The Fundamental Plane and merger scenario I. Star formation history of galaxy mergers and origin of the Fundamental Plane
为了探索椭圆星系基本面(FP)的起源,我们对恒星形成和富含气体的旋涡星系合并进行了数值模拟。我们特别认为,FP的斜率的起源本质上是由于椭圆星系的结构和运动学的非同源性,并相应地研究了由耗散星系合并与恒星形成的椭圆星系的结构和运动学性质。我们发现,恒星形成的快度(定义为恒星形成的动力学时间尺度与气体消耗的时间尺度之比)是决定恒星成分密度分布、运动学中地球自转的相对重要性以及合并残余物中总动力学质量与总发光质量之比等非同调参数的关键因素。我们还发现,这一结果并不那么强烈地依赖于祖先盘的初始内禀自旋和合并的轨道能量和角动量。这些结果强烈表明,在椭圆星系中观察到的结构和运动学的非同源性可以密切相关的耗散星系合并形成的椭圆星系之间的恒星形成历史的差异。在此基础上,我们讨论了FP的起源与椭圆星系的恒星形成历史之间的密切物理关系。
1998-04-07 astro-ph
Inside-Out Bulge Formation and the Origin of the Hubble Sequence
一个简单的,由内而外的形成方案的凸起。稳定性的论点被用来表明,在维里化的暗晕内冷却的低角动量重子形成了凸起:一种自我调节机制将部分重子物质转化为凸起成分,这样剩余的重子可以在稳定的盘成分中定居。我们将这种情况耦合到Fall & Efstathiou理论的磁盘形成和搜索的参数和物理过程,确定磁盘凸起的比例,因此在很大程度上解释了哈勃序列的起源。这个简单的星系形成方案可以解释螺旋星系和S 0星系,但没有包含更多的凸起主导系统。
1999-01-29 astro-ph
The Formation and Evolution of Galaxies: Perspectives on the Origin of the Hubble Sequence
我回顾了最近的观测进展,有关丰富的星系团环境中的星系形态分布的演变,在微弱的领域人口。通过将HST图像与地基光谱诊断相结合,证据积累表明星系形态可以是反映恒星形成率各种变化的瞬态现象。可能的物理过程负责这些变化进行了讨论。未来理解它们的进展将取决于获得代表性系统的二维光谱数据。
1998-01-13 astro-ph
Star formation in AEGIS field galaxies since z=1.1 . Staged galaxy formation, and a model of mass-dependent gas exhaustion
在全波长扩展生长带国际巡天(AEGIS)中,我们分析了恒星形成场星系的恒星形成(SF)与恒星质量(M *)和红移z的函数关系,其中M * >~ 10^10Msun,z=1.1。这些数据表明,许多质量较小的星系的高比SF率(SFR)并不代表演化星系中的晚期,不规则或经常性的星爆。它们更像是反映了星系主要SF事件的开始(初始爆发),之后SF在Gyr时间尺度上逐渐下降到z=0,并形成星系M_* 的大部分。随着质量的减少,这个开始的主要SF转移到减少z的星系的比例增加(分期星系形成)。这一过程可能是"缩小规模“现象的一个重要组成部分。我们发现,如果质量较小的星系系统性地具有较长的e-折叠时间τ,并且SF(z_f)的开始较晚,则SFR的主要逐渐下降(Noeske et al. 2007,本卷)可以由指数SF历史(τ模型)再现。我们的模型可以提供SFR作为M_* 和z的函数的第一个参数化,并量化tau和z_f的质量依赖性,从M_* 和SFR的直接观测到z>1。观测到的星系SF的演化可以合理地反映出气体逐渐耗尽的主导作用。这些数据也与宇宙吸积到暗物质晕上的历史相一致。
2007-04-04 astro-ph
The Formation of Disk-Bulge-Halo Systems and the Origin of the Hubble Sequence
我们调查的形成磁盘隆起晕系统包括隆起的Fall和Efstathiou理论的磁盘形成。这使得调查的隆起为主的磁盘星系,如S 0和盘状椭圆星系。本文的目的是研究是否螺旋,S 0,和盘状椭圆星系都可以纳入一个简单的星系形成的情况。我们调查了一个由内而外的形成方案,其中的内部,低角动量的材料被假定为形成凸起。稳定性的论点被用来表明,这种隆起的形成是一个自我调节的过程中,隆起的增长,直到它是足够大的,让剩余的气体形成一个稳定的磁盘组件。我们寻找的参数和物理过程,决定盘-隆起比,并在很大程度上解释了哈勃序列的起源。晕角动量的扩展加上形成红移的扩展可以解释从螺旋到S 0的圆盘性质和圆盘与凸起比的观测扩展。然而,碟状椭圆星系太过紧凑,无法合并。在引入依赖于红移的星系形成效率后,正如观察到的塔利-费舍尔关系中的少量散射所表明的那样,这种情况自然地预测了密度-形态关系,其幅度取决于宇宙的重子分数。
1998-05-08 astro-ph
Imprint of galaxy formation and evolution on globular cluster properties
本文从星系形成和演化过程的角度讨论了星系中球状星团系统物理性质的起源。通过对星系中GCSs动力学演化的数值模拟,我们着重讨论了(1)GCSs径向密度分布的起源,(2)椭圆星系中GCSs的运动学,(3)有核矮星系向GCSs的转化(例如,(4)GCSs起源于大麦云云(LMC)。
2006-05-13 astro-ph
Star Formation Processes versus Planet Formation Processes
恒星形成的过程与行星形成的过程有着根本的不同。由于仅凭极低质量天体的质量并不能唯一确定其基本性质,因此我们还得看它的其他特性,比如它的运动、年龄、大气成分、内部结构和组成等,以确定其形成机制。
2002-08-20 astro-ph
Variations in Stellar Clustering with Environment: Dispersed Star Formation and the Origin of Faint Fuzzies
观察到的恒星形成效率随平均云密度的增加而增加,从整个巨大分子云的百分之几到星团形成核心的约30或更多,可以理解为云结构的分层结果,如果存在一个特征密度,单个恒星变得清晰。同样在这种情况下,恒星形成的效率随着密度概率分布函数(pdf)的分散而增加。对数正态分布的模型说明了这些影响。结合星团中恒星形成和松散星团中恒星形成的差异归因于云压力的差异,更高的压力形成更紧密结合的星团。这种相关性占所观察到的增加,在集群分数与恒星形成率,并在低压环境中的缩放OB协会的观察。“微弱模糊”星团,它们被束缚在一起,但密度很低,可以在高马赫数和低背景潮汐力的区域形成。Burkert,Brodie & Larsen(2005)提出的在星系碰撞环中大半径处形成暗模糊的假设满足了这些限制。
2007-10-31 astro-ph
The Origin of the Density Distribution of Disk Galaxies: A New Problem for the Standard Model of Disk Formation
我们提出了新的模型形成的盘星系,改善后,以前的模型,通过以下详细的吸积和冷却的重子质量,并通过使用现实的特定角动量的分布。在详细的角动量守恒的假设下,形成的圆盘具有比指数更集中的密度分布。我们研究恒星的形成,隆起的形成,和反馈的结果的表面亮度分布的恒星的影响。而模型是成功地复制高表面亮度磁盘,他们不能产生指数磁盘的低表面亮度。此外,该模型预测截断半径的气体发生在太高的表面密度。这标志着盘形成的标准模型的一个新问题:如果盘星系形成的原星系的重子成分具有与暗物质相同的角动量分布,那么盘就太紧凑了。
2001-07-11 astro-ph
UV circular polarisation in star formation regions: the origin of homochirality?
紫外线圆偏振光被认为是陆地生物中有机分子同手性的最初原因,通过不对称光解对益生元分子进行对映体选择。我们提出了一个理论研究的机制,紫外线圆偏振可能会产生在恒星形成区。在这里考虑的情况下,光散射在空间中的任何一点上只产生一小部分的净圆偏振,这是由于紫外线中相位函数的向前投射性质。相比之下,二向色消光可以产生相当高百分比的净圆偏振(~10%),因此可以在产生对映体过量中起关键作用。
2003-08-18 astro-ph
The Sloan Lens ACS Survey. III - The Structure and Formation of Early-type Galaxies and their Evolution since z~1
本文对SLACS巡天中的15个大质量场早型星系进行了引力透镜和恒星动力学的联合分析。(1)总质量密度的平均对数密度斜率为2.01(+0.02/-0.03)(68 perecnt C.L)。在爱因斯坦半径内。(ii)发现光分布和总质量分布之间的平均位置-角度差为0 ± 3度,设定平均外部剪切的上限<= 0.035。(iii)利用从基本面导出的恒星质光比作为先验,推知R_E内部暗物质的平均投影质量分数为0.25 ± 0.06。(iv)结合LSD调查的结果,我们发现在一个有效半径内,总密度斜率没有显著的变化:线性拟合给出d ε '/dz = 0.23+-0.16(1-sigma),z=0.08-1.01。小的分散和缺乏显着的内部密度斜率的演变表明碰撞的情况下,气体和暗物质强烈耦合在星系形成,导致总质量分布,迅速收敛到动力学等温线。
2006-03-24 astro-ph
The origin of abundance gradients in the Milky Way: the predictions of different models
我们的目标是研究沿银河系盘的丰度梯度和它们的依赖于几个参数:在表面气体密度调节恒星形成的阈值,恒星形成效率,形成薄盘的时间尺度和总表面质量密度的恒星晕。我们测试一个模型,认为宇宙的下落法。这一定律并不能预测一个由内而外的盘的形成,但它可以很好地适应太阳附近的性质。我们研究了几个案例。我们发现,在同一时间再现的丰度,恒星形成率和表面气体密度梯度沿银河系盘,它是必要的,假设一个由内而外形成的磁盘。气体密度的阈值不是必需的,通过假设一个变星的形成效率也可以达到同样的效果。从宇宙学推导出的包含由内而外的盘形成过程和变星形成效率的坍缩定律确实能很好地再现盘的所有性质。然而,这里提出的宇宙学模型没有足够的分辨率来捕捉所要求的盘的由内而外的形成。
2008-11-21 astro-ph
Star formation in unbound giant molecular clouds: the origin of OB associations?
我们研究了在无束缚的GMC中星团的形成,其中支持的动能是云的自引力的两倍。这片云设法形成一系列星团并分散,所有这些都在大约2个交叉时间(1000万年)内,支持最近的恒星形成是一个快速过程的说法。简单的假设发生在星团中的恒星形成的性质,使我们能够将恒星形成效率的估计值约为5%至10%,与观测结果一致。我们还建议,未绑定的云可以作为一种机制,形成OB协会。在云中形成的簇表现为OB子组。由于创建它们的流动的无约束性质,这些集群自然地彼此扩展。我们在这里提出的云的属性是与经典的OB协会。
2005-03-07 astro-ph
The Environmental Dependencies of Star-formation and the Origin of the Bimodality in Galaxy Properties
我们通过比较巨星系和矮星系群体恒星形成的环境依赖性,研究了在星系的全球性质中观察到的双峰性的起源。利用斯隆数字巡天(SDSS)DR4光谱数据创建一个体积有限的样本完成M*+3,我们发现巨和矮星系的环境依赖性是相当不同的,这意味着它们的演化有根本的差异。而巨星系的恒星形成历史主要由它们的合并历史决定,导致被动进化的巨星系被发现在所有的环境中,我们表明,这是不是矮星系的情况。特别是,我们发现老的或被动的矮星系只在大质量晕(星系团、星系群或巨型星系)中作为卫星被发现,在密度最低的区域没有。这意味着矮星系中的恒星形成必须对合并的影响更具弹性,并且矮星系的演化主要是由其宿主晕的质量驱动的,通过窒息,冲压压力剥离或星系骚扰等效应。
2006-11-08 astro-ph
The Cosmological Origin of Disk Galaxy Scaling Laws
我们讨论了可能的起源的尺度律的背景下的层次聚类理论的星系形成的盘星系的结构特性。使用气体动力学模拟,将恒星形成的影响,我们说明了这些全球性的趋势,并强调所面临的困难,设想盘星系合并事件的分层序列的最终结果的模型。特别是,我们专注于Tully-Fisher关系的宇宙学起源,并认为,这种总光度和旋转速度的盘星系之间的相关性是一个自然的结果,近似无标度的形成过程中,他们居住的大规模晕。虽然塔利-费舍尔关系的斜率和散射可以很容易地在分层形成的场景中重现,但观察到的关系零点与冷暗物质宇宙中星系形成的模拟不一致,这一困难可以追溯到在这个宇宙演化中形成的暗晕的高中心质量浓度。这一结果表明,可能需要对新的“标准”结构形成模型($Λ$ CDM)进行实质性修订,以适应对单个盘星系尺度的观测。
1999-11-01 astro-ph
The Black Hole Mass - Galaxy Age Relation
我们提出的证据表明,有一个显着的相关性之间的一个星系的质量,位于其中央黑洞和星系的恒星星族的年龄的部分。由于用于估计年龄的吸收线指数是光度加权的,它们基本上测量了星系中最后一次重要的恒星形成事件的时间。这种相关性的存在与几种星系形成的理论相一致,包括目前受欢迎的星系演化的层次图,它预测了黑洞质量与自合并引发的恒星形成的最后一次爆发以来的时间之间的关系。这与大质量黑洞是原始的模型不一致,因此与星系的恒星性质不耦合。
2000-02-17 astro-ph
The Origin of Star Formation Gradients in Rich Galaxy Clusters
我们研究的背景下,一个简单的模型,集群是通过正在进行的吸积场星系的集群中心梯度的恒星形成率和丰富的星系团星系的颜色的起源。该模型假设星系进入星系团后,它们的恒星形成率在几个Gyrs的时间尺度上下降,这是该领域盘状星系典型的气体消耗时间尺度。如果潮汐和冲压压力剥离了通常在哈勃时间内螺旋形形成恒星的气体包层,这种行为可能是预期的。结合这些时间尺度与质量吸积的历史来自N体模拟的团簇形成在Lambda CDM宇宙中,我们再现了观察到的星系团和场星系的颜色分布的系统性差异,以及在星系团星系的恒星形成的强烈抑制和它对团心半径的依赖。模拟还表明,在过去,超过星系团维里半径的星系中有相当一部分可能在星系团的主体内,这一结果自然解释了为什么星系团外围(以及远至两个维里半径)的恒星形成相对于场被系统地抑制。如果我们假设剥离发生在较低质量的系统内,星系吸积到星系团的主体之前,与超出星系团维里半径的数据的一致性也得到了改善。我们的结论是,星系团星系的恒星形成率主要取决于时间流逝,因为他们的吸积到大规模的维里化系统,并停止恒星形成可能已经逐渐发生了几个Gyrs。
2000-04-06 astro-ph
Formation of the Galactic stellar halo. Origin of the metallicity-eccentricity relation
基于对银河系贫金属星的运动学和化学性质的认识,我们对银河系星晕的形成过程进行了数值模拟,并对观测结果进行了解释。作为银河系收缩的模型,我们采用了当前标准的基于冷暗物质涨落分级组装的星系形成理论。我们发现,对于含[Fe/H] $\le-1.0$的模拟星,金属丰度与轨道偏心率之间没有很强的相关性,与观测结果吻合较好。此外,所观察到的低偏心率恒星的比例是正确的复制[Fe/H] $\le-1.6$和近似的$-1.6<$ [Fe/H] $\le-1.0$的中间丰度范围。我们表明,这种成功的再现的星系晕的运动学是一个自然的结果,从冷暗物质密度波动播种的亚星系团的层次演化。
2000-04-07 astro-ph
The origin of polar ring galaxies: evidence for galaxy formation by cold accretion
极环星系是扁平的恒星系统,具有延伸的气体环,恒星在几乎垂直于中央星系的平面内旋转。我们表明,它们的形成可以自然地发生在一个层次的宇宙中,大多数低质量星系组装通过沿百万秒差距尺度的星系结构的冷气下落吸积。在一个大型宇宙流体动力学模拟中,我们发现了一个非常类似于经典极环星系NGC 4650A的系统。星系如何获得气体是星系形成模型中的一个主要不确定因素,最近的理论工作认为冷吸积起着主要作用。我们的数值模拟和极环星系是典型的低质量系统的事实支持了这一想法。
2005-11-21 astro-ph
Formation of the Galactic Halo
最近的观测和理论工作表明,银河系恒星晕的形成既涉及耗散过程,也涉及子碎片的吸积。根据目前的数据,可以证实吸积起源的晕的比例很小,约为10%。最好的晕场星样本的运动学显示出耗散和无耗散形成过程的证据。在宇宙学的背景下,恒星形成的耗散坍缩模型,包括恒星形成的反馈,并不像最初预测的那样证实晕星的金属丰度、自转速度和轨道偏心率之间的简单关系。新模型的预测更接近观测到的分布,这通常被解释为吸积起源的证据。这些结果大体上与一个分层的星系形成模型相一致,但细节仍有待研究。
2003-07-02 astro-ph
The puzzling origin of the 6Li plateau
我们讨论了6Li丰度演化的星系形成的层次模型,它正确地再现了贫金属晕星的[Fe/H]分布。与先前的发现相反,我们发现,无论是(6Li/H = 6x10 ^-12)水平还是6Li分布的平坦性([Fe/H])都不能在最有利的条件下通过任何模型重现,在该模型中,6Li的产生与通过宇宙射线散射的(数据约束的)银河系恒星形成速率有关。因此,高原的起源可能是由于其他一些与恒星形成无关的早期机制。
2008-09-23 astro-ph
Numerical studies of galaxy formation using special purpose hardware
我回顾了最近的进展,数值模拟星系的形成和演化的分级聚类宇宙。特别强调的是高分辨率气体动力学模拟的基础上,使用N体硬件积分器GRAPE的结果。应用程序地址的起源盘星系的自旋,阻尼莱曼α系统的结构和运动学,星系形态和星系标度律的起源。
2002-01-25 astro-ph
Star Formation in Clusters: Subclustering, Cloud Fragmentation and the Origin of the Stellar IMF
本文综述了最近的高空间分辨率毫米波连续谱和(原)团簇区域的谱线观测。这些观测结果表明,星前核的质量分布与场星的初始质量函数一致,这表明IMF与分子云结构或云碎裂过程有关,而不是恒星形成机制的细节。我们讨论了出生时独立获得的两个独立的原星团的子集群的证据。相干子团内的子团的存在表明,碎裂过程是分层的,年轻的星团是由独立的子结构组装。子星团内的恒星密度和恒星形成效率远高于整个恒星形成云的平均值。不幸的是,目前的观测是稀疏的,仅限于最近的恒星形成区域,空间分辨率和灵敏度的考虑,未来的毫米波阵列,特别是ALMA,将允许大大扩大样本的观察区域。
2000-12-27 astro-ph
Once again about the origin of the system of the giant stellar arcs in the Large Magellanic Cloud
在LMC 4区域的弧形恒星复合体的起源仍然未知。这些完美的弧不可能是由O型星和SNe在它们的中心形成的;也有强有力的论据反对它们由下落的气体云形成的可能性。不排除微类星体/伽玛暴喷流的起源,因为在同一区域有很强的X射线双星聚集,而且大质量的老星系团NGC 1978也在那里,它可能是具有致密成分的双星的形成地。最后一种可能性是,形成恒星弧和LMC 4超壳层的能量来源可能是来自银河系核心的巨大喷流,它可能在一千万年前活跃。
2003-10-24 astro-ph
Origin and Ubiquity of Short-Period Earth-like Planets: Evidence for the Sequential-Accretion Theory of Planet Formation
气体巨行星的形成被认为是在传统的连续吸积范式中固体核心的出现之前。这一假设意味着,类地行星的存在可以从气态巨星的探测中推断出来。引力不稳定性(以下简称GI)模型不能做出类似的预测,该模型假设气体巨星(以下简称巨星)是由类似于其宿主恒星的气体碎片坍缩形成的。我们提出了一个观测测试的决定占主导地位的行星形成通道。基于序贯吸积(SA)模型,我们确定了几种可能的途径,这些途径可能导致在短周期或孤立偏心巨星以及包含中间周期共振巨星的恒星周围大量形成接近地球质量($M_\oplus$)的行星(以下称为接近地球)。相比之下,这些近距离的地球预计不会形成在巨星通过GI迅速起源的系统中。作为一个具体的例子,我们认为SA过程导致了GJ 876周围7.5 $M_\oplus$行星的形成,并预测它可能有一个大气层和包层,富含O $_2$和液态水。对这些行星普遍存在的评估将导致1)第一个可居住的类地行星的探测,2)行星形成的主导模式的验证,3)对地球上的恒星的比例的估计,以及4)生物标记签名的修改。
2005-08-13 astro-ph
On The Origin of HI in Galaxies: Photodissociation and the ``Schmidt Law'' for Global Star Formation
星系盘中的年轻恒星通过光解离从其母体H2云中产生HI。这个过程在晚型星系中很普遍,并且遵循主要由B型恒星产生的远紫外光子的分布。离解气体的量的估计,可以使用观察到的远紫外线通量和简单的近似的物理光解。这导致了一个惊人的结论,即星系盘中的大部分甚至所有HI都可以通过这种方式产生。这一结果为星系中全球恒星形成的“施密特定律”提供了一个简单但相反的因果解释。
2002-05-13 astro-ph
The Origin of Subdwarf B Star (I): the Formation Channels
次矮星B(sdB)星(以及相关的sdO/sdOB星)被认为是核心燃烧氦的天体,有非常薄的富氢外壳。近年来,观测调查越来越清楚地表明,这些天体中有很大一部分是双星系统的成员。为了更好地理解它们的形成,我们在这里提出的三个主要的二进制演化通道,可以导致sdB星的形成的详细调查的结果:共同的信封(CE)喷射通道,稳定的罗氏瓣溢出(RLOF)通道和双氦白矮星(WD)合并通道。我们得到的条件,从每个这些通道使用详细的恒星和二进制的演变计算,我们模拟详细的演变sdB星,并进行了简化的二进制人口合成模拟的sdB星的形成。观测到的致密双星中sdB星的周期分布强烈地限制了CE抛射参数。给出了sdB星在$T_{\rm eff}$ - $\log g$图、Hertzsprung-Russell图和质量函数分布中的分布。
2002-06-09 astro-ph
Understanding our Origins: Star Formation in H II Region Environments
最近对陨石中短寿命放射性核素(SLR)衰变产物的分析,特别是对早期太阳系中存在活性60 Fe的确认,提供了明确的证据,证明太阳和太阳系是在一颗大质量恒星附近形成的。我们认为,在大质量恒星附近的环境中形成的低质量恒星的问题,提出了一个方案的恒星和它的磁盘周围的周边扩大H II区域的演变。在这种情况下的阶段开始于H II区域边缘周围的分子气体压缩,继续形成恒星被前进的电离前沿所超越,并在一个或多个附近超新星爆炸的喷出物扫过位于H II区域低密度内部的YSO盘时达到高潮,注入包括26 Al和60 Fe的SLR。我们回顾的证据表明,这种恒星形成模式是更低质量恒星形成的特点,比在金牛座,御夫座分子云等地区看到的恒星形成模式。我们讨论了这种情况下,我们的理解恒星形成的影响,以及年轻的太阳的天体物理环境对太阳系的形成和演化的影响。我们的结论是,低质量恒星及其伴随的盘在大质量恒星附近的形成和演化与金牛座-御夫座等区域非常不同,这些差异对我们理解我们的起源具有深远的意义。
2005-06-09 astro-ph
Near-infrared evolution of brightest cluster galaxies in the most X-ray luminous clusters since z=1
我们研究了z=1以来最亮星系团的近红外演化。通过采用Lx> 1 e44 erg s-1的X射线选择,我们通过在极高密度区域选择BCGs来限制环境影响。我们发现在Lx> 5e 44 erg s-1的星系团中,BCGs的X射线和近红外光度之间存在正相关关系。对这种关系进行校正,我们将BCG绝对幅度的分散减少了30%。近红外J-K色演化表明,BCGs中的恒星星族至少从z=2开始就已经存在,我们预计恒星形成的时间比目前的分层合并模型预测的要短。我们还证实,有一个“蓝色”的J-K颜色和BCG发射线的存在与恒星形成冷却流之间的关系。
2007-12-04 astro-ph
Formation of an evanescent proto-neutron star binary and the origin of pulsar kicks
如果核心坍缩导致形成一颗被回退物质包围的快速旋转的棒不稳定原中子星,那么我们可以预期它会冷却并碎裂,形成一颗双(原)中子星双星,进入超近轨道。较轻的恒星应该能存活一段时间,直到潮汐质量损失将其推向(原)-中子星的最小稳定质量,然后爆炸。伊姆申尼克和波波夫已经证明,不稳定的冷星的爆炸会导致剩余的中子星的大反冲速度。在这里,我们考虑了几个因素,减轻效果和扩大范围的最终反冲速度,特别是有限的速度和重力偏转的喷出物,一系列的原始质量的低质量的同伴和它的冷却历史,旋转相位平均的动量脉冲从非瞬时质量损失,和一个共同的包络相的可能性。尽管有这些缓解因素,我们认为,这种机制仍然可以导致大量的中子星反冲速度,接近,甚至超过1000公里/秒。
2002-08-23 astro-ph
The Red-Sequence Luminosity Function in Galaxy Clusters since z~1
我们使用从红序星系团巡天(RCS-1)的72平方度中采集的~500个丰富星系团的统计样本,研究了红移范围为0.35<z<0.95的星系团中~ 30,000个红序星系的演化。我们构建了一个定义明确,均匀选择,丰富度有限的样本的红色序列光度函数(RSLF)。在高红移的RSLF中,暗红星系(到M_V=> -19.7)的数量随着向现代的发展而增加。这是一致的“缩小”图片中,恒星形成结束在较早的时间为最大质量(发光)的星系和较近的质量较小(暗淡)的星系。我们观察到一个丰富的缩小效应的依赖,在这个意义上说,在一个给定的红移,下降的微弱的红色星系是更贫穷(质量较小)的集群,这表明恒星形成结束更早的星系在更大的集群。微弱的红色序列星系的减少伴随着微弱的蓝色星系的增加,这意味着微弱星系演化的过程是恒星形成的终止,可能很少或根本不需要合并。在明亮的一端,我们还看到随着红移的增加,蓝色星系的数量也在增加,这表明在更高质量星系中恒星形成的终止也可能是更高质量椭圆星系的一个重要形成机制。通过与一个低红移的Abell星系团样本的比较,我们发现在RCS-1中看到的缩小的趋势一直持续到本机宇宙。
2007-10-11 astro-ph
The Bottom of the Main Sequence and Beyond: Speculations, Calculations, Observations, and Discoveries (1958-2002)
本文简要地回顾了自1958年以来对质量低于氢燃烧极限的气态天体所做的理论和观测工作。特别注意的理论,我在1958年至1962年期间开发的富氢气体物体的质量低于最小主序星质量~ 0.08 Msun。这个理论的三个主要预测(Kumar 1962 a; Kumar 1962 b; Kumar 1963 a; Kumar 1963 b)进行了讨论。讨论了星际云的碎裂过程,指出气态碎片的最小质量可低至0.001 Msun。简要回顾了1995年以来对极低质量亮暗天体的观测结果。评述了恒星和行星的基本性质,指出恒星形成过程与行星形成过程有着根本的不同。论证表明,自1995年以来发现的一些非常低质量的暗伴星,最有可能形成的恒星形成过程,而不是由行星形成过程。
2002-08-05 astro-ph
Imaging of the Shell Galaxies NGC 474 and NGC 7600, and Implications for their Formation
本文介绍了两个壳星系NGC 474和NGC 7600的测光观测结果。我们研究的光度颜色和表面亮度的壳和他们的宿主星系,和每个星系的等照度参数。在NGC 474的情况下,我们发现壳层的形成与合并的起源是一致的,尽管近伴星NGC 470可能通过质量转移对壳层系统做出了贡献。NGC 7600的壳层几何形状和颜色也有利于合并起源。
1999-05-05 astro-ph
On the origin of complex stellar populations in star clusters
在某些星团中复杂的恒星星族的存在对恒星形成的理解提出了挑战。例如,ONC或猎户座西格玛星系团中的恒星比大部分年轻恒星要古老得多。大质量星团(欧米茄Cen,G1,M54)的金属丰度分布对应于年龄差距较大的不同恒星星族。我们表明,(i)在恒星团簇形成场星可以被捕获和(ii)非常大质量的球状星团可以吸积气体从一个长期嵌入星际介质和重新启动恒星形成。
2007-09-12 astro-ph
On the origin of the Tully-Fisher relation
我们使用$N$ -body/SPH方法讨论了Tully-Fisher(TF)关系的起源,包括冷却、恒星形成以及恒星能量、质量和金属的反馈.本文研究了冷暗物质(CDM)宇宙学中初始旋转的过密球,并追踪了盘星系从$z=25$到$z=0$的形成过程。为了澄清TF关系的起源,我们模拟了14个不同质量和自旋参数的星系的形成,并计算了可观测的值,如总星等和线宽。我们发现模拟星系再现了TF关系的斜率和散射:斜率源于星系总质量的差异,散射则是由初始自旋参数的差异产生的。除了TF关系外,螺旋星系的指数光剖面和平坦的自转曲线等观测特征在我们的模拟中也得到了再现,这些特征在过去的半解析方法中是假定{ \it a priori}的。
1999-07-05 astro-ph
Observing the Formation of the Hubble Sequence in the Great Observatories Origins Deep Survey
理解哈勃序列的物理形成仍然是最重要的未解决的天体物理学问题之一。现在可以使用新的高级巡天照相机拍摄的深宽视场哈勃太空望远镜图像有效地完成原盘和原椭圆星系的探测。通过分析在GOODS Field South中发现的星系的浓度(C),不对称性(A)和团块值(S)(CAS),我们能够识别可能形成哈勃序列的物体。使用这种方法,我们发现了相当大的人口恒星形成发光的漫射物体和恒星形成发光的不对称物体之间的红移0.5 < z < 2。这些星系具有极低的光浓度,或高度的不对称性,绝对星等M_B <-19。发光的漫射物体在z = 1 - 2之间大量存在,在z > 2和z < 1处的物体较少。发光的不对称物体以类似的丰度被发现,在z~1处具有峰值。我们认为,这些星系是一个子集的现代磁盘和椭圆形的形成。在z = 1 - 2之间的发光漫射天体的共同运动体密度与明亮盘星系的局部密度相似,其值约为5*10^{5} Gpc^{-3}。这些天体的SEDs大多与恒星爆发或恒星形成的正常星系相一致,平均未校正的消光恒星形成率为~4 M_0 yr^{-1}。这些星系也有35-40%的恒星形成活动在1 < z < 2。我们简要地讨论了这些对象的影响,了解哈勃序列的起源。
2003-09-02 astro-ph
The Origin of Episodic Accretion Bursts in the Early Stages of Star Formation
我们研究数值旋转云核的演变,从崩溃的磁超临界核心的形成和发展的原恒星盘在主要吸积阶段的原恒星。我们发现,磁盘很快变得不稳定的发展螺旋结构类似于最近在御夫座AB观察到的。从原恒星包层不断涌入的物质使原恒星盘不稳定,导致旋臂和致密的原恒星/原行星团块的形成。螺旋臂的强度不断增加,质量和角动量随之重新分配,在圆盘中产生了强烈的离心不平衡,并引发了质量吸积的爆发,在此期间,致密的原恒星/原行星团块落在中央的原恒星上。这些丛落事件可能表现为强烈的吸积率事件(\ge 10^{-4} M_sun/yr),正如在FU Orionis变星中观察到的那样。在这些吸积爆发之间,原恒星的吸积速率较低(< 10^{-6} M_sun/yr)。在幕式吸积阶段,原恒星盘的质量仍然小于或相当于原恒星的质量。
2005-10-01 astro-ph
The Structure and Star-Formation History of NGC 5461
我们计算了巨大的河外H II区域NGC 5461的光电离模型,并将它们的预测与几个观测约束进行了比较。由于我们的目标不仅是再现该区域的全局特性,而且还再现其局部结构,因此模型被约束为再现观测到的密度分布,并且我们的分析考虑了由不同观测者使用的狭缝的形状和大小引入的偏差。我们发现,一个不对称的星云与高斯密度分布,供电的年轻爆发的310万年,令人满意地再现了大部分的限制,从模型推断的恒星形成效率与目前的估计。我们的结果强烈依赖于假设的密度定律,因为恒定密度模型高估了电离场的硬度,影响了中央星团的推导性质。我们说明了我们的最佳模型的功能,并讨论了可能的来源的错误和不确定性影响这种类型的研究结果。
2001-02-07 astro-ph
Estimating Star Formation Rates from Infrared and Radio Luminosities: The Origin of the Radio-Infrared Correlation
我已经组装了一个不同的样本的星系从文献远紫外(FUV),光学,红外(IR)和无线电光度探索校准的无线电衍生和IR衍生的恒星形成(SF)率,和起源的无线电-IR相关。通过比较8-1000微米的红外,尘埃再处理的星光样品,与直接恒星FUV发射,我表明,红外线的痕迹大部分的SF在明亮的L* 星系,但痕迹只有一小部分的SF在微弱的~0.01 L* 星系。如果无线电发射是一个完美的SF率指标,这种影响将导致很容易检测到的曲率在无线电红外相关。然而,无线电-IR相关性几乎是线性的。这意味着,与较亮的星系相比,来自低光度星系的射电通量基本上受到抑制。这是自然的解释,在一个昏暗的星系中的非热无线电发射的效率下降。因此,无线电-红外相关性的线性是一个阴谋:这两个指标低估了低光度下的SF率。SF率校准,考虑到这种影响,以及与它们的使用相关的随机和系统误差的估计。
2002-12-05 astro-ph
Origin of supermassive black holes
星系核中超大质量黑洞的起源是相当不确定的,尽管有大量的观测数据。我们回顾了已知的星系和宇宙学形成的超大质量黑洞的方案。星系方案的共同缺点是缺乏时间和物质供应短缺,无法通过吸积和合并在所有星系中构建超大质量黑洞。宇宙学方案只是零碎的发展,但提出并假装一个普遍的形成机制的超大质量黑洞。
2007-09-09 astro-ph
The Formation of Spheroidal Stellar Systems
总结了目前球状恒星系统形成的模型。虽然球状星团在湍流分子云内部以恒星形成的有效模式形成,但星系球状体的起源,即凸起,矮椭圆星系和巨型椭圆星系,与宇宙中结构的形成和合并直接相关。星系是星系的基本组成部分,也是星系球状体的祖先。各种类型的球状体的起源和它们的全局性质可以被理解为外部扰动、内部盘不稳定性或小合并和大合并引起的盘加热的结果。
2003-05-06 astro-ph
Formation of Hot Planets by a combination of planet scattering, tidal circularization, and Kozai mechanism
我们通过轨道积分研究了相互散射、Kozai机制和潮汐圆化的耦合作用对太阳系外近距离巨行星形成的影响。我们对三颗具有木星质量的行星进行了轨道积分,直接包括潮汐圆化的影响。我们发现,在大约30%的运行中,近距离行星形成,这比以前的研究所提出的要高得多。我们已经发现,Kozai机制由外行星是负责形成近距离行星。在三颗行星的轨道交叉期间,Kozai激发会重复,离心率经常会增加到接近统一的数值,以使潮汐循环将内行星转变为近距离行星。由于靠近行星的行星可以保持适度的偏心率,这种机制可以解释观测到的具有中等偏心率的靠近行星,并且没有附近的次级行星。由于这些行星的轨道倾角范围也很广(甚至是逆行的),这一过程的贡献将通过对凌日行星的罗斯特-麦克劳克林效应的更多观测来澄清。
2008-01-09 astro-ph
An origin for short g-ray bursts unassociated with current star formation
两个短(<2秒)的g射线暴(GRB)最近已被本地化和衰落余辉对应检测。这两个结果的结合使得爆发的宿主星系的性质不清楚,因为一个是恒星形成的矮星,而另一个可能是椭圆星系。在这里,我们报告的X射线本地化的短爆发(GRB 050724)具有不寻常的g射线和X射线属性。X射线余辉位于一个椭圆星系的中心,红移z=0.258,与地面光学和射电观测确定的位置一致。椭圆星系典型的低水平恒星形成使得爆发不太可能起源于超新星爆炸。GRB 050709的超新星起源也被排除在外,尽管爆发发生在一个有当前恒星形成的星系中。短爆发的各向同性能量比长爆发低2-3个数量级。因此,我们的研究结果表明,另一种爆发源--中子星或中子星-黑洞对的双星系统--是短爆发的祖先。
2005-11-18 astro-ph
Starbursts: Lessons for the Origin and Evolution of Galaxies and the Inter-Galactic Medium
星暴是发生在星系中心区域的强烈恒星形成事件,并主导了星系的综合辐射。它们是当今宇宙的重要组成部分,是$\sim$ 25%的高质量恒星形成的场所。它们为检验我们关于恒星形成、大质量恒星演化和星际介质物理学的想法提供了独特的“实验室”。它们是星系起源和早期演化以及星系间介质加热和化学富集过程的局部类似物。在这篇文章中,我从这个广泛的宇宙起源学的角度回顾了星暴,强调了我们从星暴中学到的几个关键教训:1)剧烈的瞬变事件在星系的起源和演化中起着重要作用。2)星系团并不演化为“岛屿大学”:恒星爆发是由星系间的相互作用引发的,并产生“污染”星系间介质的热的化学富集气体的流出。3)尘埃极大地影响了恒星爆发和(可能)高红移星系中大质量恒星形成的观点。在这篇评论中,我强调了天基观测在理解星暴中的重要性。
1997-08-28 astro-ph
Detecting Reionization in the Star Formation Histories of High-Redshift Galaxies
大爆炸后遗留下来的宇宙氢的再电离使其温度升高到> 1.e4 K。这种光加热导致星系的最小质量增加,从而抑制了宇宙恒星的形成速率。受影响的矮星系群包括后来形成的大质量星系的祖先。我们发现,一个红移z >~ 6的大质量星系应该表现出一个双峰的恒星形成历史,其标志是一个明显的断裂。这种断裂反映了星系聚集区域再电离的抑制信号。由于大质量星系起源于宇宙演化加速的过密区域,它们的环境比宇宙其他部分更早地再电离。对于一个红移z ~ 6.5的恒星组成的~ 1.e12 M_solar的星系,恒星形成率通常应该被抑制在红移z >~ 10,因为已知宇宙的其余部分已经再电离了z >~ 6.5。事实上,这被推断为HUDF-JD 2的情况,这是一个可能在z ~ 6.5的大质量星系,但被推断为在z >~ 9的恒星中形成了其3.e11 M_太阳的大部分。
2007-04-26 astro-ph
On the origin of high eccentricity halo stars
目前银河系的化学和动力学性质是银河系形成和演化的标志。使用自洽的化学动力学演化代码,我们研究这些属性在目前最受欢迎的范式星系形成-层次聚类内的CDM宇宙学。我们的Tree N-body/Smoothed Particle Hydrodynamics代码包括重力,流体力学,辐射冷却,恒星形成,超新星反馈和化学富集的自洽处理。两个模型的描述,探讨小规模的密度扰动的作用,在驱动银河系内的结构演变。晕星的金属丰度和运动学之间的关系进行了量化和星系形成的影响进行了讨论。虽然高离心率晕星以前被认为是“快速闪烁”的标志,但我们认为许多这样的恒星可能来自最近吸积的卫星。
2002-10-02 astro-ph
On the Origin of the Global Schmidt Law of Star Formation
观测到的星系最令人困惑的特性之一是恒星形成率和千秒差距尺度上的平均气体表面密度之间的经验相关性(施密特定律)的普遍性。在这项研究中,我提出了高红移星系形成的自洽宇宙学模拟的结果,自然地再现施密特定律,而不假设它,并提供了一些线索,这个谜。这些模拟包含了对星系形成的各个方面至关重要的主要物理过程,并且具有足够高的动态范围来识别单个恒星形成区域。结果表明,整体施密特定律是星际介质(ISM)整体密度分布的一种表现。特别是,在模拟磁盘的密度概率分布函数(PDF)是类似于在最近的国家的最先进的建模湍流ISM中观察到的,并具有良好定义的通用形状。在圆盘的给定区域中的PDF的形状取决于局部平均表面密度Sigma_g。这种相关性是这样的,即在分布的高密度尾部的气体质量分数为Sigma_g^{n-1},其中n~1.4,这产生了施密特式相关性。PDF的高密度尾部对包含反馈和冷却和加热过程的细节非常不敏感。这表明,全球恒星形成率是由大尺度上的引力不稳定性驱动的超音速湍流决定的,而不是小尺度上的恒星反馈或热不稳定性。
2003-03-11 astro-ph
Effects of Formation Epoch Distribution on X-Ray Luminosity and Temperature Functions of Galaxy Clusters
Fujita和Takahara最近发现X射线星系团形成一个基本面,质量和形成年代被视为两个独立的参数,在此基础上,考虑星系团的形成年代分布,我们研究了星系团的统计性质.使用的形式主义,主要合并和增生之间的区别,时代的团簇形成确定的最后一个主要的合并。由于团簇形成后的微小质量吸积对团簇的核心结构影响不大,因此团簇的X射线发射特性取决于团簇形成时的总质量和密度。在这些假设下,我们计算了星系团的X射线光度和温度函数。我们发现,光度函数的行为与不考虑形成时代分布的模型不同,而温度函数的行为没有太大的变化。在我们的模型中,光度函数被转移到更高的光度,并没有显示出显着的演变$z \sim 1$,独立于宇宙学模型。这些星系团分布在温度-光度平面上,具有有限的色散。由于气体温度等于维里温度的简单标度模型不能再现所观察到的光度-温度关系,我们还考虑了一个模型,它考虑到预热的影响。预热模型更好地再现了观测结果。
2001-04-02 astro-ph
Origin of the galaxy morphology
在目前最合理的冷暗物质(CDM)宇宙学中,较大的团块通过较小团块的逐渐合并来增加它们的质量。在演变过程中,发生了几次合并事件,例如,许多小的和一些主要的合并事件,强烈影响星系的形态,在半解析模型假设。我们的物理上最详细的高分辨率SPH模型,我们试图解决星系形态的起源。我们计算了SCDM宇宙学中50个过密度峰的演化,并分析了模型的性质。我们已经获得了许多不同类型的恒星形成历史。作为初步结果,我们发现了模型星系的形态与其恒星形成历史之间的关系。我们还给出了全球恒星形成历史和金属富集历史随红移的变化,这些都是通过对所有结果的求和得到的。
2001-10-26 astro-ph
Structure formation and the origin of dark energy
宇宙学常数暗能量问题被认为是现代宇宙学的一个主要挑战。在这里,我们提出了一个模型,大尺度结构的形成导致空间平坦的FRW宇宙碎片成许多'FRW岛'周围的真空。这一机制可以解释暗能量的起源以及宇宙晚期加速现象。这种对暗能量的解释不需要任何外来物质源,也不需要极其精细的宇宙学常数。这种解释是在经典的广义相对论中给出的,并且依赖于我们的宇宙自其最近的过去以来一直在经历结构形成的事实。
2007-09-21 astro-ph gr-qc hep-th
The Redshift Distribution of Near-IR Selected Galaxies in the Great Observatories Origins Deep Survey as a Test of Galaxy Formation Scenarios
近红外选定星系的红移分布经常被用来区分经典的星系形成观点和等级结构形成观点,前者认为现今明亮的星系是在早期聚集并由于其恒星星族的被动老化而演化的,后者认为星系是最近通过合并较小的天体而聚集的。本文通过计算大天文台Origins Deep Field Survey GOODS Southern Field中K_AB<22星系的光度红移分布,并将计算结果与基于分级结构形成的半解析模型和经典的“被动演化”模型的预测结果进行了比较,进行了这样的检验。我们发现,在z <~ 1.5的位置,分级模型和被动模型的红移分布与观测值非常相似。在z>~1.5时,分级模型显示星系不足,而被动模型预测星系过剩。我们调查观察到的星系在红移范围内的模型分歧的性质,并发现大多数具有高度扰动的形态,这表明它们可能是合并引起的恒星暴增。虽然这里使用的分层模型没有产生足够多的这些对象,这个人口的外观显然是在更好的质量协议的分层图片比经典的被动进化的情况。我们的结论是,观察支持层次形成的一般框架,但建议需要新的或修改的物理模型。
2003-09-02 astro-ph
On the formation of a Hawking-radiation photosphere around microscopic black holes
我们表明,一旦黑洞超过某一临界温度$T_{crit}$,发射的霍金辐射与自身相互作用,形成一个近热光球。使用量子电动力学,我们表明,占主导地位的相互作用是韧致辐射和电子-光子对的生产,我们估计$T_{crit} \sim m_{e}/α^{5/2}$,当计算更精确地被发现是$T_{crit} \approx $ 45 GeV。光球的形成纯粹是粒子物理效应,而不是广义相对论效应,因为光球在距离黑洞大约$α^{-4}$史瓦西半径处形成。光球层的温度$T$随着离黑洞的距离而降低,而光球层的外表面则由约束$T\sim m_{e}$决定(对于QED的情况),因为在这一点上电子和正电子湮灭,而剩余的光子自由流到无穷远。讨论了观测结果,发现QED光球层虽然不会影响原始黑洞的Page-Hawking极限,但对100 MeV的黑洞来说,Page-Hawking极限是最重要的,而QCD相互作用的加入可能会显著影响这一极限,因为我们对QCD的$T_{crit}\sim Λ_{QCD}$进行了估计.光球层大大降低了观测温度高于$T_{crit}$的单个黑洞的可能性,因为从黑洞发射的高能粒子通过光球层被处理成较低的能量,其中伽马射线背景高得多。光球层中等离子体的温度可以非常高,这为对称性恢复等过程提供了有趣的可能性。
1996-01-08 astro-ph hep-ph
Possible candidate of the cold dark matter and mass origin discovered from the $β$ decay
由于有人不同意我的观点,这篇论文已被作者撤回。
2000-12-30 astro-ph hep-ph