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數據，以及9、18、65、90、140、160μm的AKARI數據。并對數據進行了處理，計算出相應的紅外光度，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，再分析和總結羥基脈澤紅外光度的分布特點。得出WISE衛星中所有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對數標度。AKARI衛星中所有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對數標度；在18μm波段的光度分布相對集中于7-10L對數標度；在65和90μm波段的光度分布相對集中于10-13L對數標度；在140和160μm波段的光度分布相對集中于10-12L對數標度。

關鍵詞：OH脈澤；紅移；受激發射；光度

一、背景、現狀、內容解析

天體脈澤輻射是天文環境下發生的特有現象，因此，對天體脈澤輻射的觀測與研究，對我們探索天體的結構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，還可以通過研究產生脈澤這類特殊現象所需要的特殊天文環境，進而研究其產生機制，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的數據的監測，我們可以利用相關方法推算出一些恒星或未知星系的質量、物理結構、磁場信運動狀況等，從而確定星系的大尺度結構，限定恒星形成的物理條件來構建天體模型等。

對于OH脈澤星系樣品和對照樣品，WISE數據使用公式F = F0×10-w / 2.5轉換為通量密度，其中F0是零量值處的公布通量密度，然后根據導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光度；AKARI數據直接計算出相應的光度。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，通過分析數據的分布特點，例如：數據主要集中的波段，數據最稀疏的波段等等。我們就可以總結出一些規律，分析出OH脈澤紅外光度的分布特點。

二、樣本和數據

到目前為止發表的所有OH脈澤星系都與全天空數據使用默認搜索半徑10進行了互相關[8]。WISE數據除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數據，119個數據源中，9μm及18μm波段中，均只有25個源找到數據；而在65μm波段有93個數據源找到數據；在90μm波段有94個數據源找到數據；在140μm波段有91個數據源找到數據；在160μm波段有82個數據源找到數據。

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 ）。然后根據導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脈澤樣品的對數標度檢驗結果表明，短波長（3.4μm和4.6μm）的對數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。

我們可以發現：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對數標度。

2、AKARI光度分布

對于OH脈澤星系樣品和對照樣品，根據導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脈澤樣品的對數標度檢驗結果表明，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對數標度，而18μm波段，有一個OH脈澤源分布于6-7L對數波段，有8個OH脈澤源分布于8-9L對數標度。中波長（65μm和90μm）的對數光度分布有一點差異，即在12-13L對數光度中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對數標度。長波長（140μm和160μm）的對數光度分布有一點差異，即在11-12L對數光度中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。

可以我們發現：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對數標度；在18μm波段的光度分布相對集中于7-10L對數標度；在65和90μm波段的光度分布相對集中于10-13L對數標度；在140和160μm波段的光度分布相對集中于10-12L對數標度。

四、結論

WISE衛星中所有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對數標度。AKARI衛星中所有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對數標度；在18μm波段的光度分布相對集中于7-10L對數標度；在65和90μm波段的光度分布相對集中于10-13L對數標度；在140和160μm波段的光度分布相對集中于10-12L對數標度。

這對我們利用相關方法推算出一些恒星或未知星系的質量、物理結構、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構，限定恒星形成的物理條件來構建天體模型等。

參考文獻：

[1]郭仟，張江水，脈澤研究及其應用[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年學術論文集[C]；2007年.