本研究涉及天体物理学中的三个重要方向，黑洞X射线双星、类星体以及星际介质。具体内容包括，黑洞X射线双星中黑洞质量的测量，类星体偏振的研究，以及利用星际介质对离子跃迁波长的定标。本研究主要内容包括：　　⑴关于黑洞X射线双星的黑洞质量测量。目前为止，基本上所有黑洞X射线双星中的黑洞质量都是通过观测伴星的速度和光变曲线，用动力学的方式测量得到的。然而，其中一个主要的不确定性就是对X射线双星轨道倾角的估计。在本文中，我们提出可以通过直接测量X射线双星中黑洞的轨道运动，获得伴星与黑洞的质量比，进而得到黑洞质量的新方法。在该方法中，我们假设吸积盘风随黑洞一同运动。因此，黑洞的轨道运动可以从吸积盘风产生的吸收线的多普勒移动中得到。我们通过分析黑洞X射线双星GRO J1655-40的“钱德拉X射线天文台-高能光栅”观测，验证了该方法的正确性。其黑洞轨道运动速度（KBH=90.8±11.3 km s-1）由吸积盘风吸收线的多普勒移动测得，并且与由前人工作中已经测得的系统参数预测的结果一致。我们进而估计其黑洞质量（MBH=5.41+0.98-0.57M⊙）以及系统轨道倾角（i=72.0+78-7.5。），这里MBH独立于i。未来的覆盖更多轨道相位的X射线吸积盘风观测可以大幅改善其系统参数估计。我们随后将这个方法应用到黑洞X射线双星LMC X-3上。LMC X-3在其轨道相位0.75附近具有“哈勃太空望远镜”上搭载的“宇宙起源光谱仪”的光谱观测。我们发现盘风吸收产生的CⅣ双线具有～50 km s-1的移动。如果将盘风的速度假设为-400 km s-1，则有伴星与黑洞的质量比为0.6。其他轨道相位(特别是0.25)的额外观测对于证实这个假设以及后面对黑洞质量的直接限制至关重要。这个方法原则上同样可以应用于任何已经探测到盘风特征的吸积致密星系统。　　⑵关于类星体的偏振研究。对于许多活动星系核(AGN)，从它们的光学偏振观测和射电观测中发现，存在着光学偏振方向和射电结构方向的相关。Antonucci et al.(1983)发现Ⅰ型AGN的偏振方向倾向于与射电轴平行，而Ⅱ型AGN的偏振方向则倾向与射电轴垂直。这个观测现象可以被自然的解释为AGN的核区存在着两个不同的电子散射区，即极区散射区和赤道散射区(Young2000; Smith et al.2002)。尽管如此，到目前为止射电光度和光学偏振度的关系仍然不清楚。现在普遍认为类星体光学波段光谱由超大质量黑洞周围的吸积盘主导。因此，光学波段的偏振光谱光度和总光谱光度（偏振光谱+非偏振光谱）的比值就被当做是光学波段的偏振度。但是，光学波段总光谱时常遭受到一些污染（如恒星辐射，热尘埃辐射）。在本文中，我们编辑了由16个具有光学偏振和紫外观测的Ⅰ型类星体构成的样本。我们利用Hu＆Zhang(2012)中描述的吸积盘模型联合分析了光学偏振和紫外观测，得到了吸积盘真实的光学偏振度。我们发现在射电光度和光学偏振度之间并不存在相关。然而在我们的工作中，光学偏振度和偏振角的额外弥散之间显示出一个可能的反相关。如果这个反相关是真实存在的，那么这个反相关可能产生于一个和吸积盘内区具有中等距离的一个未知的散射区，如AGN宽线区的内边界(Gaskell et al.2012)。　　⑶利用星际介质对离子跃迁波长的定标。精确的原子跃迁数据在天文研究的各个领域都是极其重要的，尤其是在光谱天文学中的谱线研究方面。目前为止，虽然类氦和类氢这样的高电离态原子的跃迁数据已经非常精确，然而相对应的中性和低电离态原子的K壳层跃迁数据仍然很不确定。利用星际介质产生的光谱吸收线对这些不确定的跃迁进行测量，已经被证明是一个有效途径。在本文中，我们分析了11个低质量X射线双星的36次Chandra-HETG观测，以测量其能谱上的星际介质吸收线。我们将每次观测中由于银河系旋转造成的吸收线移动修正回静止坐标，然后用两种不同的方法合并修正后的各个观测谱以得到合成谱。尽管如此，这样得到的合成谱具有系统偏移，或偏向高计数的观测，或偏向高信噪比谱线的观测。我们对一些明显探测的谱线进行贝叶斯分析，获得系统误差以及系统偏移，并以此对其它谱线进行误差估计和偏移改正。同前人的工作相比，我们的结果要精确2-5倍，并且显著削弱了系统误差以及系统偏移。一些弱的跃迁（如MgⅣ和Mg v的1s-2p跃迁，以及MgⅢ和Mg v的1s-3p跃迁）被首次探测到，但是显著性还比较低，需要未来更为精确观测的证实。