LYRA I: Simulating the multi-phase ISM of a dwarf galaxy with variable energy supernovae from individual stars
我们介绍了LYRA项目，一个新的高分辨率星系形成模型的框架内建立的宇宙流体动力学移动网格代码AREPO。该模型可将多相星际介质分解到10 K。它形成了从初始质量函数（IMF）中采样的单个恒星，并单独跟踪它们的寿命和死亡路径。在流体动力学计算中，考虑了单个超新星爆炸波与周围星际介质的相互作用。在本文中，我们提出的方法，并应用该模型的$10^{10} M_{\odot}$孤立晕。我们证明，大多数超新星是Sedov解决在我们的基准气体质量分辨率$4 M_{\odot}$。我们表明，我们的SN反馈处方自洽地产生一个热相内的ISM，驱动显着的外流，降低气体密度和抑制恒星形成。聚集的SN在增强反馈的有效性方面发挥着重要作用，因为大多数爆炸发生在低密度材料中。考虑到SN能量的变化，反馈可以直接响应恒星演化。我们表明，ISM是敏感的空间分布的能量沉积。它强烈地影响外流行为，将质量负载减少2-3倍，从而使星系保留更高比例的质量和金属。LYRA使人们有可能直接在矮星系和更高质量星系的宇宙学（变焦）模拟中使用全面的多物理ISM模型。
2021-02-25 astro-ph.GA
Cosmological simulations of dwarfs: the need for ISM physics beyond SN feedback alone
在低质量晕中占主导地位的反馈机制通常被认为是大质量恒星爆炸为超新星（SNe）的形式。我们进行了非常高分辨率的宇宙学放大模拟的五个矮星系z = 4与我们的机械SN反馈模型。这提供了正确的动量，对应于SN残余演化阶段的解决，并已被证明在孤立的模拟中导致现实的矮属性。我们发现，在我们模拟的5个宇宙学矮星中，有4个SN反馈的影响不足，导致恒星质量过大，非常紧凑的尺寸和中央超太阳恒星金属丰度。在我们的模型中，我们的矮星中SN反馈的失败是物理性质的，并且是由于在第一个SN发生之前合并和宇宙流入而在早期宇宙中形成非常致密的气体的结果。我们证明，我们的结果是不敏感的分辨率（只要它是足够高的），（空间均匀）的紫外背景的细节和合理的变化，在我们的恒星形成处方。因此，我们得出结论，SNe调节矮星系性质的能力取决于其他物理过程，如湍流压力支持，聚集和失控的SN祖先和其他来源的恒星反馈。
2019-04-02 astro-ph.GA
The Herschel Dwarf Galaxy Survey: I. Properties of the low-metallicity ISM from PACS spectroscopy
远红外线是星际介质物理条件的关键示踪剂，并正在成为整个宇宙星系的主力诊断。我们的目标是解释的差异和趋势，观察到的FIR线发射的矮星系相比，更富含金属的星系。我们目前的Herschel PACS光谱观测的CII 157 μ m，OI 63和145 μ m，OIII 88 μ m，NII 122和205 μ m，和NIII 57 μ m的精细结构冷却线在一个样本的48个低金属丰度恒星形成星系的保证时间关键计划矮星系巡天。我们将PACS线比率和线到LTIR比率与LTIR、LTIR/LB、金属丰度和FIR颜色相关联，并用多云辐射转移模型解释ISM条件和相填充因子方面观察到的趋势。我们发现，FIR线一起占高达3%的LTIR和恒星形成区主导的整体发射矮星系。与富含金属的星系相比，OIII/NII 122和NIII/NII 122的比值很高，表明辐射场很硬。在光解离区（PDR），CII/OI 63比略高于富金属星系，随着金属丰度的增加而略有增加，OI 145/OI 63比通常低于0.1，表明光学深度效应在探测尺度上应该很小。OIII/OI 63的比值可以作为电离气体/PDR填充因子的指标，在矮星系中发现比富含金属的星系高4倍。高CII/LTIR，OI/LTIR，和OIII/LTIR的比例，随着LTIR和LTIR/LB的增加而降低，被解释为中等FUV场和低PDR覆盖因子的组合。低金属丰度矮星系的I…
2015-02-10 astro-ph.GA
Submillimeter flux as a probe of molecular ISM mass in high-$z$ galaxies
最近对热尘埃连续体的长波长观测表明，瑞利-金斯（RJ）尾可以作为高$z$星系中尘埃和ISM质量的时间有效的定量探测器。我们使用高分辨率的宇宙学模拟的反馈在现实环境（FIRE）项目分析的尘埃排放的$M_*>10^{10}\;M_{\odot}$星系在$z=2-4$。我们的模拟（MassiveFIRE）明确包括各种形式的恒星反馈，它们产生的恒星质量和恒星形成率的高$z$星系与观测一致。使用辐射转移建模，我们表明，亚毫米（亚毫米）光度和分子ISM质量是紧密相关的，整体归一化与观测定量一致。值得注意的是，即使在星爆期间，亚毫米光度也能追踪分子ISM质量，因为尘埃质量和质量加权温度在$z=4$和$z=2$之间只有适度的变化，包括在星爆期间。我们的发现支持了经验的方法，使用宽带亚毫米流量作为代理的分子气体含量在高$z$星系。因此，我们期望单波段亚毫米观测ALMA显着增加高$z$星系的样本大小与可靠的ISM质量在不久的将来。
2018-04-16 astro-ph.GA
It's a Breeze: The Circumgalactic Medium of a Dwarf Galaxy is Easy to Strip
本研究通过流体动力学风洞模拟发现，类银河系环境中矮卫星星系的星系周介质极易被冲压剥离，无法为星系本体提供屏蔽，其恒星形成也难以获得CGM的物质补给。
2024-03-29 astro-ph.GA
The ISM in Distant Galaxies
星际介质（ISM）是星系形成和演化的关键成分，因为它提供了分子气体库，为恒星形成和超大质量黑洞吸积提供了燃料。然而，ISM是遥远星系研究最少的方面之一。在（亚）毫米波长的分子和原子跃迁在测量高z星系的宏观性质（例如质量，形态，恒星形成规律）以及微观性质（例如气体密度，温度，冷却）方面有很大的希望。在这篇综述中，我总结了越来越多的高Z分子谱线检测，突出了一些最有趣的结果。最后，我讨论了未来设施（例如ALMA，EVLA，CCAT，LMT）将在当前状态下大幅改善的几个领域。
2009-01-12 astro-ph.GA
Astro2020 Science White Paper: ISM and CGM in external galaxies
波长范围912- 2000 A（以下称为远紫外）提供了对星际介质（ISM）、环星系介质（CGM）和星系间介质（IGM）的吸收线的访问，这些吸收线的相位跨越宽范围的电离、密度、温度和分子气体分数。远紫外太空望远镜已经能够对银河系中的ISM进行详细的研究，为理解特别是通过凝结到尘埃颗粒上的元素耗尽，分子气体形成途径，电离过程和冲击动力学铺平了道路。一个有趣的前景是将同样水平的细节转置到外部星系的ISM中，特别是在贫金属星系中，ISM的化学成分，物理条件和拓扑结构（各相的排列）发生显着变化，对恒星形成特性和整个星系演化产生显着影响。为了避免目前在柱密度测定中的系统偏差，并检查ISM富集作为环境的函数，我们提倡一个多功能的远紫外空间任务，该任务能够观测到高达几百兆秒差距的星系中的单个O/B星或星团，光谱分辨率为R~10^{4-5}。这样的要求也使得有可能探测在不同红移处与星系CGM相交的多条类星体视线，从而有可能调和各种物理尺度和相位，并理解气体交换和流动对星系演化的作用。
2019-03-18 astro-ph.GA
ISM Masses and Star Formation at z = 1 to 6 ALMA Observations of Dust Continuum in 180 Galaxies in COSMOS
利用ALMA周期2观测的180个恒星形成星系的长波长尘埃辐射，研究了z = 1 ~ 6.4的ISM质量演化。ISM质量从z = 0到$\rm <z>$ = 1.15，再到$\rm <z>$ = 2.2和4.8，表现出强烈的增加，特别是在SF星系主序星（MS）以上的星系中。在$\rm <z>$ = 2.2和4.8处具有最高SFR的星系，其气体质量是银河系的100倍，气体质量分数达到50 - 80%，即气体质量是恒星质量的1 - 4 $\times$。对于完整的星系样本，我们发现一个单一的，非常简单的SF定律：$\rm SFR \propto M_{\rm ISM}^{0.9}$，即对ISM质量的“线性”依赖性--在MS上和MS上方。因此，MS上方的星系在类似于MS上的时间尺度上将其较大的ISM质量转换为恒星。在z $> 1$，整个恒星形成星系的$\sim$ 5 - 10 $\times$比低红移星系的气体耗尽时间（$\sim0.2$ Gyr）短。这些{ \bf较短的耗尽时间是由于不同的，占主导地位的模式SF在早期宇宙} -动态驱动的压缩，高色散气体运动和/或星系的相互作用。弥散的气体运动是非常高的气体吸积速率的自然结果，而气体吸积速率必须保持惊人的SF。
2016-03-01 astro-ph.GA
Disentangling the ISM phases of the dwarf galaxy NGC 4214 using [CII] SOFIA/GREAT observations
[CII] 158 μ m精细结构线是星际介质（ISM）中的主要冷却线之一，是恒星形成的重要示踪线。最近Herschel/HIFI和SOFIA/GREAT的速度分辨研究表明，[CII]线可以限制恒星形成区域中ISM相的性质。[CII]线作为恒星形成的示踪剂在低金属丰度环境中特别重要，因为存在大量的CO暗气体，CO排放很弱。附近的不规则矮星系NGC 4214提供了一个很好的机会来研究一个活跃的恒星形成ISM在低金属丰度。为了研究[CII]线的起源，我们分析了NGC 4214在不同演化阶段的三个不同区域的光谱分辨[CII]线轮廓，并结合辅助HI和CO数据。我们使用SOFIA/GREAT [CII] 158 μ m观测数据、THINGS的HI数据和HERACLES的CO（2-1）数据，将光谱分辨的[CII]谱线轮廓分解为与中性原子和分子气体相关的组分。我们使用这种分解来推断在不同ISM条件下由[CII]追踪的气体质量。平均在所有地区，我们将约46%的[CII]排放与HI排放相关联。然而，我们只能将总[CII]发射的约9%分配给冷中性介质（CNM）。我们发现，约79%的总分子氢质量是不跟踪CO排放。平均而言，CO-暗气体的分数占主导地位的分子气体质量预算。这一比例似乎取决于区域的演化阶段：在NGC 4214中覆盖超级星团的区域中最高，而在更紧凑，更富含金属的区域中较低。
2016-11-07 astro-ph.GA
The Host Galaxies of Gamma-Ray Bursts I: ISM Properties of Ten Nearby Long-Duration GRB Hosts
我们首次对附近（z < 1）长持续时间伽马射线暴（LGRB）宿主星系进行了大尺度观测，其中包括在凯克和麦哲伦观测到的8个静止坐标系光谱。随着两个主机星系的观测文献中，我们使用光发射线诊断，以确定金属丰度，电离参数，年轻的恒星星族年龄，和恒星形成率。我们比较的LGRB宿主环境的各种本地和中等红移星系的人口，以及最新的网格的恒星星族合成和光电离模型产生的Starburst 99/映射代码。通过这些比较，我们研究了GRB宿主星系是否与一般星系群的性质一致，因此它们是否可以用作恒星形成的可靠示踪剂。我们发现，LGRB宿主星系一般具有低金属丰度ISM环境的z ~ 1。我们的伽玛暴宿主的ISM属性，包括金属丰度，电离参数和年轻的恒星星族年龄，显着不同于一般的星系人口，附近的宽线Ic型超新星的宿主星系，和附近的贫金属星系。
2009-11-25 astro-ph.GA
ISM metallicity variations across spiral arms in disk galaxies: the impact of local enrichment and gas migration in the presence of radial metallicity gradient
ISM中的化学丰度变化提供了有关星系演化、恒星形成和富集历史的重要信息。最近对盘状星系的观测表明，如果ISM中出现大尺度的方位角金属丰度变化，它们与旋臂有关。在这项工作中，我们使用一组化学动力学模拟的银河系的螺旋星系，量化的影响，气体径向运动~（迁移）在预先存在的径向金属丰度梯度和本地ISM富集的平均ISM金属丰度在螺旋臂附近的全球和本地的变化。在所有的模型中，我们发现气体金属丰度\approx 0.04-0.06 dex在给定的银河系中心距离的分散。在大尺度上，我们观察到的螺旋状金属丰度模式的存在下，在ISM的径向金属丰度梯度的模型更突出。然而，在我们的模拟中，大规模ISM金属丰度分布的形态显着不同的螺旋臂结构中的恒星/气体成分，导致沿螺旋臂的正和负的剩余~（减去径向梯度后）金属丰度趋势。我们讨论了剩余的ISM金属丰度值与恒星形成率，气体运动学和偏移的螺旋臂的相关性，得出的结论是存在的径向金属丰度梯度是必不可少的方位角变化的金属丰度。与此同时，局部富集本身不太可能驱动整个螺旋的金属丰度的系统变化。
2022-09-29 astro-ph.GA
Gas in Galaxies
本章面向高年级本科生和初级研究生，系统介绍星系星际介质的主要成分、观测方法、结构特征及其在本地宇宙星系中的变化。
2025-04-10 astro-ph.GA
Evidence for mixing between ICM and stripped ISM by the analysis of the gas metallicity in the tails of jellyfish galaxies
流体动力学模拟表明，星系团中的冲压剥离促进了剥离后的星际介质（ISM）与周围介质的强相互作用，并有可能使团内介质（ICM）冷却成冷气体云.利用MUSE（GASP）巡天对三个水母星系的GAs剥离现象的MUSE观测，研究了其气体尾部恒星形成团的气体金属丰度。我们发现，剥离气体的氧丰度作为从母星系盘的距离的函数减少;所观察到的金属丰度分布表明，超过40%的最贫金属剥离云由冷却的ICM构成，在定性协议与模拟预测之间的混合富金属ISM和贫金属ICM。
2021-11-08 astro-ph.GA
MEGATRON: Disentangling Physical Processes and Observational Bias in the Multi-Phase ISM of High-Redshift Galaxies
University of Oxford（牛津大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；University College London（伦敦大学学院）；University of Bath（巴斯大学）；Institut d’Astrophysique de Paris, Sorbonne Universites, CNRS（巴黎天体物理研究所，索邦大学，法国国家科学研究中心）；Universite Claude Bernard Lyon 1, CRAL UMR5574, ENS de Lyon, CNRS（里昂第一大学，CRAL，里昂高等师范学校，法国国家科学研究中心）；Yonsei University（延世大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Universiteit Gent（根特大学）
MEGATRON研究通过高分辨率模拟揭示高红移星系ISM的物理特性，发现其密度高、金属含量低，并探讨了反馈机制对强线诊断图的影响。
2026-02-20 astro-ph.GA
Simulations of black hole fueling in isolated and merging galaxies with an explicit, multiphase ISM
我们研究气体流入到超大质量黑洞使用流体力学模拟孤立星系和理想化的星系合并与明确的，多相的星际介质（ISM）。我们的模拟使用最近发展的ISM和恒星演化模型称为恒星和多相气体在GaLaxiEs（SMUGGLE）。我们实现了一种新的超拉格朗日细化方案，增加了气体质量的分辨率在紧邻的黑洞（BH），以准确地解决气体吸积。在我们的模拟中，我们不包括黑洞反馈。我们发现，复杂和动荡的性质的SMUGGLE ISM导致高度可变的BH吸积。在SMUGGLE中BH的增长收敛于气体质量分辨率$\lesssim3\times10^3{\rm M_\odot}$。我们表明，低分辨率模拟结合超拉格朗日细化方案能够产生中心气体动力学和BH吸积率非常相似的均匀高分辨率模拟。我们进一步探索BH燃料模拟星系合并。星系之间的相互作用导致气体流入星系中心，并导致恒星的形成。黑洞附近的峰值气体密度增加了几个数量级，导致吸积增强。我们的结果支持星系合并可以触发活动星系核活动的想法，虽然瞬时吸积率强烈依赖于本地ISM。我们还表明，由SMUGGLE模型预测的BH燃料的合并引起的增强的水平是小得多的预测相比，通过模拟使用有效的状态方程模型的ISM。
2022-03-28 astro-ph.GA
ISM masses and the star formation law at Z = 1 to 6 // ALMA observations of dust continuum in 145 galaxies in the COSMOS survey field
利用ALMA周期2对145个恒星形成星系的长波长尘埃辐射观测，研究了恒星形成ISM的演化。我们还发展了尘埃连续体作为星际介质（ISM）质量定量探测的物理基础和经验定标（72个低z和z ~ 2星系）。恒星形成率（SFR）最高的星系在<z>= 2.2和4.4时，气体质量高达银河系的100倍，气体质量分数达到50 - 80%，即气体质量是恒星质量的1 - 4倍。我们发现了一个单一的高z恒星形成定律：SFR = 35 M_mol ^0.89 x（1+z）_{z=2}^0.95 x（sSFR）_{MS}^0.23 \msun yr^-1 --与ISM质量近似线性相关，并且在较高的红移下，单位气体质量的恒星形成效率增加。主序星（MS）上方的星系具有更大的气体质量，但将其ISM转化为恒星的时间尺度仅略短于MS上的星系-因此这些“星爆”很大程度上是气体质量大幅增加的结果，而不是提高了将气体转化为恒星的效率。在z $> 1$，整个恒星形成星系的人口有$\sim$ 2 - 5倍短的气体耗尽时间比低z星系。这些较短的耗尽时间表明早期宇宙中恒星形成的不同模式-最有可能是由压缩，高分散气体运动动态驱动-这是高气体吸积率的自然结果。
2016-04-25 astro-ph.GA
AGN feedback in isolated galaxies with a SMUGGLE multiphase ISM
本文利用 SMUGGLE 模型和高分辨率模拟研究孤立星系中 AGN 反馈的影响，发现其效果取决于 AGN 与恒星反馈的相对强度及气体盘几何结构，并揭示了外流以热弥散气体为主的特征。
2024-02-23 astro-ph.GA
The Interstellar Medium and Star Formation in Dwarf Galaxies
本文简要回顾了我们对矮星系中与恒星形成活动相关的星际介质（ISM）性质的了解。在这些物体中，ISM的主要阶段是什么？这些相的性质如何依赖于星系的性质？我们对它们的冷气含量及其与恒星形成活动的联系了解多少？在这些星系中，恒星的形成过程是否不同？恒星形成反馈在矮星系中是如何运作的？FUSE、Spitzer、Herschel和Fermi等天基设施以及SOFIA和ALMA等天文台提供的观测数据使我们能够在理解这些问题方面取得重大进展。
2018-10-12 astro-ph.GA
ISM enrichment and local pollution in dwarf galaxies
金属在星爆中释放后的命运仍然不清楚。涉及到星际介质的哪些阶段，在哪个时间尺度上？在过去的几年里，越来越多的证据表明，与HII区域的电离气体相比，蓝致密矮（BCD）星系的中性相可能缺乏金属。这些结果对我们理解星系的化学演化具有重要意义。我们在这里审查的主要结果和主要警告的丰度测定从远紫外吸收线。我们还讨论了可能的情况下，关于旅程的金属进入星际介质，甚至他们的喷射从星系到星系际介质。
2010-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magnetic Fields on FIRE: Comparing B-fields in the multiphase ISM and CGM of Simulated L$_*$ Galaxies to Observations
磁场（$\textbf{B}$）和宇宙射线（CR）的物理学最近被纳入星系形成的模拟中。然而，这些成分如何影响星系演化仍然存在重大的不确定性。为了了解他们共同的观测示踪剂，我们分析了磁场在一组高分辨率，磁流体动力学，银河系的宇宙学模拟从火-2项目。我们比较模拟观测的磁场示踪剂的模拟和没有CR塞曼分裂和旋转/色散措施的观察。我们发现中性和电离星际介质（ISM）的模拟和观测之间的合理协议。我们发现，与CR模拟星系显示较弱的ISM $|\textbf{B}|$场平均相比，他们的磁场，只有同行。这是在弥漫的低密度内环星系介质（CGM）中CR效应的表现。我们发现，磁和宇宙射线的能量密度之间的均分可能是有效的，在大（$>$ 1千秒差距）规模的典型ISM密度银河道类星系，但不是在他们的晕。在ISM中，我们模拟的星系中的磁场遵循与气体密度的幂律标度。的缩放延伸到氢数密度$<$ 300厘米$^{-3}$，在观测导出的模型相反，但与观测测量一致。最后，我们生成的合成旋转测量（RM）配置文件的模拟星系的投影和比较CGM中的观测约束。虽然与上限一致，但需要改进的数据来检测10-200 kpc的预测CGM RM，并更好地约束理论预测。
2022-08-29 astro-ph.GA
The molecular diversity of the ISM in galaxies across cosmic time
Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）；ESO-Chile（欧洲南方天文台智利分部；马克斯·普朗克地外物理研究所）；MPIfR（马克斯·普朗克地外物理研究所）；MPIfR（加那利天体物理学研究所）；IAC（拉格朗日宇宙学实验室，巴黎天文台）；LUX, Observatoire de Paris（马克斯·普朗克射电天文研究所）；MPIA（西班牙国家天文台）；OAN-IGN（欧洲空间局天文研究联盟，太空望远镜科学研究所）；AURA for ESA, STScI（紫金山天文台）；PMO（马德里康普顿斯大学）；UCM
研究通过多物种、多过渡观测揭示星系中星际介质的分子多样性，以理解恒星形成和星系演化过程。
2025-12-15 astro-ph.GA
Interaction between the IGM and a dwarf galaxy
矮星系是宇宙中最常见的天体，被认为含有大量的暗物质。矮星系主要有三种形态：矮椭圆星系、矮椭球星系和矮不规则星系。矮不规则星系在矮星系演化中特别有趣，因为矮球状体的前身可能与它们非常相似。因此，应该观察到与矮不规则星中的气体损失有关的机制，即冲压压力剥离。在本文中，我们研究了矮星系的ISM与流动IGM之间的相互作用。我们推导出弱激波，等离子体激元的解决方案对应的后弓激波压力和分层ISM的压力之间的平衡（我们假设遵循固定分层的引力主导的暗物质晕）。我们比较我们的模型与以前发表的数值模拟和所观察到的形状的HI云周围的Ho II和飞马座矮不规则星系。我们表明，这样的比较提供了一个简单的方法来估计撞击流的马赫数。
2014-11-07 astro-ph.GA
Properties of the interstellar medium in star-forming galaxies at redshifts 2 < z < 5 from the VANDELS survey
星系内外的气体流动是理解星系演化的关键，因为它们在宇宙时间内调节着恒星的形成活动。我们研究了ISM运动学的330 CIII或HeII发射器，使用远紫外ISM吸收线检测VANDELS光谱。这些星系的恒星质量M $_\ast$范围很广，从$10^8$到$10^{11}$ M $_\odot$，SFR从1到500 M $_\odot$ /年，红移范围在2到5之间。我们发现，整体ISM速度v $_{ism}$是全球流出，与v $_{ism}$的-60 $\pm$ 10 km/s的低电离气体跟踪SiII 1260埃，CII 1334，SiII 1526，和Al II 1670，对于Al III 1854-1862和Si IV 1393-1402示踪的较高电离气体，v $_{ism}$分别为-160 $\pm$ 30和-170 $\pm$ 30 km/s。有趣的是，BPASS模型能够更好地再现SiIV双星周围的恒星连续体比其他恒星人口模板。对于单个星系，样品的$34\%$有一个积极的ISM速度位移，几乎是在较低的红移报告的分数的两倍。比较v $_{ism}$的宿主星系的属性，我们发现没有显着的相关性与M $_\ast$或SFR，只有一个轻微的显着依赖（在$\sim 2σ$）的形态相关的参数，略高的速度在星系较小的尺寸（探测的等效半径），较高的浓度，和较高的SFR表面密度。外流与加速的动量驱动风…
2022-08-28 astro-ph.GA
MOSDEF-3D: Keck/OSIRIS Maps of the Ionized ISM in $z \sim 2$ Galaxies
Department of Physics & Astronomy, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Kentucky（肯塔基大学物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of California Davis（加州大学戴维斯分校物理与天文学系）；Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校天文与天体物理学系）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Department of Physics & Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文学系）
利用Keck/OSIRIS观测，研究z≈2星系电离星际介质的物理条件，发现其偏离本地星形成区域但未显示中心活动星团的证据，揭示了这些星系高度星形成的特点。
2026-03-26 astro-ph.GA
Simulating Jellyfish Galaxies: A Case Study for a Gas-Rich Dwarf Galaxy
利用辐射流体动力学方法对富气矮星系和多相星际介质的形成进行了研究。我们发现，冲压压力剥离（RPS）ISM是在近尾流的分子团的主要来源在10千秒差距内从银道面，而在原位形成的主要渠道，致密气体在遥远的尾巴的气体丰富的星系。在近尾流中，只有20%的分子团起源于团内介质（ICM）;然而，在距离银河系中心$80\,{\rm kpc}$的团中，这一比例达到50%，因为RPS气体的冷却时间往往很短，这是由于ISM-ICM混合（$\lesssim$ 1 000万年）。尾区的恒星形成率为$0.001-0.01\,{\rm M_{\odot}\,yr^{-1}}$，大多数尾星都出生在距离银道面10 kpc以内的剥离尾流中。这些恒星在尾部产生明亮的H $α$斑点，而比$6\times10^{38}\,{\rm erg\,s^{-1}\,kpc^{-2}}$更暗的H $α$尾巴主要是通过碰撞辐射和混合加热形成的。我们还发现，剥离的尾巴有中间的X射线H $α$表面亮度比（1.5 $\lesssim F_{\rm X}/F_{\rm Hα}\lesssim$ 20），相比ISM（$\lesssim$ 1.5）或纯ICM（$\gg$ 20）。我们的研究结果表明，水母的功能出现时，ISM从富含气体的星系被剥离强大的冲压压力，与ICM混合，并加强了尾部的冷却。
2022-02-16 astro-ph.GA
First Characterization of the Neutral ISM in Two Local Volume Dwarf Galaxies
我们提供了附近的恒星形成矮星系UGC 11411和UGC 8245的第一张HI谱线图像，这是作为“大学班观测”计划的一部分与Karl G. Jansky甚大阵列（VLA）这些低分辨率的图像本地化HI气体，并揭示了每个系统的散装运动学。通过与HST宽带和地基Hα成像的比较，我们发现每个星系中正在进行的恒星形成都与HI质量表面密度最高的区域有关。UGC 8245的恒星形成率比UGC 11411低得多，它的内盘有非常高的表面亮度Hα发射，而HST追踪到的弥散的、表面亮度较低的星云气体远远超出了恒星盘。我们测量了每个星系的动力学质量，发现UGC 11411的晕比UGC 8245的晕质量大一个数量级以上，尽管它们的HI和恒星质量相似。我们发现UGC 8245与其他研究充分的低质量星系具有相似的物理性质，而UGC 11411则是暗物质占主导地位。这两个系统都有负的特殊速度，这与附近星系在高超星系纬度的相干流有关。
2017-10-02 astro-ph.GA
Modelling ultraviolet-line diagnostics of stars, the ionized and the neutral interstellar medium in star-forming galaxies
我们结合国家的最先进的模型生产的恒星辐射和其通过星际介质（ISM）的传输，调查紫外线诊断的恒星，电离和中性ISM在恒星形成的星系。首先，我们评估我们的恒星星族合成模型的可靠性拟合吸收线指数ISM自由紫外光谱的10个大麦哲伦星系团。在这样做的时候，我们发现，忽略随机抽样的恒星初始质量函数在这些年轻的（$\sim10$ -100百万年），低质量的集群影响可以忽略不计的紫外线为基础的年龄和金属丰度的估计，但可能会导致显着高估的恒星质量。然后，我们进行并开发了一个简单的方法，基于理想化的描述的ISM的主要特征，计算在物理上一致的方式星云发射和星际吸收的恒星形成星系的紫外光谱的综合影响。我们的模型考虑了辐射通过电离的内部和外部的短寿命恒星诞生云的中性信封，以及辐射转移通过弥漫的云间介质的传输。我们使用这种方法来探索恒星的纠缠签名，电离和中性ISM的恒星形成星系的紫外光谱。我们发现，除了一些显着的例外，大多数标准的紫外线指数定义的光谱中的ISM-免费的恒星星族容易受到显着的污染的ISM，这与金属丰度增加。我们还确定了几个星云发射和星际吸收功能，特别干净的示踪剂的ISM的不同阶段脱颖而出。
2017-09-14 astro-ph.GA
Determining the Timescale over Which Stellar Feedback Drives Turbulence in the ISM: A Study of four Nearby Dwarf Irregular Galaxies
恒星反馈是星系演化建模的基础，因为它驱动星系中的湍流和外流。理解所涉及的时间尺度对于限制恒星反馈对星际介质（ISM）的影响至关重要。我们分析了附近四个恒星形成矮星系（NGC 4068，NGC 4163，NGC 6789，UGC 9128）的原子和电离气体的空间分布和运动学，以确定恒星反馈驱动湍流的时间尺度。这四个星系都在5 Mpc范围内，并具有一系列的属性，包括目前的恒星形成率为0.0005至0.01 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，log（M $_*$ /M $_{\odot}$）在7.2和8.2之间，log（M $_{HI}$ /M $_\odot$）在7.2和8.3之间。他们的颜色星等图（CMD）派生的恒星形成的历史在过去的500万年进行了比较，其原子和电离气体的速度色散和HI能量表面密度作为湍流的指标。斯皮尔曼的等级相关系数被用来确定他们目前的湍流和他们过去的恒星形成活动在当地的规模（$\sim$ 400 pc）之间的任何相关性。最强的相关性发现之间的HI湍流措施和恒星形成率1亿至2亿年前。这表明在这个时间尺度上恒星形成活动和原子气体之间存在耦合。在500万年前到500万年前，电离气体速度色散和恒星形成活动之间没有很强的相关性，采样和分析是一个更大的项目的基础，旨在了解恒星反馈驱动湍流的时间尺度。
2022-01-18 astro-ph.GA
Shock-induced stripping of satellite ISM/CGM in IllustrisTNG clusters at $z\sim0$
利用IllustrisTNG模拟方法研究了星系团中星形成（SF）伴星系的大尺度激波与环星系介质（CGM）和星际介质（ISM）的相互作用。这些冲击通常是由合并和大规模的加积产生的。我们的目视检查表明，大约有一半的SF卫星在$z\leq0.11$的主机集群中遇到了冲击。卫星穿越激波阵面进入激波后区后，其上的冲压压力显著增加。CGM和ISM都可能受到条带化或压缩的严重影响。ISM的剥离对于具有$\log (M_{*}/M_{\odot})<10$的低质量星系尤其重要，甚至可以发生在星系团的外围。相比之下，不与冲击相互作用的卫星只在集群的内部区域失去ISM。ISM在穿过冲击波阵面后，大约有一半在0.6 Gyr内被剥离。我们的研究结果表明，激波诱导的剥离在猝灭星系团中的卫星星系中起着重要的作用。
2022-11-30 astro-ph.GA
The chemical evolution of local star forming galaxies: Radial profiles of ISM metallicity, gas mass, and stellar mass and constraints on galactic accretion and winds
本文利用一个假定星系风质量损失和吸积质量增加与恒星形成速率之比为常数的分析化学演化模型，研究了20个盘状星系的ISM和年轻恒星星族的径向平均金属丰度分布。基于这个模型，观测到的金属丰度及其梯度可以用恒星质量与ISM气体质量之比的径向平均分布来描述。观测到的和模型预测的金属丰度之间的比较被用来约束质量损失率通过星系风和吸积增益单位的恒星形成率。发现了三组星系：要么大部分是风，只有微弱的吸积，要么大部分是吸积，只有微弱的风，和星系的风大致平衡的吸积。这三组气体盘的性质是不同的。质量损失率和吸积增益率近似相等的星系具有低金属丰度，原子氢占主导地位的气体盘具有平坦的空间轮廓。另外两组的气体盘由分子氢主导，等照度半径为0.5至0.7，并显示出径向指数下降，这是平均陡峭的星系与小吸积率。吸积率（<1.0 x SFR）和外流率（<2.4 x SFR）相对较低。后者依赖于使用HII区强发射线对金属丰度测定的零点进行校准。
2015-03-05 astro-ph.GA
Pressure balance in the multiphase ISM of cosmologically simulated disk galaxies
压力平衡在星际介质（ISM）模型中起着核心作用，但在现实的多相ISM中是否以及如何实现压力平衡还没有很好的理解。我们解决这个问题，使用一组消防-2宇宙放大银河系质量盘星系，其中一个多相ISM是自洽的形状重力，冷却和恒星反馈的模拟。我们分析了重力如何决定垂直压力分布以及ISM总压力如何在不同的相和组分（热，分散/湍流和整体流）之间分配。我们表明，平均而言，并与以前更理想化的模拟一致，总ISM压力平衡的重量上覆气体。垂直压力平衡的偏差随着银河系中心半径的增加和平均尺度的减小而增加。不同的阶段是在粗略的总压平衡与彼此，但有很大的偏差，从热的压力平衡，由于在冷，暖阶段，这主导了总压附近的中平面的动力学支持。大流量（例如，流入和喷泉）在几个圆盘尺度高度处是重要的，而来自热气体的热压力在较大高度处占主导地位。总的来说，总的中面压力是很好的预测的磁盘气体的重量，我们表明，它也与恒星形成率表面密度（Sigma_SFR）的线性比例。这些结果支持了Kennicutt-Schmidt关系的出现是因为Sigma_SFR和气体表面密度（Sigma_g）通过ISM中平面压力连接。
2020-11-17 astro-ph.GA
Gas Stripping in Simulated Galaxies with a Multiphase ISM
通过团内介质（ICM）运动的星系团星系，预计将失去一些星际介质（ISM）通过ISM-ICM的相互作用。我们进行高分辨率（40 pc）的三维流体动力学模拟的星系进行冲压压力剥离，包括辐射冷却，以调查剥离的多相介质。的cluberous，多相ISM是自洽产生的列入辐射冷却，并跨越六个数量级的气体密度。我们发现，无论是否涉及冷却，损失的气体量都没有大的变化，尽管多相星系中的气体被剥离得更快，半径也更小。我们还看到剥离的磁盘形态的显着差异。这是因为多相介质自然地包括设置在较低密度区域内的高密度云。我们发现，低密度气体从星系的任何半径迅速剥离，然后高密度气体可以被烧蚀。如果高密度云幸存下来，通过与ICM的相互作用，它们失去了足够的角动量，向星系中心漂移，在那里它们不再被剥离。最后，我们发现低冲压压力值将气体压缩成高密度云，这可能会导致恒星形成增强，而高冲压压力会导致更少量的高密度气体。
2009-01-14 astro-ph.GA
The α-element enrichment of gas in distant galaxies
该研究首次约束了遥远星系中性星际介质中α元素增强随金属丰度的分布，发现质量较小星系在更低金属丰度处出现α元素拐点，并归因于其较低的恒星形成率，为理解遥远星系化学演化提供了重要线索。
2024-02-23 astro-ph.GA
A study of major mergers using a multi-phase ISM code
星系相互作用是星系团中的一种常见现象。特别是大合并是特别重要的，因为它们可以改变星系的形态类型。它们对星系的质量函数产生影响，并引发恒星形成-银河系物质循环的主要驱动力。因此，我们通过多阶段ISM代码对重大合并进行了研究。该代码基于TREE-SPH代码，结合粘性粒子方法，允许由多相ISM的属性控制恒星形成。这与通常实施的主要取决于气体密度的施密特定律相反。以前，这个代码被用于孤立的星系。由于我们的恒星形成配方并不局限于一种特殊类型的星系，因此将其应用于相互作用的星系也很有趣。我们的主要合并的研究包括相互作用系统的全球性质的研究，即恒星形成率和恒星形成效率，蒸发和冷凝率，以及不同的组件，即恒星，弥漫ISM和云的质量交换。研究这些性质可以深入了解各种物理过程之间的相互关系。结果表明，恒星的形成效率以及蒸发和凝结速率都受到相互作用的影响。
2009-08-21 astro-ph.GA
The ALPINE-CRISTAL-JWST Survey: Chemical Abundance Comparison Between the ISM and CGM of Main-Sequence Galaxies at z=4-6
Caltech/IPAC（加州理工学院/IPAC）；INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所-博洛尼亚天文与空间科学观测站）；Dipartimento di Fisica “Enrico Fermi”, Universitá di Pisa（比萨大学恩里科·费米物理系）；Scuola Internazionale Superiore Studi Avanzati (SISSA)（国际高等研究院）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)-Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Istituto di Radioastronomia dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (IRA-INAF)（意大利国家天体物理研究所射电天文研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文学系）
本研究利用JWST和ALMA观测，比较了z=4-6时期主序星系ISM与CGM的化学丰度，发现两者相似，但离子化水平差异和氮丰度不足提示金属混合机制。
2026-02-23 astro-ph.GA
ISM conditions in z~0.2 Lyman-Break Analogs
本文分析了在$z\sim 0.2$上用$Herschel$ /PACS获得的Lyman Break Analogs（LBA）的远红外（FIR）[CII]和[OI]精细结构线和连续谱观测结果，以及用IRAM Plateau de Bure干涉仪获得的CO（1-0）观测结果。这项工作的主要目的是确定典型的ISM属性的$z\sim 1-2$主序星（MS）星系，与恒星质量之间的$10^{9.5}$和$10^{11}$ $M_{\odot}$，这是目前不容易检测到的所有这些线，即使与ALMA和NOEMA。我们进行PDR建模和应用不同的红外诊断，以获得的FIR发射气体和尘埃的主要物理参数，我们比较派生ISM属性的MS上和以上的星系在不同的红移。我们发现，ISM性质的LBA是相当极端的（低气体温度，高密度和热压力）相对于那些发现在本地正常的螺旋和更活跃的本地星系。尽管LBA具有典型的恒星爆发的高比恒星形成率（sSFR），但它没有[CII]赤字。虽然LBAs位于本地MS之上，但我们发现它们的ISM特性与高红移MS星系的ISM特性更相似，而不是高于主序星的本地星系。这组数据是一个重要的参考规划未来的ALMA [CII]观测相对低质量的MS星系在宇宙恒星形成的高峰时期。
2017-06-13 astro-ph.GA
Unveiling the roles of thermal and nonthermal processes in the ISM & IGM structure formation and evolution of galaxies with SKAO
Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（伊朗基础科学研究所）；Xinjiang Astronomical Observatory, CAS（中国科学院新疆天文台）；National Radio Astronomy Observatory（美国国家射电天文台）；Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；University of Groningen（格罗宁根大学）；SKA Observatory（平方公里阵列望远镜观测站）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Hamburg（汉堡大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
本文通过模拟和先导观测，研究星际介质和星系际介质中的热与非热过程（如磁场和宇宙线）对星系演化的影响，并展示SKAO将如何追踪高红移星系中的这些过程。
2026-06-29 astro-ph.GA
Modeling the host galaxies of long-duration gamma-ray bursts
我们提出的第一个结果，我们的调查ISM环境的长持续时间GRB（LGRB）的宿主星系。我们应用一套新的恒星星族合成和光电离模型的新的，统一的，休息帧光学观测的8个LGRB主机星系范围从z = 0.01到z = 0.81。我们还比较了这些主机的各种本地和中等红移星系的人口。我们发现，LGRB宿主星系一般具有低金属丰度ISM环境。总的来说，我们的LGRB宿主的ISM特性使它们与一般星系群、附近Ic型超新星的宿主星系和附近的贫金属星系区分开来。通过这些比较，我们研究了LGRB宿主星系是否可以作为遥远星系中恒星形成的精确示踪剂。
2009-12-11 astro-ph.GA
The MOSDEF-LRIS Survey: Probing ISM/CGM Structure of Star-Forming Galaxies at z~2 Using Rest-UV Spectroscopy
恒星形成星系中星际和环星系介质（分别为ISM和CGM）中气体、金属和尘埃的复杂结构可以通过Ly $α$发射和吸收、低电离星际（LIS）金属吸收和尘埃红化E（B-V）探测。本文统计分析了$z\sim2.3$上157个恒星形成星系的Ly $α$等效宽度（EW $_{Lyα}$）、LIS等效宽度（EW $_{LIS}$）和E（B-V）之间的相互关系。从个人，深休息紫外光谱和光谱能量分布（SED）建模获得的测量，我们发现，最紧密的相关性之间存在EW $_{LIS}$和E（B-V），虽然所有三个参数之间的相关性是统计上显着的。这些结果表明尘埃和富含金属的HI气体之间存在直接联系，并且它们可能是共空间的。通过比较我们的结果与不同的ISM/CGM模型的预测，我们倾向于一个尘埃ISM/CGM模型，尘埃驻留在HI气体团簇和Ly $α$光子逃逸通过低HI覆盖分数/柱密度的团簇内介质。最后，我们调查的因素，可能有助于内在的散射在这项工作中研究的相关性，包括金属丰度，外流运动学，赖氨酸$α$生产效率，和狭缝损失。具体而言，我们发现证据表明，EW $_{Lyα}$和E（B-V）之间的关系分散反映了金属-HI覆盖分数比的变化作为金属丰度的函数，以及流出物对ISM/CGM孔隙度的影响。未来的模拟纳入恒星形成反馈和辐射转移的Ly $α$光子将提供关键的约束空间分布的中性氢气和尘埃的ISM/CGM结构。
2021-07-07 astro-ph.GA
The properties of the ISM in disc galaxies with stellar feedback
我们进行孤立的盘星系的计算，调查ISM的性质，分子云的性质，以及全球恒星形成率取决于恒星反馈的水平。我们采用一个简单的物理模型，其中包括银河系的潜力，一个标准的冷却和加热的ISM处方，和自引力的气体。恒星反馈是通过将能量注入致密的引力坍缩气体来实现的，但与施密特-肯尼库特关系无关。我们得到的气体的分数，填充因子为不同阶段的ISM在合理的年龄与观察。超新星被发现是至关重要的再现ISM的不同组成部分的标度高度，和速度分散。在模拟中形成的GMC显示与观察相似的质谱，其归一化取决于反馈水平。我们发现约40%的云表现出逆行旋转，由云-云碰撞引起。我们得到的恒星形成率是在良好的协议与观察到的施密特-Kennicutt关系，并不强烈依赖于我们假设的恒星形成效率，在很大程度上是自我调节的反馈。我们还调查的螺旋结构的影响，通过比较计算和没有螺旋组件的潜力。与螺旋势的主要区别在于，更多质量的GMC能够在螺旋臂中积累。因此，即使有恒星反馈，我们也能够重现大质量的GMC，以及在许多宏伟设计的星系中看到的马刺。螺旋势的存在对恒星形成率没有明显的影响，但可以通过形成长寿命的强束缚云来间接增加恒星形成率。
2011-07-01 astro-ph.GA
Evidence for low power radio jet-ISM interaction at 10 parsec in the dwarf AGN host NGC 4395
本研究在矮星系 NGC 4395 中发现了约 10 秒差距尺度的低功率射电喷流与星际介质相互作用的证据，通过多波段观测和光谱建模表明该过程可能抑制中心区域的恒星形成。
2023-11-14 astro-ph.GA
A unified model for age-velocity dispersion relations in Local Group galaxies: Disentangling ISM turbulence and latent dynamical heating
我们分析了从船底座（$M_{*} \sim 10^{6}$）到M31（$M_{*} \sim 10^{11}$）的八个本星系群星系中单个恒星的年龄-速度色散关系（AVR）。观测上，$σ$与恒星年龄的趋势可以被解释为GMC、棒/旋臂或合并的暗晕对恒星的动力加热;或者，恒星可能只是在高红移时从更湍流的ISM中诞生，并保持较大的速度色散直到今天-与最近的IFU研究一致。为了确定的主导机制，更好地了解不稳定性和反馈的影响，我们开发的模型的基础上观察到的SFH这些本星系群星系，以创建一个进化的形式主义，描述ISM速度色散由于星系的不断变化的气体分数。这些经验模型放宽了通常的假设，即恒星是从气体中诞生的，气体在所有红移处都有恒定的速度色散。只使用观测到的SFH作为输入，ISM速度色散和中平面散射模型适合观测到的AVR的低质量星系没有微调。高于$M_{vir} > 10^{11}$的更高质量星系需要来自潜在动力学加热过程（例如小合并）的更大贡献，超过ISM模型。使用SFH，我们还发现，超新星反馈似乎不是一个主导的驱动程序的气体速度色散相比，引力不稳定性-至少对于分散$σ\gtrsim 25$公里/秒。我们的研究结果共同指出，恒星出生时的速度色散接近气体在其形成时的速度色散，潜在的动态加热与星系质量相关的效率。这些半经验关系可能有助于限制反馈的效率及其对星系形成模拟中盘沉降物理的影响。
2017-10-03 astro-ph.GA
New ALMA constraints on the star-forming ISM at low metallicity: A 50 pc view of the blue compact dwarf galaxy SBS0335-052
低金属量星系的冷星际介质的性质并不为人所知，这是因为它们的辐射微弱且尺度极小。我们提出了深ALMA波段6（230 GHz）附近，低金属量（12 + log（O/H）= 7.25）的蓝色致密矮星系SBS 0335 -052的观测，在前所未有的分辨率为0.2角秒（52 pc）。未探测到12 CO J=2-1谱线，我们报告LCO（2-1）的3 σ上限为3.6x10^4 K km/s pc ^2。假设分子气体在给定的耗尽时间（范围为0.02 ~ 2 Gyr）内转化为恒星，我们发现CO转化为H2的转换因子α_CO的下限在10^2-10^4 Msun pc^-2（K km/s）^-1之间。在两个主要的超级星团上探测到并分辨出连续辐射。重新分析的红外无线电光谱能量分布表明，毫米通量不仅是自由的自由发射，但最有可能也与一个冷的尘埃成分与最亮的集群的位置相一致。根据标准的尘埃性质，我们估计它的质量高达10^5兆太阳。线和连续体的结果表明，存在一个大型的冷气藏看不见的CO，即使与ALMA。
2017-04-07 astro-ph.GA
Theoretical ISM pressure and electron density diagnostics for local and high-redshift galaxies
我们推导出新的自洽理论紫外，光学和红外诊断ISM压力和电子密度的电离星云的恒星形成星系。我们的UV诊断利用硅、碳、铝、氖和氮的相互组合、禁戒和共振线。我们还标定了氧、氩、氮和硫的光学和红外禁戒线。我们发现，线比作为ISM压力诊断依赖于气相金属丰度与剩余依赖于气体的电离参数。此外，传统的电子密度诊断[S Ⅱ] λ6731/[S Ⅱ] λ6717对气相金属丰度有很强的依赖性。我们展示了在我们的理论星云中，不同的电离区是如何产生不同的发射线比的。[S II]和[O II]的比率是在不同的区域产生的，除非已知电子温度是恒定的，否则不应互换使用来测量气体的电子密度。我们回顾了H II区域内观察到的温度和密度分布，并讨论了这些分布对测量气体电子密度的影响。许多H II区包含密度的径向变化。我们认为，ISM压力是一个更有意义的量来衡量在H II区或星系。管线比率的特定组合可以覆盖ISM压力的全部范围（4 < log（P/k）< 9）。随着H II区域通过下一代望远镜在越来越高的红移下得到解决，我们预计这些诊断对于了解从早期宇宙到现在的年轻热恒星周围的条件将非常重要。
2019-08-16 astro-ph.GA
AGN feedback in merging galaxies with a SMUGGLE multiphase ISM
University of Florida（佛罗里达大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Virginia Institute for Theoretical Astronomy, University of Virginia（弗吉尼亚大学理论天体物理研究所）；University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森尼天体物理中心）；University of Bologna（博洛尼亚大学）；INAF, Astrophysics and Space Science Observatory Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台与空间科学观测站）；University of California, Riverside（加州大学河滨分校）
本研究利用含SMUGGLE多相ISM模型的高分辨率流体模拟，探究不同类型并合星系中AGN反馈与并合动力学、黑洞活动、恒星形成的相互作用，所得结果对LISA事件率及高红移类星体增长研究有参考价值。
2025-11-17 astro-ph.GA
Dust depletion of metals from local to distant galaxies I: Peculiar nucleosynthesis effects and grain growth in the ISM
在星际介质（ISM）的可观测气相中，大部分金属都消失了，因为它们被合并到尘埃颗粒中，这种现象称为尘埃耗尽。ISM中的尘埃贫化研究对于研究金属和宇宙尘埃的起源和演化具有重要意义。在这里，我们的目标是表征从银河系到遥远星系的几种金属的尘埃耗尽。我们收集ISM金属柱密度的吸收线光谱在文献中，此外，我们确定了Ti和Ni柱密度的样品70阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）对类星体，观察UVES/VLT。利用ISM相对丰度估算了18种金属（C、P、O、Cl、Kr、S、Ge、Mg、Si、Cu、Co、Mn、Cr、Ni、Al、Ti、Zn和Fe）在不同环境（银河系、麦哲伦云（MC）、类星体和伽马射线暴方向的DLAs）下的贫化。我们观察到的每种金属的消耗和粉尘消耗的强度之间的线性关系，我们跟踪所观察到的[Zn/Fe]。在中性ISM的MC中，我们发现小的偏离线性观察到的过量的$α$ -元素Ti，Mg，S和Mn的丰度不足。如果我们假设在我们的样本中观测到的所有朝向MC的OB星都有一个$α$ -元素增强和Mn丰度不足，偏差就会消失。这可能意味着MC最近富含$α$ -元素，可能是由于最近爆发的恒星形成。从低金属量类星体-DLAs到银河系，所观察到的金属耗尽序列的强相关性表明，宇宙尘埃有一个共同的起源，独立于恒星形成的历史，这在这些不同的星系之间有很大的差异。这支持了ISM中晶粒生长作为粉尘产生的重要过程的重要性…
2022-10-03 astro-ph.GA
Jet-ISM Interaction in the Radio Galaxy 3C293: Jet-driven Shocks Heat ISM to Power X-ray and Molecular H2 emission
本文给出射电星系3C 293的70 ksChandra观测结果。这个星系属于分子氢发射星系（MOHEGs），它们从温暖的分子氢中发出非常明亮的辐射。在射电星系中，分子气体似乎是由喷流驱动的冲击加热的，但这种机制究竟是如何工作的仍然知之甚少。与钱德拉，我们观察到X射线发射的喷流在宿主星系和沿100千秒差距的射电喷流。我们模拟的X射线光谱的核，内部喷流，和X射线功能沿扩展的无线电喷流。核和内部喷流都显示出10^7 K激波加热气体的证据。喷流的动能足以加热宿主星系内的X射线发射气体。3C 293的热X射线和热H2光度相似，表明X射线热气体和热分子气体的质量相似。这与两种物质都来自多相、受冲击的星际介质（ISM）的图像是一致的。我们发现，射电大声的MOHEGs不是最亮的星系团（BCGs），如3C 293，通常具有LH 2/LX~1和MH 2/MX~1，而BCGs的MOHEGs具有LH 2/LX~0.01和MH 2/MX~0.01。BCG中质量更大、维里化程度更高的热大气层，使当前喷流-ISM相互作用产生的任何直接X射线辐射都消失了。另一方面，z=2的蛛网BCG中的LH 2/LX~1，它位于一个非维里化的原星团中，拥有一个强大的射电源。随着时间的推移，喷流-ISM相互作用可能有助于在BCGs和其他大质量椭圆星系中建立热大气。
2015-01-05 astro-ph.GA
The fate of the interstellar medium in early-type galaxies. III. The mechanism of ISM removal and quenching of star formation
本文通过CO和H I谱线观测测量早型星系冷星际介质的移除时标，发现冷ISM各成分以相似速率减少，排除了多种移除机制，并指出恒星形成淬灭不仅因气体减少，还因气体稳定化导致效率降低。
2024-03-26 astro-ph.GA
Gauging the mass of metals in the gas phase of galaxies from the Local Universe to the Epoch of Reionization
本研究提出利用[CII]发射线估算高红移星系星际介质金属质量的新方法，校准得到跨红移普适标度关系，发现高红移星系气相金属占比更高，且z≳5时多数金属被束缚在星系星际介质内。
2023-08-28 astro-ph.GA
The ALPINE-ALMA [CII] Survey: Unveiling the baryon evolution in the ISM of $z\sim5$ star-forming galaxies
本文利用化学演化模型分析ALPINE巡天中98个z~5恒星形成星系，发现头重初始质量函数模型可重现93%的星系气体与尘埃含量，显著优于Chabrier IMF的65%，并揭示II型超新星、尘埃增长及星系外流在早期宇宙重子演化中的关键作用。
2024-12-03 astro-ph.GA
The VANDELS survey: the role of ISM and galaxy physical properties on the escape of Lyα emission in z $\sim$ 3.5 star-forming galaxies
我们研究了VANDELS巡天中52个Lyα发射星系的物理性质，特别关注运动学和中性氢柱密度在Lyα光子逃逸和空间分布中的作用。对于这些星系，我们导出了不同的物理性质，并从运动学、EW、FWHM和空间扩展等方面描述了Lyα发射，进而估算了中性气体流出的速度。我们再现了Lyα EW与恒星质量、尘埃消光和UV \b{eta}斜率之间的一些众所周知的相关性，在这个意义上，发射线在质量较低、尘埃较少和较蓝的星系中显得更亮。我们没有发现与SED衍生的恒星形成率有任何相关性，但我们发现Lyα较亮的星系在UV和Lyα中都倾向于更紧凑。我们的数据揭示了Lyα速度和星际吸收线相对于系统红移的偏移之间的一个新的有趣的相关性，在这个意义上，具有较大的星际介质（ISM）流出速度的星系显示较小的Lyα速度位移。我们在壳模型场景中解释了这种关系，其中ISM的速度和HI柱密度共同决定了Lyα运动学。为了支持我们的解释，我们观察到具有高HI柱密度的星系具有更扩展的Lyα空间分布，这是散射增加的标志。然而，我们没有发现任何证据表明HI柱密度与星系的任何其他物理性质有关，尽管这可能部分是由于我们的样本范围有限。
2019-03-20 astro-ph.GA
The atomic multiphase interstellar medium of galaxies in the COLIBRE simulations
University of Vienna（维也纳大学）；Leiden University（莱顿大学）；Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；University of Durham（杜伦大学）；University of Hull（赫尔大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）
本研究分析COLIBRE模拟中星系的中性星际介质，发现多相结构依赖于金属丰度，且热压力对加权方案敏感，观测示踪剂偏向高压区域。
2026-09-11 astro-ph.GA
Rapid disc settling and the transition from bursty to steady star formation in Milky Way-mass galaxies
最近的观测和模拟表明，随着时间的推移，星系的性质发生了实质性的演变，其中旋转支撑和稳定的薄盘（就像在本地宇宙中经常观察到的那样）从星系中出现，这些星系是不规则的，不规则的，并具有爆发性的恒星形成率（SFR）。为了更好地了解本地盘星系的祖先，我们进行了分析的三个消防-2模拟星系的质量类似于银河系在红移z=0。我们发现，所有三个星系从爆发过渡到稳定的SFR在红移之间的z=0.5和z=0.8，这一转变与快速（<1 Gyr）的旋转支撑的星际介质（ISM）的出现，在稳定SFR的后期阶段，旋转能量占ISM中动能+热能的90%以上，大约是引力能的一半相比之下，在爆发性恒星形成的早期阶段，ISM具有准球状形态，其能量预算主要由准各向同性流，包括湍流和相干流入/流出。这一结果，即旋转的支持是次主导的早期，挑战了平衡盘模型的高红移类银河系星系的祖先的共同应用。我们进一步发现，旋转支持的ISM的形成与热能支持的内环星系介质（CGM）的形成是一致的。在此转变之前，内部CGM也受到湍流和相干流的支持，这表明在早期ISM和内部CGM之间没有明确的边界。
2022-03-08 astro-ph.GA
Unveiling The Physics of Star Formation and Feedback in Galaxies
最近的研究表明，反馈在宇宙中恒星形成速率演化中的重要性。然而，反馈的性质和物理学仍然是紧迫的问题。射电连续谱观测可以提供独特的尘埃不偏示踪剂的大质量恒星形成和星际介质（ISM），因此是理想的，以解决在星系中的恒星形成的规则。我们在邻近星系中的多频率和多分辨率射电巡天使我们能够追踪恒星形成的各个阶段，并解剖星系中的热和非热ISM。绘制宇宙射线电子能量指数和磁场强度，我们发现观测证据表明，大质量恒星的形成显着影响的能量平衡，通过注入和加速宇宙射线和放大的磁场。下一代恒星如何在这样一个磁化和湍流的ISM中形成，将在我们的“本星系团M33的EVLA云尺度调查”和即将到来的SKA调查中得到解决。
2016-04-19 astro-ph.GA
