Feedback-regulated star formation in molecular clouds and galactic discs
我们提出了一个反馈调节的星系盘中的恒星形成的双区理论，一贯连接的星系平均恒星形成法律与恒星形成过程中的巨大分子云（GMC）。我们关注的是气体表面密度σ_g>~100 Msun pc ^-2的星系。在我们的理论中，星系盘由嵌入体积填充ISM中的Toomre质量GMC组成。尘埃上的辐射压力分散了GMC，大多数超新星在充满体积的介质中爆炸。通过平衡超新星反馈的动量输入与盘气体的引力重量，导出了星系平均的恒星形成定律。这一恒星形成规律与CO转换因子连续依赖于σ_g的观测结果是一致的。我们认为，星系平均恒星形成效率每自由降落时间，_ff ^gal，只是一个弱的功能的GMC转换成恒星的气体的效率。这是可能的，因为恒星形成的速率限制步骤是GMC形成的速率：对于GMC中恒星形成的高效率，Toomre Q参数获得略高于1的值，因此GMC形成速率与星系平均恒星形成定律一致。我们将我们的结果与其他理论的顺磁调节恒星形成，并讨论我们的模型的预测。使用汇编的数据从文献中，我们表明，银河系平均恒星形成效率每自由降落时间是非普遍的，并随着气体分数的增加，我们的模型预测。我们还预测，光盘气体质量的分数在绑定GMC的GMC恒星形成效率的值的增加而减少。这是定性一致的平滑分子气体分布推断在本地超亮红外星系和小质量分数在巨大的团块在高红移星系。
2013-05-15 astro-ph.CO
Modeling Formation of Globular Clusters: Beacons of Galactic Star Formation
星系形成的现代流体动力学模拟能够准确地预测早期星系中巨大分子云聚集的速率和位置。这些星云中可能存在质量和大小与真正的球状星团相当的星团。我描述了当前国家的最先进的模拟，旨在了解集群质量函数和金属丰度分布的起源。球状星团系统的金属丰度双峰性是星系中冷气体的等级形成和逐渐减少的自然结果。球状星团的形成在红移z>3时最为显著，此时大质量星团可能贡献了所有星系恒星形成的20%。
2010-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the fluctuating Ultra-violet background using the Hubble Frontier Fields
近年来，在z >= 6的高红移处发现的莱曼破裂星系数量的增加，为详细了解早期星系形成物理学提供了可能性。特别是，这些星系的紫外线光度函数（UV LF）的暗端斜率（α）是一个潜在的探针的反馈效应，抑制恒星形成的低质量晕。在这项工作中，我们提出了一个概念验证的计算约束波动的UV背景在再电离过程中约束α在不同体积的宇宙。由于不规则的再电离，不同的体积将经历不同的光加热量，这将导致测量的α散射。我们的方法是基于一个简单的模型的UV LF，这是一个缩放版本的晕质量函数结合在星系光度的指数抑制在暗端，因为UV反馈。虽然目前的数据不足以限制不同领域的α，但我们预计，在不久的将来，詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）对六个哈勃前沿领域的观测将为我们的概念提供理想的测试。
2018-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star formation in a galactic outflow
最近的观测揭示了大规模的星系分子外流，可能具有形成恒星所需的物理条件（高气体密度）。事实上，最近的几个模型预测，这种大规模的星系外流可能会点燃外流本身的恒星形成。这种恒星以高径向速度形成的恒星形成模式可能有助于星系的形态演化，有助于星系球状组成部分的大小和速度分散的演化，并有助于高速恒星的数量，甚至可以逃离星系。这样的恒星形成可以提供环星系和星系际介质的就地化学富集（通过大轨道上年轻恒星的超新星爆炸），一些模型还预测它可能对遥远星系中观察到的全球恒星形成率有很大贡献。虽然有观测证据表明恒星形成是由流出或喷流进入其宿主星系引发的，作为气体压缩的结果，但仍然缺少星系流出内恒星形成的证据。在这里，我们报告新的光谱观测，明确揭示恒星形成发生在星系外流的红移为0.0448。推测流出区的恒星形成速率大于15 Msun/yr。恒星的形成也可能发生在其他星系的外流中，但可能由于缺乏足够的诊断而被以前的观测所错过。
2017-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The numerical frontier of the high-redshift Universe
第一批恒星被认为是在大爆炸后数亿年在所谓的暗物质微晕中形成的，质量约为10^6太阳质量。它们的辐射第一次照亮了宇宙，而结束它们短暂生命的超新星爆炸则用第一重元素丰富了星系际介质。在它们反馈的影响下，第一批星系聚集成质量约为10^8太阳质量的晕，并孕育了第一批富含金属的恒星星族。本文综述了自世纪之交以来在高红移恒星和星系形成研究领域取得的理论进展，重点是数值模拟。这些已经成为理解早期宇宙结构形成所带来的多尺度、多物理问题的首选方法。在第一部分的审查，我专注于形成的第一批恒星在minihalos -特别是后崩溃阶段，磁盘碎片，原恒星演化和辐射反馈变得重要。我还讨论了其他物理过程的影响，如磁场和流速。在评论的第二部分中，我总结了第一批恒星产生的各种反馈机制，然后讨论了第一批星系以及在其中运行的各种物理过程。
2015-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Star Formation Efficiency During Reionization as Inferred from the Hubble Frontier Fields
本研究利用哈勃前沿场的透镜化紫外光度函数数据，结合半经验模型约束再电离时期恒星形成效率，验证了模型与现有再电离观测的一致性，并发现高红移JWST观测结果与哈勃数据的红移演化规律存在显著偏离。
2023-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass Modeling of Frontier Fields Cluster MACS J1149.5+2223 Using Strong and Weak Lensing
利用超深哈勃前沿场成像数据和来自HST棱镜和VLT/MUSE光谱数据的光谱红移，提出了MACS J1149.5+2223的引力透镜模型。我们使用38个多重图像（13个来源）和608个弱透镜星系，以及包含超新星Refsdal的星系中31个恒星形成区域的100个多重图像来创建总质量图。我们发现很好的协议与一系列最近的模型在HST的视野。我们提出了一个映射的投影恒星质量的总质量（$f_{\star}$）的比例，并发现该集群的恒星质量分数的峰值上的主要BCG。平均半径为0.3兆秒差距内，我们得到一个值$\langle f_{\star} \rangle = 0.012^{+0.004}_{-0.003}$，与其他最近的结果，这个比率在集群环境中一致，虽然有一个大的全球性的错误（高达$δf_{\star} = 0.005$），主要是由于IMF的选择。我们比较的$f_{\star}$和恒星形成效率的措施，这个集群的其他哈勃前沿领域集群的研究文献中，发现MACS 1149有一个更高的恒星质量分数比这些其他集群，但恒星形成效率典型的大规模集群。
2018-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early Science with the Large Millimeter Telescope: Detection of dust emission in multiple images of a normal galaxy at $z>4$ lensed by a Frontier Fields cluster
我们直接检测尘埃排放在光学检测，多重成像星系透镜的前沿领域集群MACSJ0717.5+3745。我们用大毫米望远镜上的AzTEC相机在1.1毫米处探测到同一星系的两幅图像，在对应的识别中没有任何模糊。这个星系，MACS 071_Az9，在z>4和强透镜模型（mu=7.5）允许我们计算的内在红外光度为9.7e10 Lsun和一个模糊的恒星形成率为14.6 +/- 4.5 Msun/年。紫外线的未遮蔽恒星形成率仅为4.1 +/- 0.3 Msun/yr，这意味着总的恒星形成率（18.7 +/- 4.5 Msun/yr）由遮蔽部分主导（75-80%）。MACS 0717_Az9的恒星质量只有6.9e9Msun，是少数几个z>4的星系之一。这个星系位于估计的恒星形成序列在这个时代。然而，它并不依赖于本地星暴星系的尘埃遮蔽关系（IRX-beta），而是与小麦哲伦云（SMC）衰减定律相一致。这个显著的低质量星系显示出低金属含量和高尘埃含量的迹象，可能会挑战我们对早期宇宙尘埃产生的看法。
2017-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
3D spectroscopic study of galactic rings: formation and kinematics
在这篇评论中，我们考虑各种环结构中观察到的星系。环的形成和演化是银河系形态研究中的一个有趣问题。它们与星系演化和动力学的基本方面有关，如星系中暗物质的性质和分布，星系相互作用和星系内部亚结构的长期演化。由于来自棒状图案的引力力矩，星系环的一个重要部分形成于盘中。与这种内部驱动的起源相反，极环星系的现象与星系间的相互作用和合并过程密切相关。一种罕见的碰撞环揭示了在与伴星强烈正面碰撞后在恒星和气体盘中触发的密度波。本文简要回顾了不同起源环中气体运动学的研究现状。我们强调，与法布里-珀罗干涉仪获得的电离气体的速度场提供了一个非常重要的信息，这些研究。
2009-08-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Reservoir of Ionized Gas in the Galactic Halo to Sustain Star Formation in the Milky Way
如果没有新的气体来源，我们的银河系将通过恒星的形成耗尽其气体供应。在高速下观测到的电离气体云可能是这种气体的储存库，但它们的距离是将它们置于星系晕并揭示其作用的关键。我们使用哈勃太空望远镜盲目地寻找银河系恒星前景中的电离高速云（iHVC）。我们发现，90 < |v_LSR| < 170 km/s的iHVC在太阳的一个银河系半径内，有足够的质量来维持恒星的形成，而|v_LSR| >170 km/s的iHVC在更大的距离。这些可能是下一波下落物质。
2011-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Thermal instabilities in cooling galactic coronae: fuelling star formation in galactic discs
我们调查的手段，冷气体可以吸积到银河系质量星系从一个热的气体日冕，使用一个新的平滑粒子流体动力学代码，“SPHS”。我们发现，在许多经典的SPH模拟在文献中看到的“冷块”不存在于我们的SPHS模拟。相反，冷气体从晕中沿着细丝凝结，细丝形成于超新星驱动的气泡的交叉点，这些气泡来自恒星形成的早期阶段。这种正反馈将冷气体直接输送到星系盘，进一步推动恒星的形成。在SPH和SPHS模拟中得到的星系在形态、气相图和恒星含量上有很大的不同。我们发现，经典的SPH冷团是由于冷气体无法在热晕中混合而引起的数值热不稳定性。SPHS中混合的改进处理抑制了这种不稳定性，导致显著不同的物理结果。在我们最高分辨率的SPHS模拟中，我们发现冷丝分裂成形成恒星的束缚团块。与周围的气体相比，细丝的密度是10-100倍，这表明碎片是由密度过大驱动的物理非线性不稳定性造成的。这种盘状星系生长的“分裂细丝”模式对星系形成有着重要的意义，特别是恒星形成在将冷气体带入盘状星系中的作用。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic Archaeology: Tracing the Milky Way's Formation and Evolution through Stellar Populations
本文阐述银河系考古学如何利用恒星的分布、运动学、化学与年龄信息，结合光谱和测光数据识别恒星族群，以揭示银河系各结构的形成演化历史。
2023-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The discovery of lensed radio and X-ray sources behind the Frontier Fields cluster MACS J0717.5+3745 with the JVLA and Chandra
我们报告的高分辨率JVLA和钱德拉观测的HST前沿星系团MACS J0717.5+3745。MACS J0717.5+3745提供了任何已知星团中最大的连续放大区域，使其成为寻找透镜射电和X射线源的有希望的目标。利用高分辨率1.0-6.5 GHz JVLA成像，在A和B配置下，我们在HST成像覆盖的区域内探测到总共51个紧凑的射电源。在这个样本中，我们发现7个放大因子大于$2$的透镜源。这些来源都没有被确定为多重透镜。根据射电光度，这些来源中的大多数可能是恒星形成的星系，恒星形成率为10-50 M $_\odot$ yr $^{-1}$，位于$1 \lesssim z \lesssim 2$。两个透镜射电源也在星团的钱德拉图像中被检测到。这两个源很可能是活动星系核，因为它们的$2-10$ keV X射线光度是$\sim 10^{43-44}$ erg s $^{-1}$。从推导出的射电光度函数，我们发现的证据，在$0.6<z<2.0$的射电源的数量密度增加，相比，一个$z < 0.3$样本。我们的观测结果表明，透镜星系团的深射电成像可以用来研究恒星形成星系，恒星形成率低至$\sim10$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，在宇宙恒星形成历史的高峰期。
2016-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stochastic Evolution of Galactic Star Formation with Halo Coupling, AGN Quenching and Hopf Bifurcation Dynamics
Govt. PG College, Dhaliara（政府PG学院，达利亚拉）；Lovely Professional University（美丽专业大学）
本文提出基于随机非线性振荡器的银河演化模型，通过霍普夫分岔和噪声诱导机制解释恒星形成与AGN淬灭的动态过程。
2026-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Neutral hydrogen lensing simulations in the Hubble Frontier Fields
本研究针对中性氢21厘米发射线微弱、难以探测高红移源的问题，开发光线追踪代码模拟哈勃前沿场星系团的透镜化HI图像，识别出高红移高HI质量放大目标，证实MeerKAT可短时间探测且质量约束精度较好。
2024-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The AGORA High-resolution Galaxy Simulations Comparison Project. X: Formation and Evolution of Galaxies at the High-redshift Frontier
Seoul National University（首尔大学）；Lund University（隆德大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）
本文通过高分辨率模拟研究高红移星系形成，评估不同代码的收敛性与可重复性，发现反馈机制对高红移星系性质敏感，部分大质量暗物质晕能再现观测结果，但高红移处预测不足。
2026-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
C II radiative cooling of the Galactic diffuse interstellar medium: Insight about the star formation in Damped Lyman-alpha systems
远红外[C II] 158微米精细结构转变被认为是星际介质中的主要冷却剂。因此，在热稳态的假设下，它可以用来推断局部以及高红移系统中的加热速率，进而推断恒星形成速率。在这项工作中，银河系星际介质的无线电和紫外线观测被用来了解C II是否确实是一个很好的恒星形成率的示踪剂。对于银河系高纬度视线的样本，温度的直接测量表明C II存在于弥漫的星际气体的冷相和暖相。即使在银河系的高纬度，冷气体部分（约占总中性气体柱密度的10 - 50%）也不可忽略。结果表明，正确估计的恒星形成率，C II冷却在这两个阶段，因此应该考虑。简单的假设，即[C II]线只起源于冷相或暖相，分别大大低估或高估了恒星形成率。这些结果是特别重要的背景下，阻尼莱曼α系统，一个类似的方法是经常被用来估计恒星形成率。在这种情况下，如果所考虑的气体温度没有独立的约束，那么导出的恒星形成率可能是不可靠的。
2016-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the global star formation relation: An HCO+ (3-2) mapping study of Red MSX sources in the Bolocam Galactic Plane Survey
本文分析了星系团和邻近星系中恒星形成率（SFR）与致密气体质量的关系。用测辐射热光度作为SFR的量度，用HCO+（3-2）分子线光度作为稠密气体质量的量度，我们发现SFR与M_{dense}近似成线性关系。这类似于使用HCN（1-0）作为致密气体示踪剂导出的已发表结果。HCO+（3-2）和HCN（1-0）具有相似的激发条件。我们的工作包括Bolocam银河平面巡天和Red MSX巡天中的16个星系团，文献中的27个水脉泽源，以及前面提到的HCN（1-0）数据。我们的研究结果同意定性与最近的理论模型的预测状态的性质的关系应取决于如何示踪剂的临界密度比较与气体的平均密度。
2011-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Active Galactic Nuclei - the Physics of Individual Sources and the Cosmic History of Formation and Evolution
本文对活动星系核的天体物理作了简要的评述。在对活动星系核的研究动机作了一般性的介绍之后，我们讨论了我们目前对中心引擎内部工作的理解，最有可能的是吸积质量在100万到100亿太阳质量之间的黑洞。我们强调最近的结果有关的射流（准直流出）的活动星系核来自X射线观测（钱德拉）的千帕尺度的射流和伽马射线观测的活动星系核（费米，切伦科夫望远镜）与射流密切对准的视线（耀变体），并讨论这些意见的解释。随后，我们总结了我们对活动星系核形成和演化的宇宙历史的认识。最后，我们描述了即将到来的观测机会。
2013-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
The small and the beautiful: How the star formation law affects galactic disk structure
我们在使用Nyx代码对孤立盘星系进行的AMR模拟中研究了不同分析参数化和拟合函数对局部恒星形成率的影响。这样的参数化表示的恒星形成效率作为当地的湍流马赫数和维里参数的函数。采用自适应精细大涡模拟的方法，我们能够评估这些物理参数的数值未解决的湍流能量与网格尺度。我们认为单一和多自由落体变体的恒星形成法律提出的Padoan和Nordlund，Hennebelle和Chabrier，和Krumholz和McKee，总结和测试最近由Federrath和Klessence的数值模拟。我们发现，全球恒星形成率和本地恒星形成率与气体柱密度之间的关系是符合观测约束的所有多自由落体模型的恒星形成。然而，一些模型的校准或单一的自由落体时间尺度过时，导致过度cluerous盘，不类似于所观察到的螺旋结构。
2015-08-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Frontiers in Nuclear Astrophysics
在不同的宇宙场景的核合成进行审查，与所涉及的基本概念的摘要，然后讨论在每种情况下的现状。我们回顾了早期宇宙的物理学，质子中子比的影响，在观测到的氦丰度，反应网络，形成元素铍，非均匀大爆炸模型，和大爆炸核合成宇宙学模型的约束。注意的是在恒星中的元素生产，连同pp链的细节，pp反应，$^3$他的形成和破坏，电子捕获的$^7$ Be，$^8$ B形成的重要性和它与太阳中微子的关系，以及中微子振荡。大质量恒星的核合成也进行了综述，重点是CNO循环和它的热伴星循环，rp过程，三重$α$捕获，红巨星和AGB星。碳、氖、氧和硅的恒星燃烧在单独的一节中提出，以及缓慢和快速的核子捕获过程，以及由于电子引起的介质修改对密核反应的重要性。讨论了超新星、X射线爆发和坍缩超新星等激变事件中的核合成、中微子的作用、超新星的放射性和光变曲线以及中子星的结构和状态方程。最后对宇宙射线的元素组成作了简要的评述。
2016-05-04 astro-ph.CO astro-ph.SR nucl-ex
Magnetically elevated accretion disks in active galactic nuclei: broad emission line regions and associated star formation
我们建议，吸积盘燃料的活动星系核的支持垂直对重力的强大的环形（$ϕ-$方向）磁场，自然发展的结果，吸积盘发电机。磁压将携带$R$吸积流的大部分气体提升到大高度$z > 0.1 R$和低密度，同时在赤道周围留下一个包含大部分质量的薄致密层--但贡献很少的吸积。我们表明，这样的磁盘模型自然会导致形成一个广泛的发射线区域，通过热不稳定性。外推到更大的半径，我们表明，当地的引力不稳定性和相关的恒星形成强烈抑制AGN的标准磁盘模型相比，虽然在赤道区的恒星形成预测足够高的质量供应率。因此，这类新的吸积盘模型似乎能够解决活动星系核燃料理论中两个长期存在的难题：宽发射线区域的形成和抑制碎裂，以抑制所需的吸积速率。我们表明，在银河系中心形成的恒星盘几百万年前可能是由于磁吸积事件在$> 0.1$的爱丁顿极限。
2016-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
