什么时候进化很重要?
When Is Secular Evolution Important?
摘要:
本摘要已被撤回。正确的替换是arXiv:0909.3306
英文摘要:
This abstract has been withdrawn. The proper replacement is arXiv:0909.3306
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。
When Is Secular Evolution Important?
Philip F. Hopkins, Dusan Keres, Chung-Pei Ma, Eliot Quataert
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继续探索
Rotation of classical bulges during secular evolution of barred galaxies
棒驱动的长期演化在改变盘星系的形态和运动学方面起着关键作用,导致快速旋转的方形/花生状凸起的形成。如果这些盘状星系也有一个先前存在的经典核球,那么长期演化将如何影响经典核球,以及观测性质。我们首先研究的酒吧和一个预先存在的非旋转的低质量的经典凸起,如可能存在于像银河系的星系的共同演化。它与N体模拟表明,在长期的演变过程中,这样的凸起可以获得显着的角动量发出的酒吧通过共振和随机轨道。因此,它变成了一个圆柱形旋转,各向异性和三轴物体,嵌入通过磁盘不稳定性形成的快速旋转的方形凸起中(Saha等人,2012)。复合的方形/花生状凸起也以圆柱形旋转。然后,我们表明,酒吧的增长只略有依赖于预先存在的经典凸起的旋转特性。对于最初旋转的小的经典凸起,由此产生的复合方形/花生状凸起中的圆柱旋转延伸到较低的高度(Saha & Gerhard 2012)。更大质量的经典凸起也获得了由棒发射的角动量,在大约4 Gyrs内引起了令人惊讶的大旋转支持(Saha等人准备)。
Secular evolution of galaxies and galaxy clusters in decaying dark matter cosmology
如果宇宙中的暗物质扇区是由亚稳粒子组成的,那么星系和星系团将经历从高红移到低红移的重大长期演化。我们表明,衰变的暗物质,与宇宙学的约束兼容的寿命,可以在观察到的圆盘星系的塔利-费舍尔关系的演变的起源,并减轻椭圆星系的大小演变的问题,同时符合目前的观测约束的气体部分的星系团。
Galaxy Dynamics: Secular Evolution and Accretion
本文综述了近年来在星系动力学、棒演化、破坏和再形成、冷气体吸积、气体径向流和活动星系核的加燃料、次级合并等方面的研究成果。特别讨论了星系演化的一些问题,角动量的交换,通过共振散射的径向迁移,以及丰度梯度的后果,无凸星系的频率,以及长期演化和等级形成的相对作用。
The growth of disks and bulges during hierarchical galaxy formation. I: fast evolution vs secular processes
我们提出了一个理论模型的质量,角动量和星系盘和隆起的大小的演变,我们将其实施到半解析星系形成代码SAGE。该模型遵循长期和暴力的演化通道,包括平滑吸积,磁盘不稳定性,小和大合并。我们发现,我们的配方与层次聚类相结合,产生两个不同的人口的凸起:合并驱动的凸起,类似于经典的凸起和椭圆,和不稳定性驱动的凸起,类似于世俗(或伪)凸起。该模型主要再现了气体盘和恒星盘的质量-尺寸关系、椭圆星系质量-尺寸关系的演化、Faber-Jackson关系以及经典和长期膨胀的星等-色图。该模型预测只有一个小的重叠合并驱动和不稳定性驱动的组件在同一个星系,并预测不同的凸起类型作为星系质量和磁盘分数的函数。在给定的光度下,膨胀类型也会影响恒星的形成速率和颜色。该模型预测人口合并驱动的红色椭圆星系,占主导地位的低质量和高质量的两端的星系人口,并跨越所有的动力学年龄;合并驱动的鼓包在磁盘星系的动力学年龄,并不干扰后续的恒星形成组件的演变。不稳定性驱动的膨胀在中等星系质量的人口中占主导地位,特别是在巨大的磁盘中。模型绿谷是专门由不稳定驱动的凸出主机。通过本实施的质量吸积的历史是可感知的星系结构,形态和颜色。
Rings and bars: unmasking secular evolution of galaxies
长期演化通过内部过程逐渐塑造星系,这与更快的早期宇宙学演化形成鲜明对比。长期演化的一个重要驱动力是气体从圆盘流入中心区域,通常是在酒吧的影响下。本文综述了近年来关于星系棒和核环的几个新的观测结果。它们表明,这些组成部分彼此密切相关,并与其宿主星系的性质密切相关。我们简要讨论即将到来的观察,例如,来自斯皮策银河系恒星结构巡天(S4G)的成像,将导致这一研究领域的进一步重大进展。
Outskirts of spiral galaxies: result of a secular evolution process?
我们提出我们最近的结果盘星系的外围的属性。特别是,我们专注于螺旋星系与恒星盘截断在其径向表面亮度剖面。使用SDSS、UDF和GOODS数据,我们显示了中断的位置(即,恒星盘大小的直接估计器)从z~1开始随时间演化。我们的研究结果同意的径向位置上的一个因素的1.3+/-0.1在过去的8 Gyr的星系具有类似的恒星质量的突破的演变。我们还介绍了径向颜色梯度以及它们如何随时间演变。在所有的红移中,我们发现一个径向的由内而外的蓝化在破裂半径的位置达到最小值,这个最小值之后是向外的红化。我们的研究结果限制了几个星系盘的形成模型,有利于恒星的断裂半径内形成的情况下,通过长期的过程中,在星系的外围重新定位。
Evidence for Secular Evolution of Disc Structural Parameters in Massive Barred Galaxies
我们通过比较近700个无棒星系和有棒星系(占总星系数的42 +-3%)的大质量盘星系(M* > 10^10 Msun)的性质,讨论了盘星系中棒驱动长期演化的效应。我们利用精确的结构参数来自i-波段凸起/光盘/酒吧分解表明,作为一个人口,酒吧光盘往往有较暗的中心表面亮度(Δ μ_0 ~ 0.25等),和光盘规模的长度是~ 15%以上的unbarred星系相同的恒星质量。mu_0和h的相应分布分别在5.2 sigma和3.8 sigma水平上统计不一致。在高表面亮度的盘中很少出现棒,只有不到5%的有棒星系的μ 0 < 19.5等角秒^-2,而在无棒星系中这一比例为20%。它们倾向于存在于中等蓝色的圆盘中,其棒分数在(g-i)_disc ~ 0.95等处达到峰值,并且对于更蓝和更红的颜色都略有下降。这些结果表明,酒吧和unbarred星系,我们认为这是酒吧驱动的演变的结果光盘之间的显着结构差异-在长期的理论预期的定性协议。
Secular evolution and cylindrical rotation in boxy/peanut bulges: impact of initially rotating classical bulges
Boxy/peanut bulge被认为是通过长期过程起源于银河系盘。一个小的探索问题是,如果最初的圆盘是围绕着一个预先存在的经典凸起组装的,那么这种进化将如何改变。以前,我们表明,一个低质量的初始经典隆起(ICB),可能已经存在于银河系般的星系,可以通过获得角动量从一个酒吧通过盘不稳定性显着旋转。在这里,我们调查如何光盘的不稳定性和运动学的最终盒状/花生(BP)隆起依赖于这样一个低质量的ICB的角动量。我们表明,一个强大的酒吧形式和转移角动量的ICB在我们所有的模型。然而,ICB的旋转限制了棒的角动量的发射,这反过来又改变了棒的大小和生长,以及从盘形成的BP凸起。在这些模型中,最终的BP凸起是通过屈曲不稳定性和旋转起来的ICB形成的BP凸起的叠加。我们发现,在我们的模拟中的复合BP凸起的长期运动学是独立的旋转的ICB,总是由圆柱旋转。然而,作为鼓包和酒吧之间的共同演变的结果,偏离圆柱形旋转的长期演变的早期阶段,并可能对应于类似的偏差,在一些鼓包。我们提供了一个简单的标准来量化偏离纯圆柱旋转,将其应用到我们所有的模型凸起,并说明其用于两个星系:NGC 7332和NGC 4570。
Secular Evolution in Disk Galaxies
盘星系随着时间的推移,通过过程,可能会重新安排径向质量分布和金属丰度分布在磁盘上。对这种缓慢变化的回顾虽然不完全,但主要限于内部驱动的过程,这些过程可以与星系相互作用驱动的演化区分开来。它既描述了我们目前对磁盘演化的理解,又确定了需要更多工作的领域。恒星盘通过螺旋散射加热,这增加了平面内的随机运动分量,而分子云则将一部分随机能量重定向到垂直运动中。最近发现的在瞬变螺旋模式的共转共振下的径向迁移过程并没有改变盘的基本结构,因为它既没有加热盘也没有使其扩散,但它确实对盘星之间金属丰度的预期分布产生了深远的影响。盘中的条被认为是长期演化的主要驱动力,通过与外盘和晕的相互作用。一旦构成星系盘的物质转化为恒星,它们的整体角动量分布就不会发生太大变化,但气体的角动量分布通常更容易重新排列,从而形成环和伪凸起。虽然模拟是强大的工具,我们已经学到了很多,那些磁盘可能会遭受碰撞松弛,需要谨慎解释一些结果。
Secular evolution in action: central values and radial trends in the stellar populations of boxy bulges
我们确定的中心值和径向趋势的恒星星族的样品的28个边缘上的S 0-Sb盘星系,其中22个是boxy/花生形(因此禁止)的凸起。我们的主要调查结果如下。(1)在一个给定的速度色散,中央恒星星族的星系与boxy/花生状的凸起是无法区分的早期类型(椭圆和S 0)的星系。要么长期演化对恒星星族的影响与整体坍缩或合并没有什么不同,要么长期演化在这些星系的中心区域并不重要,尽管它们是被禁止的。(2)的径向金属丰度梯度的boxy/花生形的凸起是不相关的速度色散,平均而言,浅于那些unbarbed早型星系。这是定性一致的化学动力学模型酒吧的形成,其中径向流入和流出涂抹了预先存在的梯度。
Secular Damping of Stellar Bars in Spinning Dark Matter Halos
我们证明了旋转的暗物质晕中的恒星棒的生长在演化的长期阶段受到严重抑制,使用孤立星系的数值模拟。在一组有代表性的模型中,我们表明,宇宙学自旋参数λ> 0.03的值,酒吧增长(在强度和大小)变得越来越淬火。此外,条形图案速度的减慢随着“λ”的增加而大大减弱,直到它完全停止。钢筋的终端结构也会受到影响,包括其方形/花生状凸起的范围和形状。这种效应的本质在于由棒促进的盘和晕之间的修改的角动量交换。我们第一次证明了暗物质晕可以发射而不是纯粹吸收角动量。虽然我们没有发现晕整体上有辐射,但是从盘到晕的角动量的净转移显著减少或完全消除。这种范式的转变意味着,必须修正已被接受的观点,即圆盘是角动量的来源,而晕是角动量的汇。根据λ的对数正态分布,λ> 0.03的晕预计会形成相当大的部分。因此,长期酒吧演化的依赖晕自旋,意味着深刻的推论星系盘的宇宙学演化。
Secular evolution of compact binaries revolving around a spinning massive black hole
在1.5后牛顿(PN)展开下,通过与内、外轨道角动量的耦合,得到了遥远超大质量黑洞(SMBH)自旋对绕其旋转的致密双星轨道的首阶效应,与非周期性轨道引起的Kozai-Lidov动力学相比,旋转SMBH。
The Role of Secular Evolution in the Black Hole Growth of Narrow-Line Seyfert 1 Galaxies
窄线塞弗特1(NLS 1)星系相对于其他塞弗特星系表现出极端的性质。事实上,它们被认为是以爱丁顿速率吸积,并拥有低质量的黑洞。因此,它们可能代表了理解黑洞及其宿主星系共同演化的一类关键对象。我们提出,NLS 1代表了一类活动星系核,其中黑洞的增长是,而且一直是,长期演化为主。首先,通过研究文献中NLS 1宿主星系的性质,我们发现NLS 1 s的演化目前是由长期过程驱动的,比宽线塞弗特1 s(BLS 1 s)更是如此。其次,我们研究了NLS 1和BLS 1星系的核球。我们的研究结果表明,NLS 1主机凸起是假凸起,并从BLS 1凸起统计上不同。这种差异表明,长期过程在宿主过去的进化中具有特别重要的意义。我们建立在这一结果,以了解其演变的影响和他们的工作周期的持续时间。我们表明,NLS 1不一定是在一个特殊的阶段的黑洞的增长和几个Gyr所需的黑洞的质量变得类似于BLS 1。最后,根据我们的结果,我们讨论了NLS 1星系在MBH-σ平面上的位置,并推测了NLS 1星系的性质与其黑洞自旋之间的联系。
Secular Evolution in Disk Galaxies
自引力系统朝着通过可用的进化过程可达到的最紧密约束的配置进化。如果某些物理过程向外传递能量或角动量,则内部部分收缩,外部部分膨胀。恒星、星团、原恒星盘和原行星盘、黑洞吸积盘以及星系盘的演化基本上都是相似的。星系盘的这些过程是我的讲座和加那利群岛冬季学校的主题。第1部分讨论酒吧的形成、成长和消亡。第2部分详细介绍了缓慢(“长期”)的角动量重排,结果从恒星或气体和非轴对称,如酒吧之间的相互作用。我们有一个启发式的理解,这是如何形成外环,内环,和倾倒到中心的东西。观测表明,棒星系的中心集中了气体和恒星的形成。时间尺度意味着它们生长出中心的“伪凸起”,这些凸起被误认为是椭圆星系般的经典凸起,但它们是从盘状物中缓慢形成的。第3部分展示了我们如何区分经典凸起和伪凸起。第4部分回顾了环境长期演化如何将富含气体的恒星形成螺旋星系和不规则星系转变为贫气体的红色和死亡的S0和球状星系(“SPH”)。Sph不是椭圆星系,它们的结构参数与低光度的S+Im星系相似。所以Sph是没有凸起的S0。第5部分将等级聚类和长期进化结合起来,形成一幅全面的图景。
A Tale of Two Populations: The Contribution of Merger and Secular Processes to the Evolution of Active Galactic Nuclei
由于超大质量黑洞与其宿主星系的共同演化,了解活动星系核(AGN)的触发机制对于理解星系演化和大质量星系的形成至关重要。由于活动星系核的寿命和触发时间尺度之间的差异,在观测上很难确定活动星系核的触发事件。在这里,我们利用活动星系核人口合成模型,以确定不同的活动星系核触发机制的重要性。结合活动星系核的触发率和理论光变曲线计算了活动星系核的布居模型。通过对活动星系核硬X射线光度函数进行最小化χ平方检验,约束活动星系核光变曲线的自由参数。观测到的黑洞空间密度、活动星系核数和X射线背景谱也被认为是观测的约束条件。结果发现,主要的合并是不能占整个活动星系核的人口。因此,非合并过程,如长期机制,也必须触发AGN。事实上,在z \lesssim 1- 1.5处,非合并过程是活动星系核的主要触发机制。此外,由主合并触发的活动星系核黑洞质量函数的形状和演化与由长期过程触发的活动星系核黑洞质量函数的形状和演化有着本质的不同。
Evolution along the sequence of S0 Hubble types induced by dry minor mergers. II - Bulge-disk coupling in the photometric relations through merger-induced internal secular evolution
星系合并被认为是透镜状星系(S 0)演化的可疑机制,即使是轻微的诱导结构变化的基础上,是难以调和的光度标度关系中观察到的强烈的膨胀盘耦合的S 0的。我们检查由干燥的中间和次要合并引起的S 0的演化是否可以再现它们的光度标度关系,分析Eliche-Moral等人(2012)提出的合并模拟的膨胀盘分解。合并诱导的光度平面的演化与S 0的数据兼容,即使在那些指示一个强大的膨胀盘耦合。在某些情况下,合并驱动所观察到的光度关系的形成,而在其他情况下,它们会引起与数据兼容的轻微分散。因此,这种演化机制倾向于保持这些标度关系。在这些光度平面的形态类型分离,合并总是导致向该地区的人口S 0的演变。的隆起和磁盘的结构耦合被保存或加强,因为合并触发内部长期过程中的主要磁盘,诱导显着的隆起增长,即使这些模型不诱导酒吧。因此,中间和次要的合并可以被认为是合理的机制,为S 0的出席其光度标度关系的演变,因为它们可以保存,甚至加强任何预先存在的结构膨胀盘耦合,触发显着的内部长期演变(即使在没有酒吧或耗散效应)。这意味着,在现今的早型盘中,可能很难将纯粹内部长期演化的影响与合并驱动的影响分开。
Secular momentum transport by gravitational waves from spinning compact binaries
本文给出了一个封闭的一阶耦合微分方程组,该方程组描述了由发射的引力波引起的紧致双星系统的长期线性动量损失,其中包含了首阶相对论和自旋轨道扰动。为了封闭系统,从耗散动力学导出的线性动量的长期演化方程被补充以从保守动力学导出的耦合角变量的长期演化。
Galaxy Zoo: Observing Secular Evolution Through Bars
在本文中,我们使用银河动物园2数据集研究的行为,酒吧在磁盘星系的功能,比恒星形成率(SSFR),和隆起的突出。我们的样本由13,295个盘星系组成,总的(强)棒分数为$23.6\pm 0.4\%$,其中1,154个棒星系也有棒长度测量。这些样本是有史以来用于研究棒在星系演化中的作用的最大样本。我们发现,一个星系托管酒吧的可能性是反相关的SSFR,无论恒星质量或突出的凸起。我们发现,酒吧的可能性和酒吧长度与凸起突出的趋势是双峰SSFR。我们解释这些意见,使用国家的最先进的模拟酒吧的演变,其中包括活晕和气体和恒星形成的影响。我们认为,我们观察到的趋势与SSFR酒吧的可能性驱动的气体部分的磁盘,一个因素证明,以显着延迟酒吧的形成和演变的模型。我们解释的双峰隆起突出和酒吧的属性之间的关系,由于经典的凸起和中心质量浓度酒吧演变的复杂影响,也到酒吧演变的盘状pseudobulges的增长。这些结果代表了长期演化驱动的酒吧在盘星系的经验证据。这项工作表明,酒吧不是停滞的结构,在磁盘星系,但在本地宇宙($z<1$)的主机星系的一个关键的演化驱动器。
Galaxy mass, cluster-centric distance and secular evolution: their role in the evolution of galaxies in clusters in the last 10 Gyr
众所周知,星系质量和环境在星系演化中起着关键作用:在不同的红移下观察星系的颜色,固定的星系质量和环境,提供了一个强大的诊断来解开每个角色。在这项工作中,我们使用一个控制良好的星系团样本,研究了蓝星系分数fblue对长期演化、环境和星系质量的同时依赖性。因此,我们能够研究的演化和各自的作用,停止恒星形成历史(SFH)的集群由于星系质量(“质量淬火”)或环境(“环境淬火”)。我们定义了一个均匀的X射线选择的集群样本(25个集群,0 < z < 1,一个集群在z \sim 2.2),具有相似的质量和明确的大小。使用fblue光度法和一个大的光谱样本来校准光度红移,我们仔细估计每个星系团在不同的星系质量和星系团中心距离箱的fblue。然后我们用一个简单的模型拟合了fblue对红移(z)、环境(r/r200)和星系质量(M)的依赖关系。fblue随星系团中心距离的增加而增加,斜率为$1.2^{+0.4}_{-0.3}$,随星系质量的增加而减少,斜率为$-3.8^{+0.6}_{-0.5}$,随红移的增加而增加,斜率为$3.2^{+0.7}_{-0.5}$。这些数据还需要第一次与星系质量的fblue与红移的差分演化,与低质量的星系演化较慢的一个因素$-4.1^{+1.1}_{-0.9}$。我们的研究表明,负责停止恒星形成的过程在所有时期(z<2.2)都是有效的,并且在更密集的环境和更大质量的星…
A Spitzer Study of Pseudobulges in S0 Galaxies : Secular Evolution of Disks
在这封信中,我们提出了一个系统的研究透镜状(S 0)星系的基础上中红外成像数据的185个对象使用斯皮策红外线阵列相机。我们确定的S 0托管pseudobulges的基础上的位置的凸起的Kormendy图和Sérsic指数的凸起。我们发现,赝膨胀优先出现在较暗的光度类(定义为AB系统中K带总绝对星等M_K小于-22.66)中。我们提出了作为一个功能的凸起类型的凸起和磁盘参数之间的关系。与经典星系相比,赝球星系盘的r_e-r_d和μ_d(0)- r_d关联具有明显的变化趋势。我们发现,磁盘的pseudobluck主机拥有平均较小的尺度长度,并有一个较暗的中央表面亮度比他们的同行发生在经典的隆起托管星系。发现的差异盘在pseudoclull和经典的鼓包托管星系可能是一个后果的不同过程中创造的中心质量浓度。
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