒星、HII区和尘埃有机结合起来。并在星系光谱模型中，利用光致电离程序，详细计算出星系的总光谱、恒星总光谱、星云连续谱和各种发射线等。.另外，星系参数定标是不同研究者得到的，利用的是不同的或较早的EPS和星系光谱模型，并在定标和确定过程中利用了各种假设和近似，导致星系定标存在着系统性偏差和精度等问题。因此我们将利用我们的星系光谱模型对各种星系参数进行系统地定标。.利用多波段的星系观测和对几个典型星系团的观测，借助各种星系参数确定方法，确定星系的各种参数，以及这些参数随红移、环境或空间等的变化，限制星系形成和宇宙学模型

研究背景：.(1) 演化星族合成(EPS)模型是星团和星系研究的重要工具之一。它与星系的模型建立、参数的确定和定标、选取判据和数值模拟等都密切相关。演化星族合成模型自创建以来已经得到了长足的发展，但依然存在着不足，例如：缺少一些重要天体、演化阶段、高色散的光谱库和双星等因素。（2）星系光谱模型也存在着一些问题，例如：星系中的恒星、HII区和尘埃是分开处理的；HII区研究一般采用Case B假设等。（3）星系参数的确定和定标是从不同的EPS模型和不同的波段得到的。（4）很多星系形成结论是基于各种参数之间的关系得到的，以上各种限制会影响星系形成结论。..研究内容及科学意义：.(1) 首先，我们在Yunnan-III EPS模型中改进了星族的近红外波段结果，在这项研究中真实计算的热脉动渐进支演化被首次用到EPS模型中。其次在Yunnan-II EPS模型中考虑了动力学演化，之前的动力学研究往往是用于空间可分辨天体的研究。(2) 将含双星的Yunnan-II EPS模型和HII区研究结合，得到了HII区的各种发射线强度。这项研究的目的是减小星系模型的不自洽程度，为以下研究工作做准备。(3)在对星系参数确定和定标研究中我们发现：恒星形成率定标的不确定性受金属丰度影响最大；如果HII区中心电离源是中等年龄的双星星族，得到的气体丰度会减小，star-forming星系和AGN选择判据会向着AGN方向移动。(4)在对星团和星系研究中我们发现：球状星团Lick指数网格与模型不符合的原因是恒星数量太少造成的；球状星团的水平分支形状可能起源于潮汐增强物质损失机制；早型星系中的颜色较蓝现象部分是双星造成的,不是真正的恒星形成；双星对红移Z~2-3的星系颜色有很大影响；另外我们给出了几个典型近邻星系的化学演化，证实了星系演化很大程度上受质量和环境等因素影响的结论，这项工作为研究星系形成和下一步的大样本星系研究工作做准备。（5）综合以上研究结果我们发现：双星加入使星系看似在近期不活跃，但是星系在整个形成过程中有更多的气体被转化为恒星，即星系有可能在早期更活跃。.

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