The Mg II 2797, 2803 emission in low-metallicity star-forming galaxies from the SDSS
本研究利用SDSS光谱分析低金属丰度恒星形成星系的MgII发射线，发现其起源于星云，Mg/O丰度比太阳低约2倍，且尘埃损耗效应弱于铁。
2013-06-07 astro-ph.CO
PRIMUS: Constraints on Star Formation Quenching and Galaxy Merging, and the Evolution of the Stellar Mass Function From z=0-1
我们测量恒星质量函数（SMF）从z=0-1的演变，使用多波长成像和光谱红移从棱镜多目标调查（PRIMUS）和斯隆数字巡天（SDSS）。我们从PRIMUS中构建了一个i<23的通量限制样本，样本中有约40，000个星系，z=0.2-1.0，共5个视场，总角度约为5.5 ° ^[2]，从SDSS中我们选择了约170，000个星系，z=0.01-0.2，我们对这些星系进行了与PRIMUS一致的分析，以使我们进化测量中的系统误差最小化。我们发现，自z=1以来，所有星系的SMF都相对较小地演化，尽管我们确实发现了质量组装缩小的证据;我们测量到，自z = 0.6以来，约10^10兆日星系的数密度增加了约30%，<10% change in the number density of all >自z = 1以来，约10^11兆日星系的数密度增加了约30%。通过对比恒星形成率的不断变化的切割，将样本分为恒星形成期和静止期，我们发现，在z~0.6时，~10^10 Msun恒星形成星系的数量密度保持相对恒定，而在z~1和z~0时，>10^11 Msun恒星形成星系的空间密度下降了约50%。与此同时，~10^10 Msun静止星系的数密度向低红移方向急剧增加，从z~0.6开始增加了~2-3倍，而大质量静止星系的数量从z~1开始保持大致不变。这些结果表明，恒星形成星系的淬灭速率随着恒星质量的减小而增…
2013-03-28 astro-ph.CO
On the buildup of massive early-type galaxies at z<~1. I- Reconciling their hierarchical assembly with mass-downsizing
一些研究试图确定早期型星系（E-S 0a）的丰度随时间的增加是否主要是由于主要合并，得出相反的结论。我们通过半解析模型直接检验了这一点，即在每次合并都产生一个早期星系的假设下，研究了z~0处log（M_*/Msun）>11（mETGs）的大质量早期星系是如何向后演化的。这项研究的进行只是考虑到在每个红移观测严格报告的主要合并，并假设富含气体的主要合并经历尘埃变红的恒星形成星系（DSFs）的过渡阶段。该模型能够再现观测到的星系LF在z<~1的演化，同时为不同的休息框架带（B，I和K）和不同的选择标准的颜色和形态。它还提供了一个框架，在这个框架中，可以调和大质量红色星系光度函数（LF）最近演变的明显矛盾的结果，只是考虑到红色星系的观测样本可能会受到DSFs的严重污染。该模型证明，通过湿合并、混合合并和干合并的协调作用，在z<1的星系群中建立约50-60%的现代mETG，并在0.8<z<1的星系群中复制约4-5倍的晚型星系观测过剩是可行的，这符合与质量缩减相一致的全球趋势。这种组装的大部分发生在0.8<z<1时经过的~1 Gyr期间。该模型表明，主要的合并一直是观测到的质量迁移的主要驱动力从蓝色星系云的双端到红色序列的最后~8 Gyr。（节录）
2010-05-13 astro-ph.CO
The impact of interactions, bars, bulges, and AGN on star formation efficiency in local massive galaxies
使用从GASS和COLD GASS调查和SDSS和GALEX的补充数据的观测，我们调查的性质，在整个本地大质量星系人口观察到的气体耗尽时间的变化。大的和公正的冷气体样本使我们能够评估星系相互作用，酒吧不稳定性，形态和AGN的存在下，在调节恒星形成效率的相对重要性。无论是H2的质量分数和耗尽时间的变化作为一个函数的距离的星系从主序列中的SFR-M* 平面。最长的气体耗尽时间是在主序以下的膨胀主导星系中发现的，这些星系要么是气体贫乏的，要么是平均效率低于盘主导星系，将它们可能拥有的任何冷气体转化为恒星。我们没有发现活动星系核和这些长的耗尽时间之间的联系。正在进行合并或显示出形态破坏迹象的星系具有最短的分子气体耗尽时间，而那些拥有强大恒星棒的星系与匹配的对照样本相比，其全球恒星形成效率仅略高。我们的解释是，耗尽时间的变化是由CO（1-0）观测追踪的气体质量与高密度恒星形成核心中的气体质量之间的比率变化引起的，相互作用，合并和棒不稳定性能够局部增加压力，并提高有效恒星形成气体与CO检测气体的比率。建立一个代表本地大质量星系群的样本，我们得到一个斜率为1.18+/-0.24的全球Kennicutt-Schmidt关系，并观察该关系周围散射内的结构，具有低（高）恒星质量表面密度的星系系统地位于平均关系之上（之下），这表明气体表面密度不是驱动星系整体恒星形成能力的唯一参数。
2012-09-03 astro-ph.CO
The Scale Dependence of the Molecular Gas Depletion Time in M33
我们研究了本星系群螺旋星系M33，以探讨观测到的分子气体（Kpc平均）表面密度（Kpc平均）和最近的恒星形成率（Kpc平均）之间的标度（Kpc平均）与单个恒星形成区域的关系。要做到这一点，我们测量的CO排放量的比率，以消除校正的Halpha发射在不同大小的光圈集中在CO和Halpha发射的峰值。我们用分子气体（H_2）耗尽时间（τ_dep）来表征这个比值。在大尺度（kpc）上，我们的结果与分子恒星形成定律（Sigma_SFR \sim Sigma_H2 ^b）一致，b \sim为1.1 - 1.5，中值τ_dep \sim为1 Gyr，与目标区域的类型无关。在这些尺度之下，τ_dep是所采用的角度尺度和目标区域类型的强函数。以CO峰为中心的小（\lesssim 300 pc）孔径具有非常长的τ_dep（即，高CO与H α通量比）和以H α峰为目标小孔径具有非常短的τ_dep。这意味着，一旦达到\lesssim 300 pc的孔径大小，在kpc尺度上观察到的恒星形成规律就失效了。对于我们的最小孔径（75 pc），两种类型的区域之间的τ_dep差异超过一个数量级。这种规模的行为出现从平均超过恒星形成区域与广泛的CO-到-H α的比例与自然的后果，在恒星形成法的故障是一个函数的表面密度的区域研究。我们认为各个区域的演变是τ_dep（以及CO与Halpha比值）区域间差异的最可能驱动因素。
2010-09-08 astro-ph.CO
CARMA Survey Toward Infrared-bright Nearby Galaxies (STING) II: Molecular Gas Star Formation Law and Depletion Time Across the Blue Sequence
我们提出了一个分析的分子气体和当前的恒星形成率表面密度在次千秒差距和千秒差距尺度在14个附近的恒星形成星系的样本之间的关系。测量的关系，在明亮的，高分子气体表面密度（$\Shtwo\gtrsim$ 20 \msunpc）地区的磁盘，以尽量减少扩散扩展发射的贡献，我们发现分子气体和恒星形成率表面密度，$\nmol\sim0.96\pm0.16$，与分子气体耗尽时间$\tdep\sim2.30\pm1.32$陀螺仪之间近似线性关系。我们表明，在我们的星系的分子区域有没有明确的\tdep \和整个样品的自由落体和有效的牛仔裤动力学时间之间的相关性。我们没有发现强烈的趋势，在幂律指数的空间分辨分子气体恒星形成法或分子气体耗尽时间在整个银河系恒星质量采样范围（\mstar $\sim$ $10^{9.7}-10^{11.5}$ \msun）。然而，在全球测量中有一种趋势，特别是对低质量星系的测量。我们认为这种趋势可能是由于低表面亮度CO，它可能与CO到H2的转换因子的变化。
2011-11-10 astro-ph.CO
The buildup of strongly barred galaxies in the TNG100 simulation
我们使用TNG 100模拟，一个宇宙学流体动力学实现的IllustrisTNG套件的强棒盘星系的属性进行分析。我们确定在恒星质量范围$M_{*}=10^{10.4-11}M_{\odot}$，其中40%的盘星系在$z=0$。在检测到的酒吧中，一半以上是强的。我们发现，与观测结果一致，棒星系的比例增加与恒星质量。总的来说，与无棒星系相比，强棒星系表现出较低的气体-恒星质量比。在恒星形成星系的主序列上，大多数棒星系都熄灭了（sSFR $\sim10^{-11.7} $ yr $^{-1}$），而无棒星系继续活跃（sSFR $\sim10^{-10.3}$ yr $^{-1}$）。我们探讨了强棒星系和无棒星系的演化，以研究它们的形成和淬灭历史。我们发现，强大的酒吧之间形成$0.5< z< 1.5$，更大的星系托管老酒吧。强棒形成于具有早期建立的突出盘成分的星系中，经历了增强的恒星形成和黑洞吸积的时期，可能是宇宙学流入的帮助。另一方面，无棒星系的大部分质量和盘状成分都是在晚期才聚集起来的。强棒星系的核区域在棒形成后不久就熄灭了，而无棒星系则在整个时间内保持活跃。我们的研究结果是指示酒吧淬火，可能是核反馈过程的帮助。我们的结论是宇宙学环境，加上小尺度反馈过程，决定了星系形成酒吧和迅速淬火其中心区域的机会。
2022-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The EGNoG Survey: Molecular Gas in Intermediate-Redshift Star-Forming Galaxies
我们介绍了正常星系中分子气体的演化（EGNoG）巡天，该巡天对31个恒星形成星系中的分子气体进行了观测研究，星系的z=0.05到z=0.5，恒星质量为（4-30）× 10^10 M太阳，恒星形成速率为4-100 M太阳/年^-1。这次巡天探测了一个相对未被观测到的红移范围，在这个范围内，星系的分子气体含量预计会发生显着的变化。为了追踪EGNoG星系中的分子气体，我们使用毫米波天文学研究组合阵列（CARMA）观测了CO（1-0）和CO（3-2）旋转线。我们检测到24 31个星系和目前解决的地图中的10个星系的红移较低的部分调查。我们使用双峰处方的CO分子气体转换因子，根据特定的恒星形成率，并比较EGNoG星系的大样本的星系组装从文献中。我们发现正常星系的平均分子气体耗尽时间为0.76 \pm 0.54 Gyr，而星暴星系的平均分子气体耗尽时间为0.06 \pm 0.04 Gyr。我们计算的平均分子气体分数的7-20%，在中间红移探测的EGNoG调查。通过用特定的恒星形成速率和分子气体耗尽时间（使用典型值）来表示分子气体分数，我们还计算了分子气体分数随红移的预期演化。预测的行为与从z~2.5到今天观察到的显着演变一致。
2013-03-29 astro-ph.CO
Star-forming galaxies in the cosmic web in the last 11 Gyr
Observatoire Astronomique de Strasbourg, UMR 7550, CNRS, Université de Strasbourg（斯特拉斯堡天文台）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天体物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of the Western Cape（西开普大学物理与天文学系）
研究发现宇宙网位置影响恒星形成活动，高红移时靠近丝状物的星系有更高恒星形成率，低红移时在中间距离出现最小值，靠近丝状物核心有重新吸积现象。
2026-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
PHIBSS: molecular gas content and scaling relations in z~1-3 normal star forming galaxies
介绍了PHIBSS，IRAM Plateau de Bure高Z蓝色序列CO 3-2巡天，对宇宙恒星形成峰附近的正常恒星形成星系（SFG）中分子气体性质的研究。PHIBSS在z~1.2和2.2的两个红移切片中提供了52个CO探测，log（M*（M_solar））>10.4和log（SFR（M_solar/yr））>1.5。包括对M*-SFR平面的不完全覆盖的校正，我们推断在z~1.2处的平均气体分数为~0.33，在z~2.2处的平均气体分数为~0.47。气体分数下降与恒星质量，在宇宙学模拟，包括强大的恒星形成反馈。大部分z~1-3的SFG是旋转支撑的湍流盘。CO和UV/光发射的大小是相当的。z=1-3的SFG的分子气体-恒星形成关系是近似线性的，具有~0.7 Gyrs的气体耗尽时间尺度;耗尽时间的变化只是次要的影响。由于这个时间尺度比z~0和2之间的所有SFG的哈勃时间小得多，因此必须在数十亿年内以相当高的占空比提供新鲜气体。在给定的z和M* 下，气体分数与特定的恒星形成率密切相关。在z~0和z ~ 3之间，比恒星形成率的变化主要受冷气体中重子质量分数的控制。
2012-11-25 astro-ph.CO
Validation of the equilibrium model for galaxy evolution to z~3 through molecular gas and dust observations of lensed star-forming galaxies
我们结合IRAM Plateau de Bure干涉仪和Herschel PACS和SPIRE测量来研究高红移恒星形成星系的尘埃和气体含量。我们对z=1.4-3.1的17个透镜星系的样本进行了新的观测，这使我们能够直接探测恒星质量为~ 10^10 Msun的正常恒星形成星系的冷ISM，否则赫歇尔和分子气体研究中的个体探测无法（尚未）进入这种状态。在SFR-M*-红移参数空间中，将透镜星系与具有类似远红外光度测量的亚毫米和正常z~1-2恒星形成星系参考样品相结合，研究星系的气体和尘埃性质。在z>2时，主序星星系的平均气体耗尽时标仅为~ 4.5亿年，比z=1（z=0）时短了~1.5（~5）倍，符合（1+z）^-1标度。在z=2.8处的平均气体质量分数为40+/-15%（不完全校正后为44%），表明最近观察到的红移气体分数增加的趋势变平甚至逆转到z~2。z>2的正常恒星形成星系的耗尽时间尺度和气体分数可以用星系演化的“平衡模型”来解释，其中星系的气体库是特定恒星形成速率红移演化的主要驱动力。由于它们的高恒星形成效率和低金属丰度，z>2的透镜星系尽管位于恒星形成主序星上，却有温暖的尘埃。在固定的金属丰度，他们也有一个气体尘埃比1.7倍，比当地观察到的使用相同的标准技术时，这表明应用本地校准的气体尘埃比和金属丰度之间的关系，以推断高红移星系的分子气体质量可能会导致系统的差异与CO为基础的估计…
2013-09-12 astro-ph.CO
MIGHTEE-HI: The star-forming properties of HI selected galaxies
University of Oxford（牛津大学）；University of the Western Cape（西开普大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；Rhodes University（罗德岛大学）；South African Radio Astronomy Observatory（南非射电天文台）；University of Bristol（布里斯托大学）；Royal Observatory, Edinburgh（爱丁堡皇家天文台）；University of Cape Town（开普敦大学）
研究HI属性与恒星形成的关系，发现HI-恒星质量比与形成时间正相关，恒星质量与形成时间负相关，小质量星系具有更长的气体耗尽时间，暗示气体丰富小星系的形成效率较低。
2024-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular gas mass functions of normal star forming galaxies since z~3
利用PEP/GOODS-Herschel巡天的深远红外数据和静止框架紫外测光研究了正常恒星形成星系的分子气体质量函数的演化。计算分子气体质量，M（mol），通过消耗时间尺度缩放恒星形成率（SFR），或结合红外光度和遮蔽特性，如Nordon等人，我们得到了大约700个z=0.2-3.0的星系的M（mol），这些星系靠近形成“主序星”的恒星。星系的数密度遵循M（mol）的Schechter函数。发现特征质量M* 在z~1处有强烈的演化，然后在较早的时期变平，类似于类似天体的红外光度演化。在z~1处，我们的结果得到了基于恒星形成星系的恒星质量函数和PHIBSS巡天的气体分数标度的估计的支持。我们将我们的测量结果与当前模型的结果进行比较，发现与直接处理恒星形成定律而不是后处理的结果更一致。结合质量函数，我们研究了M（mol）密度及其密度参数Omega（mol）的演化。
2013-06-13 astro-ph.CO
Assessing Radiation Pressure as a Feedback Mechanism in Star-Forming Galaxies
尘埃颗粒对星光的吸收和散射产生的辐射压可能是调节恒星形成星系的重要反馈机制。我们编译的数据从文献上的星团，恒星形成的子区域，正常的恒星形成的星系，和星爆的重要性评估辐射压力的尘埃作为一种反馈机制，通过比较这些系统的光度和通量的尘埃爱丁顿限制。这项工作激发了施密特定律，LIR-L 'CO相关性，和LIR-L' HCN相关性的新的解释。特别是，线性LIR-L 'HCN相关性是辐射压力调节恒星形成的自然预测。总的来说，我们发现爱丁顿极限为任何恒星形成区域的光度设定了一个严格的上限。然而，重要的是，许多正常的恒星形成星系的光度明显低于爱丁顿极限。我们探讨了这种差异的几种解释，特别是在正常的螺旋的作用，“不稳定性”的倾向，只有一个小数目的子区域内的星系积极形成恒星在任何时候，因为时间依赖性的反馈过程和光度演化的恒星星族。如果辐射压力调节恒星在致密气体中的形成，那么气体耗尽的时间尺度是600万年，与致密恒星爆发的观测结果非常一致。最后，我们强调观测不确定性的重要性-即，尘埃-气体比和CO-H2和HCN-H2转换因子-在确定性评估辐射压力作为恒星形成星系的反馈机制之前必须了解。
2010-11-19 astro-ph.CO
On the evolution of the molecular gas fraction of star forming galaxies
我们提出了IRAM Plateau de Bure干涉检测CO（1-0）的排放从24微米选定的样本恒星形成星系在z=0.4。由PAH 7.7 μ m导出的星系的恒星形成速率为SFR~30-60 M_Sun/yr，恒星质量M ~*~10^{11} M_Sun。星系的CO（1-0）光度意味着星系盘仍然含有大量的分子气体，贡献了20%的重子质量，但在z~1.5-2处具有类似于局部静止盘和气体主导盘的恒星形成“效率”。我们揭示了平均分子气体分数自z~2以来经历了强烈演化的证据，f_gas ~（1+z）^{2 +/- 0.5}。f_gas的演化编码了星系中分子燃料相对消耗/补充的基本信息，并被认为是晕质量的强函数。我们表明，在LCDM宇宙中的星系形成的半解析模型的分子气体分数的演化的最新预测支持这些新的观测。
2011-02-17 astro-ph.CO
COLD GASS, an IRAM Legacy Survey of Molecular Gas in Massive Galaxies: II. The non-universality of the Molecular Gas Depletion Timescale
利用IRAM 30 m望远镜的CO（1-0）谱线测量，研究了COLD GASS巡天中222个星系的有限体积样本中分子气体与恒星形成之间的关系。这些星系的红移为0.025<z<0.05，恒星质量在10.0<log（M*/Msun）<11.5的范围内。IRAM测量得到了深阿雷西博HI观测和均匀SDSS和GALEX测光的补充。一个参考样本，包括紫外和远红外数据被用来校准我们的估计恒星形成率从七个光学/紫外波段。我们样本中所有星系的平均分子气体耗尽时标tdep（H2）为1 Gyr，然而tdep（H2）增加了6倍，从恒星质量为10^10 Msun的星系的~0.5 Gyr增加到质量为10^11 Msun数倍的星系的~3 Gyr。相比之下，原子气体耗尽时间尺度保持恒定在约3 Gyr的值。这意味着在高质量星系中，分子和原子气体的消耗时间尺度是相当的，但在低质量星系中，分子气体的消耗速度比原子气体快得多。tdep（H2）最强的依赖性是星系的恒星质量（参数为log tdep（H2）=（0.36+/-0.07）（log M* - 10.70）+（9.03+/-0.99）），以及特定的恒星形成率。一个单一的tdep（H2）与sSFR的关系能够拟合我们的冷气体样本中的“正常”恒星形成星系，以及tdep（H2）< 10^8年的更极端的星暴星系（LIRG和ULIRG）。z=1-2的正常星系相对于tdep（H2）…
2011-03-31 astro-ph.CO
Star-forming galaxies in low-redshift clusters: Effects of environment on the concentration of star formation
我们试图通过研究低红移星系团内星系中恒星形成的归一化速率和径向分布来确定星系团环境对恒星形成盘星系的主导过程。我们开发的R-波段和H α光的径向浓度的基础上，在每个星系研究的不同过程的指标。这些测试适用于3种环境中的星系-星系团，超星系团（在星系团维里半径之外）和场。我们开发了新的诊断图结合恒星形成率和空间分布信息，以区分剥离外盘气体，一般气体耗尽，核恒星爆发和星系范围内的恒星形成增强。哈勃类型的星系团的分类被发现只有弱相关的浓度指数，而这种相关性是强大的盘星系的非集群人口。我们确定了人口的早期型盘星系的集群人口与增强和集中的恒星形成相比，他们的领域同行。增强的星系团经常显示出扰动的证据。一个小的，但不可忽略的人口与截断的恒星形成在其外盘的星系团星系也被发现。
2013-03-24 astro-ph.CO
Atomic hydrogen scaling relations at $z \approx 0.35$
本文利用射电望远镜巡天和谱线叠加技术，确定了 $z\approx0.35$ 处星系 HI 质量与恒星质量的标度关系，发现该红移处大质量星系虽贫 HI，但恒星形成效率更高，需持续吸积气体以维持恒星形成。
2023-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Properties of the Interstellar Medium in Star-Forming Galaxies at z~1.4 revealed with ALMA
我们利用ALMA对z~1.4主序星上的20个恒星形成星系进行了12 CO（J=5-4）和尘埃热连续辐射观测，以研究星际介质的性质。选取样本星系在恒星质量-恒星形成率图和恒星质量-金属丰度图中追踪恒星形成星系的分布。我们探测到来自11个星系的CO发射线。分子气体质量是通过采用金属性相关的CO到H2的转换因子并假设CO（5-4）/CO（1-0）光度比为0.23而导出的。被探测星系的分子气体质量及其比值（分子气体质量/（分子气体质量+恒星质量））分别在（3.9-12）x 10^{10} Msun和0.25-0.94的范围内;这些值明显大于本地旋涡星系。分子气体的质量分数随恒星质量的增加而减少;这种关系在比以前的研究低四倍的恒星质量时成立，并且分子气体的质量分数随金属丰度的增加而减少。叠加分析也显示了同样的趋势。尘埃热辐射在两个星系中被清楚地探测到，在五个星系中被勉强探测到。探测到的星系尘埃质量为（3.9-38）x 10^{7} Msun。我们推导出了气尘比，发现它们比本地星系大3-4倍。探测到的星系的分子气体耗尽时间为（1.4-36）× 10^{8}年，而叠加分析的结果显示约为3 × 10^{8}年。耗尽时间随恒星质量和金属丰度的增加而减小，但这种趋势并不显著，这与本星系的趋势相反。
2016-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular gas properties of UV-luminous star-forming galaxies at low redshift
Lyman break analogues（LBA）是一组在紫外波段选择的低红移（z ~ 0.2）的恒星形成星系。这些天体与当地宇宙中质量和光度相似的其他星系相比，恒星形成率更高，尘埃消光率更低。在这项工作中，我们提出了一个调查的结果与毫米波天文学研究组合阵列（CARMA）检测CO（1-0）发射的LBA，以分析这些星系中的分子气体的性质。我们的研究结果表明，LBA遵循相同的施密特-肯尼库特定律的本地星系。另一方面，它们具有更高的气体分数（高达66%）和更快的气体耗尽时间尺度（低于1 Gyr）。这些特征使这些物体更类似于高红移恒星形成星系。我们的结论是，LBA是一个伟大的附近的实验室，研究冷星际介质在低金属，紫外光致密恒星形成星系。
2014-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas Kinematics on GMC scales in M51 with PAWS: cloud stabilization through dynamical pressure
我们使用高空间和光谱分辨率的PAWS CO（1-0）调查的内部9千秒差距的标志性的旋涡星系M51检查气体流动运动的影响，对单个GMC的恒星形成的属性。我们比较了我们对M51中气体流动的看法-这是由于引力势（即核棒和螺旋臂）偏离轴对称而产生的-与由Halalpha和24μm发射跟踪的恒星形成的全球模式。我们发现，GMCs的动力学环境强烈影响他们的能力，形成恒星，在这个意义上说，GMCs位于大流运动的地区可以稳定，而同样大规模的GMCs在没有流的地区继续有效地形成恒星。我们认为，这是由于云嵌入在环境介质中经历大的流动运动，从而防止崩溃的表面压力降低。事实上，根据观察到的整个M51盘的流动运动，预期的气体耗尽时间的变化在定量上与观察到的气体耗尽时间尺度的变化一致。M51的例子表明，由引力不稳定性引发的棒状和旋臂的流动运动可以改变恒星形成规律;这可以解释不同质量和形态的星系之间气体耗尽时间的变化。特别是，我们可以解释长的气体耗尽时间在螺旋星系相比，矮星系和星爆。我们认为，增加一个动力学压力项的规范自由落体时间产生一个单一的恒星形成的法律，可以适用于所有的恒星形成区域和星系，在宇宙时间。
2013-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Estimating gas masses and dust-to-gas ratios from optical spectroscopy
我们提出了一种从静止坐标系光谱估计遥远星系总气柱密度、尘埃与气体和尘埃与金属比的方法。该技术利用了某些光线对尘埃颗粒上金属耗尽变化的敏感性，并使用光电离模型来限制这些物理比率以及金属量（Z）和尘埃柱密度。我们将我们的气柱密度估计值与附近星系中HI和CO气体质量估计值进行了比较，结果表明，我们恢复的总气体质量表面密度在2倍以内，最高可达~75 Mo/pc ^2。我们的技术是独立的CO到H2的转换因子，我们表明，Z-依赖的XCO需要实现我们的测量之间的良好协议，并提供CO和HI。然而，我们也表明，我们的方法不能可靠地孔径校正的总气体质量。我们计算的尘埃气体比率的SDSS DR7中的所有恒星形成的星系，并显示由此产生的依赖Z同意以及从附近星系的尘埃排放模型使用FIR数据推断的趋势。我们还提出了估计的灰尘与金属的比例与Z的变化，并表明，这是不好的限制在Z <~0.5Z_sun。最后，我们研究了斯隆数字巡天的~70，000个恒星形成星系的中心区域的气体库存，定义为固定的物理半径和半光半径的固定分数。我们发现，它们的中心气体含量和气体耗尽时间是不准确的预测由一个单一的参数，但在最近的研究中，我们发现，结合M * 和一些措施的中心浓度提供了一个很好的预测星系中的气体含量。我们还确定了人口的星系与低表面密度的恒星和很长的气体耗尽时间。
2013-04-11 astro-ph.CO
Growth of Supermassive Black Hole Seeds in ETG Star-Forming Progenitors: Multiple Merging of Stellar Compact Remnants via Gaseous Dynamical Friction and Gravitational Wave Emission
提出了$z\gtrsim 1$上局域早型星系（ETGs）恒星形成祖星中超大质量黑洞（BH）种子生长的新机制。这设想的迁移和合并的恒星紧凑的残余物（中子星和恒星质量的黑洞）通过气体动力学摩擦向中央的高密度区域的星系。我们表明，在合理的假设和初始条件下，该过程可以建立中央BH质量的顺序$10^4-10^6\, M_\odot$在一些$10^7$年，因此有效地提供重种子之前，标准盘（类爱丁顿）吸积接管，成为进一步BH增长的主导过程。值得注意的是，当宇宙$\lesssim 0.8$ Gyr的年龄构成了一个苛刻的限制时，这种机制可能为$z\gtrsim 7$类星体宿主中数十亿太阳质量BH的积累提供一种解释，而不是超爱丁顿吸积速率;此外，本发明还在红移$z\sim 2-6$的更常见的ETG祖细胞中，即使在短时间内的中等爱丁顿比$\lesssim 0.3$下，恒星形成持续时间$\lesssim$ Gyr。最后，我们探讨了未来的地面和空间探测器，如爱因斯坦望远镜（ET）和激光干涉仪空间天线（LISA）通过引力波发射检测迁移的恒星残骸和积累的中央超大质量BH之间的合并事件的前景。
2020-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
MIGHTEE-HI: Evolution of HI scaling relations of star-forming galaxies at $z<0.5$
我们提出了第一次测量HI星系标度关系从$z>0.15$盲调查。我们进行光谱叠加的9023光谱的恒星形成星系在HI中未检测到的$0.23<z<0.49$，从MIGHTEE-HI早期科学数据管中提取，获得与MeerKAT射电望远镜。我们堆叠星系的星系属性（$M_*$，SFR，和sSFR，与${\rm sSFR}\equiv M_*/{\rm SFR}$）箱，获得$\gtrsim 5σ$检测在大多数情况下，最强的HI堆叠检测到目前为止，在这个红移范围。有了这些检测，我们能够测量的探测红移间隔的标度关系，找到证据，从我们的样品$z_{\rm med}\sim 0.37$的中值红移$z\sim 0$的温和演变。特别是，低$M_*$星系（$\log_{10}(M_*/{\rm M_\odot})\sim 9$）经历了强烈的HI耗尽（$\log_{10}(M_{\rm HI}/{\rm M}_\odot)$中的$\sim 0.5$ dex），而大质量星系（$\log_{10}(M_*/{\rm M_\odot})\sim 11$）保持它们的HI质量几乎不变.当观察恒星形成活动时，在固定的SFR（sSFR）下，高度恒星形成的星系在$M_{\rm HI}$（$f_{\rm HI}$，其中$f_{\rm HI}\equiv M_{\rm}/M_*$）中显着演化，而在最低的探测SFR（sSFR）下，标度…
2022-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Giant Metrewave Radio Telescope Cold-HI AT $z\approx1$ Survey
我们描述的设计，数据分析，和基本结果的巨型米波射电望远镜冷HI在$z\approx1$（GMRT-CAT $z$ 1）调查，510小时的升级GMRT HI 21厘米的星系发射调查在$z=0.74-1.45$在深2调查领域。GMRT-CAT $z$ 1巡天的目的是在宇宙中恒星形成活动高峰时期（星系演化的关键时期）期间和之后描述星系中的HI特征。我们在$z=0.74-1.45$获得了11，419个蓝色恒星形成星系的高质量HI 21 cm光谱，在DEEP 2子场中的七个点。我们探测到11，419个恒星形成星系的HI 21 cm发射信号，这些星系的平均恒星质量为$M_* \approx 10^{10} M_\odot$，在$7.1σ$统计显著性上，获得平均HI质量为$\langle M_{HI}\rangle=(13.7\pm1.9)\times10^{9} M_\odot$。这是显着高于平均HI质量的$\langle M_{HI} \rangle=(3.96 \pm 0.17)\times10^{9} M_\odot$在恒星形成星系在$z \approx 0$具有相同的恒星质量分布。我们将11，419个星系的静止帧1.4 GHz连续谱发射进行叠加，以推断$8.07\pm0.82 M_\odot yr^{-1}$的平均恒星形成率（SFR）。结合我们的平均HI质量和平均SFR估计产生的HI耗…
2022-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular gas in distant brightest cluster galaxies
最亮星系团星系的恒星质量集合仍有争议。我们用IRAM-30 m在CO中观测到了两个属于SpARCS星系团的BCG，3C 244.1（$z=0.4$）和SDSS J161112.65+550823.5（$z=0.9$），并将它们的分子气体和恒星形成性质与$\sim100$远星系团的汇编进行了比较，其中包括${z\sim0.4-3.5}$的另外九个远星系团。我们已经设置了强大的上限$M_{{\rm H}_2}<1.0\times10^{10}~M_\odot$和$<2.8\times10^{10}~M_\odot$的分子气体含量，分别，以及分子气体恒星质量比$M({\rm H}_2)/M_\star\lesssim0.2$和耗尽时间$τ_{\rm dep}\lesssim40$ MYR的两个目标的BCGs。因此，它们是具有最低气体分数和最短耗尽时间的遥远星系团星系。大多数，$64\%\pm15\%$和$73\%\pm18\%$，11个BCGs的观测CO有较低的$M({\rm H}_2)/M_\star$和$τ_{\rm dep}$，分别比估计的主序星星系。统计分析初步表明，这11个BCGs的$M({\rm H}_2)/M_\star$和$τ_{\rm dep}$值与星系团比较样本的值有显著的偏离，偏离程度为$\sim2σ$。一个子样本的7个BCGs与档案HST观测的形态分析表明，$71…
2020-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Signatures of Ultralight Bosons in Compact Binary Inspiral and Outspiral
本研究考虑动力学摩擦与云质量消耗，分析了包含处于自旋0、1、2超辐射态的引力原子双星系统轨道动力学，发现质量消耗主导旋远阶段，并探讨了黑洞-脉冲星双星中云的探测条件。
2024-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Molecular gas properties of star-forming brightest group galaxies at $z \sim 0.3$
Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所波伦亚天文台）；Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg（海德堡大学天文中心）；Observatoire de Paris, Collège de France, PSL University, Sorbonne University, CNRS, LUX（巴黎天文台，法兰西学院，PSL大学，索邦大学，法国国家科学研究中心，LUX）；Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM)（毫米波射电天文研究所）；INFN - Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部）；ITP, Universität Heidelberg（海德堡大学理论物理研究所）
研究通过CO线观测三个COSMOS场中的最亮群星系（BGGs），发现其分子气体和恒星形成活动受环境过程影响，揭示了气体耗尽可能在恒星形成熄灭之前发生。
2026-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dust and cold gas content of local star forming galaxies
我们使用尘埃质量（$M_{dust}$）来自远红外数据和分子气体质量（$M_{mol}$）的基础上CO光度，校准代理的基础上的组合的星系巴耳末减量，磁盘倾角和气体金属。我们使用这样的代理估计$M_{dust}$和$M_{mol}$在本地SDSS样本的恒星形成星系（SFG）。我们研究了$M_{dust}$和$M_{mol}$沿着和穿过SFG的主序列（MS）的分布。我们发现，$M_{dust}$和$M_{mol}$随着恒星质量（$M_*$）的增加而沿着MS迅速增加，并且随着SFR（或距离关系）的增加而在MS上增加。对于$M_{dust}$和$M_{mol}$，对$M_*$的依赖性均为亚线性。因此，尘埃（$f_{dust}$）和分子气体质量（$f_{mol}$）的分数朝着大的$M_*$单调减少。恒星形成效率（SFE，分子气体耗尽时间的倒数）强烈依赖于从MS的距离，它是恒定的沿MS。由于几乎所有的星系在样本中的中心星系，我们估计的依赖$f_{dust}$和$f_{gas}$的主机晕质量，并找到一个紧密的反相关。由于MS弯曲的区域在数值上由大质量晕主导，我们得出结论，MS的弯曲是由于大质量晕中分子气体质量的可用性较低，而不是形成恒星的效率较低。
2020-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular gas and star formation activity in LIRGs in clusters at intermediate redshifts
我们调查的作用，密集的MPC尺度的环境中处理分子气体的星系团星系，因为它们落入集群的核心。我们考虑了来自赫谢尔透镜巡天和本星系团子结构巡天的中等$z$星系团中的$\sim20$亮红外星系（LIRG）。它们包括$z=0.546$的MACS J0717.5+3745和$z=0.2-0.3$的Abell 697、963、1763和2219。我们已经进行了远红外到紫外光谱能量分布建模的LIRGs，其中跨度集群为中心的距离内$r/r_{200}\simeq0.2-1.6$。作为2012年至2017年期间进行的五个观测计划的一部分，我们使用Plateau de Bure干涉仪及其继任者NOEMA观测了CO（1 $\rightarrow$ 0）或CO（2 $\rightarrow$ 1）中的LIRGs。我们比较了LIRGs的分子气体与恒星的质量比$M(H_2)/M_\star$、恒星形成率（SFR）和耗尽时间（$τ_{\rm dep}$）与星系团和场星形成星系的汇编。目标LIRG的SFR，$M(H_2)/M_\star$，和$τ_{\rm dep}$是一致的主序星（MS）场星系和恒星形成星系的比较样本。然而，我们发现，标准化为MS值的耗尽时间随着$r/r_{200}$的增加而增加，其中$2.8σ$具有显着性，这最终是由于具有$τ_{\rm dep}\gtrsimτ_{\rm dep,MS}$的簇…
2020-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The ALMA Spectroscopic Survey in the Hubble Ultra Deep Field: The nature of the faintest dusty star-forming galaxies
我们提出了一个表征的物理性质的样本35个探测到的，尘埃星系在深ALMA 1.2毫米的图像作为ALMA光谱调查的一部分，在{ \it哈勃}超深场（ASPECS）大计划。该样本由通过光学/红外源位置先验识别的26个额外源补充。利用它们的光谱能量分布，我们分别得到了$4.8\times10^{10}~M_\odot$和30 $M_\odot$ yr $^{-1}$的恒星质量中值和恒星形成率（SFR），以及$(2.4-11.7)\times10^{10}~M_\odot$和$20-50~M_\odot$ yr $^{-1}$的四分位距。我们得出一个中值光谱红移为1.8与四分位数范围$1.1-2.6$，显着低于亚毫米星系在较浅的，广泛的调查。我们发现，在SFR-恒星质量关系或主序（MS）中，分别有59% $\pm$ 13%，6% $\pm$ 4%和34% $\pm$ 9%位于$\pm0.4$ dex之内，高于和低于dex。ASPECS星系密切遵循的SFR分子气体质量关系和其他先前建立的标度关系，确认的气体与恒星的质量比从$z=0.5$到$z=2.5$的一个因素的五个增加和温和的演变的气体耗尽的时间尺度与一个典型的值为0.7 Gyr在$z=1-3$。ASPECS星系位于明显低于MS，一个开发不足的参数空间，有低的气体-恒星质量比的$\sim0.1-0.2$和长的耗尽时标$>1$陀螺仪。在所有红…
2020-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Atomic hydrogen in star-forming galaxies at intermediate redshifts
我们使用升级后的巨型米波射电望远镜对扩展的Groth带进行了深度（117个源小时）的L波段观测，以测量$0.2 < z < 0.4$上的中性氢平均质量和恒星形成率中值，以及宇宙中性氢质量密度。这是通过将来自445个蓝色恒星形成星系的HI 21 cm发射和静止帧1.4 GHz射电连续谱与$\rm M_B \leq -17$在$z_{\rm mean} \approx 0.34$进行叠加来完成的。在$\approx 7σ$显著性下检测到堆叠HI 21 cm发射信号，这意味着平均HI质量为$\rm \langle M_{HI} \rangle = (4.93 \pm 0.70) \times 10^9 \: M_{\odot}$。我们还堆叠了相同星系的静止帧1.4 GHz射电连续辐射，以获得$(0.54 \pm 0.06) \: {\rm M}_\odot$年$^{-1}$的中值SFR;这意味着平均原子气体耗尽时间尺度为$\rm \langle Δt_{HI}\rangle \approx$ 9 Gyr，与本地宇宙中恒星形成星系的值一致。这表明恒星形成效率在$0 - 0.4$红移范围内没有显著变化。我们利用HI 21 cm叠加发射信号的探测来推断在$z \approx 0.34$的恒星形成星系中的标准化宇宙HI质量密度$(\rm ρ_{HI}/ρ_{c,0})$。假设HI质量和绝对B星等…
2019-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
