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本文的内容主要分为两个部分:第一部分(第一章)是与星系形成和演化相关的工作;第二部分(第二章)则是激变变星的有关工作。
第一部分分别从旋涡星系到椭圆星系、从近邻星系到高红移星系,来研究了与之有关的几个子课题。首先在§1.1里,我们概述了星系的一些观测性质以及星系形成的理论框架。而此后的三个小节分别介绍了我们的三个工作。§1.2给出了一种新的测量非侧向旋涡星系盘厚度的方法。该方法是利用三维泊松方程的解以及星系动力学方程,来获取星系盘垂直方向的速度弥散度的分布。然后将观测的结果与理论结果相比较而获得星系的厚度。同时,这个方法还容许我们测得盘的质光比。利用两个星系的观测资料,我们还给出了该方法的应用。在§1.3里,我们给出了从SDSS DR2里挑选出来的11个具有较强发射线特征的椭圆星系的样本。在利用星族合成方法扣除潜老年星族的影响后,通过发射线强度比例,我们将这11个星系划分为1个Scyfert2、6个LINERs以及4个Hл星系。并且其中一个Hл为新发现的Wolf-Rayet星系。我们提出,星系间的相互作用或者与卫星系/大质量星团的并合是椭圆星系里的恒星形成活动的触发机制。我们的第三个工作在§1.4给出。该项工作是对Subaru以及MMT在EGS天区的ugR波段的成像观测数据的分析处理。在本节,我们描述了测光校准、获取极限星等以及星系计数等工作。另外,作为第一个科学结果,我们还给出了一个R波段截断星等为25.0 mag的、红移~3的赖曼断裂星系(Lyman Break Galaxies;LBGs)的样本。本章的最后一节则是对本部分工作的小结和对未来的展望。
第二部分内容是激变变星中superhumper的测光和分光工作。激变变星是由白矮星和红矮星组成的半相接系统。充满洛希瓣的红矮星通过吸积盘向白矮星转移物质。根据光变曲线的形状以及分光特征,非磁激变变星可分为若干次型。本文研究的对象是处于周期Gap以下的SU Uma型矮新星。这类系统的特征是爆发时光变曲线中会出现略微不同于(百分之几)轨道周期的调制现象,即superhump;而这类天体被称为superhumpers。它们对研究周期Gap的本质、吸积盘的结构和不稳定性以及密近双星中的物质和角动量的转移等根本问题,具有重要的意义。本章内容共分六个小节,§2.1和52.2简单介绍了我们工作的相关背景。第三到第五小节对我们的工作做了介绍。最后一节对今后的工作提出了展望。§2.3介绍了在超爆时我们对KS Uma的测光和分光观测结果。测光结果首次获得了KS Uma的准确superhump周期。对分光观测的分析结果表明,变化的γ-速度以及演化的不对称谱线轮廓可以用来作为吸积盘是否偏心的判据。我们的第二项工作是对YZ CNc的分光光测。我们发现,该系统的γ-速度以及两天内的位相变化很大。分析表明,如果吸积盘是偏心进动的话,那么YZ CNc的进动周期非常短(不到2天),因此观测到这个现象也就不奇怪了。在§2.5我们介绍了第三项工作,即对ER Uma的分光和测光观测结果。我们的观测结果不但证实了以前的观测结果,即在正常爆发阶段也存在superhump现象;也使不同作者的看似矛盾的观测结果统一了起来。我们发现superhumps可能在正常爆发极大附近开始成长,然后在下次正常极大前逐渐消失。如果我们观测到的humps是普通的suhperhumps的话,那么需要有更多的理论工作来解释这些新现象。