星系棒投影改正方法可靠性研究获进展

基于整体亮度守恒假设的图像拉长投影改正

　　近日，记者从中科院上海天文台获悉，科研人员在最近的一项研究中发现，星系盘的倾角越大，投影改正还原正面图像带来的不确定性更大；当盘的倾角大于60度时，所有的投影改正方法都不能可靠地还原棒的本征属性。该研究确认了棒垂直方向上的厚度是该不确定性的主要来源，并建议未来对星系棒的性质的统计研究应扣除倾角大于60度的盘星系。相关成果已发表在最新一期的国际核心期刊《天体物理杂志》上。

　　在上海天文台研究员沈俊太和助理研究员李兆聿的指导下，研究生邹燕飞等首次通过分析数值模拟中的棒旋星系的棒的性质，对这种投影改正方法存在的不确定性进行了探讨。

　　根据哈勃分类方法，星系分类成椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等，棒的星系占全部星系的50%~65%。

　　天文学家们发现，棒就像《西游记》中孙悟空的金箍棒一样，能重新分布星系盘中物质的转动性质（角动量）和能量，影响着星系外貌形态的长期演化。棒同样对星系盘上的化学分布施加影响，使其更加平滑。几乎每个星系中心都拥有一个大质量黑洞。在有棒的星系中，棒还能驱动盘中的气体向星系中心聚集，甚至可能促发黑洞的活动性（气体运动到中心区域而被黑洞吃掉），尽管对于棒是否能促发黑洞的活动性这一观点还存在一些争议。

　　在不同的盘星系中棒的强度不同，观测上天文同行们发现更长、椭率更高的星系具有的棒的强度也更高。科研人员主要通过棒的长度和棒的椭率来表示棒的强度。

　　观测上的盘星系相对于天空平面在一定程度上都是倾斜的。为了研究其中普遍存在的棒结构，天文学家通常将直接测量到的倾斜的棒通过投影改正尽量还原其正向的本来面貌。这种投影改正方法已经被广泛使用，但是其可靠性尚未有过系统的研究。

　　邹燕飞分别选取了沈俊太此前发表的银河系核球模型和合作者罗格斯大学教授Jerry Sellwood提供的盘星系模型，并截取各自模拟中系统演化至18亿年和24亿年时的星系图像。从两个模型得到的图像中，类似于旋臂、棒的特征与真实的棒旋星系较接近，与其他同行的数值模拟结构也一致，因此具有足够的代表性。