使用SDSS、PanSTARRS和ALMA觀測來研究活躍星系的演化與統一

星系與活躍星系核如何形成是天文學上一個非常重要且尚待解決的問題。目前的研究認為活躍星系核的形成與星系的形成有密切的關系。特別是星系的核球大小與星系中心的巨質量黑洞的質量有一致的關系，而活躍星系核的能量，又是源自星系核心的重質量黑洞，以及環繞該黑洞的吸積盤及雲氣。但對於什麼樣的狀況下的星系會有活躍星系核？例如對於高紅移的類星體，能被觀測到的高紅移的類星體其光度都非常巨大，因此我們預期這些高紅移的類星體有巨大的黑洞及星系球核。但另一方面，當時的星系應該只是在星系演化的初期，因此其星系球核應該不會太巨大。因此在高紅移時，活躍星系核與其宿主星系的關係究竟是什麼？或更一般的說，活躍星系核會處在什麼樣的星系中？而不同的宿主星系是否會對活躍星系核的觀測性質造成影響？一般所熟知的一型和二型的活躍星系是否真的跟其宿主星系無關而只跟觀測角度有關？不同類形的活躍星系是否有不同的起源？對這些重大問題我們仍然所知不多。本計畫預計要延續我們之前己有的相關成果，持續在這些重要問題做進一步的探討和研究。在過去幾年，我們在相關的問題上有了一些根本的重大進展。例如，我們發現西佛一型和二型的活躍星系其宿主星系有很大的不同。一些附近的活躍星系核，通常只存在於那些曾發生過核心星球劇增的星系。我們發現紅色類星體的顏色時變現象。我們也發現一顆氫原子譜線非常明亮的高紅移類星體，但其譜線寬度與一般類星體比較卻相對狹窄。另外，我們也發現某些很正常的橢圓星系具有很高的恆星形成率，但其造成其恆星形成的機制則尚未明瞭。本計畫將使用不同的觀測手段，包括可見光-近紅外線光譜觀測、毫米波與次毫米波陣列觀測、可見光的光變研究、以及大型資料庫分析，來持續研究活躍星系核與星系演化的關聯性等重大問題。本計畫的許多研究方式都需要用到國內外的望遠鏡，並實際到國外觀測。因此需要國外移地研究的補助。這些研究過程也能訓練碩博士生及博士後熟悉天文學的各種研究方法。本計畫的研究的成果，將有可能對未來活躍星系核的研究產生重大影響。