Structure, dynamics and evolution of disk galaxies in a hierarchical formation scenario
利用星系演化模型，在一个分级形成的情况下，我们预测的结构，动力学和演化的盘星系在LCDM宇宙。我们的模型包括恒星形成和流体力学的ISM。我们发现，Tully-Fisher关系（TFR）在I和H带是宇宙学暗晕的质量-速度关系的印记。TFR的散射主要来源于暗晕结构中的散射，并在较小的范围内，来源于原始自旋参数λ的色散。我们的模型使我们能够解释为什么低和高表面亮度星系具有相同的TFR。预测的圆盘气体分数与观测结果一致。在不断增长的晕内形成的盘具有接近指数的表面亮度和平坦的旋转曲线。随着红移的增加，H带的TFR零点增加，而B带的TFR零点略有下降。
1999-10-01 astro-ph
Properties of disk galaxies in a hierarchical formation scenario
我们使用星系演化模型在一个层次的由内而外的形成方案，研究的主要属性和相关性的盘星系的起源。我们发现，这些性质和相关性的大部分是三个（宇宙学）的初始因素和它们的色散的结果：维里质量，晕质量聚集历史（MAH），和角动量通过自旋参数λ。MAH主要决定晕结构和颜色指数，而λ主要决定表面亮度和鼓盘比。我们计算了恒星形成（SF）的引力不稳定性标准和自调节机制的湍流ISM。在此模型中，SF的效率几乎与质量无关。我们表明，由Wang和Heckman经验确定的亮度依赖的灰尘吸收解释了所观察到的颜色-幅度和颜色Tully-Fisher（TF）关系，而无需引入质量依赖的SF效率。处于离心平衡状态的圆盘在CDM晕内形成，气体吸积速率与MAH成正比。磁盘呈现指数表面密度和亮度分布，负径向颜色指数梯度，和几乎平坦的旋转曲线。我们还计算了长期形成的隆起，由于在恒星盘的引力不稳定性。模型的强度性质与观测数据一致，再现了哈勃序列的变化趋势。预测的红外TF和光度-半径关系也与观测结果一致。我们的由内而外的层次模型的主要缺点是过多的径向颜色梯度和旋转曲线分解中的暗晕统治。
2000-01-24 astro-ph
Hierarchical Disk Galaxy Assembly as the Origin of Scatter in the z~1 Stellar Mass Tully-Fisher Relation
最近对遥远盘状星系的观测表明，在z < 1.2时，最大旋转速度和恒星质量之间的关系几乎没有演化。然而，这两个数量之间存在显著的离散，其来源不确定。我们在这篇论文中表明，这种分散至少部分是星系合并的结果，揭示了在z < 1的盘状星系的增长是基本上分层的。我们通过计算CAS（浓度，不对称性，块状）结构参数来实现这一点，这些参数是使用哈勃太空望远镜在0.4 < z < 1.0处拍摄的91个高红移盘状星系的档案图像，这些星系具有来自Conselice等人（2005）的稳健测量的恒星质量和旋转最大速度。我们将我们的样本分成两个在z = 0.7处划分的红移仓，并研究在M_* 和V_max方向上偏离恒星质量Tully-Fisher关系的情况，以及这些情况与结构不对称性的关系。我们发现恒星质量Tully-Fisher关系的残差在M_* 和V_max两个方向上都有显著的相关性（> 3 sigma），并且具有很高的不对称性。这一结果保持后，我们删除的贡献，恒星形成和边缘上的星系，可以产生更高的不对称性无关的合并。虽然在少数情况下，我们的盘星系具有非常大的不对称性，并可能参与重大合并，但一般来说，这些不对称性小于重大合并的限制。因此，这些星系很可能是通过小星系合并形成的，这也是由同一时期恒星质量Tully-Fisher关系的恒定斜率和零点所暗示的。
2007-12-09 astro-ph
The formation of galaxy disks in a hierarchical universe
星系盘的形成和其中恒星形成的效率是我们理解星系形成的核心问题。我们已经开发了一个详细的和通用的模型的磁盘形成，结合以前的研究孤立的磁盘与层次星系形成模型的优势。盘结构推断热晕气体的角动量分布和分层建立的暗物质，导致理论上产生的系统，其中的表面密度，旋转，速度色散，稳定性和金属丰度的演变是预测宽度为20-100 pc的环形区域。该模型将用于确定公认的宇宙大尺度结构形成理论是否与观测到的盘状星系性质趋势相一致。这第一篇论文明确检查嵌入这样的计算合并层次的暗物质晕的重要性，发现这会导致显着不同的形成历史相比，光盘孤立增长的模型。不同的恒星形成模型进行了探索，并发现只有次要的影响所产生的星系盘的属性，主要的控制因素是下降的气体供应从热晕。
2007-11-09 astro-ph
The Hierarchical Origin of Galaxy Morphologies
我们报告的第一个结果，从一系列的N体/气体动力学模拟，旨在研究星系形态的起源在一个冷的暗物质占主导地位的宇宙。模拟包括恒星的形成和反馈，并具有足够高的数值分辨率，以允许直接调查模拟星系的形态。我们发现，在协议与以前的理论工作，即存在的主要形态组成部分的星系-磁盘，球状体，酒吧-是由气体吸积的模式和密切相关的离散吸积事件。在我们目前的情况下，磁盘出现从黑暗的晕中心的冷却气体的平滑沉积，球状体的结果从合并过程中搅拌预先存在的磁盘，和酒吧被触发的卫星产生的潮汐。这表明，形态是一个短暂的现象，在一个星系的生命周期和哈勃序列反映了不同的吸积历史的星系在分层形成的情况。特别是，我们直接证明，磁盘/隆起系统可以建立和重建的顺利吸积气体到残留的一个主要的合并，并在今天的残留物晚耗散合并磁盘之间的球状恒星系统的结构类似的领域椭圆。因此，星系形态的复杂多样性高度暗示--实际上甚至可能要求--宇宙的结构是分层进化的。
2002-02-25 astro-ph
Exponential bulges and antitruncated disks in lenticular galaxies
在许多透镜星系中发现了指数膨胀和反截断盘的存在。事实上，这是可以预期的，因为S0星系的形成包括各种长期演化过程。我们讨论了如何区分pseudobligation和反截断磁盘，也有什么特别的机制可能是负责反截断磁盘的形成。本文介绍了一些具有多层指数结构的透镜星系的明亮例子，其中包括两个中心群巨星S 0，它们面对面，完全轴对称。
2008-07-11 astro-ph
Cold Dark Matter Substructure and Galactic Disks I: Morphological Signatures of Hierarchical Satellite Accretion
（摘要）我们进行了一系列的高分辨率，无耗散N体模拟研究的累积效应的子结构合并薄盘星系的结构形成的LCDM范式的背景下。我们的模拟活动是基于一个混合的方法。子结构性质直接从星系大小的冷暗物质（CDM）晕的宇宙学模拟中挑选出来。与从现今的子结构人口统计中可以推断出的相反，大质量的次晕吸积到主晕的中心区域，那里是银河系盘的所在地，因为z~1应该是常见的现象。一个主机晕合并的历史，随后被用来种子控制的数值实验的重复卫星的影响，最初薄的银河系型盘星系。我们表明，这些吸积事件产生几个独特的观测签名，在恒星盘，包括：在郊区的环状特征;一个显着的耀斑;一个中央酒吧;和微弱的对流结构（虚假）类似潮汐流。盘星的最终分布呈现出一种复杂的垂直结构，可以用标准的“薄-厚”盘分解来很好地描述。我们的结论是，在LCDM模型中预期的那种卫星盘遇到可以诱导在银河系，M31，和其他盘星系中发现的那些类似的星系盘的形态特征。这些结果突出了CDM子结构在确定盘星系结构和驱动星系演化中的重要作用。即将到来的星系结构巡天和天体测量卫星可能能够通过测试星系盘的详细结构是否像CDM范式预测的那样兴奋来区分竞争的宇宙学模型。
2008-07-17 astro-ph
Galaxy Formation in Hierarchical Models
高分辨率重力加光滑粒子流体动力学模拟被用来研究星系的形成中的层次结构的形成。模拟有足够的动态范围，以解决从10千秒差距规模的星系盘到许多百万秒差距规模的细丝。在这一尺度范围内，我们发现，等级结构的发展是通过一系列越来越大的行政崩溃进行的。解析良好的模拟星系包含数百到数千个粒子，并具有不同的形态，涵盖了从圆盘到潮汐扭曲物体的整个预期范围。星系形成的时间较早，对于10 ^12 M太阳星系，红移约为2.5。等级形成自然产生的质量，年龄，形态和局部密度的星系相匹配的趋势，在观察到的形态-密度关系之间的相关性。我们还描述了一种螺旋星系形成的方法，其中星系盘形成通过离散吸积的气体云的运输大部分的角动量的内部区域。这样一个过程是等级结构形成的某种混乱性质的特征，在这种情况下，球形坍缩的简单分析思想显得不协调。
1996-02-23 astro-ph
The Effects of a Photoionizing UV Background on the Formation of Disk Galaxies
我们使用高分辨率的N体/气体动力学模拟的光致电离紫外背景上的组装盘星系在分级聚类宇宙的影响。我们专注于气体的质量和旋转特性，可以冷却形成离心支撑盘在不同质量的暗物质晕。光加热可以显著减少星系晕中可以冷却的气体量。取决于UV背景场的强度，在循环速度在$80$ - $200$ \kms范围内的系统中，冷却气体的量可减少多达$50\%$。然而，如果选择的紫外线背景与根据最近对类星体吸收系统的观测所作的估计相一致，那么这种效应的大小不足以解决困扰星系形成分层模型的“过冷”问题。光电离对高红移气体的坍缩几乎没有影响，并优先影响后期吸积的气体。由于盘形成由内而外，在稍后的时间吸积更高的角动量气体，在紫外线背景存在下形成的盘的自旋甚至比不包括光电离效应的模拟中形成的更小。这加剧了角动量的问题，影响了磁盘形成的层次模型。我们的结论是，光电离不能提供所需的加热机制，以调和层次聚类模型与观测。因此，恒星形成和演化过程中的能量反馈和富集过程，必然是任何成功的盘状星系形成模型不可或缺的组成部分。
1996-05-09 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
Dark Halo and Disk Galaxy Scaling Laws in Hierarchical Universes
我们使用宇宙学的N体/气体动力学模拟，包括恒星的形成和反馈检查的建议，总光度，旋转速度和角动量的盘星系之间的标度律反映了类似的结构参数之间的相关性，其周围的暗物质晕。数值实验遵循两个冷暗物质主导的宇宙中星系大小的晕的形成：标准的欧米茄=1 CDM方案和目前流行的LCDM模型。我们发现，I-波段塔利-费舍尔关系的斜率和散射很好地再现在模拟中，虽然不是，在最近的工作中提出的，作为一个结果的晕质量和圆速度之间的宇宙学等价性：大系统的变化，在我们的数值实验中观察到的比例重子坍缩形成星系和晕和磁盘的圆速度之间的比率。Tully-Fisher斜率和散射恢复在这个模型中作为一个直接的结果的动态响应的晕的星系的发光组件的组装。我们的结论是，模型忽略了磁盘的自重及其对晕的详细结构的影响，不能用来获得有意义的估计的塔利-费舍尔关系的散射或斜率。然而，我们的模型无法与塔利-费希尔关系的零点相匹配，也无法与连接圆盘旋转速度和角动量的关系的零点相匹配。这些失败可以分别追溯到我们所探索的冷暗物质宇宙起源中形成的暗晕的过度集中，以及作为一系列合并事件的最终结果的星系盘的形成。（节略）
2000-01-04 astro-ph
Antitruncated Stellar Disks via Minor Mergers
我们使用流体动力学模拟的星系合并小调查的性质，在大半径的表面亮度过剩观察到的一些螺旋星系：反截断恒星盘。我们发现，这个过程可以通过两个相互竞争的效应产生反截断：（1）合并驱动的气体流入，将质量集中在主星系的中心，并收缩其内部密度分布;（2）角动量通过相互作用向外转移，导致外盘膨胀。在我们的实验中，这需要在主盘中有大量的气体供应，并且遇到的是中等轨道角动量。我们的残余物的恒星表面质量密度分布在定性和定量上都类似于在局部面上观察到的破碎的指数-螺旋显示antitrunctions。此外，在早期哈勃类型中观察到的相对于经典截断更频繁的反截断趋势与合并驱动的情况是一致的。
2007-07-30 astro-ph
The Evolving Structure of Galactic Disks
观测表明，盘状星系的结构参数自红移1以来没有发生很大变化。我们研究这些意见是否与宇宙学中的结构形成层次是一致的。我们使用SPH/N-体星系尺度模拟模拟的形成和演化的银河般的磁盘星系的破碎，然后分层合并。模拟的星系有一个厚盘，形成于高红移的混沌合并时期，在此期间产生大量的α-元素，和一个薄盘，形成较晚，具有较高的金属丰度。我们模拟的磁盘很快稳定下来，并且自红移z~1以来没有发生太多演化，主要是因为z=1和z=0之间没有发生重大合并。在此期间，圆盘半径增加（由内向外生长），而其厚度保持不变。这些结果与盘星系在低和高红移下的观测结果一致。
2005-09-14 astro-ph
Hierarchical Galaxy Formation
我们描述的GALFORM半解析模型计算星系的形成和演化的分级模型。它改进并扩展了Cole et al 1994模型。该模型采用一种新的蒙特卡罗算法跟踪任意质量分辨率的暗物质晕的合并演化。它结合了对暗物质晕及其气体含量的密度分布的现实描述;遵循气体和恒星的化学演化以及相关的尘埃产生;并包括对盘和球体大小的详细计算。只要有可能，我们对单个物理过程建模的处方都是基于数值模拟的结果。我们应用我们的方法LCDM宇宙学（Ω_0 =0.3，λ_0 =0.7），并找到很好的协议与广泛的本地星系人口的属性：B-波段和K-波段光度函数，作为一个整体的人口的颜色分布，椭圆螺旋的比例，磁盘大小的分布，以及目前的冷气含量磁盘。（节录）
2000-07-19 astro-ph
Anti-Truncation of Disks in Early-Type Barred Galaxies
螺旋星系的盘通常被认为是被截断的：径向表面亮度轮廓在超过一定半径（3- 5个盘内尺度长度）时急剧变陡。在这里，我们提出的径向亮度轮廓的一些禁止S 0-Sb星系与相反的行为：他们的外部轮廓是明显的斜率比主盘轮廓浅。我们称这些“反截断”，他们发现在至少25%的一个较大的样本禁止S 0-锑星系。有两种不同类型的反截断。大约有三分之一显示出相当渐进的过渡和外部等照度线，这些等照度线比主盘等照度线逐渐变圆，这表明一个盘嵌入在一个更球形的外部区域内-无论是凸起的外部范围还是一个单独的恒星晕。但大多数的配置文件有相当尖锐的表面亮度过渡到较浅，外指数配置文件，至关重要的是，外等照度线，这是不是显着圆比主盘;在萨博-锑星系，外等照度线包括可见的螺旋臂。这表明外部光仍然是圆盘的一部分。这些配置文件的一个子集是在不对称的外等照度线（不平衡或单臂螺旋）的星系，这表明相互作用可能是负责至少一些盘状反截断。
2005-07-24 astro-ph
Mergers and the Formation of Disk Galaxies in Hierarchically Clustering Universes
提出了新的模拟研究CDM类宇宙中较小星系群的形成。模拟遵循暗物质和气体的演变，并与SPH代码适用于专用硬件GRAPE。重子分量的质量分辨率为5 × 10^6 Msol，空间分辨率为1.5 kpc。模拟足够大的体积，以便准确地包括潮汐场和质量流入。质量分辨率使我们能够解析模拟中形成的星系。每个星系都由几千个粒子组成，也可以研究星系的个别性质。事实证明，在黑暗晕的中心，气体聚集形成一个旋转支撑的圆盘。然而，与观测结果相比，在数值模拟中形成的圆盘过于集中：由于子结构的合并，角动量从气体传输到暗晕，并且在非常小的半径处积累了太多的气体。有人认为，改变宇宙起源（例如，低欧米茄）或增加光电离由于外部紫外线背景不提供一个简单的解决角动量的问题。由超新星或恒星风引起的反馈过程似乎是最有可能解决这个问题的方法。
1995-11-01 astro-ph
The Assembly of Galaxies in a Hierarchically Clustering Universe
我们使用$N$ -体/流体力学模拟来研究星系的形成，以探讨如何重子收集在中心的暗物质晕。我们把暗物质看作无碰撞流体，把重子看作理想气体。我们包括重力，压力梯度，流体动力冲击和辐射能量损失的影响，但我们忽略了恒星的形成。我们的初始条件假设一个平坦的宇宙，由冷暗物质主导，平均重子丰度为10质量%。典型的晕是由几个较小的系统合并而成的，这些系统在较高的红移下以类似的方式形成。一旦我们的模拟正确地解决了这些问题，气体就会聚集在暗物质势阱的底部。在那里，它定居在寒冷，紧密结合的磁盘中，在随后的进化中保持寒冷。当它们的晕合并时，这些盘在一个时间尺度上合并，这与基于它们的{ \it总}（气体+周围的暗物质）质量的动力学摩擦估计一致。盘的合并率和它们的质谱都与最近描述分层宇宙中{ \it暗晕}演化的分析模型非常吻合。这个非常简单的星系形成模型有严重的缺陷。它预言大多数重子应该被锁在星系中，而在真实的宇宙中，大多数重子被认为位于可见星系之外。此外，它预测盘的特定角动量仅为其周围晕的20%左右，对应于比观察到的螺旋星系盘的半径小的半径。
1994-08-18 astro-ph
Chemo-spectrophotometric evolution of spiral galaxies: II. Main properties of present day disk galaxies
我们研究的化学和分光光度的星系盘的演化与校准银河系的详细模型，并使用简单的标度关系，基于目前流行的半解析模型的星系形成。我们将我们的结果与大量的观测数据进行比较，包括：盘的大小和中心表面亮度，在不同波长波段的塔利-费舍尔关系，颜色-颜色和颜色-星等关系，气体分数与星等和颜色，丰度与本地和综合属性，以及不同星系旋转速度的光谱。尽管我们的模型非常简单的性质，我们发现令人满意的协议与所有这些可观的，提供了恒星形成的时间尺度在低质量的磁盘比更大质量的。这个假设显然与等级宇宙学的标准图景相矛盾。然而，我们发现，它是非常成功地再现当今磁盘的主要功能，如Tully-Fisher关系的斜率与波长的变化，事实上，更多的大质量星系平均“红”比低质量的（标准层次模型的一般问题）和螺旋的金属性光度关系。它的结论是，在一个纯粹的经验基础上，这种新的图片至少成功的标准之一。在高红移的观测可以帮助区分这两种可能性。
1999-09-07 astro-ph
Origin of the Black Hole Mass - Bulge Velocity Dispersion Relation: A Critical Surface Density For Disk Accretion
结果表明，如果气体通过盘吸积到中心超大质量黑洞上仅在表面密度σ>= 10 g/cm ^2时有效，那么黑洞质量-星系核球速度色散关系（Tremaine et al 2002）自然得到证实，在等级结构形成理论的背景下，该关系中的适度色散也是如此。在这个模型中，这种关系预计不会随着红移而演变。
2006-10-02 astro-ph
The dwarf nova RZ Leonis : photometric period, "anti-humps" and normal alpha disk
我们目前的结果差示光度计的矮新星RZ狮子座跨越11年的基线。光变曲线最显著的特征是一个振幅可变的非相干周期峰。季节性时间序列分析得出的光度周期为0.0756（12）d。此外，还观察到月尺度平均震级的低幅波动。我们发现，驼峰的振幅与恒星的平均星等是反相关的，当系统非常微弱时，驼峰的振幅变成“负”（即吸收特征或“反驼峰”）。还观察到次级驼峰和“反驼峰”。从“反驼峰”到完全发育的驼峰的转变发生在70天的时间尺度上。我们认为这是吸积盘对传质速率增加的快速响应。在这种情况下，我们推导出一个粘度参数α ~ 0.08，即远远大于通常声称的WZ Sge类星。我们注意到，狮子座RZ的次级星接近于一颗主序星红矮星，而不是像其他长周期SU Uma星如WZ Sge和V592 Her那样的类棕矮星，我们的结果表明，大振幅长周期矮新星不一定对应于同一演化阶段的天体。
1999-10-21 astro-ph
GHOSTS | Bulges, Halos, and the Resolved Stellar Outskirts of Massive Disk Galaxies
在等级星系形成中，星系的星晕是由小卫星吸积形成的，因此包含了关于星系（早期）组装过程的有价值的信息。我们的GHOSTS巡天测量了14个邻近盘状星系的恒星包络特性，通过使用HST/ACS&WFPC2对它们的分辨恒星星族进行成像。样品中的大部分大质量星系（Vrot>200 km/s）具有非常扩展的恒星包层，在外层区域具有μ（r）~ r^{-2.5}幂律分布。对于这些大质量星系，有一些证据表明，恒星的表面密度的配置文件与哈勃类型和膨胀盘比，乞讨的问题，这些信封是否更相关的隆起比银河系型恒星晕。较小的星系（Vrot 100 km/s）有更小的恒星包层，但根据几何形状，它们仍然可能比分层星系形成模型中的卫星残骸更明亮。或者，它们可以通过小的暗物质子晕的轰击通过盘加热而产生。我们发现，星系显示出不同数量的晕子结构。
2007-10-29 astro-ph
Disks at High Redshift: Interactions, Mergers, and Starbursts
盘状星系的红移是否比1大得多，它们看起来与本地盘有什么不同？星系的形态混合如何随红移而改变？从目前对高红移星系盘的观测中，我们能学到什么？我提出了基于半解析层次模型的理论预测，重点是相互作用，合并和星爆在确定高红移的盘星系的可观测特性中所发挥的作用，并讨论了可能的原盘（阻尼莱曼- $α$系统和莱曼破裂星系）的高红移观测的解释，根据这些预测。
2000-10-18 astro-ph
Anti-Hierarchical Growth of Supermassive Black Holes and QSO lifetimes
我提出了一种新的方法来揭示宇宙吸积的历史和建立的超大质量黑洞（SMBH）的星系核，根据不断变化的无线电和（硬）X射线光度函数的AGN的观测。Merloni，Heinz & Di Matteo（2003）发现的黑洞活动的基本平面被用作质量和吸积率的估计。我采用当地BH质量函数作为边界条件，整合向后的时间连续性方程的SMBH演变，忽略合并的作用。在最一般的假设下，即吸积在一定速率以上以辐射有效的方式进行，而在一定速率以下以辐射无效的方式进行，质量和吸积速率函数的红移演化自洽计算。唯一的可调参数是吸积效率和X射线与爱丁顿光度的临界比，在吸积模式之间的过渡发生。BH质量函数在z=0和z ~ 3之间的演化显示出明显的反等级行为：虽然大多数质量最大的天体（M > 10^9）已经在z ~ 3处就位，但质量较低的天体主要在红移逐渐降低的情况下生长。作为一个例子，我将讨论这些结果对吸积黑洞寿命的影响。
2004-09-02 astro-ph
A Merger-Driven Scenario for Cosmological Disk Galaxy Formation
LCDM宇宙学的强烈等级性质给盘星系的形成带来了严重的困难。为了解决这些问题，我们描述了一个新的、由合并驱动的关于盘星系在高红移下宇宙学形成的方案，它补充了基于耗散坍缩的标准模型，在这个方案中，大的气体盘可能是由气体主导的系统的大角动量合并产生的，即在合并的高度，M_gas/（M_gas +M_star > 0.5）。星际介质的多相结构产生的压力阻止了气体在合并过程中完全转化为恒星，如果有足够的气体残留下来形成一个盘状星系，那么残留物最终就像一个盘状星系。我们进行星系合并的数值模拟，研究超新星反馈强度，超大质量黑洞的增长和反馈，祖气体分数，合并质量比，和轨道几何形状如何影响残余盘的形成。我们发现，磁盘可以建立角动量通过合并和合并残余物中的重子的旋转支持的程度主要是与恒星形成相关的反馈过程。以天然气为主的残余物仅限于在最终聚结时以天然气为主的合并中形成，而以天然气为主的合并通常需要极端的原始气体分数（>80%）。我们还表明，形成的旋转支持恒星系统的合并并不限于理想化的轨道，或主要或次要的合并。我们认为，分层性质的LCDM宇宙学和星际气体的物理学可能会共同作用，形成螺旋星系通过早期，气体为主的合并建立磁盘的角动量。
2006-03-23 astro-ph
Anti-correlated hard X-ray time lag in GRS 1915+105: evidence for a truncated accretion disc
银河系黑洞候选源的多波长观测表明，吸积盘发射和喷流发射之间存在密切联系。最近发现天鹅座X-3中软X射线和硬X射线之间存在反相关时滞（Choudhury & Rao 2004），这将盘-喷流连接的几何图像限制为截断的吸积盘，截断半径非常接近黑洞。在这里，我们报告检测到类似的反相关时间滞后的超光速喷流源GRS 1915+105。我们证明了在延迟反关联过程中X射线谱中存在旋转现象，并发现QPO参数随谱旋转而变化。我们探索理论模型来理解这种现象。
2005-06-14 astro-ph
The Outer Structure of Galactic Disks: Connections Between Bars, Disks, and Environments
早期型（S 0-Sb）磁盘的表面亮度配置文件表现出三个主要类别（类型I，II和III）。II型剖面在棒星系中更常见，大多数时候似乎与棒的外林德布拉德共振有关。大约有一半的棒星系有II型轮廓，但在室女星系团中几乎没有;这可能与星系团中的冲压压力剥离有关。在III型曲线（“反截短”）和条形图之间发现了强\textit{anti}相关性：当没有条形图时，III型曲线最常见，当有强条形图时，最不常见。
2007-06-26 astro-ph
The evolution of disk galaxies
我们研究的星系演化模型的初始条件和边界条件与分级形成的情况下，盘星系的演化。暗物质星系是在不断增长的冷暗物质晕中局部建模的，包括恒星形成的物理模型。我们的注意力集中在恒星形成历史的预测，大小和表面亮度的演变和H-和B-波段Tully-Fisher关系的演变。与现有的观测数据进行比较。
2000-06-28 astro-ph
Secular Evolution in Disk Galaxies: The Growth of Pseudobulges and Problems for Cold Dark Matter Galaxy Formation
我们回顾了星系盘内部的长期演化-孤立盘演化的基本过程。我们专注于密集的中心特征的积累，看起来像经典的，合并建立的凸起，但慢慢地从磁盘气体。我们称之为伪隆起。作为一个存在性证明，我们回顾酒吧如何重新安排磁盘气体到外环，内环，和气体倾倒到中心。在模拟中，这种气体达到了高密度，在观测中，许多SB和椭圆星系显示出气体的中心浓度。相关的恒星形成率意味着合理的pseudobulge增长时间为几十亿年。如果长期过程建立了伪装成隆起的致密中心，我们能把它们和合并建立的隆起区分开来吗？观测表明，假隆起保留着它们的盘状起源的记忆。它们具有一个或多个盘的特征：（1）比经典的凸起更平坦的形状，（2）更大的有序速度与随机速度的比率，（3）更小的速度分散，（4）核棒或螺旋结构，（5）侧边观察时的盒状结构，（6）接近指数的亮度轮廓，（7）星爆。这些特征优先发生在棒星系和椭圆星系中，在这些星系中，长期演化应该是迅速的。因此，伪隆起的最清晰的例子是可识别的。因此，观测和理论有助于星系演化的新图景，补充了等级聚类和合并。然而，冷暗物质星系形成的一个重要问题变得更加尖锐。等级星系团怎么能产生这么多纯粹的盘状星系，而没有证据表明它们是合并后形成的？
2005-07-21 astro-ph
Secular Evolution and the Growth of Pseudobulges in Disk Galaxies
星系演化正处于从早期宇宙的等级集群为主的长期过程为主的未来过渡。这些结果从相互作用涉及集体现象，如酒吧，椭圆盘，螺旋结构，和三轴暗晕。本文总结了Kormendy & Kennicutt（2004）的一篇评论，部分使用了不同星系的插图。在模拟中，棒将盘状气体重新排列成外环、内环和星系中心，在那里高密度的气体会产生恒星爆发。与这幅图相一致的是，许多棒星系和椭圆星系都有密集的中心气体浓度和恒星形成速率，可以在几十亿年的时间尺度上建立类似于膨胀的恒星密度。我们的结论是，长期的演变建立密集的中心组件在磁盘星系，看起来像经典的，合并建立的凸起，但缓慢的磁盘气体。我们称之为伪隆起。许多伪隆起可以被识别，因为它们具有盘的特征：（1）比经典隆起更平坦的形状，（2）相应地较大的有序速度与随机速度的比率，（3）小的速度分散，（4）螺旋结构或核棒，（5）接近指数的亮度轮廓，（6）星爆。这些结构优先发生在棒星系和椭圆星系，其中长期的演变应该是最迅速的。因此，各种各样的观测和理论结果有助于补充等级聚类的长期进化的新范式。
2004-07-20 astro-ph
On the large-scale structure of galactic disks
本文给出了各种形态和核活动类型（正常星系、类星体、Sy、E/S 0、低表面亮度星系等）星系盘的位置。在“中心表面亮度-指数标度长度”平面上。在宽的表面亮度（μ_0（I）=12-25）和大小（h=10 pc - 100 kpc）范围内，恒星盘在这个平面上形成单一序列。这个观测序列的存在可能是由三个因素的组合所决定的：盘的稳定性要求，有限的总盘光度和观测选择。Mo等（1998）提出的CDM分级成团方案中的星系盘形成模型能满意地再现星系盘在“μ 0- h”平面上分布的显著特征。
2000-08-15 astro-ph
Large-scale Vortices in Protoplanetary Disks: On the observability of possible early stages of planet formation
我们调查的可能性映射大规模的反气旋涡，从全球斜压不稳定性，作为前光标的行星形成的原行星盘计划阿塔卡马大毫米阵列（ALMA）。在三维辐射转移模拟的基础上，导出了流体力学计算圆盘的图像，为ALMA模拟提供了依据。我们发现，ALMA将能够跟踪理论上预测的大规模反气旋涡旋，因此将允许测试现有的模型，这个非常早期阶段的行星形成在拱盘。
2002-08-30 astro-ph
Hierarchical Star Formation in the Spiral Galaxy NGC 628
利用哈勃空间望远镜高级巡天照相机拍摄的图像的逐渐模糊版本，在很宽的尺度范围内研究了附近螺旋星系NGC 628中恒星形成区域的大小和光度分布。四个光学滤波器被认为是用于中心区域，包括Halpha。两个过滤器用于外部区域。使用SExtractor对每个模糊图像中的特征进行计数和测量。累积尺寸分布在所有通带中均为幂律，斜率约为-1.5到1.8个数量级。光度分布也近似为幂律，对于光度的对数间隔，斜率约为-1。结果表明，在星系盘中的恒星聚集体的无标度性质。薄盘的分形模型再现了投影的尺寸分布，并建议这些扩展区域的投影质量分布斜率约为-0.5。如果我们考虑到较大区域的光度演化和较长的寿命，这个质量斜率转换为观测到的光度斜率。
2006-05-20 astro-ph
The Formation and Evolution of Disk Galaxies
我们回顾了我们最近的一些进展，在模拟的层次结构形成的框架内形成的盘星系。我们的模型不仅与局域观测相一致，而且也很好地描述了星系盘向红移z~1的演化。我们用这个模型来解释最近对z~3的Lyman-break星系（LBG）的观测结果。假设这些星系与最大质量的晕相关联，并采用经验定律为他们的恒星形成率，我们发现LBG人口的许多属性，包括它们的相关性，大小和运动学可以容纳在模型中。
1998-09-28 astro-ph
Chemical Enrichment and the Origin of the Colour-Magnitude Relation of Elliptical Galaxies in a Hierarchical Merger Model
在本文中，我们提出了一个椭圆星系的形成和化学富集的模型，在两个方面不同于传统的图片：1）椭圆星系不形成在一个单一的整体崩溃和爆发的恒星形成在高红移。相反，它们的大部分恒星以适度的速度在盘状星系中形成，然后合并形成椭圆星系。2)镓不经历闭箱化学演化。相反，金属可以在恒星、冷气体和星系的热气晕之间转移。据推测，金属在超新星爆炸时被喷射出盘星系，这些金属进入热气体成分。金属更容易从小星系中喷射出来的事实导致了盘系统的质量-金属丰度关系的建立。大的椭圆星系更富含金属，因为它们是由更大的圆盘合并而成的。我们使用半解析技术，遵循的形成，演化和化学富集的集群椭圆形的合并层次的暗物质晕。包括新的金属依赖的光谱合成模型的Bruzual和Charlot使我们能够计算这些星系的颜色，线指数和质光比。如果反馈被认为是有效的，我们能够再现的斜率和散射的颜色幅度和Mg 2-西格玛关系。我们还研究了这些关系到高红移的演化。我们表明，光度金属丰度关系保持固定，但星系的平均恒星年龄的规模与宇宙的年龄。最后，研究了团内天然气的富集历史。我们发现，80%的金属喷射的低质量星系的红移大于1。因此，ICM的金属丰度在z > 1时几乎没有变化。
1997-04-15 astro-ph
Anti-correlated hard X-ray time lags in Galactic black hole sources
通过测量软、硬X射线辐射之间的时间延迟，研究了银河系黑洞源中吸积盘的几何结构。与最近在天鹅座X-3和GRS 1915+105中发现的反相关硬X射线时间滞后类似，我们发现在另一个源XTE J1550-564中，硬X射线与软X射线是反相关的，具有显著的滞后。我们还发现在这些观测过程中，在与模型无关的X射线谱中存在枢转现象。我们研究了时间分辨的X射线谱参数，发现这些参数的变化与截断吸积盘的想法是一致的。作为截断吸积盘大小的度量的QPO频率也发生了变化，这表明硬X射线发射区的几何尺寸随着光谱旋转和软X射线通量的变化而变化。在4U 1630-47中也注意到类似类型的延迟。
2007-03-05 astro-ph
Dark Halo and Disk Galaxy Scaling Laws
我强调最近的进展，我们的理解的起源盘星系的尺度律在一个层次聚类宇宙。在冷暗物质（CDM）主导的宇宙中星系形成的数值模拟表明，I波段塔利-费舍尔（TF）关系的斜率和散射在这个模型中得到了很好的再现，尽管不是，如最近的工作中提出的，因为晕质量和圆速度之间的宇宙学等价性，而是由于晕对星系发光成分的集合的动力学响应。TF关系的零点主要由恒星质光比（$Υ_I$）和暗晕的浓度（$c$）决定。对于$c \sim 10$，作为典型的晕形成的“和谐”$Λ$ CDM模型，我们发现，这需要$Υ_I \sim 1.5$，在合理的协议与预期的质量-光比的恒星星族与TF星系的颜色相似。这一结论取代了Navarro & Steinmetz（2000 a，b）的结论，后者声称$Λ$ CDM晕过于集中，与观测到的TF关系不一致。这种分歧可以追溯到该工作中使用的功率谱标准化的不一致性。我们的新结果表明，在$Λ$ CDM方案中模拟的盘状星系与观测到的I波段Tully-Fisher关系并不明显不一致。另一方面，它们的角动量比观测到的要低得多。对于星系形成的分级模型来说，同时考虑盘状星系的自旋、大小和光度仍然是一个挑战。
2000-12-14 astro-ph
On the Origin of Exponential Galaxy Disks
我们使用一个盘状星系演化模型来研究具有指数表面亮度轮廓的星系是否可以在一个宇宙学上激发的盘状星系形成框架中产生。我们的模型遵循的是在不断增长的暗物质晕中，重子质量的吸积、冷却和喷射随半径的变化。盘的表面密度分布由详细的角动量守恒决定，从宇宙学模拟中发现的特定角动量的分布开始。指数和准指数磁盘可以通过我们的模型，通过超新星驱动的星系外流（优先删除低角动量的材料），在晕气体的角动量分布的内在变化，以及在大半径的恒星形成的效率低下的组合。我们使用SDSS NYU-VAGC的观测结果表明，蓝色星系的中值Sersic指数是恒星质量的强函数。对于蓝色星系，低质量星系的中值n=1.3，而高质量星系的中值n=4。我们的模型与能量驱动的外流正确地再现了这一趋势，而我们的模型与动量驱动的外流和没有外流预测低质量星系的Sersic指数。我们发现，所观察到的分数的“膨胀少”指数星系是一个强大的函数的恒星质量。对于Milky-Way质量的星系，只有不到0.1%的蓝色星系是无球星系，而对于M33质量的星系，无球星系和准无球星系是典型的。这些结果表明，等级形成模型难以产生无膨胀的银河质量星系实际上不是一个问题。然而，产生类似M33星系的问题仍然存在，这将为分层星系形成模型提供关键的测试。[删节]
2009-05-04 astro-ph
The Evolution of Galactic Disks
我们利用最近对高红移星系的观测研究了星系盘在0<z<1的红移范围内的演化。这些数据与那些在z=1时已经组装好的圆盘模型不一致，并且从那时起只在光度上进化。假设盘的性质随红移的变化为1+z的幂，并在爱因斯坦-德西特宇宙中分析观测结果，我们发现，对于给定的旋转速度，盘的标度长度随z的变化为~（1+z）^{-1}，总的B带质光比随z的变化为~（1+z）^{-1}，盘的光度（同样在B中）仅弱地依赖于z。这些比例是一致的，目前的数据盘星系丰度的大小和光度的函数的演变。标度和丰度演化都接近于星系形成的分级模型的预测。如果比较不同的宇宙演化，观测到的盘大小和盘丰度的演化更倾向于一个平坦的低密度宇宙，而不是爱因斯坦-德西特宇宙。
1997-12-14 astro-ph
The anti-hierarchical growth of supermassive black holes
我提出了一种新的方法来揭开宇宙吸积的历史和建立的SMBH在星系核中，不断变化的无线电和（硬）X射线光度功能的活动星系核的观测的基础上。Merloni，Heinz & Di Matteo（2003）发现的黑洞活动的基本平面被用作质量和吸积率的估计。我采用当地BH质量函数作为边界条件，整合向后的时间连续性方程的SMBH演变，忽略合并的作用。在最一般的假设下，即吸积在一定速率以上以辐射有效的方式进行，而在一定速率以下以辐射无效的方式进行，质量和吸积速率函数的红移演化自洽计算。唯一的可调参数是吸积效率和X射线与爱丁顿光度的临界比，在吸积模式之间的过渡发生。对于这些参数的基准值，我发现一半（85%）的本地BH质量密度是在红移z<1（z<3）处积累的，主要是在辐射有效的吸积事件中。BH质量函数在z=0和z~3之间的演化显示出明显的反等级行为：虽然大多数质量最大的天体（M > 10^9）已经在z~3处就位，但质量较低的天体主要在红移逐渐降低的情况下生长。此外，平均吸积速率随时间而减小。因此，只有在z<1时，处于辐射低效吸积状态的源才开始主导宇宙中的共动吸积能量密度。我讨论了这些结果的影响，吸积到SMBH的效率，类星体的寿命和占空比和活动星系核反馈的机械能输出的形式（abriged）的历史。
2004-06-28 astro-ph
Formation and evolution of disk galaxies within cold dark matter halos
我们提出了广泛的模型计算的盘星系演化的层次内向外形成的情况下的结果。首先，我们比较了宇宙学N体模拟中确定的暗晕的性质与基于扩展坍缩模型的数值方法的预测，并找到了很好的一致性。我们还研究了依赖于他们的环境中的晕的属性。然后，我们描述了详细的建模的磁盘内日益孤立的冷暗物质晕和预测的主要属性，相关性和演化特征的正常盘星系的形成和演化。的情况下可能存在的缺点进行了讨论。
2000-02-16 astro-ph
Kilohertz QPO Frequency Anti-Correlated with mHz QPO Flux in 4U 1608-52
我们分析了1996年3月3日获得的低质量X射线双星和环礁源4U 1608-52的{ \it Rossi X射线定时探测器}（RXTE）数据，其中该源同时显示出在840 Hz附近的强单千赫准周期振荡（QPO），以及在低于5 keV的能量下检测到的7.5 mHz QPO。我们发现kHz QPO的频率与mHz QPO的2- 5 keV X射线计数率近似反相关。在平均2- 5 keV计数率变化约60 c/s（4%）的mHz QPO周期期间，平均KHz QPO频率变化约0.6Hz（0.07%）。这与在较长时间尺度上的相同数据中观察到的频率-计数率相关性相反，因此构成了与通量起源相关的频率-通量相关性中的符号反转的第一个示例。这样的符号反转的辐射盘截断模型的情况下，其中的通量变化起源于中子星，但不是由于磁盘吸积率波动预测。结果支持mHz QPO的核燃烧解释，以及kHz QPO频率作为吸积盘内缘轨道频率的指示器的解释。由于准周期核燃烧的通量施加在内盘上的不同的辐射应力导致内盘半径的变化，因此观察到kHz QPO频率和X射线计数率之间的反相关性。X射线计数率相对于kHz QPO频率存在约10秒的时间滞后，这可能是由于中子星上的核燃烧锋面传播远离赤道区所致。
2002-01-21 astro-ph
The Evolution of Disk Galaxies Since z=1
基于VLT/FORS光谱和HST/ACS成像，我们构建了一个约200个场的旋涡星系样本，覆盖了z~1的红移。如此大的数据集允许研究基本星系参数的演变，如光度，大小，质量，质光比等，作为宇宙时间和各种质量制度的函数。我们的几个发现--比如恒星质量占总质量的时间无关分数--符合分级结构增长。然而，中等红移盘的恒星星族属性有利于缩小规模的情况下，在这个意义上，在高质量的螺旋的平均恒星年龄比低质量的螺旋。
2006-11-10 astro-ph
Disk-Jet Connection in Cygnus X-3
我们提出了一个详细的软X射线，硬X射线和无线电发射（分别从RXTE ASM，BATSE和GBI观测）的明亮的无线电发射银河X射线双星天鹅座X-3之间的相关性研究的结果。我们检测到一个非常强的正相关性的软X射线和无线电发射在低硬和轻微的耀斑期间的源，和软，硬X射线发射之间的反相关性。我们提出的统计参数表明，无线电和硬X射线发射之间的反相关性，报告较早，主要是由于它们的相关性和反相关性，分别与软X射线发射。我们使用指向RXTE观测进行了宽波段X射线光谱研究，并检测了X射线光谱中的关键行为。我们认为，这种X射线光谱枢转是负责的软，硬X射线发射之间的反相关。软X射线与射电辐射之间的强相关性表明，吸积机制、致密天体周围的等离子体云与射电辐射之间存在着密切的联系。
2002-01-17 astro-ph
Internal Secular Evolution in Disk Galaxies: The Growth of Pseudobulges
内部缓慢（“长期”）演化重塑星系盘的观测和理论证据在Kormendy & Kennicutt（2004，ARAA，42，603）中进行了回顾。这次更新有三个目标。首先，我要强调的是，这种演化是非常普遍的--它对星系盘的演化是至关重要的。核心坍缩对于球状星团的意义，就像热中子星的产生对于原行星盘的演化，以及包含原白矮星的红巨星的演化对于恒星演化一样。盘状星系的一个后果是密集的中心成分的积累，这些成分被误认为是经典的（即，合并形成的）凸起，但它们是由盘状恒星和气体生长出来的。我们称之为伪隆起。其次，我回顾了新的研究成果pseudoblug恒星的形成和结构，以及boxy和disky pseudobluges之间的区别。最后，我强调这些结果如何使一个星系形成的问题更加尖锐。等级星系团怎么能产生这么多纯粹的盘状星系，而没有证据表明它们是合并后形成的？
2007-08-15 astro-ph
On the Structural Differences between Disk and Dwarf Galaxies
富含气体的矮星系和盘星系在许多物理量上重叠，这使得它们的分类具有主观性。我们报告发现的分离矮星和磁盘成两个独特的序列在质量（光度）与尺度长度平面。这为晚型星系提供了一个客观的分类方案，只需要星系的光学或近红外表面测光。由于这些样本的重子塔利-费舍尔关系产生了重子质量和旋转速度之间的连续关系，我们得出结论，矮星系和盘星系之间的差异一定是因为它们的恒星光分布，使得矮星系比盘星系更加弥散。这种结构上的分离可能是由于低质量星系和高质量星系之间的原始差异，或者是由矮星系组成的星系盘的等级合并产生的。矮星系和盘星系之间的结构差异也可能是由潜在的运动学驱动的，其中盘中的强烈旋转产生一个轴对称物体，该物体经历高效的恒星形成，而矮星系的旋转较低，运动更无序，产生一个弥散的三轴物体，具有低效恒星形成的历史。
2005-09-12 astro-ph
