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星系的形成和演化是当代天体物理研究中的一个重要前沿。星系团是宇宙中最大的引力束缚系统,其中的星系数密度远高于场环境。位于星系团中的成员星系由于受到稠密环境的影响,其演化过程远比场环境中的孤立星系更为复杂。对星系团环境中成员星系物理性质的研究,不仅可以完善星系演化的整体研究,还可以揭示星系团形成和组建的过程。高能X射线窗口是研究星系物理性质的一个重要手段。对于不同物理尺度的天体,从中心超大质量黑洞到密近双星系统到星系到星系团,都能观测到X射线辐射的现象。基于Chandra空间望远镜20余年积累的高分辨率高灵敏度的观测数据,我们以近邻宇宙星系团中成员星系内部及周围的恒星和气体成分以及相互作用星系对中的活动星系核为研究对象,对稠密环境中的星系与中心黑洞的协同演化开展统计研究。在第二章中,我们利用Chandra观测对室女星系团中可能存在的成员星系际X射线点源进行研究。在80个早型星系周围总共探测到约1200个点源,在0.5–8 keV波段的探测灵敏度达到了~2×1038erg s-1。根据这些源的累积光度函数和平均空间分布,我们在统计上确定了~120个显著的超出源,置信度达到了3.5。这些超出源既不与任何成员星系相关联,也不属于宇宙X射线背景源。另一方面,在控制样本场星系的外围没有发现明显的超出源,表明室女星系团中认证的超出源至少有部分真正地位于星系团际空间中。借助于地面和HST的光学观测,我们详细讨论了这些星系际X射线点源的可能起源,包括与球状星团成协或在超新星爆发过程中被抛出的低质量X射线双星;与弥漫星系团内星光成协的低质量X射线双星;或被剥离的裸星系核及受到引力反冲的大质量黑洞等。星系团中的成员星系际X射线点源的发现为研究星系团环境中星系的结构演化提供了一个崭新的手段。在第三章中,我们利用Chandra观测对室女星系团中早型星系周围的弥漫热气体进行了普查。我们的样本由79个中等至低恒星质量的早型星系组成,这个质量范围内的早型星系迄今为止仍缺乏在X射线波段的研究。我们在8个中等质量星系中探测到了显著的弥漫X射线辐射。结合辐射的空间分布及X射线光谱性质表明其中5个星系中的探测可以明确地归因于真正的热气体。对于样本中其余的大部分星系,尤其是小质量星系,并没有探测到显著的弥漫X射线辐射。进一步的叠加分析表明这些星系中的弥漫X射线辐射更可能来自于未分辨的更暗弱的恒星星族。这些小质量早型星系中弥漫热气体的明显缺乏可能受到星系团内有效的冲压剥离效应的影响。然而,在具有类似恒星质量的控制样本场星系中,我们也没有探测到显著的弥漫热气体。这表明来自小质量早型星系内部活动星系核和/或Ia型超新星驱动的外流和星系风就足以将星系内部的气体排出,而可能不会受到星系团环境太大的影响。尽管如此,我们确实在两个星系(NGC 4417和NGC 4459)中发现了正在进行的冲压剥离的有力证据,从而显著增加了已经得到认证的星系团中正在经历冲压剥离的小质量早型星系的数目。为了更好地理解冲压剥离和内部星系风在调节中等质量早型星系热气体含量中的作用,还需要更大样本且具有高灵敏度的观测数据。在第四章中,我们利用Chandra观测对光学选择的近邻活动星系核对(AGN pairs)候选体中的X射线辐射展开研究。基于SDSS DR7认证的的1286个投影间距<100 kpc及视向速度差别Δ<600 km s-1的AGN pairs,我们选出了67个具有Chandra观测的样本,这也是目前对AGN pairs在X射线波段的研究中数目最大的样本。我们在21个AGN pairs中同时探测到两个星系核的X射线辐射,在36个系统中探测到一个X射线星系核,另外10个系统中未探测到X射线辐射。得到X射线辐射的探测率为78/134=58%(±7%,1泊松误差),明显高于对照样本中恒星形成星系对的X射线辐射探测率(23/134=17%±4%)。在最保守的估计下,去除了恒星形成活动对AGNs X射线辐射的污染后,X射线探测率为27%±4%,与数值模拟的预测一致。对于15 kpc的AGN pairs,2–10 keV波段的X射线光度随投影间距的减小而升高,这表明即使在星系并合的早期阶段,中心黑洞的活动性也会得到增强。另一方面,X射线光度在投影间距15 kpc范围内反而逐渐降低,这与数值模拟的理论预测不相符。我们提出间距较小的AGN pairs中X射线光度的显著减少可能是由于(1)并合引起的气体内流使吸收柱密度显著升高,(2)星系并合早期的反馈效应抑制了黑洞进一步的吸积。为了使我们的结果有更坚实的统计基础,未来需要继续对更大的样本进行X射线辐射的研究。在第五章中,我们对全文进行了总结,并对未来可能开展的研究进行了展望。预期正在进行的eROSITA X射线巡天将为上述研究的进一步展开提供契合的更大样本的观测数据。