The SINS/zC-SINF survey of z~2 galaxy kinematics: Outflow properties
基于30个z \sim 2恒星形成星系(SFG)的SINFONI Ha、[NII]和[SII] AO数据,我们发现Ha宽通量分数与星系的恒星形成面密度有很强的相关性,强外流的明显阈值出现在1 Msun yr^-1 kpc^-2。在此阈值以上,我们发现,与低质量SFG相比,logm_ \ast >10的SFG具有相似或可能更大的风质量负载因子(eta = Mdotout/SFR)和更快的流出速度。这一趋势表明,z \sim 2处的大部分流出气体可能来自高质量SFG,z \sim 2质量-金属丰度关系更多地是由星系气藏中富集气体的稀释而不是流出的效率驱动的。质量负载因子也与SFR和倾角相关,因此更多的恒星形成和面对星系发射更强大的外流。对于星系有证据表明,强烈的外流,我们发现,广泛的发射空间扩展到至少半光半径(\sim几千秒差距)。我们建议,所观察到的强外流和所观察到的这些风的质量负载的阈值可以解释一个简单的模型,其中突破风是由压力平衡在磁盘。利用宽组分和窄组分中[SII]双重态的比值,我们发现流出气体的密度为\sim 10-100 cm^-3,明显小于恒星形成气体的密度(600 cm^-3)。
2012-11-29 astro-ph.CO
VLT-SINFONI sub-kpc study of the star formation in local LIRGs and ULIRGs: Analysis of the global $Σ_{\rm SFR}$ structure and characterisation of individual star-forming clumps
基于近红外VLT-SINFONI观测,我们对局部(z<0.1)U/LIRGs样本的kpc和sub-kpc尺度的恒星形成进行了二维研究。基于Br_gamma和Pa_alpha辐射,我们获得了恒星形成率(SFR)和恒星形成率面密度的综合测量值及其二维分布。我们观察到一个紧密的线性相关性SFR来自我们的反射校正测量和来自24微米的数据,和一个合理的协议与SFR来自总红外光度。我们的近红外测量平均比光学SFR大3倍,即使在应用消光校正时也是如此。我们发现,在经过消隐校正的分布中,LIRG的恒星形成率面密度中值为1.72 Msun/yr/kpc ^2,而ULIRG的平均值为0.23 Msun/yr/kpc ^2。当只考虑与LIRG平均视场大小相同的内部区域时,ULIRG的这些中值可增加到2.90 Msun/yr/kpc ^2。在我们的样本中,我们总共识别出95个单独的SF团块,大小在60- 1500 pc之间,经消隐校正的Pa_alpha光度为10^5-10^8 Lsun。LIRGs中的恒星形成团块大约比螺旋星系中的典型团块大十倍,亮度高数千倍。ULIRG中的团块具有与高z团块相似的尺寸(x0.5-1),具有与一些高z团块相似的Pa_alpha光度,并且比迄今为止识别的最明亮的高z团块低约10倍。我们还观察到L-r关系的斜率发生了变化。一个可能的解释是,大多数明亮的星系都在相互作用和合并,因…
2016-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The SINS survey of z~2 galaxy kinematics: properties of the giant star forming clumps
我们在ESO VLT上用深SINFONI AO光谱研究了5个z~2恒星形成盘中的巨星形成团的性质。团块位于图姆雷Q参数低于1的盘区域,这与它们被束缚并由引力不稳定性形成相一致。宽的Hα/[NII]线翼表明,团块是强大外流的发射场。推断出的流出率与恒星形成率相当或超过恒星形成率,在一种情况下是8倍。典型的团块可能会在数亿年内通过反馈失去一部分原始气体,使它们能够迁移到中心。最活跃的团块可能会失去大部分质量并在盘中破裂。这些团簇在气体运动学上留下了适度的印记。团块的速度梯度为10-40 km/s/kpc,类似于银河系的自转梯度。考虑到光束拖尾和团块大小,这些梯度可能与典型团块中的显著旋转支撑一致。极端的丛可能没有旋转支撑;要么它们没有维里化,要么它们主要是压力支撑的。速度色散在空间上是相当恒定的,并且随着恒星形成表面密度的增加而增加。大的速度分散可能是由释放的引力能驱动的,无论是在外盘/吸积流界面,和/或由盘内的团块迁移。在推断的气相氧丰度的空间变化是大致一致的,由内而外的增长磁盘,和/或向内迁移的团块。
2011-02-09 astro-ph.CO
MASSIV: Mass Assemby Survey with SINFONI in VVDS. I. Survey description and global properties of the 0.9 < z < 1.8 galaxy sample
了解星系如何在宇宙时间内演化和聚集质量仍然是一个基本的未解决的问题。为了深入了解星系质量组装的各种过程,VVDS中的SINFONI质量组装巡天(MASSIV)旨在探测一个重要的和有代表性的高红移(0.9 < z < 1.8)恒星形成星系样本的运动学和化学性质。本文给出了MASSIV样本的选择函数、观测策略和全局性质。该样本包含84个恒星形成星系,选自VIMOS VLT深度巡天(VVDS),并在VLT上使用SINFONI IFU进行观测。我们提出的红移分布,并推导出恒星质量和基于SED的恒星形成率(SFR)。综合金属丰度和2型活动星系核的存在进行了研究,使用复合一维光谱建立从VIMOS和SINFONI观测。MASSIV选择函数基于恒星形成标准([OII]发射线强度达到z~1.5,在较高的红移处有颜色/紫外吸收线),它很好地代表了“正常”恒星形成星系,其基于SED的SFR在5 ~ 400 Msun/yr之间,恒星质量范围为10^9 ~ 10^11 Msun。典型的发射线比进行复合光谱分析表明,污染的2型活动星系核是非常低的,综合金属丰度的星系遵循众所周知的质量-金属丰度关系。MASSIV样本建立在一个简单的选择函数上,完全代表了0.9 < z 5 Msun/yr的恒星形成星系群< 1.8 for SFR >。连同样本的大小,空间分辨的SINFONI数据,因此,使我们能够讨论全球,…
2011-11-15 astro-ph.CO
Star-Forming Galaxies at z~2: An Emerging Picture of Galaxy Dynamics and Assembly
在这些会议记录中,我们总结了最近的结果,从我们的“VLT”/SINFONI积分场调查,重点是52个检测到的UV/光学选择的恒星形成星系在z~2。我们对这些系统的H-α发射线成像和运动学数据表明,这些星系中有相当大的一部分(> 1/3)是大的旋转盘,这些盘是致密的,厚的,并迅速形成恒星。我们比较这些系统的本地磁盘缩放关系,发现这些关系的骨干已经在z~2。对我们样本中的大圆盘的详细分析提供了强有力的证据,证明这一种群不能由合并主导的形成历史产生,而是必须由气体沿细丝平稳但快速的流入组装而成。然后,这些系统将在短时间尺度上从团块主导的盘演变为膨胀主导的盘,这是我们在ESTA观测中观察到的现象,并且与数值模拟的预测一致。这些结果提供了新的和令人兴奋的见解形成的膨胀为主的星系在本地宇宙。
2009-02-09 astro-ph.CO
VLT-SINFONI integral field spectroscopy of low-z luminous and ultraluminous infrared galaxies II. 2D extinction structure and distance effects
基于VLT-SINFONI积分场光谱获得的近红外Pa_a、Br_d和Br_g谱线比值,对局域(z<0.1)(U)LIRGs样品进行了(亚)千秒差距尺度的二维内消光研究。物体的二维消光(Av)分布图区域为~ 3x 3 kpc(LIRGs)和~ 12 x12 kpc(ULIRGs),平均角分辨率(FWHM)分别为~0.2 kpc和~0.9 kpc。个别的Av星系分布显示出一个非常密集的尘埃结构,已经达到了千秒差距以下的尺度,LIRG的Av值(每个星等)从1到20等不等,ULIRGs的Av值从2到15等不等。作为一个类别,LIRG和ULIRG子样本的分布中值分别为Av=5.3 mag和Av=6.5 mag。我们评估了在消光测量中星系距离的影响,它是光谱线性尺度(以千秒差距为单位)的函数(即由于观测的有限角分辨率)。如果局域LIRGs中的气体/尘埃和恒星形成区的分布(63 Mpc,平均40 pc/spectrum)对于更大距离的星系是相同的,在我们的ULIRG样本的平均距离下,基于发射线比率的观测中值Av值将低0.8倍(328 Mpc,0.2 kpc/spectrum),而对于距离超过800 Mpc(0.4 kpc/spectrum)的星系,因子约为0.67。这种距离效应对推导高z恒星形成星系的内禀消光以及随后的恒星形成率、恒星形成面密度和基于H_α线通量的KS-定律等性质具有重要意义。如…
2013-04-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
MASSIV: Mass Assembly Survey with SINFONI in VVDS. III. Evidence for positive metallicity gradients in z~1.2 star-forming galaxies
星系演化和形成模型的一个关键问题是理解不同宇宙时期星系聚集的不同机制。本研究的目的是推导高红移星系中的整体和空间分辨的金属含量。使用VLT/SINFONI IFU光谱的第一个样本的50个星系在z~1.2的MASSIV调查,我们能够测量的Ha和[NII]6584发射线。利用N2比作为星际介质中氧丰度的代用指标,我们测量了样本星系的金属丰度。我们开发了一种工具来提取这些星系的环形区域的光谱,导致在每个星系中的氧丰度的空间分辨估计。我们推导出一个金属丰度梯度为26个星系在我们的样本中,并发现了一个显着的分数的星系与“积极”的梯度。使用一个简单的化学演化模型,我们得到的原始气体的磁盘上的下降率。七个星系在高置信水平下显示出正梯度。其中四个相互作用,一个是链星系。我们认为,相互作用可能是负责变浅,甚至反转的丰度梯度。我们还确定了两个有趣的相关性,在我们的样本:a)具有较高的气体速度色散的星系有浅/正梯度;和b)贫金属的星系往往表现出正梯度,而富金属的星系往往表现出负梯度。最后一个观测结果可以用贫金属气体进入圆盘中心来解释。我们解决这个问题的起源下的相互作用和/或冷气体吸积触发的气体流动的影响下的下落。
2011-11-16 astro-ph.CO
MASSIV: Mass Assembly Survey with SINFONI in VVDS. IV. Fundamental relations of star-forming galaxies at 1<z< 1.6
星系中的质量聚集是如何发生的,以及哪些过程促成了这种活动,是星系形成理论中争论最激烈的问题之一。这激发了我们的调查MASSIV的0.9<z<1.9恒星形成星系选择从纯粹的通量限制VVDS红移调查。对于第一次,我们推导出星系的大小,质量和内部速度之间的关系,重子塔利-费舍尔关系,从一个统计上有代表性的恒星形成星系的样本。我们发现一个动力学质量,同意与旋转星系的气体分数的~ 20%,完全符合使用Kennicutt-Schmidt公式和预期的演变派生的内容。非旋转星系的恒星成分尺寸更紧凑,质量比旋转星系小,但它们的气体成分尺寸在统计上没有差异。我们测量的大小恒星的质量和大小速度的关系,其中光盘均匀地成为更小的宇宙时间在固定的恒星质量或速度,并在一个给定的速度比在当地的宇宙质量较小的边缘演变。当我们引入S 05指数时,Tully-Fisher关系中的散射较小,我们将其解释为湍流运动对星系运动学的贡献随宇宙时间增加的证据。我们报告了一个持续的大散射的旋转在我们的关系,我们建议是内在的,并可能造成复杂的物理机制在我们的恒星质量/光度制度和红移范围内的工作。我们的研究结果一致指向一个温和的,净演化的这些关系,相当于那些由宇宙学模拟的磁盘形成至少8 Gyr和暗晕强烈耦合银河系分光光度特性的预测。
2012-11-28 astro-ph.CO
MASSIV: Mass Assembly Survey with SINFONI in VVDS. V. The major merger rate of star-forming galaxies at 0.9 < z < 1.8 from IFS-based close pairs
我们的目标是测量恒星形成星系在0.9 < z <1.8时的主要合并率,使用从积分场光谱(IFS)中识别的密对。我们使用SINFONI/VLT获得的速度场图的MASSIV样本,从恒星形成的人口中的VVDS。我们通过测量星系对中星系的相对速度和投影间距(r_p)来识别星系对。利用MASSIV样品的良好约束选择函数,我们导出了富气主合并分数(光度比μ = L_2/L_1 >= 1/4),并利用宇宙学模拟的合并时标,导出了平均红移达到z = 1.54时的富气主合并率。对于r_p <= 20 h ^-1 kpc的密偶,在红移范围z = [0.94,1.06],[1.2,1.5)和[1.5,1.8),我们发现了一个高的富气主合并分数,分别为20.8+15.2- 6.8%,20.1+8.0- 5.1%和22.0+13.7- 7.3%。这意味着在z = 1.03、1.32和1.54时,富气主合并速率分别为0.116+0.084-0.038 Gyr ^-1、0.147 +0.058-0.037 Gyr^-1和0.127+0.079-0.042 Gyr^-1。将我们的结果与先前的研究相结合,在z < 1时,富气主合并速率演化为(1+z)^n,其中n = 3.95 +- 0.12,直到z = 1.5。根据这些结果,我们推断,恒星质量M = 10^10 - 10^10.5 M_Sun的恒星形成星系中,约有…
2013-05-13 astro-ph.CO
The zCOSMOS-SINFONI Project I: Sample Selection and Natural-Seeing Observations
zCOSMOS SINFONI项目的目的是通过SINFONI近红外积分场光谱学,结合zCOSMOS巡天的多波长信息,研究z~1.4-2.5的大质量恒星形成星系样本的物理和运动学特性。该项目的基础是对每个目标进行1小时的自然观测,并对样本的主要部分进行自适应光学跟踪,其中包括从zCOSMOS/VIMOS光谱调查中选出的30个星系。本文首先介绍了样品的选择,以及利用射电光度学对目标星系进行的整体物理表征,即,恒星形成率(SFR),恒星质量,年龄等的Halpha综合性质,如流量,速度色散和大小,来自自然观测,而后续AO观测将在本系列的下一篇文章中介绍。我们的样本似乎是很好的代表恒星形成星系在z~2,涵盖了广泛的质量和SFR。在相同的红移下,25个Halpha探测星系的Halpha积分性质与其他IFS样品的Halpha积分性质相似。从Halpha光度和其他诊断方法得到的SFR之间存在很好的一致性,前提是影响Halpha光度的消光约为影响连续光谱的两倍。初步的运动学分析,根据观测到的最大速度差的来源,并在综合速度色散,表明样品分裂近50-50旋转为主和速度色散为主的星系,在良好的协议与以前的调查。
2011-09-27 astro-ph.CO
The intriguing life of star-forming galaxies in the redshift range 1 < z < 2 using MASSIV
MASSIV(Massiv Assembly Survey with SINFONI in VVDS)是ESO的一个大型计划,由84个恒星形成星系组成,跨越广泛的恒星质量,在VLT上使用IFU SINFONI观测,红移范围为1 < z < 2。为了代表正常星系群,样本是从一个定义明确、完整和有代表性的母样本中选出的。单个星系的运动学揭示了58%的星系是慢旋转的,这意味着这些星系中的很大一部分可能是通过主要的合并过程形成的,这些合并过程可能产生了由速度色散而不是旋转支持的气体厚或球状结构。对密偶星系的主要合并率的计算表明,一个典型的恒星形成星系在~9.5 Gyr后经历了~0.4次主要合并,这表明合并是驱动质量组装成红序星系的主要过程。这些物体也很有趣,因为超过四个星系中有一个星系的外围比中心更富含金属。
2012-12-06 astro-ph.CO
Constraints on the Assembly and Dynamics of Galaxies: I. Detailed Rest-frame Optical Morphologies on Kiloparsec-scale of z ~ 2 Star-forming Galaxies
利用SINFONI的近红外积分场光谱仪在VLT上对6个z~2恒星形成星系进行了1.6 μ m深分辨的HST/NIC 2 F160 W成像。静止帧光学成像和星云发射线地图的独特组合提供了对形态和动力学性质的同时洞察。星系的整体静止坐标系光辐射的特征是浅剖面(Sersic指数n<1),中值有效半径约为5 kpc。我们通过一种非参数形态学方法,估计了Gini(G),Multiplicity(Psi)和M_20系数,对这些形态进行了量化。在F160 W带通的休息帧光发射线的强度表明,所观察到的结构是不占主导地位的线发射气体的形态,必须反映的星系的基本恒星质量分布。在静止坐标系光学连续谱和H α发射的大小和结构参数显示没有显着差异,表明类似的全球分布的正在进行的恒星形成和更进化的恒星星族。虽然在NIC 2/SINFONI样本本身中没有观察到恒星星族参数和形态之间的强相关性,但在更广泛的z~2星系类型背景下考虑样本表明,这些星系探测大质量z~2星系族中高比恒星形成率和低恒星质量表面密度部分,相应地具有大的有效半径,低Sersic指数,低G,以及高Psi和M_20。结合NIC 2和SINFONI数据集产生前所未有的细节洞察质量吸积在高红移的性质。[删节]
2011-02-09 astro-ph.CO
VLT-SINFONI integral field spectroscopy of low-z luminous and ultraluminous infrared galaxies I. Atlas of the 2D gas structure
我们提出了一个本地(U)LIRGs的样本的图集,涵盖了亮度范围log(L_IR/L_sun)=11.1-12.4。该图集基于近红外H和K波段VLT-SINFONI IFS,并分别在3x 3 kpc(LIRG)和12 x12 kpc(ULIRGs)的FoV范围内呈现电离、部分电离和暖分子气体二维通量分布和运动学,平均线性分辨率分别为0.2kpc和0.9kpc。33%的LIRG和71%的ULIRG的Br_g源位于核区,而所有(U)LIRG的最大H_2发射都位于核区。在LIRGs中,电离气体的分布主要是由螺旋臂中的恒星形成环或巨大的HII区域的发射决定的。Br_g和[Fe Ⅱ]在1.644 μ m处的谱线描绘了相同的结构,尽管在一些物体中发射峰位于不同的位置,并且[Fe Ⅱ]似乎更延伸和扩散。ULIRG子样本主要包含聚结前相互作用系统。虽然71%的ULIRGs的分子气体发射峰与连续谱峰重合,但在距核2-4kpc处也发现了Pa_a(Br_g)强发射区,这些区域通常与次级核或潮汐尾有关。LIRGs中的气体运动学主要是由于围绕星系中心的旋转运动,尽管存在与径向流和/或高速分散区相关的局部偏差。电离和分子气体共享相同的运动学一阶,在某些情况下,速度振幅略有差异,而平均速度分散体是兼容的不确定性。正如预期的那样,ULIRG子样本的运动学更复杂,这是由于样本对象的相互作用性质。
2012-09-19 astro-ph.CO
Integral field spectroscopy with SINFONI of VVDS galaxies. I. Galaxy dynamics and mass assembly at 1.2 < z < 1.6
上下文确定高红移星系聚集的主要过程仍然是理解宇宙历史早期星系形成和演化的一个主要问题。目标。这项工作旨在首次深入了解红移1.2<z<1.6处星系的动力学和质量聚集,即宇宙恒星形成率急剧下降之前的早期时期。方法.利用ESO-VLT上的近红外积分场摄谱仪SINFONI在0.65视宁度下获得了VIMOS VLT深巡天中9个1.2<z<1.6的发射线星系的空间分辨光谱。我们推导出的速度场和速度色散的kpc尺度上使用的Halpha发射线。结果在这9个恒星形成星系中,我们发现星系分布在3个星系群中:2个星系可以很好地被一个旋转的圆盘复制,3个星系可以被归类为主要的合并系统,4个星系表现出扰动动力学和高速色散。我们认为,有证据表明大合并产生了分级质量组装,大多数M> 10^11 Msun的大质量星系在3 Gyr周期内至少经历了一次大合并,以及持续的吸积为强恒星形成提供了证据。结论.这些结果指向一个星系形成和组装的情况下,涉及到几个过程,可能是并行的,与主要的合并和连续的气体吸积发挥了重要作用。在这个关键的宇宙时间,代表大部分星系人口的控制良好的样本是取得进一步进展所必需的。
2009-06-30 astro-ph.CO
Integral field spectroscopy with SINFONI of VVDS galaxies. II. The mass-metallicity relation at 1.2 < z < 1.6
这项工作的目的是提供第一个洞察的质量金属丰度(MZ)关系的恒星形成星系的红移z~1.4。为了实现这一目标,我们提出了第一组9个VVDS星系的近红外积分场摄谱仪SINFONI上的VLT观察。氧丰度是根据强星云发射线(Halpha,[NII]6584和[SII] 6717,6731)之间的比率得出的经验指标。恒星的质量是通过用Charlot & Bruzual(2007)的星族合成模型拟合的SED来推导的,恒星的形成率是通过[OII]3727和Halpha发射线光度来推导的。我们发现一个典型的移动0.2-0.4德克斯向较低的金属丰度的z~1.4星系相比,在本地宇宙的MZ关系,来自SDSS数据。然而,这八个星系的小样本并没有显示出恒星质量和金属丰度之间的任何明确的相关性,不像其他较大的样本在不同的红移(z~0,z~0.7和z~2)。事实上,我们的星系正好位于z~2的关系之下,并且显示出更大质量的星系更金属化的小趋势(~0.1对数斜率)。有两种可能的解释来解释这些观察结果。首先,与全球VVDS样本相比,最大质量的星系呈现出更高的特定恒星形成率,这可以解释SDSS样本中已经显示的这些星系的金属丰度特别低。其次,流入的金属贫气体由于潮汐相互作用也可以解释这些星系的金属丰度低,因为这三个星系中的两个在它们的速度场中显示出清晰的合并特征。最后,我们发现,4个星系的金属丰度低约0.2至0.4德克斯,…
2009-10-29 astro-ph.CO
A SINFONI view of flies in the Spiderweb: a galaxy cluster in the making
z~2.2的高z射电星系PKS 1138-262的环境是形成星系团的最好例子。我们使用深SINFONI数据进行了详细的研究,在60千秒差距的无线电核心的星系的运动学,我们将其链接到megaparsec尺度上的原星系团的运动学。光发射谱线的识别表明,11个星系的红移的原星系团。原星系团核心的线辐射源密度比大尺度环境高出一个数量级以上。这意味着在delta_m~70的核心有一个物质过密度区,类似于局部星系团的外围。已确认的卫星星系的速度分布显示出一个宽的双峰速度结构,sigma=1360+/-206 km/s。在以前针对大尺度原星系团结构的研究中发现了类似的广泛的双峰分布,这表明一个共同的过程作用于小尺度和大尺度。包括所有光谱证实的原星系团,发现其速度色散为1013+/-87km/s.我们表明原星系团可能与哈勃流解耦,是一个动态演化的结构.与Millenium模拟结果的比较表明,原星系团的速度分布与z~2处质量最大的晕的速度分布一致,但根据动力学参数和X射线光度,我们排除了原星系团是完全维里化结构的可能性。与千禧年模拟中合并晕的比较表明,在蜘蛛网星系及其周围观察到的结构最好解释为两个大质量晕合并的结果。我们认为,这种合并可以导致在原星系团核心的恒星形成和活动星系核活动的增加,并可能是一个重要的阶段,在大规模的cD星系的演化。
2011-04-06 astro-ph.CO
MASSIV: Mass Assembly Survey with SINFONI in VVDS - II. Kinematics and close environment classification
(节略)推动质量组装的过程预计将在宇宙时间的不同时间尺度上演变。当宇宙恒星形成率开始下降时,可能在z ~ 1附近发生一个转变。在一个有代表性的样本上确定星系的动力学性质是推断和比较宇宙时间内的质量组装机制所必需的。本文分析了SINFONI/VLT观测的MASSIV样本中的50个0.9 < z < 1.6的星系的运动学性质,其中星系的Msun < M <1.7 × 10^11 Msun,SFR < 300 Msun/yr。这是在这个红移范围内具有2D运动学的最大样本。我们提供了一个分类的基础上的运动学以及密切的星系环境。我们发现,29%的星系正在经历合并,或者有可能与引力相关的亲密同伴。这是对相互作用的星系的分数设置了一个下限。我们发现,至少有44%的星系显示有序旋转,而至少有35%是非旋转对象。除了一个之外,所有的旋转子都与旋转主导(Vmax/sigma > 1)系统兼容。非旋转物体主要是小型物体(Re < 4千秒差距)。结合我们的样品和其他的三维光谱样品,我们发现电离气体组分的局部速度色散从z ~ 3到z = 0连续减小。在恒星形成星系中,当红移减少时,圆盘的比例似乎也在增加。相互作用星系的数量似乎在z ~ 1.2处达到最大值。这些结果描绘了这样一幅图景:冷气吸积在z ~ 1.2处可能仍然是有效的,但在z ~ 1.2处的合并可能比在更高的红移处起更重要的作用。因此,从动力学的观点…
2012-01-26 astro-ph.CO
Evidence for Wide-Spread AGN Driven Outflows in the Most Massive z~1-2 Star Forming Galaxies
本文是对Forster Schreiber等人在最大质量(log(M*/Msun)>= 10.9)z~1-3恒星形成星系中探测到的核电离外流的进一步研究。通过将样本量增加6倍(log(M*/Msun)>= 10.9以上的星系增加到44个),这些样本来自于联合使用的射电/zC-SINF、LUCI、GNIRS和KMOS ^-3D光谱巡天。我们发现了一个相当尖锐的宽核发射(在Ha,[NII]和[SII]线的FWHM ~ 450-5300 km/s)的发病率,与大[NII]/Ha的比率,以上log(M*/Msun)~ 10.9,约三分之二的星系在这个质量范围内表现出这一组成部分。在谢克特质量附近和以上的广核成分在恒星形成星系的主序列之上和之下以及z~1和z ~2处同样普遍存在。核成分的线比由活动星系核(AGN)的激发,或由冲击和光电离的组合来拟合。具有广泛核成分的最大质量星系的发生率至少与通过X射线、光学、红外或射电指标确定的活动星系核一样大。核外流的质量负荷接近于1。我们的研究结果提供了令人信服的证据,强大的,高占空比,活动星系核驱动的外流附近的谢克特质量,并采取行动的宇宙星系形成的高峰。
2014-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the Mass Assembly and Chemical Evolution of High-z Galaxies with MASSIV
了解不同宇宙时期星系的不同聚集机制是星系演化和形成模型的关键问题。在此背景下,我们提出了MASSIV(质量大会调查与SINFONI在VVDS),一个正在进行的调查与VLT/SINFONI的目的是探索一个独特的样本的84恒星形成星系的红移范围z ~ 1-2的运动学和化学丰度。这个大样本,跨越了广泛的恒星质量,是独特的,在这些高红移和统计代表的整体星系人口。在本文中,我们给出了一个概述的MASSIV调查,然后集中在高z星系的空间分辨的化学性质及其对星系组装过程的影响。
2011-03-29 astro-ph.CO
Constraints on the assembly and dynamics of galaxies. II. Properties of kiloparsec-scale clumps in rest-frame optical emission of z ~ 2 star-forming galaxies
利用SINFONI VLT的近红外积分场光谱仪,研究了6个z~2恒星形成星系在1.6 μ m波段的高分辨率HST/NIC 2F 160 W深空成像中发现的发光恒星团的性质。单个团簇贡献了银河系整体静止框架~ 5000 A辐射的~0.5%-15%,中位数约为2%;团簇光的总贡献范围为10%-25%。内禀团簇大小和恒星质量的中值为~ 1 kpc和log(Mstar[Msun])~9,在其他研究中通过静止紫外或线发射确定的团簇范围内。在磁盘的子集中的块的大小和质量大致上是一致的,通过在富含气体的,湍流磁盘的引力不稳定性的集群形成的期望,给定的主机星系的全球性的属性。通过将NIC 2数据与ACS/F814 W成像(一个来源)和AO辅助的SINFONI Halpha数据(另一个来源)相结合,我们推断出每个星系内的适度颜色,M/L和恒星年龄变化。在这两个物体中,在不同波长下识别的团块集合并不完全重叠; NIC 2识别的团块往往比ACS或Halpha识别的团块更红/更老,而没有静止帧光学对应物。有证据表明,在较小的galactocentric半径之间的集群,与向内迁移的集群运输材料向中心地区的情况下,老年人的系统趋势。从半径<1- 3 kpc的类膨胀成分的约束来看,我们样本中的五个盘中没有一个包含致密的大质量恒星核,我们没有发现星系膨胀恒星质量分数随恒星年龄的变化趋势。需要进一步的观察来探索恒星…
2011-07-08 astro-ph.CO
Mass Assembly of High-z Galaxies with MASSIV
MASSIV(VVDS中的SINFONI质量集合巡天)是VLT上的SINFONI积分场单元(IFU)观测到的84个遥远恒星形成星系的样本。这些星系被选择在红移范围0.8 < z < 1.9内,即它们的年龄在30亿到50亿年之间。该样本旨在探测这个宇宙学时代代表性星系的动力学和化学丰度特性。一方面,近距离环境研究表明,大约三分之一的样本涉及重大合并。另一方面,运动学分析表明,42%的样品是旋转盘,与较高的红移样品一致。剩下的58%显示出复杂的运动学,这表明了基于色散的动力学支持,并且这些星系中大约有一半参与了主要的合并。球状体、不松弛的合并残留物或极度湍流的圆盘可能是这种行为的一种解释。此外,空间分辨的金属丰度分析揭示了正梯度,增加了一个星系演化情景的难题。
2012-12-06 astro-ph.CO
Evolution of gaseous disk viscosity driven by supernova explosion. II. Structure and emissions from star-forming galaxies at high redshift
高红移星系正经历着强烈的动力学结构和形态演化。我们将反馈到动力学方程通过质量脱落和角动量输运驱动的SNexp激发湍流粘性。我们数值求解的方程,并表明,可以有密集的演变的气体盘的结构。盘的长期演化表现出以下有趣的特征:1)SNexp激发的高粘度气体可以有效地将10 kpc的气体输送到$\sim 1$ kpc,形成星盘,而低粘度的情况下形成星环:2)星暴触发SMBH活动,其滞后$\sim 10^8$ yr取决于恒星形成速率,促使SMBH和凸起的联合演化;(3)气盘中的速度色散高达$\sim 100~\kms$。为了比较现有的模型与观测到的动力学结构和图像,我们使用从简单的恒星合成(GALAXEV)和云的入射连续计算H $α$,H $β$,$\OIII$和$\NII$的发射线比,和H $α$亮度的气体光电离的年轻的大质量恒星上形成的磁盘。这些模型能给出恒星形成星系辐射的主要特征以及观测到的湍流速度与H $α$亮度的关系。我们成功地将本模型应用于在高密度$-z$样品中观测到的BX 389和BX 482,这两个样品分别是凸起和盘状的。由SNexp激发的高粘度能够有效地将气体输送到凸起中,以保持高的恒星形成率,或者形成足够接近凸起的恒星环,以便它迁移到其宿主星系的凸起中。这导致了快速增长的膨胀。目前的模型的意义和未来的工作已被广泛讨论的星系形成。
2010-10-21 astro-ph.CO
A fast ionised wind in a Star Forming-Quasar system at z~1.5 resolved through Adaptive Optics assisted near-infrared data
在共同进化模型中,通过反馈现象将SMBH和星系的生长联系起来,并通过对z $\sim1-3$上的星系和活动星系核(AGN)样本的分析,可以清楚地看到,在AGN宿主中,强风是相当常见的。为了通过运动学分析揭示风的物理特性,需要高分辨率和高信噪比的观测。我们利用VIMOS、SINFONI和Subaru/IRCS自适应光学数据研究了XID 5395主星系尺度上的运动学性质。XID 5395是一个明亮的X射线遮蔽的星暴/类星体合并系统,在XMM-COSMOS场中探测到z $\sim1.5$,并与一个极端的[O II]发射体(EW $\sim200$)有关。我们映射,第一次,在高分辨率的运动学的[O III]和H $α$线复合物,并将它们与[O II]发射。所达到的高空间分辨率使我们能够分辨SB-QSO系统的所有组成部分。我们的分析与几个kpc的分辨率揭示了复杂性和不对称性和周围的XID 5395核。通过非参数分析测量的速度场揭示了不同的运动学分量,最大的蓝移和红移速度高达$\simeq1300$ km s $^{-1}$,空间上不一致的核芯。观测到的速度和空间位置的这些极值可以通过快速移动的物质的存在来解释。我们还证实了光谱合并系统的存在,在同一红移的活动星系核主机。我们提出,EW一样大的$>150$在X射线选择AGN可能是一个有效的标准,隔离对象的短,过渡阶段的“反馈”在AGN星系共同演…
2016-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Wide Area Survey for High-redshift Massive Galaxies. II. Near-infrared Spectroscopy of BzK-selected Massive Star-forming Galaxies
结果来自于一个BzK选择的大质量恒星形成星系(sBzKs)样本的近红外光谱,在1.5 <z <2.3,是由OHS/CISCO在斯巴鲁和SINFONI在VLT获得的。在观测到的28个sBzK中,有14个天体检测到了Ha发射,其中11个天体还测量了[NII] 6583。多波长测光也被用来获得恒星质量和消光参数,而Ha和[NII]使我们能够估计SFR,金属丰度,电离机制和动力学质量。为了执行协议之间的SFR从哈与那些来自静止帧UV和MIR,额外的遮蔽的发射线(起源于HII地区)相比,来自UV连续的斜率消光需要。我们还导出了恒星质量与金属丰度的关系,以及恒星质量与比SFR的关系,并与其他研究结果进行了比较。在给定的恒星质量下,sBzKs似乎已经富集到接近类似质量的本地恒星形成星系的金属丰度。这里提出的sBzKs往往有更高的金属丰度相比,紫外线选择的星系,这表明近红外选择的星系往往是一个化学更进化的人口。sBzKs显示出系统性更高的特定SFR,与相同质量的本地星系相比,高达2个数量级。恒星质量和金属丰度,恒星质量和特定的SFR之间的经验相关性,然后与人口合成模型构建的简单的闭箱假设,或在一个坠落的情况下进行比较。在这些模型的假设中,如果想要同时再现这两种关系,那么恒星形成的时间尺度(~1亿年)和初始气体质量似乎需要很短。
2010-04-02 astro-ph.CO
Shocked Superwinds from the z~2 Clumpy Star-forming Galaxy, ZC406690
利用VLT/SINFONI天文台在K波段和H、J波段观测受限模式下获得了z2类环状星云状恒星形成星系ZC 406690的高分辨率数据。我们的数据包括所有主要的强光学发射线:[OII],[OIII],Ha,Hb,[NII]和[SII]。我们在星系的大质量恒星形成团块(σ \sim 85 km s^-1)的光谱中发现了宽的、蓝移的Ha和[OIII]发射线翼,在空间上偏离团块\sim 2 kpc的区域中发现了更宽的辐射线翼(高达总Ha通量的70%,σ \sim 290 km s^-1)。广泛的排放可能源于大规模的外流,个别团块的质量外流率是团块SFR的1- 8倍。基于发射线比诊断([NII]/Ha和[SII]/Ha)和光电离与激波模型,我们发现团簇的发射是由于恒星形成区的光电离和流出组分中产生的激波的组合,其中5-30%的发射来自激波。根据电离参数(6x10^7-10^8 cm/s,基于SFR和O32比率),密度(团簇内部和周围的局部电子密度为300-1800 cm^-3,电离气柱密度为1200-8000 Msol/pc^2),以及SFR(10-40 Msol/yr),这些团块更接近于当地ULIRGs和矮不规则星的核星暴区域,而不是当地星系中的HII区域。然而,恒星形成的团块并不像局部星暴星系那样位于核心,而是位于距离其高红移宿主星系中心几千秒差距的环中,并且具有整体盘状形态。这两个最亮…
2012-04-20 astro-ph.CO
Magnetically Regulated Gas Accretion in High-Redshift Galactic Disks
盘状星系沿其垂直轴处于流体静力平衡状态。允许这种配置的压力由热、湍流、磁和宇宙射线组成。对于银河系(MW),热压力占平面附近总压力的约10%,这一比例随着高度的增加而下降。在其余的部分中,磁场在盘平面上方约3千秒差距的地方贡献了约1/3的压力。在这封信中,我们试图将这些本地值外推到高红移,快速吸积,快速恒星形成的盘星系和研究额外的压力源的气体吸积到星系上的效果。特别是,磁场张力可能会将平滑的冷流吸积转变为不规则的恒星形成区域和速率。下落的气体聚集在磁场的边缘,由磁张力支撑。当下沉气体的质量超过某个临界质量时,它的引力就不再能被磁张力所平衡,它就会朝着盘的平面下落,迅速形成恒星。这个阈值质量的简化估计是一致的clusified恒星形成中观察到的,UDF,GOODS和GEMS的调查。我们讨论了纯流体动力学程序在模拟星系冷流吸积方面的不足,并强调了磁流体动力学模拟的必要性
2009-08-12 astro-ph.CO
Blowin' in the wind: both `negative' and `positive' feedback in an obscured high-z Quasar
类星体的反馈以强大的外流形式被认为是抑制星系中恒星形成的关键机制,防止大质量星系过度生长并产生椭圆星系的红色。另一方面,有些模型也需要活动星系核的“正”反馈,通过增强星际介质中的气体压力来诱导宿主星系中的恒星形成。然而,寻找这两种反馈效应的观测证据仍然是河外天文学的主要挑战之一,因为对高能和扩展辐射驱动风的观测很少。在这里,我们提出了SINFONI近红外积分场光谱的XID 2028,一个模糊的,无线电安静的z=1.59类星体中检测到的XMM-COSMOS调查,其中我们清楚地解决了快速(1500公里/秒)和扩展(从黑洞高达13千秒差距)流出的[OIII]线发射气体,其大的速度和流出率是不可持续的恒星形成只。从HST-ACS成像的哈发射和休息帧U带通量的窄组件,使映射当前的恒星形成在宿主星系:两个示踪剂独立地表明,流出的位置位于一个空洞的中心,周围的恒星形成区域的边缘。因此,外流将气体从宿主星系中移除(“负反馈”),但也通过外流在边缘引起的压力触发恒星形成(“正反馈”)。XID 2028代表了第一个同时显示两种反馈的宿主星系。
2014-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The M_BH - M_star relation for X-ray obscured, red QSOs at 1.2< z <2.6
我们目前的近红外光谱,获得与SINFONI和XShooter观测在ESO VLT,9尘埃,红色类星体在1.2<z<2.6。这些来源是硬X射线探测的,其特征在于冷吸收(NH>10^{21} - 10^{22} cm^{-2}),并且在近红外光谱中显示出宽的Ha分量。我们补充这个样本与12个额外的来源,从文献中取得类似的属性,导致在21个X射线模糊,中间型(1.8-1.9),尘埃变红类星体的总样本。从宽的Ha线,我们计算了BH的质量通过维里公式和推导爱丁顿比。此外,通过光学/红外多分量SED拟合,我们得到了它们的宿主星系的恒星质量和它们的SFR。我们发现,在我们的样本中的大部分源托管在星暴和主序星形成的星系爱丁顿比λ>0.1。我们还研究了这些源在M_BH-M_星平面上的演化,并与一个光学蓝1型类星体的样本进行了比较,发现被遮蔽的红色类星体的M_BH-M_星平面上的M_BH-M星平面上开始随红移增加,这与蓝色类星体的发现一致或略低。这些来源可能代表了在BH快速增长结束时的爆发阶段,并紧接在典型的蓝色类星体之前,这些类星体通常在光学调查中采样。事实上,它们显示出电离气体成分流出的证据,但它们的BH已经完全形成。
2014-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The mass-metallicity and fundamental metallicity relations at z>2 using VLT and Subaru near-infrared spectroscopy of zCOSMOS galaxies
在局域宇宙中,有很好的证据表明,在一个给定的恒星质量M,气相金属丰度Z是反相关的恒星形成率(SFR)的星系。也有人声称,由此产生的Z(M,SFR)关系是不变的红移-所谓的基本金属丰度关系(FMR)。由于在确定金属丰度时存在许多困难,特别是在较高的红移时,Z(M,SFR)关系的形式以及它是否真的与红移无关仍然存在很大的争议。为了探索z>2时的这个问题,我们使用VLT-SINFONI和Subaru-MOIRCS对20个zCOSMOS深星系在2.1<z<2.5时的近红外光谱进行了测量,以测量多达五条发射线的强度:[OII],Hbeta,[OIII],Halpha和[NII]。这种近红外光谱使我们能够获得O/H金属丰度,也从消光校正的Halpha测量SFR。我们发现,这些恒星形成星系在z~2.3处的质量-金属丰度关系(MZR)比本地SDSS MZR低3到5倍,比Erb等人(2006)使用[NII]/Halpha堆叠光谱的金属丰度发现的变化更大。我们讨论了如何不同的选择的样品和金属丰度校准可能是负责这种差异。星系显示直接的证据表明,SFR仍然是在这些红移的质量金属丰度关系的第二个参数。然而,确定Z(M,SFR)关系是否随历元不变取决于从局部样本使用的外推法的选择,因为给定质量的z>2星系比局部SDSS星系具有更高的SFR。我们发现,如果我们使用Lilly等人(2003)的Z(M,SFR)关系…
2014-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Integral Field Spectroscopy of 2.0<z<2.7 Sub-mm Galaxies; gas morphologies and kinematics
我们提出了二维的,积分场光谱覆盖的休息帧波长的强光学发射线在9个亚毫米发光星系(SMG)在2.0<z<2.7。GEMINI-NIFS和VLT-SINFONI成像光谱仪可以对源内的气体形态和动力学进行测绘,我们测量到平均H α速度色散σ =220 ± 80 km/s,平均半光半径r=3.7 ± 0.8kpc。SMG的平均动力学测量值V_obs/2sigma=0.9+-0.1,在相同的红移下,高于更多的静止恒星形成星系,突出了两个群体动力学的差异。用Herschel-SPIRE远红外测光法测得SMG的远红外SFR平均为370 ± 90 Mo/yr,比更安静的恒星形成星系的消光校正SFR高约2倍。在我们的样本中,有六个SMG显示出运动学上不同的多个分量的强有力证据,平均速度偏移为200+-100 km/s,平均投影空间偏移为8+-2 kpc,我们将其归因于主要合并早期阶段的系统。事实上,所有的SMG归类为合并从运动学分析的速度和色散场的不对称性。我们将我们的样品与其他七个SMG(具有IFU观察结果)结合在一起,以描述16个SMG样品中的电离气体形态和运动学。通过比较SMG H α分量的速度和空间偏移与Millennium模拟数据库中的次晕偏移,我们推断SMG的平均晕质量为13<log(M[h^-1 Mo])<14。最后,我们探讨了SMG内的速度色散和恒星形成强度之间的关系,发现气体运动与…
2012-05-24 astro-ph.CO
On the self-regulation of intense star-formation in galaxies at z=1-3
本文分析了在ESO-VLT上用SINFONI观测到的53个z=1.3 - 2.7的强成星星系的静止标架光发射谱线的性质。我们发现大的速度分散线,σ =30-250公里/秒。我们的数据与模拟结果吻合得很好,我们应用了光束涂抹,并假设了以下形式的比例关系:速度色散与恒星形成强度(单位面积恒星形成率)的平方根成正比。我们的结论是,分散体主要是由恒星形成。为了解释高的表面亮度和光学线比率,需要在温暖的电离介质WIM中的高热压(log P/k(K/cm^3)>~6-7)。WIM中的这种热压力与在附近的星暴星系中观察到的类似,但发生在更大的物理尺度上。此外,相对较低的电离参数必须符合高表面亮度和光学线比表明,气体不仅直接与恒星形成的区域,但广泛分布在整个一般ISM。因此,光学发射线气体是ISM的大部分的大尺度动力学的示踪剂。我们提出了一个简单的模型的能量输入从年轻的恒星在吸积星系,认为激烈的恒星形成是支持高湍流压力,这大致平衡的引力压力,从而使遥远的气体吸积盘,以保持Toomre盘不稳定性参数Q~1。对于3%的恒星形成效率,只需要5-15%的年轻恒星的机械能沉积在ISM中,以支持维持这种平衡所需的湍流水平。由于这种平衡是由年轻恒星本身注入ISM的能量维持的,这表明高红移星系中的恒星形成是自我调节的。
2013-04-29 astro-ph.CO