The nature of hypervelocity stars as inferred from their galactic trajectories
我们计算了12颗超高速恒星(HVS)的银河系轨迹,假设它们起源于银河系中心。我们证明,这12颗恒星中有8颗与银河系有关。我们考虑了束缚星的后续轨道来计算它们的特征轨道周期,即2 Gyr。所有八颗恒星都远离银河系中心,这意味着恒星的寿命不到2 Gyr。因此我们推断观察到的HVS是大质量主序星,而不是蓝色水平支星。观测结果表明,大约每1500万年,蓝色HVS就会从银河系中心喷出。如果我们假设HVS是由双星的分裂产生的,那么这与观测到的围绕中心超大质量黑洞(SMBH)的极紧轨道上的蓝色恒星(即所谓的S星)的数量是一致的。在这样的双星系统中,其中一颗恒星以高速被抛出形成HVS;另一颗仍然作为S星与SMBH结合。我们进一步表明,观测到的一个高速系统正在向银河系中心移动,SDSS J172226.55 + 594155.9,不可能起源于银河系中心;相反,我们将其确定为晕天体。
2007-09-24 astro-ph
Hypervelocity Stars III. The Space Density and Ejection History of Main Sequence Stars from the Galactic Center
我们报道了3颗新的未束缚超高速恒星(HVS)的发现,这些恒星以如此极端的速度运行,以至于从大质量黑洞(MBH)的动力学喷射是它们唯一的起源。我们还检测到一个人口可能结合的HVS。我们观察到速度分布的显著不对称性--我们发现26颗v_rf > 275 km/s的恒星和1颗v_rf < -275 km/s的恒星--表明HVS必须是短寿命的,可能是3 - 4颗Msun主序星。与观测相反,任何超高速主序星后的星群都应该包含落回银河系的恒星。HVS的空间分布也支持主要的层序解释:寿命较长的3 Msun HVS填充了我们的调查体积;寿命较短的4 Msun HVS在微弱的星等下缺失。我们推断,在R < 100 kpc范围内,有96 +-10个质量为3 - 4 Msun的HVS,可能足够的HVS来约束喷射机制和潜在的模型。根据HVS的质量函数,我们预测SEGUE可能会发现多达5 - 15个新的HVS。我们的HVS的旅行时间有利于连续的喷射过程,尽管也允许约1.2亿年前的HVS爆发。
2007-09-13 astro-ph
New Resources to Explore the Old Galaxy: Mining the SDSS
斯隆数字巡天(SDSS)正在收集银河系厚盘和恒星晕中约10**5颗恒星的测光和中分辨率光谱。这个庞大的数据集可以用来推断组成这些结构的恒星的性质,并大大加深我们对银河系旧组成部分的认识。我们设计的工具,自动分析的SDSS光度和光谱数据的基础上平面平行线覆盖LTE模型的气氛和快速优化算法。早期数据发布中对大约5000颗恒星的初步研究暗示了SDSS恒星样本所包含的大量信息。
2003-04-19 astro-ph
Discovery of a Faint Old Stellar System at 150 kpc
根据斯隆数字巡天数据第4版中明亮红巨星分支星的空间分布,我们报告了在$(α,δ)=(194.29^\circ,~34.32^\circ)$(SDSS J1257+3419)探测到一个暗淡的古老恒星系统。SDSS J1257+3419的半光半径为$38\pm 12$ pc,绝对积分$V$星等为$M_V=-4.8^{+1.4}_{-1.0}$ mag,日心距离为$150\pm 15$ kpc。SDSS J1257+3419和已知的星系晕天体的比较表明,SDSS J1257+3419要么是(a)一个微弱的小矮星系,要么是(b)一个微弱的广泛延伸的球状星团。在前一种情况下,SDSS J1257+3419可能代表银河系的一个假设的子晕实体。对这个恒星系统的进一步光度和动力学研究对于区分这些可能性至关重要。
2006-10-29 astro-ph
The Lowest Mass White Dwarf
质量极低的白矮星是非常罕见的天体,可能形成于紧凑的双星系统中。我们提出的MMT光谱的42个低质量白矮星候选人偶然发现的超高速B型星的调查。其中一个天体SDSS J 0917 +46的Teff= 11,288 \pm 72 K,log g = 5.48 \pm 0.03;估计质量为0.17太阳质量,是目前已知的重力/质量最低的白矮星。然而,40个低质量的候选者是正常的DA白矮星,其SDSS g星等明显不准确。我们重新鉴定了以前在SDSS中发现的低质量白矮星候选者,并得出结论,有四个对象具有M < 0.2 M_太阳。这些白矮星中没有一颗显示出来自双星伴星的过量辐射,因此有必要进行径向速度搜索以限制看不见的伴星的性质。
2007-02-13 astro-ph
Comments on a faint old stellar system at 150 kpc
最近对SDSS J 1257 +3419的研究表明,这个恒星系统要么是一个微弱的小矮星系,要么是一个微弱的广泛延伸的球状星团(另见arXiv:0709.0327 [astro-ph])。在这篇短文中,作者认为这个系统是银河系中最小的矮椭球体之一。方法:重新检验该天体的一些观测量,并检验它是否能成为束缚系统。结果结果表明,SDSS J1257+3419是银河系中质量最低的dSphs,其质量密度是典型的dSphs。重要的是,SDSS J1257+3419的潮汐半径远大于它的半光半径。也就是说,这个非常小的dSph可以被其自身的重力束缚。
2007-09-07 astro-ph
The fainter the better: cataclysmic variable stars from the SDSS
斯隆数字巡天已经确定了总共212个灾难性的变量,其中大多数都比18等更暗。这是迄今为止最深入、最广泛的灾难性变量同质样本,我们正在开展一个项目来描述这一群体的特征。我们发现,SDSS样本中占主导地位的是一个伟大的“沉默的大多数”的旧的和微弱的简历。我们第一次发现,在80分钟的最短时间内,人口激增,这是十多年来理论研究预测的。
2008-10-27 astro-ph
Star Formation and Metallicity History of the SDSS galaxy survey: unlocking the fossil record
使用MOPED,我们确定非参数化的恒星形成和金属丰度的历史超过37,000个高质量的星系光谱从斯隆数字巡天(SDSS)的早期数据发布。我们使用整个光谱范围,而不是集中在特定的功能,我们估计完整的恒星形成的历史没有事先假设其形式(通过构建所谓的“人口盒”)。这项初步研究的主要结果是,SDSS星系中的恒星形成率在~6 Gyr内一直在下降;恒星形成气体的金属丰度分布在~3 Gyr前达到峰值,大约在太阳金属丰度,与闭盒模型不一致,但与下落模型一致。我们还确定了在SDSS的气体的入流率,并表明,它已显着的最后3陀螺仪。我们调查的错误,使用蒙特卡洛马尔可夫链算法。此外,我们证明,恢复这样一个大样本的恒星形成和金属丰度的历史变得棘手的数据压缩方法,特别是探索的可能性表面。通过探索整个似然曲面,我们表明,年龄金属丰度简并不像只使用几个光谱特征那样严重。我们发现,65%的星系包含一个显着的老人口(年龄至少为8 Gyr),包括最近的星暴星系,并超过97%的一些恒星年龄超过2 Gyr。这是第一次,过去的恒星形成历史已确定从化石记录的今天光谱的星系。
2003-08-12 astro-ph
The Cosmic Evolution of Metallicity from the SDSS Fossil Record
我们给出了SDSS星系的恒星金属丰度的时间演化,该星系的样本跨越恒星质量的五个数量级(10 ^7 - 10^{12} Msun)。假设BC 03的恒星星族模型,我们发现,更大质量的星系是更丰富的金属比质量较小的在所有的红移,质量-金属丰度的关系是烙印在星系的形成时代。对于目前恒星质量大于10^{10} Msun的星系,恒星金属丰度的时间演化非常弱,在哈勃时间内至多为0.2-0.3 dex-因此质量-金属丰度关系几乎不随红移而演化。然而,对于目前恒星质量< 10^{10} Msun的星系,演化是显著的,从红移3到现在,金属丰度增加了十多年。通过能够恢复的金属丰度的历史,我们已经设法确定最近从星云线和吸收线恢复的金属丰度之间的差异的起源。正如预期的那样,我们表明,年轻人口占主导地位的前者,而老年人口的后者。我们已经调查了依赖于所使用的恒星模型,发现旧的恒星星族合成代码不产生一个明确的结果。最后,我们探讨了星系团环境与金属丰度之间的关系,发现在高密度区的星系具有高金属丰度的意义上,有很强的相关性。
2008-04-18 astro-ph
A Nearby Old Halo White Dwarf Candidate from the Sloan Digital Sky Survey
我们报告发现一个附近的,老的,晕白矮星候选人从斯隆数字巡天。SDSS J110217.48+411315.4的自行为1.75角秒/年,光学颜色比所有其他已知的无特征(DC型)白矮星更红。我们目前的SDSS成像和光谱的这个对象,随着近红外测光在英国的红望远镜。用最新的模型大气拟合其光度学,发现其总光谱能量分布与纯氢成分和T_eff~3800 K(假定log g=8)相当吻合。温度和重力将使这颗白矮星距离太阳35 pc,切向速度为290 km/s,空间速度符合晕成员资格;此外,它的主序和白矮星冷却年龄的组合将是~11 Gyr。然而,如果这个物体是一个大质量的白矮星,它可能是一个更年轻的物体,具有厚的圆盘起源。无论它的起源是什么,这个天体的光学颜色都比目前任何纯氢、纯氦或氢氦混合大气模型预测的要红,这表明我们在理解冷白矮星稠密大气的复杂物理过程中仍然存在问题。
2008-04-09 astro-ph
An SDSS Survey For Resolved Milky Way Satellite Galaxies I: Detection Limits
我们提出了一个新的调查解决低表面亮度卫星星系的银河系的探测极限,斯隆数字巡天(SDSS)的基础上。我们的调查利用SDSS的主要优势(多色测光,深度,大规模,和均匀性)相结合的过滤器平滑与限制的幅度和颜色空间,以寻找低表面亮度星系和恒星对应的紧凑高速云到银河系的维里半径(350千秒差距)。我们计算出的一个纯粹的老恒星星族的检测极限随着星系的大小和距离在mu_{V,0} = 26.7和30.1 mag/sq“之间变化。这些限制将使我们能够探测到表面亮度比六分仪暗0.5 -3.9 mag/sq“的系统,六分仪是已知的最低表面亮度的本星系群成员。我们的调查不仅是敏感的较低的表面亮度恒星星族比以前的本地集团调查,但也将使我们能够作出公正的和明确的评估所观察到的本地集团星系光度函数的完整性,使我们可以比较的结果与各种结构形成的情况下的预测。
2001-11-01 astro-ph
The ages, metallicities and star formation histories of early-type galaxies in SDSS
我们利用从斯隆数字巡天中选出的~ 22,000个早型星系的光谱来推断这些星系的年龄、金属丰度和恒星形成历史。我们发现了“缩小”的明显证据,即具有较大速度色散的星系具有较老的恒星星族。特别是,大多数速度色散超过200 km s-1的早型星系在红移z > 2.5时形成了它们当前恒星质量的90%以上。因此,恒星的形成在这个红移附近受到抑制。我们还表明,化学富集是迅速的,持续1-2 Gyr,并找到证据,[Fe/H]是太阳下。我们通过比较三种不同的方法研究了这些结果的鲁棒性:(i)使用Lick吸收线指数;(ii)将单爆发恒星星族模型拟合到整个光谱(线+连续);以及(iii)在多个年龄箱中重建恒星形成和金属丰度历史,提供了一种测量质量加权年龄和金属丰度的方法。我们发现,这三种方法计算的光度加权年龄和金属丰度之间有很好的协议。
2006-10-25 astro-ph
The UV, Optical, and IR Properties of SDSS Sources Detected by GALEX
我们讨论的紫外线,光学和红外特性的SDSS源检测GALEX作为其全天成像调查早期释放观测的一部分。实际上,重叠区域的所有GALEX源都被SDSS探测到。GALEX源占这些领域内所有SDSS源的约2.5%,约一半是光学无法分辨的。大多数未分辨的GALEX/SDSS源是亮蓝色的关闭厚盘星,通常只在GALEX近紫外波段被探测到。剩下的未分辨源包括低红移类星体、白矮星和白矮星/M矮星对,这些在两个GALEX波段都探测到的光学未分辨源中占主导地位。GALEX探测到的几乎所有已分辨的SDSS源都比SDSS的“主”光谱极限更暗。这些源的颜色与蓝色(螺旋)星系的颜色一致(u-r<2.2),并且大多数都在GALEX的两个波段中被探测到。通过测量它们的紫外线颜色,可以比仅使用SDSS数据更准确和可靠地估计恒星形成历史。事实上,通过要求它们在远紫外波段比在近紫外波段更亮,可以从GALEX数据中稳健地选择最近(<2000万年)形成恒星的星系。然而,较老的星暴星系具有类似于活动星系核的紫外线颜色,因此不能仅根据GALEX通量明确地选择。利用2 MASS数据,我们构造并讨论了关断星、热白矮星、低红移类星体、旋涡星系和椭圆星系的紫外-光学-红外光谱能量分布。我们指出的高度相关性的紫外颜色和紫外光通量的贡献银河系探测到的紫外光-红外通量。
2005-05-16 astro-ph
The Star Formation Histories of galaxies: A tour through the STARLIGHT-SDSS database
从星系的综合光谱中提取星系的恒星形成历史是恒星星族合成的核心目标。进化综合模型的最新进展为这个古老的研究领域注入了新的活力。现代光谱合成技术,结合这些进步,现在允许拟合星系光谱上的埃的基础上。这些详细的拟合对许多研究都很有用,如发射线,恒星运动学,特别是星系演化。将这种半经验方法应用于大型数据集,可以教会我们很多关于星系生命的知识。STARLIGHT光谱合成代码是一种工具,它允许人们利用数据和模型的这种有利组合。为了说明这一点,我们展示了SFHS如何在经典的发射线诊断图中变化。沿着恒星形成和活动星系序列都存在系统性趋势。我们还简要介绍了新版本的进化合成模型的实验。最后但并非最不重要的是,我们宣布STARLIGHT和SDSS中超过50万个星系的详细光谱拟合和相关产品数据库的公开可用性。这个设施允许更多的物理启发的参数空间的探索比可能的原始观测属性,提供了新的方式来导航通过星系的领域。
2008-02-06 astro-ph
Galactic Halo substructure in the Sloan Digital Sky Survey: the ancient tidal stream from the Sagittarius dwarf galaxy
最近有两项研究报告在斯隆数字巡天(SDSS)的调试数据中发现了明显的Halo子结构。在这里,我们表明,这晕子结构几乎是在其全部由于预期的潮汐流撕裂的人马座矮星系在其许多近距离接触的过程中与银河系。这种解释对这些流星的运动学和距离做出了强有力的预测。将SDSS团队探测到的古老水平分支恒星的结构与我们自己调查中发现的碳星结构进行比较,表明这个晕流的年龄与银河系相当。看来银河系和人马座矮星系在它们存在的大部分时间里都是一个强烈相互作用的系统。一旦完成,SDSS将提供一个独特的数据集来约束人马座矮星系的动力学演化,它也将强烈约束外银河系的质量分布。
2000-11-07 astro-ph
The ChaMP Extended Stellar Survey (ChESS): Photometric and Spectroscopic Properties of Serendipitously Detected Stellar X-ray Sources
我们提出了348个X射线发射星相关的扩展钱德拉多波长项目(ChaMP),一个偶然的广域X射线调查,与斯隆数字巡天(SDSS)。我们使用形态学的恒星/星系分离,SDSS类星体目录,光学颜色-星等切割,和X射线数据质量测试,以创建我们的目录,ChaMP扩展恒星巡天(ChESS),从2121个匹配的ChaMP/SDSS源的样本。我们的削减保留了92%的光谱确认的恒星,同时排除了99.6%的684个光谱确认的河外来源。在我们最终的星表中,只有不到3%的源是以前确定的恒星X射线发射源;我们预计大约10%的星表由巨星组成,并确定了7颗巨星和3颗激变变星。我们得到的距离,X射线和测辐射热光度为这些恒星,揭示了该目录填补了由ROSAT全天空调查确定的附近恒星和更遥远的恒星深钱德拉和XMM-牛顿调查中检测到的差距。对于36颗新发现的发射X射线的M星,我们计算了L_(H α)/L_(bol)。L_(Hα)/L_(bol)和L_(X)/L_(bol)在L_(X)/L_(bol)~ 3 × 10 ~(-4)以下呈线性关系,而L_(H α)/L_(bol)在较大的L_(X)/L_(bol)值时出现翻转。具有可靠的SDSS光度测定的恒星在(u-g)上有约0.1等的蓝色过剩,可能是由于色球连续辐射增加。光度测定的金属丰度估计表明,样本被分为年轻和老的星系盘人口;最低的活动源属于老的磁盘人口,磁活动随着年龄的衰减…
2008-05-16 astro-ph
The Evolution of Dust in the Early Universe with Applications to the Galaxy SDSS J1148+5251
早期宇宙中的尘埃超亮星系为研究大质量恒星在尘埃形成和破坏中的作用提供了独特的环境。在红移大于~ 6时,当宇宙的年龄小于~ 1 Gyr时,尘埃只能在II型超新星(SNe)的爆炸喷出物中凝聚,因为大多数AGB星的祖先,星际尘埃的主要替代来源,从恒星形成开始就没有时间演化出主序星。在本文中,我们提出了分析模型的气体,尘埃和金属在高红移星系的演化,特别适用于SDSS J1148+5251,在z = 6.4的超亮类星体。我们发现,一颗平均超新星必须凝聚至少1兆太阳的尘埃,以解释在这个类星体中观察到的尘埃质量。在观测上,它超过了迄今为止在任何SN的喷出物中发现的最大尘埃产量~0.02 Msun。如果未来的观测发现这是一个典型的超新星尘埃产量,那么额外的过程,如吸积到预先存在的颗粒,或周围的活动星系核冷凝将需要被调用来解释大量的尘埃在这个和类似的对象。该星系的恒星形成历史仍然不确定,目前对J1148的气体、金属和尘埃含量的观测可以通过一个持续时间约为1亿年的密集而短暂的恒星形成爆发(约1000 Msun/yr)或一个在星系一生中发生的低得多的恒星形成速率(约100 Msun/yr)来重现。
2007-05-25 astro-ph
The Rest-frame Optical Colors of 99,000 SDSS Galaxies
我们使用SDSS光谱从数据发布1中选择99,088个星系合成静止框架Stroemgren颜色。这套窄带~200 AA测光系统(uz,vz,bz,yz)最初是为测定恒星的有效温度、金属丰度和引力而设计的,它测量了静止坐标系3200-5800 AA波长范围内星系的连续光谱斜率。在所得到的色-色图中,镓形成了一个非常窄的轨迹(~0.03等)。Bruzual和Charlot的人口合成模型表明,沿着这个轨迹的星系的位置是由金属丰度和年龄的优势恒星星族的简并组合控制。沿轨迹的星系分布是双峰的,与当地的最低值对应的~1 Gyr老的单恒星星族。垂直于轨迹的位置是独立的金属丰度和年龄,并反映了星系的尘埃含量,所暗示的模型和IRAS检测的统计数据。将该轨迹与Kauffmann等人(2003)用来估算恒星质量的H_delta-D_n(4000)图中的星系轨迹进行比较,发现两者存在紧密的相关性,尽管两个分析的光谱范围几乎不重叠。总的来说,在整个紫外到近红外范围内的星系光谱能量分布可以被描述为一个单参数族,精度为0.1等或更好。在测量参数的多维空间中,星系的这种几乎一维的分布强烈支持了Yip等人(2004)基于主成分分析的结论,即SDSS星系光谱可以用少量的本征光谱来描述。显然,控制星系光辐射的恒星星族的贡献以一种简单而明确的方式结合在一起。
2006-06-14 astro-ph
The 2dF-SDSS LRG and QSO Survey: The Star Formation Histories of Luminous Red Galaxies
我们基于Hdelta(4101 A)和[OII](3727 A)谱线详细研究了5,697个发光红星系(LRGs)的近期恒星形成历史。LRG是发光的(L> 3 L *),这些星系被选择具有与旧的、被动进化的恒星星族一致的光度特性。在这项研究中,我们利用最近完成的2dF-SDSS LRG和QSO调查(2SLAQ)的LRG。测量了Hdelta和[OII]谱线的等效宽度,并用于定义三种光谱类型,即仅具有强Hdelta吸收的光谱类型(k+a)、具有强[OII]发射的光谱类型(em)和具有两者的光谱类型(em+a)。所有其他LRG都被认为有被动恒星形成的历史。据发现,绝大多数LRG是被动的(约80%),但也发现了大量的k+a型LRG(2.7%)、em+a型LRG(1.2%)和em型LRG(8.6%)。的分数的红移依赖的调查也进行了。一个样本的SDSS主要星系的颜色和光度一致的2SLAQ LRGs选择提供一个低红移的比较。虽然em和em+a分数与低红移SDSS样品一致,但发现k+a LRGs的分数随红移显著增加。这一结果被解释为一个指示的增加量最近的恒星形成活动的LRG红移。通过考虑k+a相的预期寿命,可以估计将经历k+a相的LRG的数量。粗略比较这个估计与半解析模型预测的星系形成表明,预测的k+a和em+a的活动水平是不足以调和预测的质量增长的大规模早期类型的分层合并的情况。
2006-09-07 astro-ph
A large sample of low surface brightness disk galaxies from the SDSS. I: The sample and the stellar populations
我们介绍了从SDSS-DR 4的主要星系样本中选出的一个大样本(12,282)的近面对面低表面亮度(LSB)盘星系的性质。这些性质包括B波段中心表面亮度μ_0(B)、标度长度h、积分星等、颜色和距离D。该样本的mu_0(B)值为22至24.5 mag arcsec^{-2},中值为22.42 mag arcsec^{-2},盘尺度长度为2至19 kpc。它们非常明亮,M_B值为-18 ~-23等,中值为-20.08等,logh与M_B、logh与logD、logD与M_B之间存在明显的相关性。然而,mu_0(B)与logh、colors等没有明显的相关性,colors与logh的相关性虽然存在,但很弱。光学-光学和光学-近红外颜色-颜色图都表明它们中的大多数是年轻和年老恒星星族的混合体。它们也满足颜色-星等关系,这表明较亮的星系通常倾向于较红。LSBG和一个表面亮度(HSB)较高(μ 0(B)为18.5 ~ 22 mag arcsec^{-2})的近面盘星系的对照样本之间的比较表明,在给定的光度或距离下,观测到的LSB星系往往具有较大的尺度长度。根据表面亮度将LSBG和HSBG分为两个亚组,可以逐渐看到这些趋势。一个体积有限的子样本被提取来检查表面亮度的不完整性。性质关系中唯一具有明显变化的是logh与mu_0(B)的关系,其在该子样本中显示出相关性。
2008-09-18 astro-ph