Dusty Gas Accretion onto Massive Black Holes and Infrared Diagnosis of the Eddington Ratio
最近的观测有力地证明了早期宇宙中超大质量黑洞（SMBH）周围存在尘埃的证据。然而，对于含尘气体中SMBHs的吸积机制还没有很好的认识。利用一维辐射流体动力学模拟研究了尘埃云中$\sim 10^{5}~M_{\odot}$的中等质量黑洞的生长。我们发现，含尘气体到IMBHs的吸积进行温和的小波动的吸积率，而原始气体引起更激烈的周期性爆发。当尘埃与气体的质量比接近太阳附近时，时间平均光度比原始气体小一个数量级，而当初始气体密度为$n_{\rm H} = 10 - 1000~\rm cm^{-3}$时，时间平均爱丁顿比的范围为$\sim 10^{-4}$ ~ $\sim 10^{-2}$。我们的计算表明，在调节BH的增长，尘埃不透明度单独的效果是次要的尘埃辐射压力相比。我们还通过计算尘埃的热辐射得到了红外波段的光谱能量分布，并表明$λ\lesssim 20~\rm μm$和$\gtrsim 100~\rm μm$之间的通量比与爱丁顿比密切相关。BH附近的热尘埃的热辐射仅在高吸积阶段占主导地位，在$\lesssim 20~\rm μm$产生更高的通量密度。因此，我们认为，JWST的MIR观测和ALMA或Spitzer的FIR观测的组合可以用来估计大质量黑洞的爱丁顿比。
2017-04-19 astro-ph.GA
From dusty filaments to massive stars: The case of NGC 7538 S
我们报告了高灵敏度和高角分辨率的亚毫米波阵列（SMA）观测的大（$\sim$ 15000 AU）假定的星周盘与O型原恒星NGC 7538 S。连续统的观测将这个假定的拱星盘分解为五个致密的源，大小为$\sim$ 3000 AU，质量为$\sim10 M_\odot$。这证实了最近用CARMA/BIMA对该物体进行毫米观测的结果。然而，我们发现，从大多数这些紧凑的源喷射准直双极流出，揭示了我们的一氧化硅（SiO { \it J}=5-4）的观测，并确认这些来源有（原）恒星的性质。所有的流出都垂直于大的旋转的尘埃结构。因此，我们认为NGC 7538 S可能不是一个单一的大质量拱星盘，而是一个巨大的收缩或旋转的丝状体，它在0.1到0.01 pc的尺度上分裂，通过涉及流出和盘的标准过程形成几颗B型恒星。在最近的高空间分辨率的尘埃细丝的研究中，我们的观察也表明，热压力似乎不足以支持细丝，因此，要么需要额外的支持，否则细丝必须在崩溃的过程中。一个SPH数值模拟的分子云的形成会聚温暖的中性介质流产生收缩的细丝，其尺寸和恒星之间的间距，以及它们的柱密度，在这里报道的细丝中观察到的非常相似。
2012-05-25 astro-ph.GA
The Impact of Far-Infrared/Sub-Millimeter Data on the Star Formation Rates of Massive Dusty Galaxies at Cosmic Noon
本文利用BAGPIPES拟合92个z~1.5–3.0大质量尘埃星系的多波段SED，发现加入FIR/亚毫米数据可使SFR估计较UV–NIR结果改变最高达10倍。
2023-12-09 astro-ph.GA
Stellar and Dust Properties of a Complete Sample of Massive Dusty Galaxies at $1 \le z \le 4$ from MAGPHYS Modeling of UltraVISTA DR3 and Herschel Photometry
利用MAGPHYS软件，结合UltraVISTA DR 3测光和\textit{Herschel} PACS-SPIRE数据，对$1 \le z \le 4$大质量（log $(M_*/M_\odot) \ge 10.5$）和尘埃（$A_V \ge 1$）星系的光谱能量分布（SED）进行了模拟，研究了它们的恒星和尘埃性质。尽管静止坐标系U-V与V-J（UVJ）图很好地追踪了恒星形成率（SFR）和尘埃遮蔽（A $_V$）到$z \sim 3$，但令人惊讶的是，样本的$\sim$ 15- 20%位于UVJ图的静止区域，而$3<z<4$的$\sim50$ \%则落在未被遮蔽的恒星形成区域。随着宇宙时间的增加，大质量尘埃星系的中位SED表现出较弱的MIR和UV发射，以及较红的UV斜率。我们的样品的红外辐射有显着的贡献（$>20\%$），从尘埃加热演化的恒星种群，而不是恒星形成，证明了全色SED建模的必要性。尘埃质量和SFR之间的局部关系，其次是一个子样本与较冷的尘埃温度，而温暖的对象减少了尘埃质量在一个给定的SFR。在我们的样本中，大多数恒星形成星系不遵循本地IRX- $β$关系，尽管IRX确实与$_V$有很强的相关性。我们的样本遵循ISM诊断和sSFR之间的局部关系，尽管分散度很大。我们表明，FIR检测到的源代表了一个连续的人口的尘埃星系，而不是一个根本不同的人口的极端。最后，使用普遍采…
2019-07-18 astro-ph.GA
The kinematics of massive high-redshift dusty star-forming galaxies
本研究提出直接在可见度空间优化参数的星系运动学建模新方法，通过ALMA观测分析高红移大质量尘埃恒星形成星系，得到CO转换因子，拓展塔利-费舍尔关系，并验证其与局地早型星系的演化关联。
2023-12-14 astro-ph.GA
COLDz: A High Space Density of Massive Dusty Starburst Galaxies ~1 Billion Years after the Big Bang
本文报道了利用美国国家科学基金会的卡尔G. Jansky甚大阵列（VLA）CO高红移光度密度（COLDz）巡天。HDF 850.1（$z$ =5.183）和AzTEC-3（$z$ =5.298）的红移是以前已知的。我们修正了先前对第三个源GN 10的红移估计（$z$ =5.303），我们已经通过VLA和NOEMA扩展毫米阵列（NOEMA）探测到CO $J$ =1 $\to$ 0，5 $\to$ 4，6 $\to$ 5，和[CII] 158 $μ$ m的发射独立证实了这一估计。我们发现，两个目前独立确认的CO COLDz源是“光学暗”，其中三个是尘埃遮蔽的星系在$z$ $>$ 5。考虑到我们的调查区域为$\sim$ 60弧分$^2$，我们的结果似乎意味着在大爆炸后的第一个十亿年内，这种遥远的尘埃系统的空间密度比以前认为的高出$\sim$ 6-55倍。这些$z$ $>$ 5星系中至少有两个显示出与所谓的“最大”星爆一致的恒星形成率表面密度，但我们发现它们之间的CO激发有显着差异。这一结果可能表明，不同部分的巨大气体库位于致密的恒星形成核区域-与尘埃连续体相比，[CII]发射的尺寸更大，并且在气体激发较低的星系中[CII]与远红外光度比更高。因此，我们发现$z$ $>$ 5尘埃星爆之间的恒星形成条件有很大的变化，这些星爆的尘埃温度通常比$z$ =2-3的星爆高$\sim$ 57% $\p…
2020-05-05 astro-ph.GA
Herschel and Hubble study of a lensed massive dusty starbursting galaxy at $z\sim3$
我们提出的组合深凯克/NIRC 2，HST/WFC 3近红外和赫歇尔远红外观测的一个极端的恒星形成尘埃透镜星系的赫歇尔天体物理太赫兹大面积调查（H-ATLAS J133542.9+300401）的结果。该星系被$z\sim1$的一个巨大的WISE星系团引力透镜。在$z=2.685$，通过GBT探测到的$\rm {CO (1 \rightarrow 0)}$和CARMA探测到的$\rm {CO (3 \rightarrow 2)}$，用光谱学方法证实了透镜星系。我们使用相结合的光谱和成像观测构建一个详细的透镜模型的背景尘埃恒星形成星系（DSFG），使我们能够研究的源平面的目标属性。最佳拟合透镜模型分别为恒星和尘埃成分提供了$μ_{\rm star}=2.10\pm0.11$和$μ_{\rm dust}=2.02\pm0.06$的放大率。多波段数据产生的放大率校正的恒星形成率$1900(\pm200)\,M_{\odot}{\rm yr^{-1}}$和恒星质量$6.8_{-2.7}^{+0.9}\times10^{11}\,M_{\odot}$一致的主要序列的恒星形成在$z\sim2.6$。CO观测产生的分子气体质量为$8.3(\pm1.0)\times10^{10}\,M_{\odot}$，类似于最大质量的恒星形成星系，这与高恒星形成效率一起导致了强烈的恒星形成率。透镜DSFG具有非…
2017-06-20 astro-ph.GA
Investigating episodic mass loss in evolved massive stars: III. Spectroscopy of dusty massive stars in three northern galaxies
本研究通过ASSESS项目对三个北方星系中122个尘埃大质量恒星进行光谱巡天，发现28颗红超巨星（21颗新发现），并识别出可能经历偶发性质量损失的候选体，增进了对演化大质量恒星质量损失机制的理解。
2025-05-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The luminous, massive and solar metallicity galaxy hosting the Swift gamma-ray burst, GRB 160804A at z = 0.737
本文介绍了用VLT/X-shooter对z = 0.737的雨燕长时伽马射线暴GRB 160804 A的光谱跟踪观测。一般来说，伽玛暴存在于低质量、贫金属的星系中，这些星系构成了恒星形成星系的亚发光群体。对于这里提出的伽玛暴的宿主星系，我们推导出恒星质量为$\log(M_*/M_{\odot}) = 9.80\pm 0.07$，基于发射线诊断的大致太阳金属丰度（12+log（O/H）= $8.74\pm 0.12$），红外光度为$M_{3.6/(1+z)} = -21.94$ mag，但发现它是尘埃贫（$E(B-V) < 0.05$ mag）。这表明GRB 160804 A所在的星系是z < 1.5时最明亮、质量最大、金属含量最丰富的GRB宿主之一。此外，气相金属丰度被认为是代表的物理条件的气体接近爆炸现场的爆裂。在吸收中也观察到宿主星系的高金属丰度，在那里我们检测到几个强大的FeII转换以及MgII和MgI。虽然宿主星系的吸收特征在GRB余辉光谱中很常见，但我们直接在宿主连续谱中检测到来自强金属线的吸收（当时余辉贡献< 15%）。最后，我们讨论的可能性，吸收和发射气体的几何形状和状态是指示的星系尺度外流驱逐在两个合并星系的最后阶段。
2017-11-07 astro-ph.GA
Ubiquitous Molecular Outflows in z > 4 Massive, Dusty Galaxies I. Sample Overview and Clumpy Structure in Molecular Outflows on 500pc Scales
大规模星系尺度的气体外流是调节整个宇宙星系生长和演化的最常见机制之一。虽然流出的气体跨越了很大的温度和密度范围，但冷分子相特别令人感兴趣，因为分子流出可能能够通过移除恒星形成气体来抑制星系中的恒星形成。我们已经进行了第一次调查的分子流出z > 4，目标是11个强透镜尘埃，恒星形成星系（DSFG）与高分辨率阿塔卡马大毫米阵列（ALMA）观测OH 119微米吸收作为流出示踪剂。在这第一篇论文中，我们概述了调查，重点是检测率和结构的分子外流。我们在8/11（73%）的星系中发现了外流的明确证据，是z > 4时已知数量的三倍多。这意味着z > 4 DSFG中的分子风必须具有接近1的发生率和大的张开角才能在吸收中被检测到。透镜重建显示，500 pc规模的cluerous结构的外流是常见的。单个团块不能直接分辨，但从光学深度参数来看，我们预计未来的观测将需要50- 200 pc的空间分辨率。我们没有检测到高速[CII]翅膀在任何来源与明确的OH流出，表明[CII]是不是一个可靠的示踪剂的分子流出。我们的研究结果代表了在人口水平上表征z > 4的分子外流的第一步，表明大规模外流在早期的大质量尘埃星系中无处不在。
2020-10-23 astro-ph.GA
Dynamics of Dusty Radiation Pressure Driven Shells and Clouds: Fast Outflows from Galaxies, Star Clusters, Massive Stars, and AGN
通常假设辐射压驱动的风被加速到渐近速度V ~ v_esc，其中v_esc是从中心源的逃逸速度。我们注意到，这不是尘埃壳和云的情况。相反，如果壳层或云最初对于来自光度L的源的UV发射是光学厚度的，那么在V中存在显著的提升，其反映了在其加速时吸收的动量的积分。对于达到广义Eddington极限的壳层，我们证明了在点质量势和等温球势下V ~（4R_UV L/M_shc）^1/2，其中R_UV是壳层对UV光子变得光学薄的半径，M_sh是壳层的质量。在典型参数下，渐近速度明显超过vesc，并可以解释在低气体密度的晕周围快速成星星系和活动星系核中观测到的~1000- 2000 km/s的外流。类似地，大质量恒星的快速外流可以在几个-10^3年的时间尺度上加速。这些结果也适用于那些只对着辐射源的一小部分立体角，并由于内部声速而膨胀的云。我们进一步考虑了壳层的动力学，扫了一个致密的拱星或环星系介质。我们计算的“动量比”Mdot v/（L/c）在壳的限制，并表明，它只能显着超过~2，如果壳的有效光学深度再辐射的FIR光子是远远大于1。我们讨论了简单的处方用于大规模宇宙学模拟银河系外流的属性。我们也简要地讨论了大质量恒星的尘埃喷射事件，巨大的分子云的破坏，和活动星系核的应用。
2015-02-05 astro-ph.GA
The Spitzer Matching Survey of the UltraVISTA Ultra-deep Stripes (SMUVS): the Evolution of Dusty and Non-Dusty Galaxies with Stellar Mass at z=2-6
斯皮策对UltraVISTA超深条纹的匹配巡天（SMUVS）获得了迄今为止在天空单个区域中最大的超深斯皮策地图。我们以$z=2-6$的66，000个SMUVS源为样本，通过分析星系恒星质量函数（GSMF），研究了尘埃星系和非尘埃星系随恒星质量的演化。我们进一步划分我们的非尘埃星系样本与休息帧光学颜色隔离红色静止（“被动”）星系。在每一个红移，我们确定了一个特征的恒星质量在GSMF以上的尘埃星系占主导地位，或至少是重要的非尘埃星系。在这个恒星质量以下，非尘埃星系约占所有源的80%，除了$z=4-5$。$z=4-5$的尘埃星系比例异常高：$M_{*}=10^9 - 10^{10.5} \, \rm M_\odot$和$M_*>10^{11} \, \rm M_\odot$的$>80\%$占30-40%，这表明尘埃遮蔽在这个宇宙时期非常重要。静止的大质量（$\log_{10} (M_*/M_\odot)>10.6$）星系的总体百分比随着红移的减小而增加，在$z\sim2$达到$>30\%$。相反，中等质量星系（具有$\log_{10} (M_*/M_\odot)=9.7-10.6$）的静止百分比大致保持在$\sim 10\%$水平。我们的研究结果表明，大质量和中等质量星系在年轻宇宙中显然有不同的演化路径，并与星系缩小的情况相一致。
2018-08-12 astro-ph.GA
Infra-Red Emission from Cold Gas Dusty Disks in Massive Ellipticals
椭圆星系的预期红外输出是什么？在这里，我们报告了这项高时间分辨率（~10年）和高空间分辨率（中心为2.5秒差距）研究中获得的最新发现。我们在MACER代码中加入了一组颗粒物理学，包括（a）被动恒星演化中产生的尘埃颗粒;（b）碰撞和粘附导致的尘埃颗粒生长;（c）热溅射导致的颗粒破坏;（d）尘埃通过非弹性碰撞冷却热气体;以及（e）尘埃颗粒上的辐射压力。代码的改进使我们能够分析尘埃对金属耗尽和活动星系核遮蔽的影响，并评估模拟星系的红外输出。我们模拟了一个有代表性的大质量椭圆星系的中心恒星速度色散~ 260公里/秒和适度的旋转。我们发现：（1）环核盘（尺寸小于~ 1 kpc）在其外部区域是尘埃的，大多数金属以尘埃颗粒的形式存在，而在盘的内部，大多数尘埃颗粒被活动星系核的辐射破坏：（2）尘埃盘对于盘内的星光和来自中心活动星系核的辐射来说都是光学厚的。尘埃的红外辐射主要来自于活动星系核的辐射。（4）活动星系核活动、恒星形成和尘埃红外光度的占空比与观测结果基本一致，例如：在其生命的大部分时间里，模拟的星系是一个典型的“静止”椭圆星系，其L_{IR} ~ 1 e 11 * L_{solar}，而在中心爆发期间，恒星形成率可超过250 M_{solar} /年。
2020-08-17 astro-ph.GA
ISM properties of a Massive Dusty Star-Forming Galaxy discovered at z ~ 7
本文报道了在$z=6.900 +/- 0.002$上发现的迄今为止红移最高的毫米选择尘埃恒星形成星系SPT-S J 031132 -5823.4（以下简称SPT 0311 -58）的星际介质的物理条件。SPT 0311 -58是在南极望远镜（SPT）-SZ巡天中通过其1.4毫米热尘埃连续辐射发现的。光谱红移通过ALMA 3 mm频率扫描测定，其检测CO（6-5）、CO（7-6）和[Cl]（2-1），随后通过用ATCA检测CO（3-2）和用APEX检测[CII]来确认。通过对尘埃连续光谱的辐射转移分析以及CO和[CI]谱线的发射，我们对SPT 0311 -58中的ISM的性质进行了约束。这使我们能够确定气体含量，而无需对气体质量比例因子进行特别假设。SPT 0311 -58质量极大，其固有气体质量为$M_{\rm gas} = 3.3 \pm 1.9 \times10^{11}\,M_{\odot}$。它的大质量和强烈的恒星形成是非常罕见的来源，以及进入再电离时代。
2017-05-25 astro-ph.GA
Molecular Gas Excitation of the Massive Dusty Starburst CRLE and the Main-Sequence Galaxy HZ10 at z=5.7 in the COSMOS Field
利用北方扩展毫米波阵列（NOEMA）对星爆星系CRLE（$z = 5.667$）和主序星星系HZ 10（$z = 5.654$）进行了CO（5 $\rightarrow$ 4）和CO（6 $\rightarrow$ 5）谱线观测。CRLE是宇宙领域中最明亮的$z>5$星暴，HZ 10是目前已知的$z>5$中最富含气体的“正常”星系。我们发现，CO（5 $\rightarrow$ 4）和CO（6 $\rightarrow$ 5）的线光度分别为（4.9 $\pm$ 0.5）和（3.8 $\pm$ 0.4）$\times$ 10 $^{10}$ K km s $^{-1}$ pc $^{2}$的CRLE和上限的$< 0.76$和$< 0.60$ $\times$ 10 $^{10}$ K km s $^{-1}$ pc $^{2}$的HZ 10。CRLE的CO激发似乎与其他$z>5$尘埃恒星形成星系（DSFG）相当。对于HZ 10，这些线光度极限提供了$z > 5$的MS星系的第一个重要限制。我们发现HZ 10中的$L'_{5\rightarrow4}/L'_{2\rightarrow1}$的上限可能与$z\approx 1.5$周围MS星系的平均值相似，这表明具有类似气体激发的MS星系可能在大爆炸后10亿年就已经存在了。对于CRLE，我们确定的H $_2$密度，动力学温度和尘埃温度的基…
2021-12-22 astro-ph.GA
The Redshift and Metallicity of the Host Galaxy of Dark GRB 080325 at z=1.78
利用Subaru/MOIRCS对暗GRB 080325的宿主星系进行了近红外光谱研究。获得的光谱提供了H $α$发射和边际[NII] $λ$ 6584的清晰检测。宿主是一个大质量（M $_{*}\sim10^{11}$ M $_{\odot}$）、尘埃（$A_{V}\sim 1.2$）的恒星形成星系，z=1.78。从H $α$光度（35.6-47.0 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）计算的恒星形成率在z $>$ 1的GRB宿主星系（和一般的恒星形成星系）中是典型的;然而，在红移$\sim$ 1.6的情况下，比恒星形成率低于正常的恒星形成星系，与许多其他GRB宿主的高比恒星形成率形成对比。宿主的金属丰度估计为12+log（O/H）$_{\rm KK04}$ $=$ 8.88。我们强调，这是一个最大的遥远的宿主星系的metallcity测量发射线诊断。γ射线暴宿主的金属丰度相当高。然而，这仍然低于z $\sim$ 1.6的相同质量的正常恒星形成星系的金属丰度。从正常的恒星形成星系的金属丰度偏移接近其他GRB主机的典型值，并表明GRB主机星系均匀偏向于低金属丰度在很宽的范围内的红移和恒星质量。GRB 080325宿主的低金属丰度性质可能不是由于恒星形成星系的基本金属丰度关系，因为它是关系中的贫金属异常值，并且具有低sSFR。因此，我们得出结论，金属是重要的机制，产生这种伽…
2014-11-12 astro-ph.GA
Crimson Behemoth: a Massive Clumpy Structure Hosting a Dusty AGN at $z=4.91$
本文利用JWST观测红移4.91的X射线AGN CID-931，发现其红色核心周围环绕至少八个大质量恒星形成团块，揭示气体流入或并合事件可能同时触发团块形成与AGN活动，从而驱动大质量星系的快速形成。
2024-09-30 astro-ph.GA
Planck's Dusty GEMS. III. A massive lensing galaxy with a bottom-heavy stellar initial mass function at z=1.5
我们研究前景星系的红宝石，最明亮的引力透镜高红移星系的亚毫米天空探测的普朗克卫星，和我们的普朗克的尘埃GEMS样本的一部分。红宝石由一个直径为1.4”、z = 3.005的爱因斯坦环组成，用ALMA以0.1”分辨率观测，中心是一个微弱的红色大质量透镜星系，用HST/WFC 3观测，它本身有一个非常高的红移，z = 1.525 $\pm$ 0.001，用VLT/X-Shooter光谱学证实。在这里，我们专注于透镜和透镜模型与LENSTOOL获得的属性。该系统的静止帧光学形态主要由镜头控制，而红宝石本身是高度模糊的，对K波段的测光贡献不到10%。前景星系的透镜质量为（3.70 $\pm$ 0.35）$\times$ 10 $^{11}$ M $_{\odot}$。沿着爱因斯坦环形成两个图像家族的单个团块的放大因子在7和38之间。我们提出了一个分解的前景和背景来源的WFC 3图像，和恒星星族合成建模与一系列的恒星形成历史的夏布里耶和萨尔彼得初始质量函数（IMF）。只有用后者得到的恒星质量范围与透镜质量吻合得很好。这是一致的底部重IMF的大规模高红移星系预期从详细研究的恒星质量和质量配置文件的低红移的后代，并从湍流气体碎片模型。这可能是在z = 1.5的透镜中对IMF的第一个直接约束，这不是一个星团中心星系。
2017-03-08 astro-ph.GA
ALMA observations of massive molecular gas reservoirs in dusty early-type galaxies
未解析的气体和尘埃观测显示，早期类型星系中星际物质的数量存在惊人的多样性。利用ALMA观测，我们解决了z $\sim$ 0.05早型星系的ISM。从赫歇尔天体物理太赫兹大区域巡天（H-ATLAS）中探测到的早期型星系的大样本中，我们选择了五个尘埃最多的情况，尘埃质量为M $_d\sim$几个$\times10^7$ M $_\odot$，目的是绘制它们的亚毫米连续谱和$^{12}$ CO（2-1）线发射分布。这些观测揭示了分子气盘。在这些ALMA观测中缺乏相关的扩展连续谱发射，最有可能的原因是如果尘埃分布与CO气体一样扩展，则它被解析出来或表面亮度有限。然而，两个星系有中央连续ALMA检测。一个额外的，略有偏移，连续源被发现在一个案例中，这可能有助于在赫歇尔通量的混乱。在另一种情况下，发现了ALMA场中更远的偶然连续谱检测。在我们的三个目标中映射了大质量旋转分子气体盘，达到几个$\times10^{9}$ M $_\odot$。其中之一显示了纯旋转圆盘运动学偏差的证据。我们剩下的两个目标的领域只包含较小的，弱的CO源，稍微偏离光学星系中心。这些可能是ALMA观测中看到的伴星系，或者是背景物体。在一个小样本的尘埃早型星系中的这些异质性发现揭示了需要更多这样的高空间分辨率的研究，以了解统计上的尘埃和气体是如何在早型星系中相关。
2018-11-07 astro-ph.GA
The Very Massive and Hot LMC Star VFTS 682: Progenitor of a Future Dark Gamma-Ray Burst?
VFTS 682是最近在著名的星团R136附近的大麦云星云中发现的一颗非常大质量和非常热的沃尔夫-拉叶（WR）星，它可能为我们提供了一个在我们对长伽马射线暴（LGRB）（包括暗伽马射线暴）的理解中缺失的环节。它的性质很可能是化学均匀演化（CHE）的结果，被认为是大质量恒星成为GRB的关键过程。它也被尘埃消光严重遮蔽，这可能使它在爆炸时成为黑暗的GRB。使用斯皮策的数据，我们调查的星际尘埃在R136附近的属性，并认为它的高遮蔽度是不寻常的环境，它确实可能是一个缓慢的失控（“walkaway”）从R136。不幸的是，根据它目前的质量损失率，VFTS 682不太可能成为GRB，因为它在死亡时会失去太多的角动量。如果它成为伽玛射线暴，它可能也不会是黑暗的，要么逃离，要么摧毁周围的尘埃区域。尽管如此，它仍然是一颗非常有趣的恒星，值得进一步研究，并且是目前仅有的三颗WR星之一（另外两颗在小麦哲伦星云），似乎正在经历CHE。
2012-04-10 astro-ph.GA
Hidden in plain sight: a massive, dusty starburst in a galaxy protocluster at z=5.7 in the COSMOS field
我们报告了在$z=5.667$（以下称为CRLE）发现一个尘埃星爆星系的偶然发现，该星系与$z=5.654$的“正常”主序星星系HZ 10有密切的物理联系。CRLE是通过探测到[CII]、[NII]和CO（2-1）谱线发射而确定的，使其成为COSMOS领域中红移最高、亮度最高的星暴。这个巨大的尘埃星系似乎正在以至少1500 $\,M_\odot$/年$^{-1}$的速度在一个直径只有$\sim3$千秒差距的致密区域中形成恒星。CRLE的动力学和尘埃排放特性表明，正在进行的合并驱动星暴，在一个潜在的中间阶段，相对于其他已知的尘埃星系在同一时期。[CII]与[NII]的比值可能表明，对[CII]发射的重要贡献（$\sim15\%$）来自扩散电离气体成分，其可能比致密的星爆气体更广泛。CRLE似乎位于同一红移的一个显著的星系过密度中，可能与最近在莱曼阿尔法巡天中发现的大尺度宇宙结构有关。这种过密度表明CRLE和HZ 10存在于原星团环境中，为研究大规模星暴对原星团恒星形成的影响提供了诱人的机会。我们的研究结果支持这样的解释，即最早的星系形成的很大一部分可能是由内而外发生的，在最大质量晕的中心区域，同时迅速演变成在本地宇宙中观察到的大质量星系团。
2018-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Sands: The Origin of Dusty, Star-forming Galaxies in the Epoch of Reionization
本研究基于Simba模型提出Cosmic Sands模拟套件，探讨了再电离时期大质量尘埃星系的形成机制，发现持续并合与气体吸积驱动了恒星质量和极端恒星形成率的增长，但其红外光度仍低于经典亚毫米星系。
2022-12-05 astro-ph.GA
Simultaneously Modelling Dusty Star Forming Galaxies and Massive Quiescents: A Calibration Framework for Galaxy Formation Models
针对星系形成模型中尘埃恒星形成星系与大质量宁静星系数密度难以同时再现的问题，利用L-Galaxies半解析模型的MCMC校准模式，测试多种观测约束组合，找到了能同时匹配两者的模型，并揭示了高并合恒星形成效率及SMBH吸积无晕质量依赖等关键物理机制。
2025-04-21 astro-ph.GA
Ubiquitous Molecular Outflows in z > 4 Massive, Dusty Galaxies II. Momentum-Driven Winds Powered by Star Formation in the Early Universe
分子气体的星系外流是星系中常见的现象，可能代表星系自我调节其生长的机制，重新分配可能形成恒星的气体。我们以前提出了第一次调查的分子外流在z > 4对样本的大规模，尘埃星系。在这里，我们描述了在我们的调查中发现的分子流出的物理性质。使用低红移流出作为训练集，我们发现协议的因素之间的两个水平的流出率估计。我们发现分子外流率150- 800 Msun/年，并推断质量负荷因子略低于统一。在高红移源中，分子质量加载因子与任何其他测量量没有很强的相关性。流出的能量与以恒星形成为驱动源的动量驱动风的预期一致，不需要能量保存阶段。在我们的样本中没有活动星系核活动的证据，虽然我们不能排除深埋的活动星系核，但它们的存在并不需要解释外流能量学，与附近具有快速外流的模糊星系相反。流出的气体中有50%会逃逸到环星系介质（CGM）中，尽管这一比例非常不确定，但可能高达50%。然而，根据与z~2-3类星体吸收线研究的比较，这仅构成总冷CGM质量的一小部分，但可以代表CGM金属质量的>~10%。我们的调查提供了在非常早期的宇宙中的分子外流特性的第一个统计特征。
2020-10-23 astro-ph.GA
Cold gas in the early Universe. Survey for neutral atomic-carbon in GRB host galaxies at 1 < z < 6 from optical afterglow spectroscopy
本文报道了沿伽玛暴（GRB）视线的中性碳原子（CI）巡天，它探测了高红移GRB宿主星系的星际介质中被屏蔽的中性气相。我们从$1 < z < 6$中收集了29个中高分辨率的伽马射线暴余辉光谱，这些光谱跨越了宇宙时间的大部分红移范围。我们发现，七个（$\approx 25\%$）的伽玛暴进入我们的统计样本有CI检测吸收。很明显，在类星体的视线中，与吸收体相比，伽玛射线暴宿主中的冷气体强烈过剩。我们研究了GRB CI吸收剂的尘埃性质，发现中性碳的量与可见消光$A_V$和2175 μ m尘埃消光特征$A_{\mathrm{bump}}$的强度呈正相关。在吸收中检测到的具有CI的伽玛暴都在$\log N$（HI）$/\mathrm{cm}^{-2}$ + [X/H] > 20.7的特定阈值和$\log N$（Fe）$_{\mathrm{dust}}/\mathrm{cm}^{-2}$ > 16.2的尘埃相铁柱密度以上被观察到。与SED衍生的粉尘性质相反，Cl吸收的强度与耗尽衍生的粉尘性质不相关。这表明，伽玛射线暴CI吸收剂跟踪尘埃系统的灰尘成分是由富碳尘埃颗粒为主。与H $_2$和CI类星体吸收体相比，观察到的GRB CI吸收体的金属和尘埃柱密度更高，这主要是两种吸收体群体如何选择的结果，但在活跃的恒星形成星系中存在强烈的紫外辐射场时也需要。
2018-10-25 astro-ph.GA
MAGAZ3NE: Massive, Extremely Dusty Galaxies at $z\sim2$ Lead to Photometric Overestimation of Number Densities of the Most Massive Galaxies at $3<z<4$
本研究通过 Keck 光谱观测发现，$z\sim2$ 处的尘埃星系因测光红移误差被误认，导致 $3<z<4$ 高质量星系数密度被高估，从而缓解了“不可能的早期星系问题”。
2024-10-23 astro-ph.GA
A Massive, Dusty HI-Absorption-Selected Galaxy at $z \approx 2.46$ Identified in a CO Emission Survey
利用NOEMA和ALMA对与7个高金属丰度（[M/H] $z\approx1.64-2.51$）阻尼Lyman-$α$吸收体（DLAs）有关的星系的CO辐射进行了研究。我们的观测产生了一个新的检测CO（3-2）排放的星系在$z=2.4604$使用NOEMA，与$z=2.4628$ DLA向类星体B 0201 +365。包括之前的检索，我们的检索结果显示，在含${\rm [M/H]}>-0.3$和${\rm [M/H]}<-0.3$的DLA字段中，CO排放的检出率分别为$\approx56^{+38}_{-24}$ %和$\approx11^{+26}_{-9}$ %。此外，与5个[M/H] $>-0.3$的DLA相关的HI选择星系都具有高分子气体质量，$\gtrsim5\times10^{10}\ {\rm M}_\odot$。这表明$z\approx2$中最高金属丰度的DLA与最大质量的星系有关。新发现的$z\approx2.4604$ HI选定星系，DLA 0201 + 365 g，对类星体视线的影响参数为$\approx7$ kpc，隐含的分子气体质量为$(5.04\pm0.78) \times10^{10}\times(α_{\rm CO}/4.36)\times(r_{31}/0.55)\ {\rm M}_\odot$。档案哈勃空间望远镜宽视场和行星相机2成像覆盖了这个星…
2022-06-21 astro-ph.GA
X-shooting GRBs at high redshift: probing dust production history
演化的渐近巨星分支（AGB）恒星和Ia型超新星（SNe）是形成星系星际介质中尘埃的重要元素，特别是碳和铁。然而，它们至少需要一个陀螺才能开始产生这些元素，因此，在高红移时可能会出现尘埃数量或性质的变化。在这项工作中，我们使用消光的伽马射线暴（GRB）余辉作为一种工具，寻找在z>3的尘埃属性的变化。我们使用光谱选择的样品观察到的伽玛暴余辉与VLT/X-shooter仪器，以确定消光曲线的高红移。我们提出了10个新的z>3 X-射手伽玛暴，其中6个是尘埃。结合这些与以前已知的三个z>3的伽玛暴的个别消光曲线，我们发现一个平均消光曲线与SMC-Bar一致。与光谱学上选择的所有红移的伽玛暴的比较表明，在z>3.5时，视觉消光（A_V）下降，没有中度或高度的消光爆发。我们使用模板光谱检查观测偏差，发现高达Z~8的伽玛暴是可检测的X-射手高达A_V~0.3马格。虽然其他的偏差被注意到，一个均匀的低尘埃含量以上Z>3.5表明一个真正的下降，这表明在尘埃性质和/或可用的尘埃积木的过渡。在z<3.5处粉尘含量的显著增加可能是由于第一富碳AGB和Ia型SNe分别产生碳和可能的铁。或者，z>3.5的尘埃降可能是GRB宿主星系的低恒星质量的结果。
2018-07-10 astro-ph.GA
Far-infrared And Nebular Star-formation Rates Of Dusty Star Forming Galaxies From Herschel And 3d-hst At Z~1
本文介绍了在AEGIS、GOODS-N、GOODS-S、COSMOS和UDS五个CANDELS视场中，通过Herschel/SPIRE和HST/WFC 3棱镜观测得到的1147个在0.49 < z < 2.24处被光谱识别的尘埃恒星形成星系的多波段光谱能量分布（SED）和星云发射线分析结果。我们利用从星云谱线测得的光谱红移，用HST和Herschel测光法构造了从光学到红外的星系的SED。我们进一步利用3D-HST棱镜的Ha线通量测量来测量星云恒星形成率后，衰减校正。我们比较这与直接观察的SFR测量在远红外从赫歇尔。在这个样本中的红外过量（IRX）作为紫外光谱斜率的函数的观察表明，这些DSFG偏向蓝色，因此远远高于正常恒星形成星系的预期关系。高z尘埃星系的恒星质量分布偏向于更大的质量，具有$M_{med} = 2.6 \times 10^{10} M_{\odot}$。然而，这个群体的恒星形成率与主序星最大质量的尾部一致，表明这些星系在形成的高峰时期是最大质量和最多的恒星形成星系。
2018-10-22 astro-ph.GA
First Light And Reionisation Epoch Simulations (FLARES) III: The properties of massive dusty galaxies at cosmic dawn
利用第一光和再电离时期模拟（\textsc{Flares}），我们探讨了在$z\in[5,10]$的大质量高红移星系的尘埃驱动的性质。利用辐射传输程序\textsc{skirt}对星系样品进行后处理，得到了全谱能量分布。我们探讨由此产生的光度函数，IRX- $β$关系，以及光度加权尘埃温度的再电离时代（EoR）。我们发现，我们的大部分结果与目前的观测结果一致，但低估了明亮的红外星系的数量密度，这是非常偏向于最密集的区域。我们看到，\textsc{Flares} IRX- $β$关系（对于$5\le z\le8$）主要遵循局部星爆关系。IRX随恒星质量的增加而增加，在高质量端（$\sim10^{10}$ M $_{\odot}$）处趋于稳定，并且在红移的中值归一化中没有显示出任何演化。我们还看的依赖性的峰值尘埃温度（$T_{\mathrm{peak}}$）的各种星系的属性，包括恒星质量，红外光度和sSFR，找到的相关性是最强的sSFR。亮度加权的尘埃温度增加向更高的红移，与斜率的$T_{\mathrm{peak}}$红移关系显示出更高的斜率比较低的红移关系从以前的观测和理论工作。与其他模拟相比，\textsc{Flares}的结果能够提供更好的高红移星系的统计样本，为高红移宇宙提供了一个独特的有利位置。
2022-03-10 astro-ph.GA
A Planck-selected dusty proto-cluster at z=2.16 associated with a strong over-density of massive H$α$ emitting galaxies
通过Subaru/MOIRCS的窄带成像观测，我们发现了与COSMOS场（PHzG 237.0 +42.5）中的普朗克致密源相关的H-α发射星系的过密度。这个普朗克选择的尘埃原星系团z=2.16，有38个H-α发射体，其中包括6个在观测到的MOIRCS 4 'x7'场（物理尺度相当于~2.0x3.5~ Mpc ^2）中光谱证实的星系。我们发现log（M*/Msun）>10.5的大量H-α发射体强烈聚集在原星系团的核心（距离H-α发射体的密度峰值约300 kpc）。大多数的H-α发射体在这个原星团的谎言，沿着恒星形成的主序使用H-α为基础的SFR估计，而集群总的SFR来自整合的H-α为基础的SFR是一个数量级小于普朗克/赫歇尔FIR测光估计。我们的研究结果表明，H-α是一个很好的观测到检测适度的恒星形成星系和跟踪大尺度环境中和周围的高z尘埃原星团，但有可能是一个大部分的恒星形成可能被掩盖的灰尘和未检测到的H-α观测。
2021-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Dusty Quenching-candidate AGN host at z=5.7: massive quiescent galaxies may quench already during the dust-obscured phase
University of Cambridge（剑桥大学）；University College London（伦敦大学学院）；University of Trieste（的里雅斯特大学）；National Astronomical Observatories (NAOC)（国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）
通过分析z=5.7的AGN宿主星系RUBIES-EGS-9809，发现大质量星系可在尘埃遮蔽阶段已形成年老恒星并熄灭，提出AGN反馈驱动的快速熄灭“尘埃路径”假说。
2026-09-09 astro-ph.GA
On massive dust clumps in the envelope of the red supergiant VY Canis Majoris
红超巨星VY CMa的包层长期以来一直被认为是一个极端的例子，可能发生在其他冷而大质量的演化恒星中。最近对包层的亚毫米观测显示，在距离恒星800质量的范围内有大量的尘埃团，这加强了VY CMa中剧烈质量损失现象的图像。我们以0.1”的角分辨率和前所未有的灵敏度提出了新的ALMA观测结果，揭示了有关尘埃团块的进一步细节。我们解决更多的离散功能，并确定一个submm对应的一个更遥远的丛西南已知的视觉观察。最亮的一团，命名为C，在观测中被解析。气体与团簇C的分辨连续发射相对，产生吸收的分子光谱。除了SW团块，没有发现分子发射与尘埃团块，我们建议，尘埃结构有一个低的气体含量。我们试图通过三维辐射传输模型再现尘埃团的属性。虽然一个丛配置解释的意见被发现，它不是唯一的。所有团块到恒星辐射的光学深度非常高，这使得建模非常具有挑战性，并且需要不切实际的高尘埃质量。有人建议，尘埃功能的子结构，例如孔隙度，允许更深的穿透恒星光子内的团块比在一个均匀的配置。一个多世纪以来，估计的团块年龄与恒星视觉通量的变化之间的比较表明，它们形成的机制并不是通过增强或强烈减弱的可见光来唯一表现的。这项研究表明，VY CMa的尘埃质量损失事件在所有已知的非爆炸性恒星中确实是无与伦比的。这些事件的起源仍然是一个悬而未决的问题。
2019-07-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Exploring the z=3-4 massive galaxy population with ZFOURGE: the prevalence of dusty and quiescent galaxies
我们对红移$z>3$星系群的理解在很大程度上依赖于使用流行的“dropout”技术选择的样本，通常由具有蓝色和突出莱曼断裂的紫外线明亮星系组成。由于目前尚不清楚这些星系是否代表大质量星系群，我们在这里使用FourStar Galaxy Evolution（ZFOURGE）Survey在$z=3-4$创建一个恒星质量有限的样本。独特的是，ZFOURGE使用深近红外中带宽滤波器来获得准确的光度红移和恒星的人口属性。质量完整的样本包括57个星系与log M $>10.6$，达到以下$M^{\star}$在$z=3-4$。平均而言，大质量$z=3-4$星系在观测到的光学中值$R_{tot}^{AB}=27.48\pm0.41$（重构框架$M_{1700}=-18.05\pm0.37$）中非常暗淡。它们远低于Lyman break星系的紫外光度-恒星质量关系，并且在相同的质量下大约比$\sim100\times$更暗。大质量星系是红色的（$R-Ks_{AB}=3.9\pm0.2$ ;重新定义紫外线斜率$β=-0.2\pm0.3$），可能来自尘埃或古老的恒星年龄。我们将星系SEDs按它们的重构框架$U-V$和$V-J$颜色进行分类，发现了一个多样化的群体：$46^{+6+10}_{-6-17}$ %的大质量星系是静止的，$54^{+8+17}_{-8-10}$ %是尘埃恒星形成星系，只有$14…
2014-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Investigating episodic mass loss in evolved massive stars: I. Spectroscopy of dusty massive stars in ten southern galaxies
本研究利用VLT对十个南方星系中的尘埃大质量星进行多目标光谱观测，构建了包含541个光谱分类源（含185颗大质量星）的目录，为研究大质量星偶发性质量损失提供了本星系群之外最大的演化大质量星样本。
2023-12-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Identification of dusty massive stars in star-forming dwarf irregular galaxies in the Local Group with mid-IR photometry
增加光谱证实的本星系群中演化的大质量恒星的统计数据，可以调查这些恒星在演化后期发生的质量损失现象。我们的目标是完成人口普查的发光中红外光源的恒星形成矮不规则（dIrr）星系的本地集团。为了实现这一目标，我们采用了中红外光度选择标准来识别演化的大质量恒星，如红超巨星（RSG）和亮蓝变星（LBV），通过使用这些类型的恒星由于尘埃而具有红外过量的事实。该方法是基于3.6 $μ$ m和4.5 $μ$ m测光档案${\it Spitzer}$空间望远镜图像附近的星系。我们应用我们的标准，4 dIrr星系：飞马座，凤凰，六分仪A，和WLM，选择79个点源，我们观察到的VLT/FORS 2摄谱仪在多目标光谱模式。共鉴定出13颗RSG，其中6颗为新发现，2颗为新发射线星，1颗为候选黄超巨星。在其他观测到的物体中，我们确定了碳星，前景巨星和背景物体，如类星体和污染我们调查的早期星系。我们使用我们的光谱调查的结果，以修改中红外和光学的选择标准，从光度测量确定RSG。光学选择标准比中红外选择标准更有效地将河外RSG从前景巨星中分离出来，但是中红外选择标准对于识别本星系群中的尘埃星是有用的。这项工作为进一步研究新发现的尘埃大质量恒星及其宿主星系奠定了基础。
2015-10-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel-ATLAS: Properties of dusty massive galaxies at low and high redshifts
我们提出了一个比较的物理性质的休息帧$250μ$ m选定的样本的大规模，尘埃星系从$0<z<5.3$。我们的样本包括文献中的29个高红移亚毫米星系（SMG）和赫歇尔-阿特拉斯的$z<0.5$上的843个尘埃星系，这些星系被选择为与SMG具有相似的恒星质量。$z>1$ SMG的平均SFR为$390^{+80}_{-70}\,$ M $_\odot$ yr $^{-1}$，是在恒星质量上与SMG匹配的低红移样本的SFR（$=3.3\pm{0.2}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$）的120倍。与低红移尘埃星系的$(1.6\pm0.1)\times{10}^8\,$ M $_\odot$相比，SMG拥有大量的尘埃（$1.2^{+0.3}_{-0.2}\times{10}^9\,$ M $_\odot$）。在低红移的尘埃光度占主导地位的弥漫ISM，而大部分的尘埃光度的SMG起源于恒星形成区。在相同的尘埃质量的SMG是向更高的SFR相比，低红移的H-ATLAS星系偏移。这不仅是因为SMG中的气体比例较高，而且还因为它们正在经历一种更有效的恒星形成模式，这与它们的爆发性恒星形成历史相一致。SMG和低红移星系之间的SFR偏移与CO研究中发现的相似，这表明尘埃质量和CO一样是分子气体的良好示踪剂。
2014-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing dust-obscured star formation in the most massive Gamma-Ray Burst host galaxies
由于它们与大质量恒星的关系，长持续时间的伽马射线暴（GRB）可以独立于红移、尘埃遮蔽或星系质量/大小来精确定位星系中的恒星形成，从而为研究宇宙时间内的恒星形成历史提供了独特的工具。大约一半的长持续时间的伽玛暴的光学余辉错过了由于尘埃消光，主要位于最大规模的伽玛暴主机。为了理解这种偏差，重要的是要调查这些伽玛射线暴宿主星系中被遮蔽的恒星形成的数量。星系的无线电辐射与恒星形成相关，但不像光学恒星形成估计器那样遭受消光。我们选择了11个GRB宿主星系，无论是大恒星质量或大UV/光学为基础的恒星形成率（SFR），并获得这些与澳大利亚望远镜紧凑阵列和卡尔Jansky甚大阵列的射电观测。尽管有意选择GRB主机与预期的高SFR，我们没有发现任何恒星形成相关的无线电发射在我们的任何目标。我们对GRB 100621 A的上限意味着早期报告的射电探测是由于余辉发射。我们确实从GRB 020819 B的位置探测到了无线电发射，但认为这是由于余辉污染造成的，即使不是全部，也是大部分。我们的样品中有一半具有仅比光学测量的SFR高2- 3倍的放射性衍生SFR极限。这支持了其他最近的研究，即大多数伽马射线暴宿主中的恒星形成并没有被尘埃所掩盖。
2016-06-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
3-D Radiative Transfer Calculations of Radiation Feedback from Massive Black Holes: Outflow of Mass from the Dusty "Torus"
观测和理论论证表明，活动星系核的质量外流中携带的动量可以达到L / c的几倍，相当于每年数百个太阳质量的外流率。单靠管线上的辐射压力可能不足以提供这种动量沉积，而尘埃核气体中再处理的红外辐射的转移被假定可以提供额外的增强。然而，这种机制的功效将对多维效应敏感，例如，再处理的辐射优先沿着低柱密度的视线逃逸的趋势。本文用Monte Carlo辐射转移方法计算了在离吸积超大质量黑洞约10秒差距范围内的尘埃气体所受的辐射力。我们计算的净速率的动量沉积在周围的气体和估计的质量损失率在由此产生的外流作为立体角的函数不同的黑洞亮度，视线平均柱密度，聚集参数，和开角的尘埃气体。我们发现，这些尘埃驱动的风携带1-5倍L / c的动量通量，对应于一个10^8太阳质量的黑洞在爱丁顿极限或其附近辐射时每年10-100个太阳质量的质量损失率。这些结果有助于解释超高速星系团中高速分子和原子外流的起源，并为包括活动星系核反馈在内的星系演化的数值模拟提供信息。
2012-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dusty supernovae running the thermodynamics of the matter reinserted within young and massive super stellar clusters
根据观测和理论证据表明，在核心坍缩超新星的主要生产者的尘埃，在这里，我们计算的流体动力学的物质重新插入年轻和大质量的超级星团的气体和尘埃辐射冷却的假设下。预计在大规模集群的大超新星率允许持续补充的灰尘沉浸在高温热化重新插入的物质，并保证在II型超新星时代的集群体积内的尘埃的固定存在。我们首先表明，这样的平衡决定的范围内的粉尘气体的质量比，这是粉尘冷却法。然后，我们搜索的临界线，分离固定集群风的双峰情况下，在集群机械光度（或集群质量）与集群大小参数空间。在后者中，强烈的辐射冷却大大减少了集群风机械能输出，特别是影响集群中心区域，导致频繁的热不稳定性，减少压力，抑制出口的重新插入的物质。相反，物质在那里积累，预计最终会导致引力不稳定性，并通过以前的大质量恒星重新插入物质进一步形成恒星。计算的主要结果是，临界线几乎是两个数量级或更多，取决于绝热风终端速度的假设值，低于仅应用气体辐射冷却时。因此，许多大质量星系团被预测将进入双峰区。
2019-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Contribution of dark matter annihilation to gamma-ray burst afterglows near massive galaxy centers
伽马射线暴（GRB）被认为是由超相对论喷流提供动力的。如果这些喷流遇到并加速粒子暗物质（DM）湮灭产生的过量电子和正电子，观测到的电磁辐射将增强。本文研究了在弱相互作用大质量粒子湮灭条件下，存在大量DM的GRB余辉辐射。我们计算了不同参数下伽玛暴余辉的光变曲线和光谱，星际介质的DM密度、粒子DM质量、湮灭通道和电子密度。我们发现，如果环暴具有低的电子数密度（$n \lesssim 0.1~\rm cm^{-3}$），如果DM具有高的数密度（$ρ_χ\gtrsim 10^3~\rm GeV~cm^{-3}$），DM的影响可能会变得明显的余辉光谱。根据标准星系DM密度剖面，具有DM贡献的GRB余辉可能发生在距大质量星系中心数秒差距到数十秒差距的距离处。
2020-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The ALMA-QUARKS Survey: Discovery of Superfine Dusty Fibrils inside Massive Star-forming Clumps
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Taiyuan Normal University（太原师范学院）
ALMA-QUARKS调查在不同银河环境中发现大量高密度尘埃纤维，揭示其质量-长度关系与传统纤维相似，但密度显著更高，强调纤维结构在恒星形成中的重要性。
2026-10-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Investigating a population of infrared-bright gamma-ray burst host galaxies
我们确定和探索的红外明亮的伽马射线暴（GRB）的主机人口的属性。候选主机是通过与WISE中的源重合来选择的，与随机坐标匹配，并且虚警概率分析显示污染分数约为0.5。这种方法已经确定了GRB 080517的宿主星系。我们将Pan-STARRS、SDSS、APASS、2 MASS、GALEX和WISE的测光测量与我们自己的WHT/ACAM和VLT/X-shooter观测相结合，对候选者进行分类并识别闯入者。星系SED拟合使用MAGPHYS，除了恒星模板拟合，产生13个可能的IR明亮的主机。另外7名候选人是从以前发表的工作中确定的。我们报告了GRB 061002的候选宿主，以前未被识别。其余的星系已经被认为是潜在的宿主。比较了红外亮星族的红移z、恒星质量M*、恒星形成率SFR和V波段衰减Av与GRB主星表的关系，发现红外亮星族偏向于低z、高M* 和高Av。这自然来自于它们最初的选择-本地和尘埃星系更有可能具有WISE所需的红外通量。我们的结论是，虽然IR明亮的伽玛射线暴主机是不是一个物理上不同的类，它们是有用的限制现有的伽玛射线暴主机人口，特别是长伽玛射线暴。
2018-04-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Massive stars formed in atomic hydrogen reservoirs: HI observations of gamma-ray burst host galaxies
长伽马射线暴（GRB）是宇宙中能量最大的事件之一，是大质量和短寿命恒星的爆炸，因此它们可以精确定位最近恒星形成的位置。然而，最近发现几个GRB宿主星系缺乏分子气体（H2），被认为是恒星形成的燃料。此外，伽玛射线暴余辉的光谱学意味着分子相仅构成沿伽玛射线暴视线的气体的一小部分。在这里，我们报告了有史以来第一次使用澳大利亚望远镜紧凑阵列对GRB宿主星系进行的21厘米线观测，这意味着高水平的原子氢（HI），这表明原子气体和恒星形成之间的联系比以前认为的更强，恒星形成可能直接由原子气体提供燃料（或具有非常有效的HI至H2转化和分子气体的快速耗尽），如理论上已经证明是可能的。这可能发生在恒星形成开始时的低金属含量气体中，因为气体的冷却（恒星形成所必需的）比HI到H2的转化更快。事实上，大的原子气库，连同低分子气体质量，恒星和尘埃质量是一致的伽玛射线暴主机优先星系，最近开始了恒星形成插曲吸积贫金属气体从星系际介质。这为在低金属丰度环境中形成伽玛暴提供了一条天然途径。气体流入的情况也与伴HI天体的存在相一致，该天体与GRB 060505主机之间没有光学对应物~19 kpc，并且GRB 980425和060505主机的HI质心与这些星系的光学中心不重合，但靠近GRB位置。
2015-08-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Unveiling the Secrets of Metallicity and Massive Star Formation Using DLAs along Gamma-ray Bursts
为了研究$z=1.8-6$红移范围内长伽玛暴的环境性质，我们在伽马射线暴（GRB）的观测线上展示了最大的、公开可用的阻尼莱曼- $α$系统（DLAs）样品。与最近的类星体DLAs样品（QSO-DLA）相比，我们的分析表明，GRB-DLAs探测到$z\gtrsim3$更富金属的环境，直到$[X/H]\sim-0.5$。在$z=2-3$红移范围内，尽管有大量的下限，但有迹象表明两个群体可能更相似（仅在90\%的显著性水平上）。同样在\hiz，GRB-DLA的平均金属丰度似乎以比类星体-DLA更浅的速度下降：GRB-DLA主体可能被金属污染，至少在距离GRB爆炸地点$\sim 2$ kpc的地方，可能是由于以前的恒星形成事件和/或超新星爆炸。这种浅金属丰度的趋势，现在扩展到$z\sim5$，证实了以前的结果，伽玛射线暴的主机是恒星形成，平均而言，比一般的类星体-DLA人口更高的金属丰度。最后，我们的金属丰度测量结果与GRB祖细胞的两个通道的假设基本一致，其中一个通道受到金属丰度偏差的轻微影响。模拟的伽玛暴宿主的金属丰度演化与我们的数据相当吻合，直到中间红移，而更多的数据需要约束模型在$z\gtrsim 4$。
2015-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Progenitors of Local Ultra-massive Galaxies Across Cosmic Time: from Dusty Star-bursting to Quiescent Stellar Populations
利用UltraVISTA星表，我们研究了自$z=3$以来11.4~Gyr的本地超大质量星系（$\log{(M_{\rm star}/M_{\odot})}\approx11.8$ ; UMG）的祖先的演化，提供了一个完整和一致的图片，最大质量的星系在$z=3$已经组装。通过使用丰度匹配的半经验方法选择祖先，我们推断恒星质量的增长为0.56 $^{+0.35}_{-0.25}$ dex，0.45 $^{+0.16}_{-0.20}$ dex和0.27 $^{+0.08}_{-0.12}$ dex分别从$z=3$，$z=2$和$z=1$到$z=0$。在$z<1$，UMG的祖先构成了一个均匀的人口，只有静止的星系与旧的恒星星族。在$z>1$，来自恒星形成星系的贡献逐渐增加，在$2<z<3$的祖先主要是大质量（$M_{\rm star} \approx 2 \times 10^{11}$ M $_{\odot}$）、尘埃（$A_{\rm V}\sim$ 1- 2.2等）、恒星形成（SFR $\sim$ 100- 400 ~M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）星系，它们的恒星年龄范围很大。在$z=2.75$，$\sim$ 15\%的祖先是静止的，具有典型的星爆后星系的性质，几乎没有尘埃消光和强烈的巴耳末破裂，并显示出大的颜色散射。我们的研究结果表明，至少有一半的本地UMG的恒星内…
2014-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Evaporating Massive Embedded Stellar Cluster IRS 13 Close to Sgr A*. I. Detection of a rich population of dusty objects in the IRS 13 cluster
本研究针对银河系中心核恒星团内的IRS 13星团开展多波段观测分析，结合辐射转移模型证实其内部存在大量年轻恒星天体组成的尘埃源族群，推测其源于近期恒星形成且呈盘状排布，可能与中心逆时针盘相关。
2023-10-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Galaxies as seen through the most Energetic Explosions in the Universe
伽马射线暴（GRB）是恒星系统（大质量恒星或合并的致密双星残余物）爆炸产生的强烈而快速的伽玛射线辐射，发生在任何可能的红移，并被太空任务探测到。虽然伽玛射线暴是大爆炸后能量最高的事件，但系统性的搜寻（始于1997年的首次定位）只得到了374个光谱红移测量。在不到一半的时间里，宿主星系被探测到并进行了详细的研究。尽管已知的宿主数量很少，但它们对我们理解星系形成和演化的影响是巨大的。这些星系提供了探索观测上不利的区域的机会，由于气体和尘埃的存在，或者到达的距离很远。典型的长持续时间伽玛暴宿主星系在低红移是小的，恒星形成和金属贫乏，而在中等红移，许多主机是巨大的，尘埃和化学演化。在宇宙的过去更远的地方，在z > 5时，长伽玛射线暴的宿主从未被发现，即使是最深的近红外空间观测，这意味着这些星系非常小（恒星质量< 10^7 M_sun）。我们考虑了一些高z伽马射线暴发生在原始球状星团中的可能性，这些系统从一开始就急剧进化，但当时具有容纳伽马射线暴所必需的特征。在那个时候，原始球状星团中所含的恒星质量比例可能比今天高出几个数量级。另外，这些天体中包含了过去许多大质量的快速旋转双星系统，这也被认为是伽玛暴的有利条件。所有长伽玛暴在任何红移的共同因素是恒星的祖先：它是一颗非常大质量的稀有/短命恒星，存在于年轻区域，其红移演化与宇宙的恒星形成历史密切相关。
2015-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
