近邻星系恒星形成区及径向光谱观测研究

考虑到国际上SDSS等大样本光谱巡天进展迅速、大口径望远镜数目多，而我国的望远镜口径相对小，暂时还没有IFU终端设备仪器等实际情况，2013年至2015年期间，中国科学技术大学孔旭教授和国家天文台周旭研究员领导的研究团队（包括程福臻、胡宁、邹虎、周志民、林琳、李金荣、毛业伟等人）申请并利用兴隆观测基地2.16米望远镜的OMR、BFOSC等设备，开展对20个近邻、大星系中多个恒星形成区（每个星系的恒星形成区的数目超过50个）、平行主轴方向和垂直主轴方向的光谱观测。该项目观测的星系都是近邻的大星系（角直径大于7角分），而现在国际上的IFU设备的视场都较小（小于2个角分），所以只能观测一些小星系和星系较小区域。利用2.16米望远镜观测得到的这些近邻、大星系不同区域的光谱数据，结合已有的BATC 15个中带滤光片数据、GALEX的紫外数据，Spitzer和Herschel红外波段数据，可以开展星系恒星形成率、金属丰度、尘埃消光和星族特性二维分布等方面的研究；开展星系二维特性和星系形态、星系环境关系的研究。

项目观测开始于2013年，结束于2015年，三年共获得了90个观测夜的时间。由于天气等原因，可观测夜约为60个，该研究团队完成了20个样本星系中的9个星系的多缝光谱观测。观测时，通过旋转狭缝的方向，使得每个狭缝中有3-5个恒星形成区。已经完成的光谱观测的星系信息见下面表格，各列分别给出了星系名、赤经、赤纬、半长轴（单位：角分）、半短轴（单位：角分）、观测的狭缝数目和星系形态。

表 1 已经完成观测的星系信息

图 1 星系图像和光谱观测狭缝放置的位置示例。狭缝的长度为4角分,宽度为2.5角秒。 左图为星系NGC 2403, 右图为星系NGC 628. 图中圆圈表示星系中亮恒星形成区的位置

该研究团队的项目观测完成于2015年底。2016年开始，该研究团队主要开展星系恒星形成区的光谱处理，现光谱处理已经基本完成。同时，利用2.16米望远镜观测得到的数据，该研究团队已经完成了星系M101金属丰度梯度的工作。利用M33(林泽森)、NGC628（邹虎）和NGC2403（林琳）数据，正在开展星系运动学、尘埃消光方面的研究。该研究团队在多个国际会议上展示了其观测结果。

相关论文列表：

[1] Gradients of Stellar Population Properties and Evolution Clues in a Nearby Galaxy M101, Lin, L., Zou, H., Kong, X., Lin, X., Mao, Y., Cheng, F., Jiang, Z., Zhou, X. 2013, The Astrophysical Journal, 769, 127.

[2] Spectroscopic Observations of the Star Formation Regions in Nearby Galaxies, Kong, X., and 12 colleagues. 2014, Chinese Astronomy and Astrophysics, 38, 427.