王建宇：光子通信技術或將應用于深空探測

　　中國科學技術大學副教授吳許芬與教授孔旭合作的“星系間相互作用對星系結構形成的數值計算研究”取得新進展。該項目數值計算了盤狀星系與矮星系通過偏心碰撞產生星系外環結構，分析了盤狀星系的核球－盤質量比（英文縮寫B/D）對星系外環結構的影響，發現B/D值越小的盤星系，碰撞后形成的外環結構越強。8月30日，研究成果發表在國際天體物理期刊《天體物理學雜志》上（ApJ, 864, 72），該研究同時被美國天文學會AAS Nova Journals Digest欄目推薦介紹。

　　環星系是具有明亮環結構的星系，環的成分是氣體和恒星。從形態上，環星系可分為無核球的空環星系、帶核球的環星系及多結不連續的環星系（圖1）。環星系的形成理論包括星系棒旋驅動的Lindblad共振、對鄰近氣體豐富的星系的吸積、星系的并合以及盤星系與其伴星系的近距離交會等。其中，盤星系與其伴星系的碰撞是形成環星系的重要機制，能直接解釋多種形態的環星系形成過程，特別是偏心碰撞能解釋帶核球且不對稱的環星系的形成。該工作研究的是盤星系與其伴星系偏心次碰撞，即盤星系與伴星系質量相差一個量級（質量比10：1），伴星系與盤星系的盤面帶夾角碰撞，伴星系穿越盤面但不經過盤星系正中心。盤星系的兩個主要成分是星系盤（質量為B）和核球（質量為D），B/D比值和星系的形成歷史密切相關。但是，此前天文學家尚未系統地研究盤星系B/D比值與碰撞環星系的形態之間的關系。該工作主要針對盤星系具有不同的B/D值與碰撞之后產生的環結構強度之間的關系，做了系統的研究。研究發現，盤星系作為環星系的前身星系，其B/D值越小，碰撞之后形成的環結構越強。

　　該工作偏重于一般性的理論研究，其結果的一個應用是，可用于解釋最近觀測到的一個碰撞環星系SDSS J1634+2049的形成，包括環結構的質量和傳播距離、伴星系的投影位置及星系間的線視方向相對速度，以及該星系核區的結構特征。

　　論文的第一作者為中國科大2017級碩士研究生陳廣文，與吳許芬同為共同通訊作者，主要參與人包括陳廣文的導師孔旭，中科院云南天文臺博士劉文娟（中國科大2016屆博士畢業生），英國圣安德魯斯大學副教授Hongsheng Zhao（中國科大1983級校友)。該項研究得到國家自然科學基金、安徽省自然科學基金、中央高校基本科研業務費專項資金、安徽省百人計劃、國家科技攻關計劃、中科院西部之光項目等的支持。