Whistle Down The Wind

天文学家今日在宇宙的一个遥远角落里找到了一个充满了诡异之处的星系，不过要找到他可不是件容易的事情，天文学家们几乎动用了一切他们能动用的力量，地球之外的Hubble和Spitzer太空望远镜，观天圣地Mauna Kea的Subaru，Keck以及James Clerk Maxwell望远镜还有位于New Mexico沙漠中的VLA，都不约而同的把他们的目光对准了这个星系，从光学到红外，从毫米波到射电，不放过一个波段。当然，这些大家伙们可不只是想看个新鲜，它们是要帮天文学家搞清楚这个遥远的星系为什么看上去正在以难以置信的速度形成恒星。这个星系，现在被称为“生育高峰”星系，据估计，在这个星系中每年可以形成4000颗左右的恒星，而相比之下，我们的银河系每年形成的恒星数只是在10颗左右(这个说法稍有不科学，一般使用太阳质量为单位来估计恒星形成率，银河系的恒星形成率在1～2个太阳质量每年)。

图中这个微弱的绿色团块就是光学波段观测下的这个星系

“这个星系正在经历一场规模极大的生育高峰，一次形成其中的绝大多数恒星”，来自位于Pasadena加州理工大学的Spitzer望远镜科学中心的Peter Capak告诉我们：“如果地球上的人类也有这样的生育速度的话，那现在地球上的绝大多数人的年龄都会比较相仿。”

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通过斯隆数码巡天二期工程的数据分析，天文学家发现那些包裹着银河系的外围银晕(halo)恒星就好像是一个大小河流交叉综合的三角洲地带，只不过这里的河流中充满了恒星。“尽管十多年前，科学家就已经发现了穿过这个三角洲的最大的一条“河流”(天文学上成为星流：Stellar Stream)，SDSS-II得到的崭新的银河系外围地图却显示出了恒星晕中川流不息的众多小星流”，来自加州大学Santa Cruz分校的研究生Kevin Schlaufman这样介绍。

Johnston的理论所预测的银河系模型

在前不久于芝加哥举行的一次国际会议：“斯隆数码巡天–从小行星到宇宙学”上，Schlaufman报告了他的结果，他解释道，在过去的三年中，作为SDSS-II计划中重要组成部分的SEGUE巡天（Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration：即为研究银河系结构进行的斯隆巡天的扩展部分）已经在精心挑选出的天区内测量了近25万颗恒星的运动情况，通过对拥有相近运动速度的恒星群组的研究，天文学家从中发现了14个单独的结构，其中有11个是前所未知的。

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我们接着讲暗物质的故事吧，不过这次的研究手段和前面的可大不相同，这次，天文学家将目标投向了较为临近的宇宙，通过研究环绕银河系周围运动的小质量卫星星系的星系，他们确信自己发现了宇宙中可以存在的星系的最小质量–约为太阳质量的1000万倍 (读者可以去查一下球状星团系统的质量一般都是多少，作为比较)。

另外，更为重要的是，这个质量很有可能也是组成宇宙中一类神秘的不可见物质–暗物质的最小“积木”的大小，在这个“积木”块内形成的恒星会团聚在一起进而形成星系。在这之前，科学家们对暗物质的“微观”性质是知之甚少，虽然这种神秘的暗物质也许占据了宇宙中物质总量的5/6。

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写在前面：Needle in a Haystack，直译下来就是“干草堆里的针”，其实这个表达和我们的大海捞针有异曲同工之妙，原文作：Cosmic “Needle in a Haystack”，译为宇海捞针也算是传情达意了吧。另外，原文标题窃以为还是过于决断了，暗能量的存在与否尚有很多争议，不是一个发现就能够直接证明的，读者心里还是加上一个小小的问号比较适合。

近日，利用欧空局(ESA)的轨道X射线望远镜XMM-Newton，天文学家们在离我们极远处的宇宙深处证实了一个超大质量的星系团的存在，这个星系团的质量是如此的大，以至于天文学家们普遍认为在其对应年龄的宇宙中，这样的星系团总数绝不会很多。来自德国Postdam天体物理研究中心的天文学家Georg Lamer说：“这样大质量的星系团在宇宙早期是极为罕见的，因而可以作为验证宇宙学理论的重要工具。事实上，这个星系团的发现就已经从一定程度上证明了宇宙中最神秘的组成部分–暗能量是存在的。”从珍稀程度上讲，天文学家们这次真的是在茫茫宇宙海洋中，找到了那根绣花针。

这个新发现的怪物，按照编号叫做2XMM J083026+524133。它距离我们77亿光年远，粗略估计含有接近1000个大型星系的质量，其中很大一部分是以温度高达上亿度的热气体存在的。在上面图中，这个蓝色的气泡状物就是本文的主角，它是在Lamer和他的团队成员在一次对星表中已编号天体的系统检查中发现的，他们的工作就是寻找图像上的X射线团块(Patches of X-rays)，这些团块可能来自临近星系，也可能是遥远的星系团。

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利用欧洲南方天文台的甚大望远镜,一个国际天文学家小组发现了宇宙中极为惊人和罕见的一幕–一个三重并和星系。这个由两个大质量漩涡星系和一个不规则星系组成系统被天文学家们起了个”大鸟”的绰号，尽管看上去更像是Peter Pan里面的Tinker Bell（想知道是什么的可以去看看Disney的动画片，就是那个背上长翅膀的小精灵）

这是最近一个很让我感兴趣，也是很让我困惑的工作。亚毫米波的星系观测现在很热门，但是也是我不熟悉的，只是知道ALMA和SKA这两个在毫米波和亚毫米波波段的大项目，其实并不是毫米波波段有多么的特殊，而是红外波段那些在临近宇宙中被研究的比较广泛的辐射在高红移处都被红移到了这个波段，所以说，亚毫米波其实是一扇窗口，直接让我们通向宇宙深处。

看会议的综述和PPT是学习的重要一部分，也是很有趣的一部分，开会本身也是很好玩的一件事情，看过Lonely Hearts Over Cosmos的人一定知道像在Colorado的Aspen开的不少会议都有很多重要的意义

08年Extragalactic Astronomy 重要会议

网页：http://deep.berkeley.edu/davisfest/Davisfest08/Welcome.html

大牛过生日就是好，可以拉一堆大牛一起开会玩

网页：http://www.iasfbo.inaf.it/bawhst/

不知道HST这样的会还能开多少

网页：http://www.naic.edu/~astro/hiconference/

这个我看了下Programe更像是冬季学校，当然，只是看题目……….

网页：http://www.lorentzcenter.nl/lc/web/2008/286/info.php3?wsid=286

了解一些自己搞不懂的前沿热门也是没有坏处的

网页：http://www.ucolick.org/~gdi/AspenWinter08/

高红移现在是要多热有多热，不过在Aspen开会非常不好，貌似Lecture从来不放到网上

网页：http://www.mpia-hd.mpg.de/NC08/

题目很好玩，看了下报告的题目，更好玩

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利用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)在两周的时间里每天晚上观测天空中的同一片小区域，一个国际天文学家小组探测到了来自数十亿光年外一个年轻星系发出的光芒。这些年轻的星系，一直以来被认为是像银河系这样的正常星系的建造材料，但是却在之前数十年的严密搜索中，还是能躲在遥远的距离之外。

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想好了要写一系列关于巡天的文章，自己在心里排了一下目次，后面的文章多半是介绍具体的巡天了，仔细想想，总觉得还是差了点儿什么，有什么东西是既重要又不是很常被提起的呢？就是它吧，Malmquist偏差，我想除非是学过天文观测，或者是接触过巡天数据的人，是很少了解这个术语背后的意义吧，那么它究竟有多重要呢？慢慢向后看吧。

Malmquist Bias(硬要翻译成中文的话：马姆奎斯特偏差)，听上去很诡异的一个单词，简单的说，Malmquist效应是一种巡天观测中的选择效应。Malmquist Bias也曾被叫做Malmquist Relation，最早由瑞典天文学家Gunner Malmquist(1893.2.21-1982-6.27)在1922年提出的(Malmquist 1922,Malmquist 1936)，用来描述观测数据中的统计效应，这个奇怪的名词所代表的东西究竟有多重要呢？再简单的说，十分十分重要，这种效应可以说应用于天文观测的每一个领域。记得在上星系物理课程的时候，在讲到Malmquist Bias的时候，顾老师在PPT上打出了”真实的天文观测！”，可见其重要程度了吧

“Any large gathering of observational cosmologists today will include at least one person who thinks that someone else in the room does not understand the Malmquist effect”
———-Trimble (1996, PASP 108, 1073)

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这是我以前写的一点儿东西，那个时候刚刚开始接触星系天文，还很不系统，这个所谓的总结现在看来也很幼稚了，不过还是转过来让大家看看吧，以后有机会要专门介绍一下星系天文中的各种标度关系吧

前面看文献，题目中出现了一个Kormendy relation，搞不懂，就上网查了一下，原来这是一个研究星系物理中很重要的尺度关系，正好这里总结一下。

主要资料来自里:http://cosmos.swin.edu.au/entries/scalingrelations/scalingrelations.html?e=1

Scaling Relation

其实很多科学中都有尺度关系这样的一个概念，在星系天文学范畴内，尺度关系描述的是观测到的星系的各项重要物理特性之间的强烈关联的趋势。无论是早型星系(Early Type: E,S_0)，还是晚型星系(Late Type:S)都展示出一些标度关系，尽管形式不同。

举例来说，对早型星系，就有如下几种重要的尺度关系：

1.The Faber-Jackson Relation (FJR):展示了星系质量和光度之间的强烈关联，当然，可以想见，质量越大的星系具有越高的光度。当然这只是一种很近似的说法，准确地说FJR是椭圆星系中心处恒星运动的随机速度(中心速度弥散 Central velocity dispersion)和星系固有光度( intrinsic luminosity)之间的观测关联，形式上表示为L正比于速度弥散的四次方。这个关系的最重要之处是给出了一个测量星系广度的方法，再结合上星系的视亮度就可以得到星系的距离。这个关系是美国科学家Sandra Faber和Robert Earl Jackson发现的
这是Wiki上对这个关系给出的推导http://en.wikipedia.org/wiki/Faber-Jackson_relation
这是原始的论文：http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1976ApJ…204..668F&db_key=AST&data_type=HTML&format=&high=4481ca366126254

2. The Colour-Magnitude Relation (CMR):简单说来，这个关系展示的就是星系质量(从星系光度推断)和星系中恒星的平均金属丰度(指示了恒星的颜色)之间的强烈关系，换句话说，就是质量越大的星系留住星系中产生金 属的能力就越强。对于星系团中的星系(Cluster Glaxy)，CMR很好的揭示了星系的恒星形成过程(Star Formation Histories:SFHs)，并且可以用来区别星系形成两种机制(the monolithic collapse and merger paradigms)的区别。

3.The Kormendy Relation:这个关系揭示的是星系的有效半径和该星系在有效半径处的表面亮度之间的关系。其中有效半径(Effective Radii)指的就是半光半径(half-light radius).这里有一张图片展示了这一关系：

这个关系的发现者是美国天文学家John Kormendy，现在他在UTexa工作，这里是他的主页http://chandra.as.utexas.edu/~kormendy/

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