星系恒星与气体的动力学演化

我们借助高分辨率自洽三维计算机数值模拟来研究星系与星系核的化学动力学演化，其中包括目前为人所熟知的物理过程：恒星形成、恒星产生气体、超新星及高温年轻恒星的力学与热学反馈、中心超大质量黑洞的力学与辐射反馈。我们使用一个含有低温恒星形成云和高温云际介质的多相星际介质模型，辅以详细记录的化学成分（氢、氦、碳、氮、氧、铁及其它金属）及尘埃的形成与消亡，以便为我们模拟的星系与星系核建立合适的观测表征模型。我们将具体研究：（1）窄线区（100 pc）中大质量活动星系核盘的形成、形成后的不稳定性、星暴与恒星和中心黑洞的力学与辐射反馈；（2）相互束缚并沉入中心0.1 pc内的双黑洞的命运及其与核心区低质量核盘中气体的相互作用。不同于以往所有工作的是，我们将结合我们卓越的高分辨率恒星动力学模型与光滑粒子动力学来研究星际介质，并借助中国国家天文台的GPU超级计算机来实现星系核心区域0.001 pc的分辨率。

我们建立了星系及星系核中气体与恒星的高分辨率三维计算机模型。模型中还加入了恒 星和气体与中心超大质量黑洞和气体盘的相互作用。我们实现了对多相星际介质中恒 星-气体相互作用过程的详细物理学描述，其中包括恒星形成、超新星爆发的能量反馈 以及星风对星际介质中冷热两种成分的作用。这一模型可用来深入研究恒星和冷热星际 物质中一些关键元素丰度的不同演化