Hydrostatic equilibrium profiles for gas in elliptical galaxies
我们提出了一个解析公式的平衡气体密度分布的早期型星系，明确包括恒星的贡献，在引力势。我们建立了一个孤立的椭圆星系的现实模型，并探讨了作为多个参数的函数的平衡气体配置。对于一个假定的中心气体温度kB * T0 =0.6 keV，我们发现，忽略恒星的引力效应，在最里面的区域，会导致封闭的重子气体质量在有效半径处被低估~65%，在NFW尺度半径处被低估~15%，这取决于恒星的重子分数。因此，这个公式对于以无偏的方式估计重子分数是很重要的。这些新的流体静力平衡解，来自等温和多变的情况下，也可以用来产生更现实的初始条件模拟椭圆星系。此外，新的配方是相关的解释X射线数据时。我们比较了我们的复合等温模型和用于拟合早型星系X射线观测的标准β模型，以确定NFW尺度半径rs的值。假设恒星的重子分数为10%，我们发现，从引力势中排除恒星会导致（i）r_s被低估约80%，（ii）r_s处封闭的暗物质被高估约2倍，与不考虑恒星时的等效β模型拟合结果相比。对于更高的恒星质量分数，β模型无法准确地再现我们的解决方案，这表明当孤立椭圆星系的观测表面亮度轮廓被发现很好地拟合β模型时，恒星质量分数不能远大于~ 10%。
2010-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Limits on the power-law mass and luminosity density profiles of elliptical galaxies from gravitational lensing systems
我们利用SLACS、BELLS、LSD和SL 2S巡天观测到的118个强引力透镜，将椭圆星系中恒星（光迹）的总质量分布和光度密度分布约束到红移$z \sim 1$。假设总质量密度$ρ=ρ_0(r/r_0)^{-α}$和光度密度$ν=ν_0(r/r_0)^{-δ}$服从幂律密度分布，我们研究了幂律指数及其一阶导数与红移的关系。使用蒙特卡罗模拟的后验似然普朗克的最佳拟合宇宙学作为一个先验，我们发现$γ= 2.132\pm0.055$与一个温和的趋势$\partial γ/\partial z_l= -0.067\pm0.119$时$α=δ=γ$，这表明大质量星系的总密度分布可能会变得稍微陡峭的宇宙时间。此外，对不同透镜红移和速度色散定义的子样本进行的类似分析表明，需要分别处理低、中、高质量星系。允许$δ$是一个自由参数，我们得到$α=2.070\pm0.031$，$\partial α/\partial z_l= -0.121\pm0.078$，和$δ= 2.710\pm0.143$。在$>95\%$置信度下拒绝质量跟踪光的模型，我们的分析有力地表明暗物质以质量分量的形式存在，该质量分量在空间上与光不同。在这种情况下，中等质量的椭圆星系（$200$ km/s $ < σ_{ap} \leq 300$ km/s）显示出最好的一致性与奇异等温球作为一个有效的模型的星系透镜。
2016-04-19 astro-ph.CO
What determines the fraction of elliptical galaxies in clusters?
我们利用两个独立发展的星系形成和演化的半解析模型研究了星系团的形态混合与母星系团的聚集历史之间的相关性。在我们的模型中，无论是集群成员的数量和椭圆成员的增加作为集群质量的函数，在这样一种方式，所产生的椭圆分数是近似独立的集群质量。椭圆星系团的人口呈现出明显的双峰分布作为星系恒星质量的函数，与质量$\sim 10^{10}\,{\rm M}_{\odot}$下降。在我们的模型框架中，这种双峰性源于星系数量的急剧减少与恒星质量的增加以及经历重大合并的概率相应增加的组合。我们发现，测量的椭圆形分数和父集群的组装历史之间的相关性很弱，它变得更强的模型，采用较长的星系合并时间。我们认为，这是由于合并数量减少而导致的膨胀生产减少和预先存在的椭圆形的生存概率增加的综合影响，后者的过程比前者更重要。
2011-09-12 astro-ph.CO
The Dark Halo - Spheroid Conspiracy and the Origin of Elliptical Galaxies
动力学模拟和强透镜数据表明，早型星系的总密度分布接近等温，即，rho_tot ~ r^gamma，其中gamma约为-2。为了了解这个普遍的斜坡的起源，我们研究了一组模拟的球状体形成孤立的二进制合并以及宇宙学框架内的形成。总的恒星加上暗物质的密度分布总是可以用幂律来描述，指数γ约为-2.1，对于更紧凑、质量更低的椭圆星系，斜率倾向于更陡。在二元并合中，气体的量决定了斜率的精确陡度。这与宇宙学模拟的结果一致，在宇宙学模拟中，斜率更陡的椭圆星系有更高比例的恒星在原地形成。每个贫气体合并事件使斜率向γ ~-2演化，一旦达到该斜率，进一步的合并事件不再改变它。我们所有的椭圆星系都有平坦的恒星和暗物质速度色散曲线。我们得出结论：恒星和暗物质组合系统的平坦速度色散剖面和总密度分布的斜率为γ ~ -2，这是一个自然吸引子。各种复杂的形成历史，目前在宇宙学模拟，包括主要以及次要的合并事件，是必不可少的，以产生全方位的观察到的密度斜率，今天的椭圆星系。
2013-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Robust modeling of quadruply lensed quasars (and random quartets) using Witt's hyperbola
我们发展了一种稳健的方法来模拟四重透镜类星体，这在很大程度上依赖于Witt（1996）的工作，Witt（1996）表明，对于椭圆势，四个图像位置，源和透镜星系位于右双曲线上。对于奇异的等温椭圆势，存在一个以源为中心的互补椭圆，它也映射通过四个图像，与势的轴比相同，但垂直于它。然后，我们得到最佳拟合的互补椭圆。最简单的四重透镜模型需要七个参数来再现观察到的图像配置，而四个位置给出八个约束。这给我们留下了一个自由度来作为品质因数。我们将我们的模型应用于29个已知镜头，并包括它们的品质因数。然后我们模拟了100个随机四重奏。牺牲20%的已知透镜的选择标准可以排除98%的随机四元组。
2018-08-19 astro-ph.CO
The Stellar Halos of Massive Elliptical Galaxies
我们使用的米切尔摄谱仪（以前的VIRUS-P）的麦克唐纳天文台2.7米哈伦J史密斯望远镜搜索的化学签名的大规模椭圆星系组装。米切尔摄谱仪是一台积分场摄谱仪，具有独特的宽视场（107 × 107平方角秒），使我们能够在样本中8个星系有效半径的2-2.5倍的径向箱中实现每像素约20-70的极高信噪比。以恒星速度色散σ * > 150 km/s的大质量椭圆星系为研究对象，研究了关键金属吸收线的等效宽度（EW）的径向依赖性。通过两倍的有效半径，Mgb EW已经下降了~ 50%，并且在σ * 和Mgb EW之间仅保持弱的相关性。在大半径的Mgb EW是可比的椭圆星系的中心，大约是一个数量级的质量少。我们发现，在有效半径内经常观察到的金属丰度梯度平滑地延续到2.5R_e，而丰度比梯度保持平坦。就像银河系的晕一样，我们星系的恒星晕具有低的金属丰度和高的α丰度比，正如在小恒星系统中形成的非常古老的恒星所预期的那样。我们的观测结果支持这样一种观点，即大质量椭圆星系的外部是由小得多的系统吸积而成的，这些系统的恒星形成历史在早期被截断。
2012-02-20 astro-ph.CO
The different star-formation histories of blue and red spiral and elliptical galaxies
[摘要]我们研究了中等质量星系的光谱特性作为颜色和形态的函数。我们使用银河动物园定义三种形态的星系，即早期型（椭圆），晚型（盘为主）面对螺旋和早期型（凸起为主）面对螺旋。我们将这些星系分为蓝色或红色，根据它们的SDSS g-r颜色，并使用光谱拟合代码VESPA计算时间分辨的恒星形成历史，金属丰度和总星光尘埃消光从它们的SDSS纤维光谱。我们发现，红色晚型螺旋显示少恒星形成在过去的5亿年比蓝色晚型螺旋的三倍，但共享类似的恒星形成的历史在更早的时间。最近恒星形成的减少解释了它们更红的颜色：它们的化学成分和尘埃含量是相同的。我们假设红色晚型螺旋是蓝色晚型螺旋的后代，它们的恒星形成在过去的500 Myrs中被削减。然而，在同一时期，红色晚型螺旋星系的恒星形成速度仍然比红色椭圆星系快约17倍。红色早型螺旋星系在近中期恒星形成和尘埃含量方面介于红色晚型螺旋星系和红色椭圆星系之间。因此，这些星系似乎代表了这两个种群之间的进化联系。它们更有可能直接演化成红色椭圆星系，而不是红色晚型螺旋星系。蓝色椭圆星系显示出与蓝色螺旋星系相似的恒星形成历史（无论是哪种类型），除了它们在过去的1亿年中形成的恒星较少。然而，蓝色椭圆星系有不同的尘埃含量，其峰值消光值低于所有螺旋星系。
2013-03-14 astro-ph.CO
Minor mergers and the size evolution of elliptical galaxies
使用高分辨率流体动力学宇宙学模拟的大质量球状星系的形成，我们表明，椭圆星系可以是非常紧凑和大规模的高红移与最近的观察。吸积剥离的恒星物质随着时间的推移而增加系统的大小，而幸存的恒星核心的动力学摩擦则降低了中心浓度。在一个特定的情况下，一个球状星系的最终恒星质量为$1.5 \times 10^{11} M_{\odot}$，我们发现，有效半径$r_e$增加，从$0.7 \pm 0.2 \rm kpc$在z = 3到$r_e = 2.4 \pm 0.4 \rm kpc$在z = 0，伴随着一个数量级的有效密度减少和减少的中心速度色散约20%，在这个时间间隔。一个基于维里定理的简单论证表明，在弱束缚物质（次要合并）的吸积过程中，半径可以随着质量的平方而增加，而不是通常的主要合并的线性增加率。通过较小的合并，紧凑的高红移球状体可以演变成今天的系统，其大小和浓度与观测到的局部椭圆星系相似。这表明，小合并可能是早期类型星系的大小和密度的晚期演化的主要驱动力。
2009-06-16 astro-ph.CO
Dark halos and elliptical galaxies as marginally stable dynamical systems
平衡引力配置的起源是寻求在其轨道的稳定性方面，所描述的曲率的拉格朗日配置流形的粒子位置-在这种背景下，微妙的虚假效应起源于奇异性的两个身体潜力变得特别清楚。我们专注于球形系统的情况下，它只支持定期轨道的碰撞限制，尽管持久性的局部指数不稳定的$N$体轨迹的离散点粒子表示的异常情况下，即使$N \rightarrow \infty$。当势中的奇点被去除时，这个明显的矛盾就消失了。在没有涨落的情况下，平衡构型通常对应于正的标量曲率，因此支持稳定的轨道。一个零标量曲率与一个有效的，平均的，状态方程描述动态放松平衡与边缘稳定的轨迹。相关的配置是非常相似的观察到的椭圆星系和模拟的宇宙学晕，并必然不同于由等温核心为主的系统，预计从熵最大化的背景下的暴力松弛的标准理论。有人建议，这是因为一个系统开始远离平衡不会达到一个“最可能的状态”通过暴力松弛，但这一过程结束时，系统发现和（解决）的配置，它可以最有效地洗出扰动。我们明确测试这种解释的直接模拟。
2013-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Thermodynamic Profiles of Galaxy Clusters from a Joint X-ray/SZ Analysis
我们联合分析Bolocam Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应和钱德拉X射线数据的一组45团簇，获得气体密度和温度分布，而不使用光谱信息。样品跨越质量和红移范围$3 \times 10^{14} M_{\odot} \le M_{500} \le 25 \times 10^{14} M_{\odot}$和$0.15\le z \le 0.89$。我们根据中心X射线亮度定义了冷核（CC）和非冷核（NCC）子样本，并将17/45的簇分类为CC。在一般情况下，从我们的分析中得到的配置文件被发现是在良好的协议与以前的分析，和配置文件的约束超出$r_{500}$得到34/45集群。在大约30%的CC集群中，我们的分析显示中心温度下降，具有$>3σ$的统计显著性;这种适度的检测分数主要是由于SZ数据中的粗角分辨率和适度的S/N的组合。大多数集群是一致的等温曲线在最大半径附近的$r_{500}$，虽然9/45显示出显着的温度随半径的增加而下降。样品的平均密度分布与以前的研究结果一致，并显示出$0.5 \times r_{500}$附近约10%的最小固有散射。样品平均温度曲线与等温曲线一致，并且具有约50%的固有散射，与半径无关。与早期仅X射线研究相比，该散射显著更高，早期仅X射线研究发现固有散射接近10%，这可能是由于SZ噪声、投影效应和样本选择中未考虑的非理想性的组合。
2017-12-14 astro-ph.CO
The Hierarchical Origins of Observed Galaxy Morphology
星系团主要通过吸积驱动的恒星形成和合并驱动的凸起生长而生长。这些过程隐含在星系形成的半解析模型中，特别是与星系团的膨胀直接相关的星系晕及其星系的层次结构。在本文中，我们考虑两个半分析模型的几种实现。重点关注仅在合并过程中形成凸起的实现，我们研究了椭圆星系以及被动星系和恒星形成盘星系的分数与恒星和晕质量的函数，对于中心系统和卫星系统。将其与具有准确视觉形态分类且M_{stellar} > 10^10.5 M_{sol}的观测交叉匹配的星系SDSS+ RC 3 z ~ 0样本进行比较。该模型定性地再现了所观察到的椭圆形分数与恒星质量的增加，并与晕质量的中央星系，支持的想法，观察到的椭圆形的形式在重大合并。然而，与z ~ 0数据相比，由模型产生的总体椭圆分数太高。由于“被动”--即非恒星形成--部分被近似地再现，并且由于恒星形成盘星系的部分也被再现，问题是模型以牺牲被动S 0和螺旋星系为代价过度产生椭圆星系。膨胀增长的实现（调整到重现模拟），允许残留的光盘在主要合并的生存仍然破坏了太多的光盘。增加卫星的寿命，或者允许合并残余物周围的圆盘再生，只是增加了恒星形成的圆盘星系的比例。相反，似乎有必要降低合并星系的质量比，以便大多数合并在盘状星系残留物中产生适度的隆起增长，而不是椭圆星系。[删节]
2013-05-30 astro-ph.CO
The inner structure of very massive elliptical galaxies: implications for the inside-out formation mechanism of z~2 galaxies
我们分析了23个超大质量椭圆星系（中心速度色散大于330公里s-1），从SDSS绘制的样本。对于每个对象，我们估计的动力学质量的光剖面和中心速度色散，并比较它与恒星质量来自恒星星族模型。我们发现，这些星系的速度色散测量半径内的发光物质占主导地位。我们发现，大小和恒星质量与Re ~ M*^{1.1}$密切相关，使得在德沃库勒半径内的平均密度是M* 的一个急剧下降的函数：rho_e ~ M*^{-2.2}。这些标度很容易从维里定理推导出来，如果我们回想一下这个样本基本上是固定的（但很大）sigma_0。与此相反，在1 kpc内的平均密度几乎与M* 无关，其值与最近对z ~ 2星系的研究非常一致。1千秒差距内的质量保持大致不变的事实表明，组装的历史主要是由小合并-但我们讨论为什么这不是唯一的方式来实现这一点。此外，在我们的样本中的物体的总恒星质量通常比高红移（z ~ 2）样本大5倍，这个数量似乎很难达到。如果我们的星系是最近高红移研究的演化对象，那么我们认为，在z > 1.5时需要进行大合并，而在z < 1.5时，小合并成为大质量星系的主要生长机制。
2010-09-27 astro-ph.CO
When galaxies align: intrinsic alignments of the progenitors of elliptical galaxies in the Horizon-AGN simulation
今天的椭圆星系似乎与宇宙的大尺度结构成一直线，但它们何时获得这种排列仍然是一个悬而未决的问题。目前的观测数据不足以提供约束的时间演化的内在的路线，因此现有的模型范围从假设星系获得一些原始的排列在形成，建议他们立即作出反应的潮汐相互作用的大尺度结构。利用宇宙学流体动力学模拟Horizon-AGN，我们测量了星系长轴与潮汐场本征矢量之间的相对排列随红移的变化。我们专注于约束的大质量$z=0$椭圆星系，在低红移的主要弱透镜污染物的主要祖先的排列的时间演化。我们表明，这个人口，在$z=0$有一个恒星质量以上$10^{10.4}$ M $_\odot$，过渡到没有对齐的潮汐场在$z=3$，一个显着的对齐由$z=1$。从$z=0.5$开始，它们以近似恒定的水平保持其对齐，直到$z=0$。我们发现了一个质量依赖性的椭圆祖细胞的对齐信号，即椭圆，是质量较低的今天（$10^{10.4}<M/{\rm M}_\odot<10^{10.7}$）不成为对齐，直到后来的红移（$z<2$），相比更大的同行。我们还提出了一个扩展的研究祖先的路线在参数空间的恒星质量和星系动力学，形状定义和潮汐场平滑的影响。
2019-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Investigating the Impact of Supernova Feedback on Satellites in Elliptical Galaxies
该研究通过流体动力学模拟对比含三相超新星机械风的基准模型与弱超新星反馈模型，发现基准模型的卫星星系性质更贴合观测，强调需同时纳入机械AGN和超新星反馈以重现椭圆星系及其卫星的观测特征。
2025-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy-lens determination of $H_0$: the effect of the ellipse+shear modeling assumption
星系透镜体经常被模拟为一个椭圆形的质量分布与外部剪切和等温球，以考虑二级和视线星系。有统计学证据表明，观察到的四边形中有一部分与这些假设不一致，并且需要相对于光对质量的偶极贡献。简化关于质量分布形状的假设可能会导致不正确的参数恢复，如$H_0$。我们创建了几个测试的合成四人口与不同的偏差从椭圆形，然后将它们与椭圆+剪切模型，并测量恢复值的$H_0$。不包括运动学约束。我们执行两种类型的拟合--一种使用单个点源，另一种使用模拟扩展源的源阵列。我们进行了两个模型之间的比较，我们的模拟四边形和观察到的人口。这些比较的一个结果是文献中尚未提到的统计不一致性：观察到的四边形相对于晶状体中心的像距比似乎比合成或模拟四边形跨越更宽的范围。考虑到这种差异，我们的模拟人群可能会导致$H_0$ $\sim10\%$的偏倚。
2021-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA Observations of the Gravitational Lens SDP.9
我们提出了强引力透镜H-ATLAS J090740.0-004200（SDP.9）的长基线ALMA观测，它由一个椭圆星系在$z_{\mathrm{L}}=0.6129$透镜背景亚毫米星系成两个扩展的弧。数据包括带6连续观测，以及CO $J$ =6 $-$ 5分子线观测，我们测量更新的源红移的$z_{\mathrm{S}}=1.5747$。ALMA数据中的图像形态与HST数据中的图像形态不同，表明源星系的恒星、气体和尘埃成分之间存在空间偏移。我们使用档案HST数据和在ALMA数据中识别的共轭点的组合，将透镜建模为具有外部剪切的椭圆幂律密度分布。我们的最佳模型具有$θ_{\mathrm{E}}=0.66\pm0.01$的爱因斯坦半径和比等温质量剖面斜率稍陡的质量剖面斜率。我们搜索的透镜，它可以用来约束内部质量分布的透镜星系，包括中央超大质量黑洞的中心图像，但没有检测到它在集成CO图像在3 $σ$ rms水平为0.0471 Jy km s $^{-1}$。
2017-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Universal Entropy Profile for the Hot Atmospheres of Galaxies and Clusters within $R_{2500}$
我们提出了40个早期型星系和110个星系团的大气气体熵分布，跨越几十年的晕质量，大气气体质量，射电喷流功率和星系类型。我们发现，在$\sim 0.1R_{2500}$的熵配置文件的低质量系统，包括椭圆星系，最亮的星系团，和螺旋星系，规模约为$K\propto R^{2/3}$。$\sim 0.1R_{2500}$之外的熵剖面比仅从引力坍缩中预期的$K \propto R^{1.1}$剖面略浅，表明活动星系核反馈的加热远远超出了中央星系。我们发现，$K\propto R^{2/3}$熵分布形状表明，热不稳定冷却平衡加热的内部冷却和自由落体的时间尺度接近一个恒定的比例。与中央星系团相比，椭圆星系的热大气具有更高的每个气体粒子的加热速率。这种过度加热可以解释为什么一些中央星系团星系正在形成恒星，而大多数早期类型的星系在数十亿年内没有经历过显著的恒星形成。我们证明了六个透镜星系和螺旋星系的熵分布符合$R^{2/3}$形式。星系团、巨型椭圆星系和螺旋星系中的中央星系之间的连续性表明，加热椭圆星系和最亮星系团的大气层的过程可能也在螺旋星系中活跃。
2018-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of the scatter of the cosmic average color-magnitude relation: Demonstrating consistency with the ongoing formation of elliptical galaxies
我们提出的第一个测量的宇宙平均早期型星系的颜色-星等关系（CMR）从z=1到今天的散射的演变，发现它是一致的模型中，星系不断被添加到红色序列，通过截断恒星形成在蓝色云星系。我们使用了超过700个红色序列的样本，结构选择的早期类型星系（定义为Sersic指数>2.5），红移0<z<1，来自扩展钱德拉深场南方（173个星系）和斯隆数字巡天（550个星系），构建了精确到<0.04等的静止框架U-V颜色。我们发现宇宙平均早型星系的CMR在静止坐标系U-V色中的散射在0.05<z<0.75时约为0.1mag，在z=1时略高。我们将这些观测结果与一个模型进行了比较，在该模型中，新的红色序列星系以与观测到的数量密度演化相匹配的速率不断添加，并发现该模型预测了正确的巨磁共振散射及其演化。此外，这个模型预测大约正确的数量密度的“蓝色球状体”-结构早期型星系与蓝色的颜色-虽然有相当大的模型依赖性。因此，我们的结论是，无论是早期型星系人口的数量密度和颜色的演变描绘了一个一致的图片，早期型星系人口增长显着之间的z=1和现在的一天，通过淬火的恒星形成在蓝云星系。
2009-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
