Star Formation in the First Galaxies - II: Clustered Star Formation and the Influence of Metal Line Cooling
星族III恒星被认为比今天的典型恒星质量更大，并且在相对孤立的情况下形成。金属的热力学影响预计会导致一个过渡，导致集群，低质量的第二星族恒星的形成。在这项工作中，我们提出了三个宇宙学模拟的结果，只是不同的气体金属丰度，侧重于金属精细结构线冷却的影响形成的星团在高红移原子冷却晕。引进汇粒子，使我们能够遵循的过程中的气体流体动力学和吸积到星团恒星为4百万年对应于多个本地自由落体时间。在金属丰度至少为$10^{-3}\, Z_{\odot}$的情况下，气体能够达到CMB温度下限，并普遍碎裂，形成大小为$\sim1$ pc、总质量为$\sim1000\, M_{\odot}$的星团。单个下沉粒子的质量各不相同，但通常是$\sim100\, M_{\odot}$，与气体冷却到CMB温度时的金斯质量一致，尽管也会产生一些太阳质量碎片。在$10^{-4}\, Z_{\odot}$的低金属丰度下，碎片在大于0.01 pc的尺度上被完全抑制，恒星总质量比在较高金属丰度模拟中低3倍。下沉粒子的吸积速率，以及它们的质量，取决于引力不稳定气体云的质量和多年来持续的气体吸积。因此，模拟表现出的特点，整体崩溃和竞争吸积。即使考虑到在更高密度下可能发生的尘埃诱导的碎片化，真正的星团的形成似乎需要金属线冷却和至少$10^{-3}\, Z_{\odot}$的金属丰度。
2013-12-06 astro-ph.CO
Beyond the nuclear starburst? Clustered star formation in major mergers
最近的模拟工作成功地捕捉到了在合并星系中观察到的星团的形成。然而，这些研究往往集中在研究极端的恒星爆发上，比如银河系。我们的目标是确定是否有一些特殊的发生在这些极端的系统或团簇形成的机制是否存在于所有的合并或多或少的程度。我们进行了一般性的研究合并引起的恒星形成的样本5 pc分辨率自适应网格细化模拟的低红移等质量合并与随机选择的轨道参数。我们发现，有一个增强的质量分数非常致密的气体，出现在合并过程中的气体密度概率密度函数的演变。这一发现对一些观测结果的解释有一定的意义;稠密气体的质量分数越大，HCN/CO的比值越大，并预测在并合中α CO越低，因为对于给定质量的H_2，CO的排放将在更稠密的环境中增加。我们还发现，随着恒星形成率的增加，有一个相关的峰值在气体的速度色散，我们归因于增加湍流驱动的相互作用本身。恒星的形成倾向于星团式的：在某些情况下，恒星的形成是扩展的星团式的，但即使恒星的形成集中在kpc内部（即可以被认为是核星暴），它仍然经常是星团式的，而不是平滑的分布。我们没有发现强有力的证据，一个明确的双峰在Kennicutt-Schmidt关系的平均合并模拟在这里。相反，它们在星爆期间通常会稍微偏离预测的静止关系。
2013-06-11 astro-ph.CO
The impact of ISM turbulence, clustered star formation and feedback on galaxy mass assembly through cold flows and mergers
星系质量聚集的两个主要通道是冷流（通过宇宙网的细丝提供的冷气）和合并。在宇宙学背景下，这些过程如何结合在一起，在低和高红移下，产生我们观察到的整个星系动物园，这在很大程度上是未知的。事实上，关于每一个孤立过程的详细物理原理，还有很多东西需要了解。虽然这些形成通道已经研究了使用流体动力学模拟，在这里，我们研究它们对气体性质和恒星形成（SF）的影响，一些第一次模拟捕捉多相，多云性质的星际介质（ISM），凭借其高空间分辨率（和相应的低温阈值）。在这一制度中，我们研究了冷流和超新星（SNe）驱动的流出在一个非常高红移星系（z { \approx } 9）之间的竞争，并研究了等质量星系合并在低和高红移的演变，重点是诱导SF。我们发现，SNe驱动的外流不能减少冷吸积在z { \approx } 9和SF实际上是增强由于随之而来的金属富集。我们演示了如何最近的几个观测结果的星系人口（例如，增强HCN/CO比在ULIRGs，一个单独的Kennicutt施密特（KS）序列的星爆和人口的紧凑的早期型星系（ETGs）在高红移）可以解释与星系合并模拟中捕获的机制，只要ISM的多相性得到解决。
2011-02-21 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
Halo intrinsic alignment: dependence on mass, formation time and environment
在本文中，我们使用高分辨率的宇宙学模拟研究晕内禀排列及其对质量，形成时间和大尺度环境的依赖性。与以前使用N体模拟的研究一致，发现大质量晕具有更强的对齐。对于给定的质量，较老的光环比较年轻的光环有更强的排列。利用Hessian矩阵对晕的宇宙环境进行了识别，发现对于给定的质量，团簇区的晕也比暗条区的晕具有更强的排列性。现有的理论没有明确地解决这些依赖关系。在这项工作中，我们扩展了线性排列模型，包括晕偏见，并发现晕的质量和形成时间的依赖关系的排列可以解释晕偏见。然而，该模型不能解释的环境依赖性，因为我们发现，晕偏差是低的集群和高的细丝。我们的研究结果表明，晕偏差和环境是决定晕对齐的独立因素。我们还研究了晕线排列的关联函数，发现晕线沿其长轴方向的聚集性很强，而沿短轴方向的聚集性较弱。关联晕排列可以扩展到$100h^{-1}$ Mpc尺度，其特征主要是由重子声学振荡效应驱动的。
2017-09-14 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
Simulations on a Moving Mesh: The Clustered Formation of Population III Protostars
宇宙的黑暗时代在大爆炸后数亿年结束，当时第一批恒星开始用新的光填充宇宙。一般认为，这些恒星是孤立形成的，质量极大，可能是太阳质量的100倍。在最近的一项研究中，克拉克和他的合作者表明，这种情况需要修正。他们证明了在第三星族恒星周围形成的吸积盘非常容易碎裂，因此第一批恒星应该是在星团中形成的，而不是孤立的。我们在这里使用一系列高分辨率的流体动力学模拟与移动网格代码AREPO跟进这一建议，并研究环境参数对破碎程度的影响。我们模型崩溃的五个独立的minihalos从宇宙学的初始条件下，通过失控的冷凝，其中心的气体云，形成的第一个原恒星，并超越了1000年。在这后一个吸积阶段，我们代表的光学厚区的原恒星的下沉粒子。气体在第一颗原恒星周围的星周盘中迅速积累，并剧烈分裂，产生一小群原恒星。在最初的爆发之后，引力不稳定性周期性地重现，形成质量从~ 0.1到10 M_sun的额外原恒星。虽然原恒星质量函数的形状、多重性和标准化依赖于下沉粒子算法的细节，但在所有情况下都发生了分裂成不同质量的原恒星，证实了早期关于第三星族恒星形成于星团的报道。根据后来吸积和合并的效率，第三星族恒星可能以星团的形式进入主序星序，并且质量比通常假设的要多得多。
2011-05-23 astro-ph.CO
Ruling out Initially Clustered Primordial Black Holes as Dark Matter
结合微透镜和莱曼- $α$森林的约束，我们提供了一个简单的参数，表明大空间集群的恒星质量的原始黑洞在形成时，如一个诱导的存在下，大的非高斯，被排除。因此，不可能通过提高初始聚集度来逃避现有的限制，这些限制阻止恒星质量的原始黑洞成为暗物质的主要组成部分。
2022-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spherical Collapse Models with Clustered Dark Energy
利用球形坍缩模型研究了暗能量（DE）在星系团形成中的成团效应。假设一个完全聚集的DE分量，球形过密区域被视为一个孤立系，它分别为球形区域内的物质和DE保存的能量。然后，通过引入一个参数$r$来表征DE的聚集程度，该参数定义为物质与DE在坍缩过程中的非线性密度对比度，即$r\equiv \nld_{\de,\ta}/\nld_{\m,\ta}$，我们能够唯一地确定球形坍缩过程，从而通过适当的维里化方案获得维里化的超密度$\Dvir$.根据目前对星系团的观测，对维里化超密度的估计表明，对于具有$w < -0.9$的成簇DE，在$1σ$水平上的$0.5 < r < 0.8$.此外，我们比较我们的方法与线性微扰理论，处理DE扰动的增长在早期。虽然这两个结果是相互一致的，我们的方法是实际上很简单，它表明崩溃过程是相当独立的初始DE扰动和它的演变在早期。
2017-11-01 astro-ph.CO
Constraints from microlensing experiments on clustered primordial black holes
最近有人提出大质量原始黑洞（PBH）可能构成所有的暗物质，这提供了一种新的结构形成方案，早期再电离和星系中心大质量黑洞的快速增长以及暗物质晕。该方案产生于原始功率谱中的宽峰，该功率谱给出PBH的空间聚集和扩展的质量分布。从所观察到的微透镜事件上的扩展的质量函数的约束已经得到解决。在这里，我们研究的影响，空间集群的微透镜约束。我们发现，边界可以放松相对较宽的质量分布，如果每个集群内的原始黑洞的数量通常超过一百。另一方面，即使它们来自星系团内的单个黑洞，由于在这样密集的星系团中黑洞的速度增强，来自CMB各向异性的边界也不那么严格。这样，在几个到十个太阳质量之间的窗口已经为PBH打开了组成全部暗物质的窗口。
2017-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The New Frontier: Galactic-Scale Star Formation
恒星形成及其比例律的研究领域正在缓慢地，但始终从发光星系的领域转移到暗淡的星系和亚星系区域，因为现有的和新的设施使研究人员能够探测直到几年前才进入的表面亮度，波长和角分辨率的组合参数空间的区域。我们总结了已经取得的成就，什么仍然是在银河系规模的恒星形成领域的挑战。
2009-07-01 astro-ph.CO
Galactic Disk Formation and the Angular Momentum Problem
星系盘的形成需要了解盘状星系形成的初始条件、影响其长期演化的边界条件以及驱动多相星际介质并调节其恒星形成历史的微物理过程。这些成分中的大多数仍然知之甚少。最近对年轻高红移盘星系的高分辨率观测提供了对星系盘形成和演化早期阶段的深入了解。结合低红移盘的数据，这些观测最终将使我们能够重建晚型星系的起源和演化。我总结了一些主要的问题，需要解决一个更一致的图片星系盘的形成和演化。
2009-08-10 astro-ph.CO
The role of active galactic nuclei in galaxy formation
我们使用Monte-Carlo马尔可夫链技术来约束慕尼黑L-Galerkin半解析星系形成模型的可接受的参数区域。在大多数大质量星系中，需要来自活动星系核（AGN）的反馈来限制恒星的形成。然而，我们表明，引入潮汐剥离矮星系，因为它们落入并合并与他们的主机系统可以导致减少活动星系核反馈所需的程度。此外，新模型正确地再现了大型星系的金属丰度和团内光的分数。
2009-10-01 astro-ph.CO
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
