利用冷气体观测限制星系与暗物质晕关联

The cold gas is a crucial component in our universe, as it fuels of star formation and plays a vital role in the galaxy formation. The majority part of the cold gas is neutral hydrogen which exists in both atomic (HI) and molecular (H2) phases. From early surveys of the atomic and molecular neutral hydrogen, the mass functions of the neutral hydrogen has been reliably measured. However, the HI-halo mass and H2-halo mass relations for these observed neutral hydrogen targets have not been quantified in literature.In this project, we plan to use the public neutral hydrogen surveys to measure the spatial clustering of the HI and H2 targets. We can then adopt the dark matter halo models to interpret the observed clustering measurements, and therefore build up the relations between HI or H2 masses and the halo masses, providing powerful constraints to the galaxy formation and evolution models.

冷气体是宇宙物质分布中非常关键的成分，它参与了星系形成和演化中的许多过程。它的主要成分是中性氢，可以分为原子氢和分子氢两种形态。通过原子氢和分子氢气体巡天，人们已经得到了可靠的原子氢和分子氢的质量函数，然而直接利用观测数据来估计原子氢质量-暗晕质量和分子氢质量-暗晕质量关系，却还没有相关文献研究。在本项目中，我们计划利用公开的中性氢(包括原子氢和分子氢)巡天观测数据，测量宇宙中性氢的空间分布，并通过构建暗物质晕理论模型的方式建立原子氢和分子氢质量与暗物质质量的关系，并进一步限制星系形成和演化模型。

冷气体是宇宙物质分布中非常关键的成分，它参与了星系形成和演化中的许多过程。它的主要成分是中性氢，可以分为原子氢和分子氢两种形态。通过原子氢和分子氢气体巡天，人们已经得到了可靠的原子氢和分子氢的质量函数，然而直接利用观测数据来估计中性氢质量-暗晕质量关系却还没有相关文献研究。本项目的主要研究内容是星系的冷气体与所在暗物质晕环境的关联。我们基于SDSS的光学观测数据和ALFALFA巡天的中性氢观测数据，取得了如下主要成果：.（1）我们测量了中性氢选择星系的空间成团分布，并结合简化的暗晕丰度匹配模型，我们发现富含中性氢的星系普遍存在于小质量的暗晕中，同时它们倾向分布于形成时间较晚的暗晕环境中。.（2）基于中性氢光谱叠加技术，我们直接测量了不同暗晕质量内的平均中性氢气体质量。我们发现总的中性氢气体含量随暗晕质量单调增加，即使在特别大质量的暗晕内也存在着大量的中性氢气体。.（3）我们进一步把中性氢光谱叠加这一技术手段应用到恒星形成和停止的星系中，我们发现星系的恒星形成停止的过程直接是由星系的中性氢气体含量来决定的，与暗晕质量、恒星质量之间并无直接关联。