Challenging shock models with SOFIA OH observations in the high-mass star-forming region Cepheus A
OH是H2O化学中的关键分子，是探测物理条件的宝贵工具，也是冷却激波区的重要贡献者。OH参与能量从原恒星向周围ISM的重新分配。我们的目的是评估的OH排放的仙王座A大规模的恒星形成区域的起源，并限制在发射气体中占主导地位的物理条件。因此，我们希望探索大质量恒星形成过程中的工作过程。我们目前的光谱分辨观测OH对仙王座A的流出与伟大的光谱仪机载SOFIA望远镜。在1834.7 GHz、1837.8 GHz和2514.3 GHz（163.4、163.1和119.2微米）处观察到三个三重峰，角分辨率分别为16.3”、16.3”和11.9”。我们在同一位置给出了CO（16-15）谱。我们比较了在红移机翼的冲击模型的综合强度。在发射中检测到163微米附近的两个三重态，其中混合超精细结构未被解析。它们的轮廓和CO的轮廓可以通过2个或3个高斯的组合来拟合。观察到的119.2微米三重态在吸收中可见，因为其混合超精细结构未被解析，但具有三个视线分量和与其他谱线一致的蓝移发射翼。OH线翼与CO线翼相似，表明它们来自同一个激波结构。在这个共同起源假设下，只有当我们考虑到四个激波结构被捕获在我们的光束中时，观测结果才落在模型预测的范围内，并且在我们的模型的使用范围内。我们的比较表明，观测可能是一致的J型模型拟合nH > 1 e5 cm-3，v > 20 km/s，填充因子约为1。这样高的密度通常出现在与大质…
2015-09-28 astro-ph.GA
The Chandra X-ray view of the power sources in Cepheus A
大质量恒星形成区仙王座A的中心部分包含几个无线电源，表明存在多个外流现象，但尚未确定单个外流的驱动源。我们提出了一个高分辨率的钱德拉观测这一地区，显示存在明亮的X射线源，与活跃的前主序星一致，而强烈的吸收阻碍了检测不太明亮的物体。在仙王座A东西部H_2发射区连线上发现了一个新的源。该源可以是HH 168的驱动源。我们提出了一个方案有关的观察到的X射线和无线电发射。
2009-09-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
The $\textit{Gaia}$ view of the Cepheus flare
基于 Gaia EDR3 数据，对仙王座耀斑恒星形成区进行主序前恒星普查，识别新成员，揭示三维结构与运动学，证实传播式恒星形成，并发现新的移动星群。
2021-05-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
6.7GHz methanol maser variability in Cepheus A
6.7用托伦32米射电望远镜观测了仙王座A恒星形成区的2.5GHz甲醇脉泽辐射。我们发现同步和同步相关的变化的流量密度的两个蓝移和一个红移脉泽功能约30%的1340天我们的观察。其中两个功能表现出高幅度的通量密度变化的周期为84-87天，在过去的290天的监测间隔。我们还报道了在整个爆发过程中完全覆盖的两个不同红移速度的发射耀斑。这些耀斑事件持续了510-670 d，并呈现出非常快的线性上升和缓慢的指数下降，这可能是由种子通量密度的变化引起的。两个最强特征的通量密度在22年左右的时间尺度上下降了2-5倍，而其他特征在此期间没有明显变化，但在<5年的时间尺度上表现出较强的变率。
2014-01-29 astro-ph.GA
The $\textit{Gaia}$ view of the Cepheus OB2 association
OB星协是最明亮恒星的诞生地，是了解大质量恒星形成及其对环境影响的关键对象。这项工作的目的是探索仙王座OB 2协会的结构和运动学，并描述该地区恒星形成的历史-特别是仙王座OB 2周围的仙王座气泡的作用。利用\gaia \DR 3资料，研究了该区域年轻恒星的空间分布、年龄分布和运动学特征。我们选择的候选前主序星在$M_\mathrm{G}$与\gbp $-$ \grp \颜色星等图，并使用聚类算法，我们确定了13个恒星群属于Cep OB 2。四个由1000万至1300万年前的低质量和中等质量恒星组成的恒星群位于气泡的内部，是星协Cep OB 2a中最古老的子系统的一部分。在外围发现了较年轻的群体。切向速度表明，外围的一些星系团诞生于恒星形成云的膨胀系统中，而其他星系团则是由于其母云与膨胀的气泡碰撞而形成的。
2023-01-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiple generation star formation in Cepheus Flare
本研究利用Gaia DR3数据将ASCC 127成员星扩展至3,971颗并划分为五个子群，揭示了Cepheus Flare区域四次序贯恒星形成事件及大质量恒星反馈对星际介质的影响。
2025-05-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
SPYGLASS. V. Spatially and Temporally Structured Star-Forming Environments in the Cepheus-Hercules Complex
本文首次对500 pc内最大的恒星群体Cep-Her复合体进行结构和动力学研究，揭示其由三个年轻星协和一个年老星团组成，并发现顺序恒星形成证据及多起源恒星弥散模式。
2024-06-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Extremely broad radio recombination maser lines toward the high-velocity ionized jet in Cepheus A HW2
我们提出的H40 a，H34 a和H31 a无线电复合线（RRL）在毫米波长朝向高速，电离喷流在仙王座A HW 2恒星形成区域的第一次检测。从我们的单碟和干涉观测，我们发现，测得的RRL显示非常广泛的非对称线轮廓与零强度线宽~1100公里-1。从线宽，我们估计的终极速度的离子化气体在喷流的>500公里-1，从HW 2无线电喷流的自行获得的一致。H40 a、H34 a和H31 a谱线的总积分谱线-连续谱线通量比分别为43、229和280 kms-1，明显偏离LTE预测。这些比率是非常相似的观察到的RRL脉泽对MWC 349 A，这表明RRL的强度对HW 2的脉泽发射的影响。我们对RRL的辐射转移模拟表明，它们的非对称轮廓可以用半孔径角为18 °的双圆锥射电喷流产生的脉泽发射来解释，电子密度分布随r^（-2.11）变化，湍流和膨胀风速为60和500 km/s。
2011-03-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel Gould Belt Survey Observations of Dense Cores in the Cepheus Flare Clouds
我们提出了赫歇尔SPIRE和PACS地图的仙王座耀斑云L1157，L1172，L1228，L1241和L1251，观察附近的恒星形成分子云的赫歇尔古尔德带调查（HGBS）。通过对SPIRE和PACS资料的修正黑体拟合，确定了典型云柱密度为0.5-1.0 $\times$ 10 $^{21}$ cm $^{-2}$，典型云柱温度为14-15 K。使用getsources识别算法，我们从SPIRE和PACS数据中提取了160-500 $μ$ m处的832个密集核。从质量与尺寸图的位置来看，我们认为303个是候选星前核，其中178个是“健壮的”星前核。从一个独立的提取源在70 $μ$米，我们认为25的832个致密的核心是原恒星。背景柱密度的分布与候选星前核在2-4 $\times$ × 10 $^{21}$ cm $^{-2}$处的峰值一致。仙王座中大约一半的星前核心可能是由于预期在“跨临界”线质量的细丝内发生的广泛碎裂而形成的。从所有五个仙王座云得出的对数正态稳健星前核心质量函数（CMF）峰值为0.56 M $_{\odot}$，宽度为$\sim$ 0.5 dex，与天鹰座的CMF相似。事实上，仙王座的聚合CMF的宽度类似于恒星系统的初始质量函数（IMF）。CMF宽度在不同的云和IMF系统的相似性表明一个共同的，可能是动荡的起源播种的波动演变成星前核心和恒星。
2020-10-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Searching for the main powering outflow objects in Cepheus A East
我们目前的（亚）毫米线和连续观测的镶嵌模式的大质量恒星形成区仙王座A东与亚毫米阵列（SMA）。我们的镶嵌图覆盖了大约3 $'$ $\times$ 12 $'$的总面积，集中在HW 2/3区域。这是第一次，这项观测研究包括一个高角分辨率（$\sim$ 3 $''$）与一个大规模的仙王座A东映射。我们报道了与该区域存在的多个东西向明亮的H $_2$凝聚相关的致密和高速的$^{12}$ CO（2-1）发射。在HW 2/3的东部和西部发现了蓝移和红移的气体排放。观测结果表明，存在多个大规模的东西向外流，这些外流似乎是由与年轻恒星HW 2，HW 3c和HW 3d相关的射电源在较小尺度上提供动力的。部分数据的运动学研究表明，由HW 2提供动力的分子外流是随着时间的推移，最近报道。我们的数据揭示了五个周期性的物质喷射，大约每隔10个$^\circ$在天空平面上投影。最近的喷射似乎是朝着天空的平面移动。猎户座BN/KL或DR 21中发生的高能爆炸事件不能解释这里发现的多次喷射的运动学和动力学时间。连续谱观测只揭示了一个与HW 2/3区有关的强毫米波源。高角分辨率的观测使我们能够解决这个扩展的尘埃物体在只有两个紧凑的来源（空间大小约300 AU）与HW 2和HW 3C。最后，明亮的光学/X射线天体HH 168 -GDD 37可能是由与HW 3c流出有关的强烈冲击产生的。
2013-05-17 astro-ph.GA
Gas infall via accretion disk feeding Cepheus A HW2
本研究通过Jansky甚大阵的厘米波热氨观测，解析了Cepheus A中HW2周围的吸积盘及其运动学，证实大质量年轻恒星仍可通过吸积盘高效吸积物质，完善了恒星形成理论。
2025-02-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The JCMT Gould Belt Survey: First results from SCUBA-2 observations of the Cepheus Flare Region
我们目前的观测仙王座耀斑获得的詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜（JCMT）古尔德带遗产调查（GBLS）与SCUBA-2仪器的一部分。我们制作了SCUBA-2发现的源目录，并将其分为无星核心和原恒星。我们确定质量和密度为我们的每一个来源，使用源温度确定的赫歇尔古尔德带调查。我们比较了L1147/58、L1172/74、L1251和L1228四种不同分子云中无星核的性质。我们发现，每个区域的核心质量函数通常表现出比Salpeter行为浅。我们发现L1147/58和L1228的无星核与II类原恒星的比例很高，而L1251和L1174的比例很低，这与后者是目前恒星形成的更活跃的地区相一致，而前者的恒星形成不太活跃。我们确定，如果建模为热支持的Bonnor-Ebert球，我们的核心大多数有稳定的配置访问他们。我们估计我们的核心使用档案$^{13}$ CO速度色散测量的外部压力，发现我们的核心通常是压力限制，而不是重力约束。我们对我们的核心进行维里分析，发现它们通常不能单独由内部热能来支撑，主要是由于测得的外部压力。这表明，在仙王座耀斑的无星核心的内部支持的主导模式是非热运动或内部磁场。
2016-10-12 astro-ph.GA
Complex organic molecules and cosmic ray ionisation rate towards the massive protostar Cepheus A HW2
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理学研究所）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
研究宇宙射线对复杂有机分子形成的影响，通过高灵敏度光谱观测Cepheus A HW2，发现电离率增强，验证了宇宙射线在高质星形成环境中的作用。
2026-05-07 astro-ph.GA
Gamma-Rays from Star Forming Activity Appear to Outshine Misaligned Active Galactic Nuclei
总的河外$γ$ -射线通量提供了一个强大的探针的起源和演变的最高能量的过程在我们的宇宙。这种发射的一个重要组成部分是各向同性$γ$射线背景（IGRB），由目前的实验无法单独解决的来源。先前的研究已经确定IGRB可以由失调的活动星系核（mAGN）或恒星形成星系（SFG）主导。然而，这些分析是有限的，因为它们利用了二元源分类，并且一次只检查一个源类。我们进行了第一次联合似然分析，同时相关的$γ$射线光度的河外天体与恒星形成和mAGN活动。结果表明，在1GeV能量下，SFG产生的$^{+33}_{-20}$占IGRB总量的48%，在10 GeV能量下，产生的$^{+40}_{-23}$占IGRB总量的56%. mAGN的贡献更不确定，但也可能很重要。未来量化邻近星系的无线电和红外特性的工作可以显着改善这些限制。
2021-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic rays across the star-forming galaxy sequence. II: Stability limits and the onset of cosmic ray-driven outflows
宇宙射线（CR）是一种从恒星形成星系盘中发射冷物质风的合理机制。然而，对于哪种类型的星系可能拥有CR驱动的风，或者这些风在调节星系的恒星形成率方面可能扮演什么角色，还没有达成共识。使用在本系列的前一篇论文中开发的强子CRs的传输和损失的详细处理，在这里，我们开发了一个半分析模型，使我们能够评估使用CRs从星系盘发射冷风的可行性。特别是，我们确定了临界CR通量-和相应的恒星形成率表面密度-在给定的星系内的流体静力平衡被排除，因为CR驱动器的气体在风中或以其他方式使其不稳定。我们发现，对于恒星形成的星系与较低的气体表面密度典型的银河系和当地的矮星，这个CR稳定性曲线的轨迹巡逻的高边观察到的星系分布在Kennicutt-Schmidt参数空间的恒星形成率与气体表面密度。然而，强子损失使得CR无法在表面密度更高的星系中驱动风。我们的研究结果表明，像银河系这样的静止的，低表面密度的星系处于不稳定的尖端，这样ISM参数的微小变化可以导致发射CR驱动的外流，我们建议，因此，CR反馈设置了最现代星系的恒星形成效率的最终限制。
2020-06-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring the physics behind the non-thermal emission from star-forming galaxies detected in gamma rays
恒星形成星系（SFG）发射从无线电到伽马射线的非热辐射。我们的目标是调查的主要机制，全球CR运输和冷却的SFG。它们在塑造非热光度和SFR之间关系方面的贡献方式可以揭示它们的本质。我们开发了一个模型来计算SFG的CR人口，考虑到他们的生产，运输和冷却。该模型仅通过全球星系属性参数化，并描述了无线电和伽马射线的非热发射。我们专注于银河风的扩散和平流运输的作用，无论是由湍流或热不稳定性。我们比较模型预测的意见，我们编译一套均匀的光度在这些无线电波段，并更新那些可用的伽马射线。我们的模型再现合理以及所观察到的伽马射线或1.4 GHz的无线电光度和SFR之间的关系，假设一个单一的幂律缩放的磁场与后者的指数β =0.3，风吹在阿尔芬速度或典型的星爆风速。对于> 30 Mo/年，CR逃逸可忽略不计。一个恒定的电离分数的星际介质未能再现150兆赫的无线电光度在整个SFR范围。我们的研究结果加强了这样一种想法，即具有高SFR的星系是CR量热计，并且驱动质子逃逸的主要机制是扩散，而电子逃逸也通过风平流进行。他们还建议，这些风应该是CR或热驱动在低和中等SFR，分别。我们的研究结果在全球范围内支持磁流体动力学湍流是负责的SFR上的磁场强度的依赖性和电离分数是强烈不利的，在整个SFR范围内是恒定的。
2021-09-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic-Ray Transport in Simulations of Star-forming Galactic Disks
宇宙线在星系尺度上的输运依赖于磁化的多相星际介质（ISM）的详细性质。在这项工作中，我们后处理的高分辨率TIGRESS磁流体动力学模拟建模一个本地星系盘补丁与宇宙射线传输的两个时刻的流体算法。我们考虑了各种处方的宇宙射线，从一个简单的纯扩散形式主义与恒定的散射系数，以物理动机的模型，其中的散射系数是由流驱动的阿尔文波激发和阻尼介导的本地气体属性之间的临界平衡。我们分别集中在宇宙射线的动能为$\sim 1$ GeV（高能）和$\sim 30$ ~MeV（低能），分别重要的ISM动力学和化学。我们发现，同时考虑平流，流，和扩散的宇宙射线是至关重要的正确建模他们的运输。平流在高速、低密度、热相中占主导地位，而扩散和流动在较高密度、较冷的相中更重要。我们的物理模型表明，宇宙射线传输没有单一的扩散系数：散射系数的变化由四个或更多的数量级，最大密度$n_\mathrm{H} \sim 0.01\, \mathrm{cm}^{-3}$。阿尔芬波的离子中性阻尼导致了强烈的扩散，并在ISM的大部分质量内产生了几乎均匀的宇宙线压力。然而，宇宙射线被周围低密度、高电离气体的较高散射率捕获在圆盘中平面附近。高能宇宙射线的传输不同于低能宇宙射线，后者的有效扩散较小，能量损失较大。
2021-08-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Assessing the signatures imprinted by star-forming galaxies in the cosmic $γ$-ray background
近年来，在本宇宙中的恒星形成星系（SFG）中，包括M82、NGC 253、Arp 220和M33，都探测到了$γ$射线辐射。这种辐射的大部分被认为是强子起源，来自宇宙射线（CR）与其宿主星系的星际介质的相互作用。遥远的SFG在$γ$射线中也可能是明亮的。虽然它们作为点源是不可分辨的，但遥远的未分辨SFG群对河外$γ$射线背景（EGB）贡献了$γ$射线。尽管\textit{Fermi} -LAT $γ$射线空间望远镜在十多年的运行中收集了大量高质量的全天空EGB数据，但SFG对EGB的确切贡献仍然没有得到解决。在这项研究中，我们模拟的$γ$ -射线发射SFG人口，并表明，这种发射的特点是只有少数的物理动机的参数。我们进一步表明，源人口将在EGB中留下各向异性的签名，这可以用来产生有关的基本属性，动力学和富CR的SFG的演化信息。
2021-07-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The cosmic ray ionisation and $γ$-ray budgets of star-forming galaxies
恒星形成星系中的宇宙射线是弥漫的$γ$射线发射和气体电离的主要来源，气体屏蔽得太深，光子无法穿透。虽然产生$γ$射线和电离的宇宙射线具有不同的能量，但它们是由相同的恒星形成驱动源产生的，因此星系的恒星形成率，$γ$射线光度和电离率都应该是相关的。在本文中，我们使用最新的横截面数据来确定这种关系，发现宇宙射线在一个星系的恒星形成率$\dot{M}_*$和气体耗尽时间$t_\mathrm{dep}$产生一个最大的初级电离率$ζ\approx 1\times 10^{-16} (t_\mathrm{dep}/\mbox{Gyr})^{-1}$ s $^{-1}$和最大的$γ$ -射线光度$L_γ\approx 4\times 10^{39} (\dot{M}_*/\mathrm{M}_\odot\mbox{ yr}^{-1})$ erg s $^{-1}$在0.1 - 100 GeV带。这些预算意味着，在银河系分子云中测量的电离率包括一个显着的贡献，从当地的来源，提高他们以上的银河系的平均值，或CR驱动的电离在银河系中的增强源不直接与恒星形成。我们的研究结果还意味着，在星暴系统的电离率只有适度增强相比，在银河系。最后，我们指出，测量$γ$ -射线光度可以用来限制星系电离预算的星暴星系，几乎没有系统的不确定性的宇宙射线加速的细节。
2023-02-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Comparative study of gamma-ray emission from molecular clouds and star-forming galaxies
不同尺度的恒星形成区域，例如我们银河系中的巨大分子云和恒星形成星系，都会发出GeV的伽马射线。这些被认为是起源于宇宙射线（CR）核与星际介质的强子相互作用。最近的研究表明，恒星形成星系的伽玛射线光度（$L_γ$）与它们的恒星形成率（SFR）有很好的相关性。我们研究了古尔德带8个银河系分子云的\textsl{Fermi}数据，发现分子云不遵循恒星形成星系的$L_γ-{\rm SFR}$相关性。我们还比较了伽马射线光度，SFR，和气体质量的分子云和恒星形成星系的标度关系。使用多变量回归分析，我们发现不同的依赖性的伽马射线发射的SFR或质量的分子云和恒星形成的星系。这表明，不同的机制可能控制这两种类型的源中伽马射线的产生。具体来说，对质量的强烈依赖支持分子云的伽马射线发射主要来自于{ \em \textup{passive} }与弥漫星系CR的相互作用，而对SFR的强烈依赖支持恒星形成星系的伽马射线发射来自于由本地{ \em \textup{active} }源加速的CR。
2018-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-Ray Emission from Star-Forming Galaxies - Signatures of Cosmic Rays and Magnetic Fields
星系中磁场的演化是天体物理学中的一个未解问题。在邻近星系中，远红外-射电相关性表明了磁场和恒星形成之间的耦合。这种相关性来自于宇宙射线电子在星际磁场中的同步辐射。然而，随着星际辐射场（ISRF）的增加，逆康普顿散射成为宇宙线电子的主要能量损失机制，具有典型的发射频率在X射线制度。ISRF一方面取决于恒星形成速率，在星暴星系中变得更强，另一方面由于宇宙微波背景的演化，随红移而增加。利用星系的恒星形成率模型、ISRF和宇宙射线谱，我们可以计算由逆康普顿辐射产生的预期X射线光度。除了具有活动星系核的星系外，对X射线光度的主要贡献来自于X射线双星。我们估计这一贡献的分析模型，以及与观测关系，并比较它的纯逆康普顿光度。利用钱德拉深空巡天和ALMA远红外观测的数据，我们确定了宇宙射线能量的上限。假设星系中的磁能与宇宙射线的能量密度均分，我们得到了磁场强度的上限。我们的结果表明，年轻星系的平均磁能是相似的一个在本地星系。这表明银河系磁场的早期产生，这与当前的发电机演化模型相一致。
2014-04-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic rays across the star-forming galaxy sequence. I: Cosmic ray pressures and calorimetry
在银河系中，宇宙射线（CR）在星际介质中具有重要的动力学作用，有助于流体静力平衡，并可能有助于调节恒星的形成。然而，我们对CRs在气体含量或恒星形成率与银河系显着不同的星系中的重要性知之甚少。在这里，我们构建自洽模型强子CR运输，损失，并作为星系属性的函数的压力平衡的贡献，涵盖了广泛的参数范围从矮星极端的星爆。虽然CR的能量密度从$\sim 1$ eV cm $^{-3}$增加到$\sim 1$ keV cm $^{-3}$的范围内，从亚银河系矮星明亮的星爆，强烈的强子损失使CR越来越不重要的动态恒星形成率表面密度的增加。在类似银河系的系统中，CR压力通常与银河系中平面的湍流气体和磁压力相当，但在密集的恒星爆发中，CR压力与气体压力的比率下降到$\sim 10^{-3}$。在这个极限下，镓也变得越来越CR量热和伽马射线亮。在固定的星系属性的量热的程度是敏感的CR运输的假设模型，特别是CRs花费的时间与中性ISM相互作用，在那里他们经历了强大的流损失。我们还发现，在某些制度的参数空间流体静力平衡盘不存在，并在本系列的第二篇论文中，我们使用这一结果来推导出一个临界表面在平面上的恒星形成的表面密度和气体的表面密度超过CR可能会驱动大规模的星系风。
2021-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
3D mapping of young stars in the solar neighbourhood with Gaia DR2
我们研究的三维排列的年轻恒星在太阳附近使用第二次发布的盖亚任务（盖亚DR 2），我们提供了一个新的，原始的视图的空间配置的恒星形成区域内500 pc从太阳。通过高斯滤波器对恒星分布进行平滑处理，构造了早型恒星（主序上星，UMS）和主序前星（PMS）源的三维密度图。PMS和UMS样品是通过测光和天体测量标准的组合选择的。分析的副产品是三维G波段消光图，我们使用它来纠正消光和变红的颜色星等图。两张密度图都显示了三个突出的结构，天蝎座-半人马座，猎户座和船帆座。PMS地图显示了过多的低质量恒星形成区，如金牛座，英仙座，仙王座，仙后座和蝎虎座，这些在UMS地图中不太明显，因为缺乏大量明亮的早期类型恒星。我们报告发现一个新的候选疏散星团朝向$l, b \sim 218.5^{\circ}, -2^{\circ}$，这可能与猎户座恒星形成复合体。我们估计PMS样本的年龄，我们研究PMS恒星的分布作为其年龄的函数。我们发现，年轻的恒星聚集在密集，紧凑的团块中，并被较老的源所包围，其分布反而更加分散。我们发现的最年轻的群体主要位于天蝎座-半人马座，猎户座，船帆座和金牛座。仙王座、仙后座和蛇蝎座则进化得更多，数量更少。最后，我们发现，三维密度图显示没有证据的环状结构的存在，通常被称为古尔德带。
2018-11-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Distances and Kinematics of Gould Belt Star-Forming Regions with Gaia DR2 results
我们提出了一个分析的天体测量结果，从盖亚第二次数据发布（DR 2）的年轻恒星天体（YSO）在恒星形成区域有关的古尔德带。这些区域是巴纳德59、狼疮1至4、变色龙I和II、$ε$ -变色龙、仙王座耀斑、IC 5146和南冕。每个区域到YSO的平均距离与先前的估计一致，尽管最终误差得到了显着改善。到恒星形成区的平均距离被用来拟合一个大小为$(358\pm7)\times(316\pm13)\times(70\pm4)$ pc的椭球，中心位于$(X_0,Y_0,Z_0)=(-82\pm15, 39\pm7, -25\pm4)$ pc，与最近确定的古尔德带参数一致。平均自行结合径向速度从文献中获得的三维运动的恒星形成区域，这是符合古尔德带的一般扩展。我们估计，这种膨胀发生在$2.5\pm0.1$公里的速度$^{-1}$。这是首次利用YSO运动研究古尔德带的运动学。作为一个有趣的附带结果，我们还发现了具有巨大奇特速度的恒星。
2018-10-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
North Polar Spur: gaseous plume(s) from star-forming regions at $\sim$3-5 kpc from Galactic Center?
该研究提出北极spur（NPS）及相关结构由银河系中心3-5 kpc环切线处恒星形成区（SFRs）的富金属气体羽流形成，其弯曲形态源于羽流与环境气体角速度差异，临时轨迹模型与观测形态相似。
2024-10-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ionization of HeII in star-forming galaxies by X-rays from cluster winds and superbubbles
在恒星形成星系中的HeII星云发射源的性质仍然存在争议，各种类型的天体都被考虑过，包括沃尔夫-拉叶星，X射线双星和第三星族星。现代X射线观测显示，在恒星形成的星系中到处都有热气体。我们使用碰撞电离等离子体代码来计算特定的HeII电离热气体产生的通量，并表明，如果它的温度不是太高（小于2.5 MK），那么所观察到的软扩散X射线辐射水平可以解释HeII电离星系。为了从物理上理解这一结果，我们提出了一个模型，该模型将星系团风和热超级气泡的流体动力学与星系中年轻大质量星系团的观测种群相结合。我们发现，在低金属丰度星系，热气体的温度较低，HeII电离光子的生产率较高相比，高金属丰度星系。原因是在低金属量星系中，大质量恒星的恒星风较慢，在周围介质中输入的机械能较少。此外，我们表明，星系中年龄高达10-20万年的星团合奏可以产生足够的软X射线，以诱导星云HeII辐射。我们讨论的模板低金属丰度星系I ZW 18的观测，并建议在这个星系的HeII星云是由一个热的超级气泡。最后，欣赏恒星反馈的复杂性，我们认为，软X射线从热超级气泡的HeII电离通量在低金属丰度恒星形成星系的主要来源之一。
2022-03-09 astro-ph.GA
Cosmic ray calorimetry in star-forming galaxy populations and implications for their contribution to the extra-galactic $γ$-ray background
该研究通过一维数值模拟，自洽处理恒星形成星系外流中的宇宙线输运，揭示宇宙线驱动外流如何削弱其量热能力，从而影响它们对河外γ射线背景的贡献。
2023-08-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Observations of the Large Magellanic Cloud with Fermi
背景：大麦云云（LMC）是迄今为止唯一一个在高能伽马射线中被探测到的正常外部星系。高能伽马射线追踪粒子加速过程和伽马射线观测允许研究加速的性质和地点。目的：通过对大麦哲伦星云γ射线观测资料的分析，揭示大麦哲伦星云中宇宙射线的分布和来源。研究方法：我们分析了11个月的连续巡天观测获得的大面积望远镜搭载费米伽马射线太空望远镜和比较它的示踪剂的星际介质和模型的伽马射线源在LMC。结果：LMC在33 sigma显著性下被检测到。LMC的积分>100 MeV光子通量为（2.6 +/- 0.2）* 10^-7 ph/cm 2/s，对应的能通量为（1.6 +/- 0.1）* 10^-10 erg/cm 2/s，系统不确定度约为16%。分析显示，除了在银河系北部发现的较暗的发射区域外，剑鱼座30大质量恒星形成区是大麦哲伦星系中伽马射线发射的明亮来源。大麦哲伦星系的伽马射线辐射与气体密度的相关性很小，而与大质量恒星形成区的示踪物相关。伽马射线发射到恒星形成区域的紧密限制表明宇宙射线质子扩散长度相对较短。结论：宇宙射线密度和大质量恒星示踪剂之间的密切相关性支持了这样一种观点，即宇宙射线在大质量恒星形成区被加速，这是由于大质量恒星的恒星风和超新星爆炸输入到星际介质中的大量动能的结果。
2010-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
High-energy particles and radiation in star-forming regions
非热粒子和高能辐射可以在恒星形成区域的动力学过程中发挥作用，并为恒星结构和组成的多波长观测图像提供重要的组成部分。在大质量恒星和OB星协组成的致密星团中，强大的恒星风和超新星是高能粒子加速的有利场所，也是非热辐射和中微子的来源。也就是说，年轻的大质量星团很可能是PeV（拍电子伏特）体系宇宙射线（CR）的来源。它们也可能是宇宙射线组成的原因，例如，22 Ne/20 Ne异常同位素比值。有效的粒子加速可以伴随着系统中涨落磁场的超绝热放大，通过CR驱动的不稳定性将风和超新星的部分动能转换为磁能。在源附近的逃逸和CR传播受到非线性CR反馈的影响。这些效应在产生高能中微子和伽马射线的星暴星系中很重要。本文简要回顾了年轻恒星星族星形成区高能粒子加速及其辐射的理论模型和观测数据。
2020-10-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
The trigonometric parallax of IRAS 23385+6053 and physical properties of molecular clouds based on the VLBI astrometry
Graduate School of Science and Engineering, Kagoshima University（鹿儿岛大学理工学研究科）；Curatorial division, Nagoya City Science Museum（名古屋市科学馆策展部）；Department of Physics, Graduate School of Science, Nagoya University（名古屋大学理学研究科物理学科）；National Astronomical Research Institute of Thailand (Public Organization)（泰国国家天文研究所）；Mizusawa VLBI Observatory, National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台水泽VLBI观测站）；Astrobiology Center（天体生物学中心）；National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), National Institutes of Natural Sciences (NINS)（日本国立天文台（NAOJ），国立自然科学研究院（NINS））
通过VLBI观测确定IRAS 23385+6053的三角视差及分子云物理性质，发现其距离约为先前研究的一半，分子云在天鹅座和仙后座区域延伸约2kpc。
2026-03-06 astro-ph.GA
The soft and hard X-rays thermal emission from star cluster winds with a supernova explosion
巨大的年轻星团包含数十或数百颗大质量恒星，它们以风和超新星爆炸的形式注入机械能，产生外流，膨胀到周围的介质中，使其受到冲击，并形成称为超级气泡的结构。受冲击材料的区域可以具有超过10 $^6$ K的温度，并且主要发射热X射线（软和硬）。这种X射线辐射强烈地受到热传导作用的影响，以及大质量恒星注入的物质的金属含量。我们提出了三维数值模拟探索这两种效果，恒星风和超新星爆炸的金属丰度，以及热传导。
2015-04-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the origin of cosmic-ray ionisation in star-forming regions
在过去几年里，一个特别令人兴奋的领域是对宇宙射线与星际物质相互作用的研究。为了使恒星形成，气体和尘埃需要足够冷，以使重力克服热压，电离分数必须足够低，以使气体和银河系磁场之间能够实现实质性的解耦。当可见光的消光达到3-4个数量级时，来自星际辐射场的紫外光子通量就会完全熄灭，因此唯一的电离和加热源就是低能宇宙射线。我们将简要地集中在银河系和本地起源的宇宙射线和他们的影响，中等电离。
2023-03-10 astro-ph.GA
Cosmological simulations of galaxy formation with cosmic rays
我们研究宇宙射线的动力学影响的星系形成的宇宙学模拟使用自适应网格细化模拟的$10^{12}$太阳质量晕。与以前的工作一致，仅使用我们的标准热能反馈模型的运行会导致大量的球体和不切实际的峰值旋转曲线。然而，添加一个简单的双流体模型的宇宙射线大大改变了形成盘的形态。我们包括一个各向同性的扩散项和一个源项与恒星形成由于（未解决的）超新星驱动的冲击。在很宽的扩散系数范围内，CR产生薄的、扩展的盘，具有明显更真实的（尽管仍然不是平坦的）旋转曲线。我们发现，CR的扩散是这一过程的关键，因为它们逃脱了密集的恒星形成的团块，并在更弥漫的ISM内驱动外流。
2014-12-01 astro-ph.GA
Impact of low-energy cosmic rays on star formation
近年来，在确定宇宙射线在恒星形成环境中的作用方面取得了令人兴奋的进展。从无线电到红外波长的观测和理论建模表明，低能宇宙射线（<1 TeV）在塑造星际介质的化学丰富性方面发挥着根本作用，决定着分子云的动态演化。在这篇评论中，我们总结了在一个连贯的图片的观测和传播和产生的宇宙射线的理论模型，从最小尺度的原恒星和星周盘，年轻的星团，银河系和河外尺度的主要结果。我们还讨论了新一代仪器将在不久的将来探索的新领域，如：CTA，从大质量原恒星的$γ$射线发射; SKA和前体，在不同尺度的同步辐射;和ELT/HIRES，JWST，和ARIEL，宇宙射线对系外行星大气和可居住性的影响。
2020-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Millimeter Spectral Line Mapping Observations Toward Four Massive Star Forming HII Regions
本文利用IRAM 30米望远镜在2 mm和3 mm波段对仙王座A、DR 21 S、S76 E和G34.26+0.15四个大质量恒星形成区进行了谱线测绘观测。在这4个光源中共探测到51个分子的396条谱线，其中氦复合谱线1条，氢复合谱线10条，未识别谱线16条。在G34.26+0.15中检测到了亚硝基氰化物（ONCN，14 $_{0,14}$ -13 $_{0,13}$）的发射线，这是在大质量恒星形成区中首次检测到的。我们发现$c$-C、$_{3}$、H、$_{2}$和NH、$_{2}$、D在冲击区有明显的增强，这与SiO和/或SO的发射有关。用旋转图解法对四种来源的CH $_{3}$ CN的柱密度和旋转温度进行了估算。$^{12}$ C/ $^{13}$ C的同位素丰度比是用HC $_{3}$ N和它的$^{13}$ C同位素得到的，在所有四个大质量恒星形成区都是40左右，略低于当地的星际值（$\sim$ 65）。用双同位素方法计算了这些源中的$^{14}$ N/ $^{15}$ N和$^{16}$ O/ $^{18}$ O丰度比，其值略低于星际介质中的值。除Cep A外，其他三个靶中的$^{33}$ S/ $^{34}$ S比值与星际介质中的相似。在这些源中的N（DCN）/N（HCN）和N（DCO $^{+}$）/N（HCO $^{+}$）的柱密度比元素[D]/[H]比（其为1.…
2016-12-08 astro-ph.GA
Cosmic Rays in the Milky Way and Beyond
宇宙射线是深空探测器。它们使我们能够研究粒子加速、星际介质的化学成分以及银河系的整体性质。然而，直到最近，对CR的研究类似于使用模糊镜头的天文观测，只捕捉视场中所有恒星的整体亮度。得益于最近的技术发展，我们的“镜头”现在能够捕捉清晰的图像并对所有CR物种进行精确测量。我们拥有全系列独特的仪器，可用于直接测量太空中的CR以及对其发射进行多波长观测，更多任务即将到来。揭开面纱的画面令人惊叹。本文简要概述了银河系和其他恒星形成星系中CRs天体物理学的令人兴奋的发展。
2013-08-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
The young star population of L1188
本文介绍了与仙王座泡有关的Lynds~1188分子云的年轻恒星群体的新结果，仙王座泡是一个巨大的星际壳层，围绕着Cep~ OB 1，2。为了揭示位于超壳层上的分子云的恒星形成情景，了解该区域的恒星形成历史，我们基于H $α$发射巡天和各种已发表的光度数据，对年轻恒星候选者进行了识别和表征。使用盖亚DR 2天体测量，我们研究了年轻恒星候选者的空间分布，并根据它们的距离分离出三组。利用Pan-STARRS、2 MASS、{ \it Spitzer}和{ \it WISE}测光数据，构造了目标星的光谱能量分布，估算了它们的光谱类型、光度和光度。我们估计的质量通过前主序演化模型，并推导出吸积率的H $α$线的等效宽度。我们研究了云的结构，通过构建一个新的消光图，基于泛星数据。结果表明，L1188中低质量年轻恒星的分布与尘埃和分子气体的分布有很好的相关性.我们发现了两个小而紧凑的星团和一个松散的年轻恒星聚集体。我们发现L1188的恒星形成开始于大约500万年前。整个星云中年轻恒星的明显年龄梯度和位于光学可见的年轻恒星群以东的氨核支持恒星形成从仙王座泡中心传播出去的假设。
2018-12-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The impact of X-rays on molecular cloud fragmentation and the IMF
恒星的形成是通过各种反馈过程来调节的。在这项研究中，我们用X射线处理反馈，并讨论其影响。我们的目的是调查是否恒星形成显着影响时，恒星形成云居住在附近的强X射线源。我们用欧拉网格模拟了一个质量为10^7 M_o的黑洞附近坍缩分子云的嵌入拉格朗日汇粒子。由辐射引起的化学和热变化被纳入FLASH代码。当有强烈的X射线反馈时，恒星形成的云碎片会变成更大的团块，从而形成更少但更大质量的原恒星核心。竞争吸积有很大的影响，质量函数和近平坦，非萨尔彼得IMF的结果。
2010-09-02 astro-ph.GA
GeV $γ$-ray emission from M33 and Arp~299
恒星形成星系是宇宙射线（CR）的巨大储存库，这些CR通过与星际介质（ISM）碰撞将其能量的很大一部分转化为$γ$射线。在GeV-TeV的$γ$射线中已经发现了几个附近的恒星形成星系。研究还发现，0.1-100 GeV的$γ$射线光度与星系的恒星形成率指标，如总红外（IR）光度有很好的相关性。在本文中，我们报告了一个系统的搜索可能的$γ$射线发射的星系在IRAS修订的明亮的Galerkin样品，使用11.4年的$γ$射线数据所采取的费米大面积望远镜（LAT）。发现了两个新星系M33和Arp 299。这两个星系的$γ$射线光度与总红外光度之间的经验关联是一致的，表明它们的$γ$射线辐射应该主要来自与ISM相互作用的CR。然而，有一个初步的证据表明，从Arp~299发射的$γ$射线的通量是可变的。如果这种变化是真实的，那么Arp 299的部分辐射应该来自这个相互作用的星系系统中被遮蔽的活动星系核。另外，我们还发现来自M33的$γ$射线过剩位于星系的东北部，那里有一个超巨星H II区，NGC 604。这表明旋涡星系中某些明亮的恒星形成区可能在产生$γ$射线的过程中起主导作用。
2020-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic Rays in the Disk and Halo of Galaxies
本文对宇宙线传播模型进行了综述。结果表明，宇宙线起源理论的发展必然导致这样的结论：宇宙线在银河系中的传播是由有效粒子散射决定的，而有效粒子散射可用空间扩散来描述。银盘被一个扩展的晕圈所包围，宇宙射线在逃逸到星系际空间之前被限制在其中。在很长一段时间里，人们认为来自银河系的宇宙射线对流外流（银河风）是微不足道的。然而，对流体动力学稳定性的研究和对ISM动力学（包括宇宙射线）的分析表明，星系风在盘附近发出，并朝着晕加速，在远离盘的地方达到最大速度。因此对流宇宙线输运在星系晕中应该是重要的。最近对EGRET数据的银河系盘中伽马射线发射率的分析表明，宇宙射线在盘的径向方向上或多或少均匀分布，以及对星系晕中软X射线发射的解释，提供了令人信服的证据，证明在恒星形成星系中存在星系风。
2009-05-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
The extragalactic $γ$-ray background: imprints from the physical properties and evolution of star-forming galaxy populations
恒星形成星系（SFG）中蕴藏着丰富的宇宙射线（CR）。在GeV能量下，这些CR与环境发生相互作用，产生$γ$射线，而SFG群体中未解析的$γ$射线发射形成了各向同性的河外$γ$射线背景（EGB）的一个组成部分。在这项工作中，我们调查的0.01 - 50 GeV EGB的SFG人口位于红移$z=3$的贡献。我们发现，这是占主导地位的恒星爆发，而主要序列SFG的贡献是边际在所有的能量。我们还表明，大部分的$γ$射线贡献的SFG来自低质量星系，超过80%的发射来自星系的恒星质量低于$10^8 \;\!{\rm M}_{\odot}$。这些星系中有许多位于相对较高的红移，它们的EGB贡献峰值出现在宇宙恒星形成的中午之前的$\sim$ 7亿年。我们发现，精确的红移分布的EGB源在不同的能量印记强度签名在不同的角度尺度，这可能允许他们的贡献被区分使用小规模的EGB强度各向异性的分析，特别是如果弥漫的EGB是由强子CR驱动的$γ$ -射线发射SFG为主。我们表明，EGB是敏感的低质量人口的星系，特别是周围的$z\sim2.5$的演变，它提供了一种新的手段来探测这些星系的参与CR在宇宙恒星形成的正午之前。
2022-04-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-rays across the galaxy population I: tracing the main sequence of star formation
我们使用深Chandra成像测量恒星形成星系样品的X射线光度（L_X）分布作为恒星质量和红移的函数，使用贝叶斯方法将其推到标称X射线探测极限以下。我们的光度分布都显示出在L_X < 10^{42} erg/s处的窄峰，我们认为这与恒星形成有关，而不是AGN，在更高的L_X处有一个宽尾。追踪这些峰值的光度与恒星质量的函数关系，揭示了一个“X射线主序星”，在8.5 < log M*/Msun < 11.5和0.1 < z < 4的范围内，斜率为~0.63 +/- 0.03，标准化随红移增加为（1+z）^{3.79+/-0.12}。我们还比较了X射线峰值亮度与恒星形成率（SFR）的紫外-红外示踪剂，以校准L_X和SFR之间的标度。我们发现L_X \propto SFR^{0.83} x（1+z）^{1.3}，其中的红移演化和非线性很可能反映了恒星形成星系中高质量X射线双星种群的变化。利用SFR范围更广的星系，我们还限制了对L_X的依赖于恒星质量的贡献，这可能与低质量X射线双星有关。使用这种校准，我们将我们的X射线主序列转换为SFR，并测量了一个恒星形成的主序列，其斜率为0.76+/-0.06，归一化随红移演变为（1+z）^{2.95+/-0.33}。根据X射线发射，没有证据表明在高恒星质量时主序发生了中断，尽管考虑到L_X到SFR的缩放存在不确定性，我们不能排除发生翻转的可能性。
2016-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Star-forming galaxies as the origin of diffuse high-energy backgrounds: Gamma-ray and neutrino connections, and implications for starburst history
据预测，恒星形成星系对弥漫的伽马射线背景有相当大的贡献，因为它们是宇宙射线的保证储存库。假设产生高能γ射线的强子相互作用也产生高能中微子，并且O（100）PeV的宇宙射线可以产生并被限制在星暴星系中，我们讨论了恒星形成星系也是冰立方实验所观测到的高能中微子的主要来源的可能性。首先，我们计算弥漫的伽玛射线背景恒星形成的星系，采用最新的Herschel PEP/HerMES光度函数和依赖于费米观测报告的伽玛射线和红外光度之间的相关性。然后，我们推导出了恒星形成星系（包括正常星系和星暴星系）中弥散高能中微子的预期强度。我们的研究结果表明，星暴，包括那些与活动星系核和星系合并，可能是冰立方实验所观察到的高能中微子的主要来源。我们发现，假设宇宙射线光谱指数为2.1-2.2的所有星暴状星系，我们的预测可以与费米和冰立方数据一致，但较大的指数很容易无法解释所观察到的扩散中微子通量。以星暴高能谱指数为自由参数，从GeV能量外推到PeV能量，我们发现比E^（-2.15）更硬的谱可能被IceCube数据排除，这可能比费米数据对这个群体的约束更大。
2014-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Understanding Galactic Star Formation with Next Generation X-ray Spectroscopy and Imaging
本白皮书的动机是恒星形成中的开放性问题，这些问题可以通过高分辨率X射线成像来解决，并且需要具有大收集面积以及良好光谱分辨率的X射线天文台。一个完整的人口普查的恒星形成区的X射线，结合匹配良好的红外（IR）数据，将推进我们的理解磁盘的生存时间和耗散机制。此外，我们将能够直接观察到X射线照射对拱星晶粒生长的影响，以比较在高和低紫外线环境中的晶粒演化模型。X射线在恒星形成的所有阶段都是恒星的原生射线，特别是通过耀斑影响行星形成盘。此外，X射线追踪在耀斑中穿梭的磁场，在盘和恒星之间提供了一种独特的非引力反馈机制。最后，与大质量恒星相关的热等离子体发出的明亮的X射线辐射可以对恒星形成区的拓扑结构及其与星际介质（ISM）的界面产生大规模的影响。
2019-04-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
X-rays from Green Pea Analogs
利用{ \emph{Chandra X-ray Observatory} }获得了两个与绿豆星系性质相似的贫金属发光致密星系（SHOC~486和SDSS J084220.94+115000.2）的X射线观测结果。绿豌豆星系是相对较小、紧凑（几千秒差距）的星系，它们的绿色来自于强烈的[OIII] $λ$ 5007 γ辐射，这是强烈的近期恒星形成的指示。这两个星系被预测有最高的观测计数率，使用X射线光度-恒星形成率（$L_X$ -SFR）关系的X射线双星，从一个统计上完整的样本从光学标准。我们确定了这两个星系的X射线光度相对于恒星形成率和金属丰度。两者都没有表现出任何活动星系核的证据，我们怀疑X射线发射来自未解决的人口高质量的X射线双星。我们讨论了恒星形成星系的$L_X$ -SFR-金属丰度平面，并表明这两个LCG与这种关系的预言是一致的。这是首次在X射线中检测到豌豆类似物。
2017-05-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Stochasticity of Cosmic Rays from Supernova Remnants and the Ionization Rates in Molecular Clouds
本研究通过模拟银河系超新星遗迹产生的低能宇宙射线谱分布，推导电离率分布并与观测对比，发现源随机性可解释分子云中异常高的电离率。
2023-05-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Thermal Regulation and the Star-Forming Main Sequence
我们认为，宇宙射线，初始质量函数，和恒星形成之间的相互作用起着至关重要的作用，在调节恒星形成的“主序星”。为了探索这些现象，我们开发了一个玩具模型的星系演化中，恒星的形成是受温度依赖的初始质量函数和加热由于星光，宇宙射线，并在非常高的红移，宇宙微波背景的组合。这产生了一个吸引子，近平衡的解决方案，这是一致的恒星形成的主要序列在一个广泛的红移范围内的意见。相同方程的其他解可能对应于星系演化的其他观测阶段，包括静止星系。这个模型做出了几个可证伪的预测，包括在银河系的高红移和同位素丰度下比预期更高的金属丰度和尘埃质量。它还预测，恒星的质光比低于使用银河系衍生的IMF产生的，因此高红移星系的恒星质量和恒星形成率的推论被高估。在某些情况下，这也可以将推断的暗物质轮廓从核心状转变为尖点状。
2019-09-26 astro-ph.GA
Interpreting the relation between the gamma-ray and infrared luminosities of star-forming galaxies
研究发现，GeV能量的γ射线光度与恒星形成星系的总红外光度之间存在一个准线性标度关系，即$L_γ\propto L_{\rm IR}^α$与$α\simeq 1$。然而，这种线性斜率的起源并不清楚。虽然极端星暴星系可以被视为强子宇宙射线相互作用的量热计，因此准线性标度可能成立，但对于低恒星形成率（SFR）星系可能并非如此，因为这些星系中的大多数宇宙射线预计会逃逸。我们通过考虑实际星系的性质，如气体密度和星系风速度，计算了恒星形成星系的伽马射线产生效率。我们发现，对于低红外光度星系，即$α\rightarrow 1.6$，由于γ射线辐射产生效率越来越低，γ射线光度与红外光度之间的关系斜率变得更陡。我们进一步发现，伽玛射线光度的测量数据是兼容的这种陡峭。斜率的变陡表明宇宙射线逃逸在低SFR星系中非常重要。
2019-02-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
The connection between warm carbon chain chemistry and interstellar irradiation of star-forming cores
对暖碳链化学（WCCC）核心的一些观测表明，它们通常位于分子云的边缘附近。这一发现可能表明，WCCC在暴露于星际介质辐射的恒星形成核心中得到促进。我们的目标是研究这种核心中碳链的化学性质。对低质量恒星形成核心中的气体包进行了化学模拟，并将星际光子和宇宙射线的辐射水平与仅接受十分之一辐射的核心进行了比较。在全辐照模型中，发现碳链的丰度比低辐照模型高出几到几百倍。在星前阶段，可能在扩展的星周包层中，由于星际光子和宇宙射线对气体和尘埃的照射，碳链丰度较高。一个完整的标准宇宙射线诱导电离率是必不可少的高碳链丰度峰发生在拱星包层，这是加热的原恒星（“真正的”WCCC现象）。全辐照模型比低辐照模型具有更低的复杂有机分子丰度。我们的结论是，WCCC可能是由恒星形成核心暴露于星际辐射，甚至只是宇宙射线造成的。附录描述了计算宇宙射线诱导解吸速率的最新精确方法。
2021-02-04 astro-ph.GA physics.chem-ph
Discovery of ammonia (9,6) masers in two high-mass star-forming regions
分子脉泽谱线是高质量恒星形成的标志，探测年轻恒星天体近距离环境中非常致密区域的激发和运动学，并为三角视差测量提供有用的目标。到目前为止，只有少数NH $_{3}$（9，6）脉泽被发现，它们的起源仍然知之甚少。在这里，我们的目标是找到新的NH $_{3}$（9，6）脉泽，提供一个更好的观测基础，研究它们在高质量恒星形成区的作用。我们用Effelsberg-100 m望远镜和Karl G. Janksy超大型阵列我们在Cep A和G34.26 $+$ 0.15中发现了新的NH $_{3}$（9，6）脉泽，这使得NH $_{3}$（9，6）脉泽所在的高质量恒星形成区的数量从5个增加到7个。在Effelsberg的长期监测（20个月）表明，G34.26 $+$ 0.15的（9，6）脉泽强度在下降，而Cep A脉泽强度保持稳定。与Effelsberg数据相比，假设观测时期之间存在线性变化，JVLA数据表明没有丢失通量。这表明NH $_3$（9，6）发射来自于单个紧凑的发射区域，这些区域不能被干涉测量分辨。正如JVLA成像所示，Cep A中的NH $_{3}$（9，6）发射来自亚弧秒大小的区域，略位于1.36cm连续体物体HW 2的峰值位置以西。在G34.26 $+$ 0.15中，观测到三个NH $_{3}$（9，6）脉泽斑：一个靠近彗星超致密\h 2区C的头部，另外两个来自超致密\h 2区A…
2022-04-09 astro-ph.GA
Green Peas in X-rays
绿豆代表了一群紧凑的，高度恒星形成的矮星系，红移z ~ 0.2-0.3，最近被发现显示出紫外线电离辐射泄漏的特征。它们被认为是高红移恒星形成星系的类似物，可能是宇宙再电离的原因。尽管在紫外和光学领域对绿豆进行了深入的研究，但到目前为止，它们的X射线特性仅被附近的类似物探测到。在本文中，我们提出了第一次测量的绿豆在X射线域，以限制其光谱特性和通量在高能量。我们分析了三个绿豆源的XMM-牛顿观测。对于其中两个，我们发现X射线光度超过了半个数量级的预测值，来自恒星形成率和金属丰度。对于第三个研究的星系，只有X射线光度的上限。因此，我们的研究结果表明，至少有一些绿豆产生了大量的高能光子，比在其他恒星形成星系中检测到的要大。我们讨论了可能的物理场景测量的X射线过剩，包括存在一个隐藏的活动星系核，一个更大的人口的X射线双星，或超发光的X射线源。未来的空间分辨X射线图像将区分模型。较大的豌豆样本将提供X射线特性和泄漏的紫外线辐射之间可能的联系。
2019-08-09 astro-ph.GA
Effective destruction of CO by cosmic rays: implications for tracing H$_2$ gas in the Universe
我们报告的宇宙射线（CR）的影响下，典型的宇宙中的恒星形成星系的条件下，在$\rm H_2$云的CO丰度。我们发现，这个最重要的分子跟踪H $_2$气体是非常有效地摧毁ISM环境中的CR能量密度$\rm U_{CR}\sim(50-10^{3})\times U_{CR,Gal}$，预计在整个宇宙中的许多恒星形成系统的范围。这种依赖密度的效应在体积上起作用，而不仅仅是在分子云表面上（即不像FUV辐射也会破坏CO），并且通过以下方式促进：a）CR对CO的直接破坏，以及b）由CR产生的He $^{+}$激活的反应通道。我们发现的效果是强大的，足以使牛奶路型巨分子云（GMC）非常CO贫（因此CO不可追踪），即使在ISM环境中，而适度增强的平均CR能量密度$\rm U_{CR}\sim(10-50)\times\rm U_{CR,Gal}$。我们的结论是，CR引起的分子云中的CO破坏，不受尘埃吸收的阻碍，也许是控制CO可见性的分子气体在大力恒星形成星系的单一最重要的因素。我们预计，CO破坏机制的二级效应将使这些星系富气盘中的H $_2$分布在CO $J$ =1- 0，2- 1谱线发射中显得比实际上更团块。最后，我们给出了CO/H $_2$丰度比作为气体密度和CR能量密度的函数的解析近似，用于星系大小或宇宙学流体动力学模拟，并提出了一些关键的观测检验。
2015-02-19 astro-ph.GA
Simulating Gamma-ray Emission in Star-forming Galaxies
正在形成恒星的星系发射出GeV和TeV的伽马射线，这些射线被认为是宇宙射线（CR）核与星际介质的强子相互作用产生的。为了理解发射，我们使用移动网格代码Arepo进行磁流体星系形成模拟与自洽CR物理。我们的星系模型展示了恒星形成的第一次爆发，在超新星中注入CR。一旦CRs在银河系中积累得足够多，它们的浮力就会克服环形盘场的磁张力。随着磁力线的打开，它们使各向异性扩散的CR能够逃逸到晕中，并加速泡沫状的CR主导的外流。然而，这些气泡是不可见的，在我们模拟的强子π介子衰变和二次逆康普顿发射的伽马射线图，因为在流出的气体密度低。通过采用恒星形成率（SFR）和远红外辐射之间的唯象关系，并假设伽马射线主要来自衰变的π介子，我们的模拟星系可以重现观察到的紧密关系之间的远红外和伽马射线发射，独立于我们是否考虑各向异性CR扩散。这表明，不确定性建模积极CR运输过程中只发挥了很小的作用，在预测伽马射线发射的星系。我们发现，在恒星爆发，大部分的CR能量是“热量”失去了强子相互作用。相比之下，由于绝热损失，伽马射线发射在低SFR下偏离这种量热性质，这在传统的单区模型中无法识别。
2017-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
VLBI multi-epoch water maser observations toward massive protostars
VLBI多历元水脉泽观测是研究与大质量原恒星早期演化相关现象的中心引擎附近气体的有力工具。本文总结了仙王座A和W75N大质量恒星形成区的主要观测结果。这些观测揭示了大质量物体演化最早阶段的意外现象（例如，不同大质量原恒星中的非准直“短寿命”脉冲喷射），并为研究大质量恒星形成的动态场景提供了新的见解（例如，在大质量天体Cep A HW 2中同时存在喷流和广角外流，类似于在低质量原恒星中观察到的情况）。此外，通过这些观测，有可能通过外流活动识别新的、以前看不见的高质量恒星形成中心。
2012-04-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
