Formation and Environmental Context of Giant Bulgeless Disk Galaxies in the Early Universe: Insights from Cosmological Simulations
本研究利用宇宙学模拟揭示了早期宇宙中巨型无核球盘状星系的形成机制，发现其形成于高自旋、低浓度的年轻宇宙结中，通过相干并合保持盘形态，为解释JWST观测提供了理论框架。
2025-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Bulgeless Seyfert/LINER Galaxy NGC 3367: Disk, Bar, Lopsidedness and Environment
NGC 3367是附近一个孤立的活跃星系，显示出射电喷流，一个强大的酒吧和不平衡的证据。我们提出了一个定量分析的恒星和气体结构的星系盘和最近的相互作用的证据的基础上，新的UBVRI Halpha和JHK图像和档案Halpha法布里-珀罗和HI VLA数据搜索。从一个耦合的1D/2D GALFIT凸起/酒吧/磁盘分解推断（B/D ~ 0.07-0.1）指数pseudoblugge在所有观察到的带。棒强度的近红外估计值<Q_T{max}（R）> = 0.44，将NGC 3367棒置于最强棒之列。利用光学和近红外CAS指数、星（NIR）和气体（H α，HI）A_1傅立叶模振幅和HI积分轮廓及HI平均强度分布研究了非对称性。虽然平均恒星组件显示接近本地宇宙中孤立星系的平均值的不对称值，年轻的恒星组件和气体的值在很大程度上去耦显示显着较大的A_1模式振幅表明气体最近受到扰动。我们对（1）外围区域（u_R ~ 26 mag arcsec^{-2}）的微弱恒星结构、（2）（Halfa）恒星形成卫星星系和（3）沿盘的不同颜色区域（恒星星族）的搜索都失败了。这种情况下解释使用最近的数值模拟约束潮汐事件与LMC一样的星系在过去的一些动态时间或目前的质量非常低，气体丰富的吸积。我们的结论是，冷吸积模式（气体和小/暗星系）可能是负责的核活动和特殊的（年轻的恒星和气体）形态，无论高度孤立的环境。无凸星系中的…
2011-04-26 astro-ph.CO
A Multi-Wavelength Analysis of NGC 4178: A Bulgeless Galaxy with an AGN
利用{ \it Gemini}长缝光谱和VLA射电观测对NGC 4178的核区进行了研究。我们的观测结果表明，该星系的动力学中心与以前工作中发现的{ \it Chandra} X射线点源的位置一致，为活动星系核的存在提供了进一步的支持。虽然X射线和红外观测为活动星系核提供了强有力的证据，但光谱没有显示活动星系核的证据，这强调了在这类星系中寻找埋藏或弱活动星系核时需要中红外和X射线观测的穿透能力。最后，无线电通量的上限，连同我们以前的X射线和IR结果，是一致的情况下，NGC 4178窝藏一个深埋的活动星系核吸积在一个高的速度。
2013-08-24 astro-ph.CO
The Incidence of Active Galactic Nuclei in Pure Disk Galaxies: The Spitzer View
我们已经进行了高分辨率的光谱研究，使用斯皮策的18个无凸起（Sd/Sdm）星系，没有明确的签名，在其光学光谱的核活动。这是第一次系统的中红外搜索弱或隐藏的活动星系核在统计上显着的样本无凸出盘星系。基于高电离[NeV]线的检测，我们报告了在样本中的18个星系中的一个星系中发现活动星系核。这个星系，NGC 4178，是一个附近的边缘Sd星系，可能拥有一个突出的核星团（NSC）。由[NeV]光度推断活动星系核的辐射热光度为~ 8 e41 ergs/s。这几乎比NGC 4395的活动星系核的光度大两个数量级，NGC 4395是在无凸起盘星系中研究得最好的活动星系核。假设NGC 4178中活动星系核的辐射低于爱丁顿极限，那么黑洞的质量下限为~ 6e3M_sun。样本中没有其他星系显示出活动星系核的任何证据，这一事实表明，虽然基于中红外诊断的活动星系核检测率在具有伪隆起的光学静止星系中很高（30-40%），但在Sd/Sdm星系中却急剧下降。因此，我们的观测证实，在完全无凸盘星系的活动星系核并不隐藏在光学，但确实是罕见的。在目前已知的三个拥有活动星系核的Sd星系中，都有突出的NSC，这表明在没有明确的凸起的情况下，星系必须拥有NSC才能容纳活动星系核。虽然NSC的存在似乎是在无球星系中托管活动星系核的必要条件，但在晚型活动星系核宿主中，NSC和宿主星系的性质都不例外。因此，在一个没有凸起的星系中…
2009-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of a Population of Bulgeless Galaxies with Extremely Red Mid-IR Colors: Obscured AGN Activity in the Low Mass Regime?
相对于大质量的星系，在低质量或无凸起的星系中，很少有超大质量黑洞（SMBH）。这样的人口可以提供线索的起源SMBH和世俗的途径，为他们的成长。利用全天宽视场红外巡天探测器（WISE）的巡天观测，以及斯隆数字巡天（SDSS）数据Release 7的球到盘分解，我们报告发现了一群局部（z<0.3）无球盘星系，它们具有极红的中红外颜色，强烈暗示着一个占主导地位的活动星系核（AGN），尽管在它们的SDSS光谱中没有光学AGN信号。使用各种中红外线的选择标准，从文献中，有30至300多个可能的活动星系核的无球星系。其他已知的可以将尘埃加热到高温的情况似乎无法解释该样品的观察到的颜色。如果这些星系被证实为活动星系核的宿主，这项研究将为描述低核团质量区SMBH的性质以及理解它们与宿主星系的关系提供突破。中红外选择识别活动星系核，主导其宿主星系的发射，因此揭示了一个不同的活动星系核人口比光学研究发现。我们发现，所有的星系被确定为候选AGN的WISE的分数是最高的在较低的恒星质量和下降显着地在较高的质量星系，从光学研究的结果形成鲜明对比。
2014-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Zoo: Bulgeless Galaxies With Growing Black Holes
超大质量黑洞的增长似乎是由星系合并、剧烈的无合并过程和/或“长期”过程驱动的。为了量化长期演化对黑洞生长的影响，我们研究了一个样本的活动星系核（AGN）的星系与一个平静的形成历史的重大合并，人口，迄今为止一直难以定位。在这里，我们提出了一个初始样本的13个活动星系核的大质量（M_* >~ 1 e10 M_sun）的无球星系-缺乏经典的凸起认为不可避免地导致合并-选择从斯隆数字巡天使用视觉分类银河动物园。参数形态学拟合证实了宿主星系缺乏经典的凸起;任何来自伪凸起的贡献都非常小（通常< 5%）。我们计算黑洞质量的两个宽线对象的样本（4.2e6和1.2e7 M_sun）和地方的下限黑洞质量的剩余样本（通常M_BH >~ 1 e6 M_sun），表明显着的黑洞增长必须是可能的合并或暴力磁盘不稳定性的情况下。黑洞的质量系统性地高于根据已建立的凸起-黑洞关系所预期的。然而，如果系统的平均Eddington比（L/LEdd = 0.065）是典型的，那么13个源中有10个与黑洞质量和恒星总质量的相关性是一致的。纯盘星系和它们中心的黑洞可能与椭圆星系和膨胀星系的形成历史非常不同的关系相一致，这意味着恒星星系演化和动力学的细节可能不是星系和黑洞共同演化的基础。
2012-12-05 astro-ph.CO
The Chandra View of NGC 4178: The Lowest Mass Black Hole in a Bulgeless Disk Galaxy?
使用高分辨率的钱德拉数据，我们报告了一个弱的X射线点源的存在符合NGC 4178，一个晚型无鼓盘星系的核，已知具有高电离中红外线（中红外线）线通常与活动星系核（AGN）。虽然这个源的模糊排除了直接的光谱分析，我们能够推断其基本光谱特性使用硬度比。X射线模型结合核中红外特征表明，NGC 4178可能拥有一个高吸收的活动星系核，它以高速率吸积，辐射光度为10^43尔格/秒。根据我们的钱德拉数据和VLA档案数据，使用最新的基本平面关系，估计黑洞质量为\sim 10^4 - 10^5 M \odot，可能是目前已知的最低质量核黑洞。还有三个非核源，其中两个与核源的亮度相似，距离中心36英寸和32英寸。与核源一样，硬度比用于估计这两个源的光谱，并且两者都与具有吸收的简单幂律模型一致。这两个源的X射线光度大约为\sim 10 ^38尔格/秒，这使它们处于X射线双星和超亮X射线源（ULX）之间的阈值。第三个非核源位于距中心49”处，是探测到的最亮的源，X射线光度为\sim 10^40尔格/秒。它的光谱与吸收的幂律模型很好地拟合，表明它是ULX。我们还用体运动康普顿化（BMC）模型拟合了它的光谱，并认为这个源与质量为（6 \times 2）\times 10^3 M \odot的中等质量黑洞（IMBH）是一致的。
2012-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Demographics of Bulge Types within 11 Mpc and Implications for Galaxy Evolution
我们提出了一个库存的星系核球类型（椭圆星系，经典的核球，pseudobull，和无核星系）在一个体积有限的样本内的本地11 Mpc体积使用斯皮策3.6微米和HST数据。我们发现，无论是计数的数量，恒星形成率，或恒星质量，占主导地位的星系类型在本地宇宙具有纯粹的磁盘特性（无论是托管一个pseudoclull或无凸起）。包含赝球或不包含球的星系占恒星质量大于10^9太阳质量的星系总数的80%以上。在11 Mpc的局部区域，经典的球和椭圆星系约占恒星质量的1/4，而盘约占3/4。在局部体积中，约有2/3的恒星形成发生在具有伪凸起的星系中。研究了具有不同核球类型的星系所占比例与恒星质量的关系，发现经典核球的出现频率随恒星质量的增加而增加，并在10^{10.5} M太阳以上占主导地位.在10^{9.5}-10 ^{10.5} M_sun附近，星系以假隆起为主.然而，质量较低的星系最有可能是没有凸起的。如果伪凸起不是合并的产物，那么局部宇宙中伪凸起的频率对星系演化模型构成了挑战。
2011-03-31 astro-ph.CO
A Chandra view of NGC 3621: a bulgeless galaxy hosting an AGN in its early phase?
我们报告检测到一个弱X射线点源符合核的无隆起盘星系NGC 3621，最近发现的斯皮策显示高电离中红外线通常与活动星系核。钱德拉的这些观测结果证实了这个星系中活动星系核的存在，为黑洞确实在孤立的无凸起盘星系中形成和生长提供了越来越多的证据。虽然X射线光谱的低信噪比使我们无法对核源进行详细的光谱分析，但X射线结果，结合红外光谱和光学光谱结果，表明NGC 3621拥有一个严重吸收的活动星系核，一个相对较小质量的超大质量黑洞以高速率吸积。钱德拉还揭示了两个明亮的光源，它们几乎对称地横跨在距离中心20英寸的原子核上。这两个源的X射线光谱都符合吸收幂律模型。假设它们位于NGC 3621的距离上，这两个源的光度大约为1.e39 erg/s，这使它们成为ULX，并表明它们是黑洞系统。根据X射线光谱分析和黑洞系统的标度律对黑洞质量的估计表明，这两个亮源可能是中等质量的黑洞，M_BH为几千个太阳质量。然而，更高质量的X射线数据结合多波长观测是必要的，以确认这些结论。
2009-05-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Bulges Of Nearby Galaxies With Spitzer: The Growth Of Pseudobulges In Disk Galaxies And Its Connection To Outer Disks
我们研究恒星形成率（SFR）和恒星质量在附近的盘状星系的凸起，使用SFR和恒星质量来自斯皮策和GALEX数据。在现今的SFR中，中位假球可能在8 Gyr内增加了现今的恒星质量。在我们的样本中，几乎所有星系的特定SFR（每单位恒星质量的SFR）的隆起高于外盘，这表明几乎所有星系都通过内部恒星形成来增加它们的B/T。在伪膨胀中，SFR密度与质量密度正相关，这与恒星质量是由中等的、扩展的恒星形成过程形成的相一致。此外，SFR密度和恒星质量的pseudobulges被证明是与恒星质量的外盘。经典的凸起具有最低的特定SFR，这意味着生长时间比哈勃时间更长。我们确定了一类具有核形态类似于pseudobulges，比pseudobulges显着降低特定的SFR，并更接近经典的结构参数相关性的凸起。我们的研究结果是一致的情况下，通过内部恒星形成的凸起增长是一种自然的，几乎无处不在的现象在盘星系。一些盘星系没有一个大的经典球，经过长时间的恒星形成，能够增长一个伪球。在这个意义上，具有伪球的星系很可能是无球（或“准无球”）星系，而具有经典球的星系是内部演化和等级合并的星系，它们的球质量在不同星系之间有所不同。[删节]
2009-02-18 astro-ph.CO
Supermassive black holes do not correlate with galaxy disks or pseudobulges
已知超大质量黑洞的质量与其宿主星系的凸起部分的性质相关。相比之下，它们似乎与星系盘无关。晶体生长的假凸起在性质上介于凸起和盘之间。目前尚不清楚它们是否与黑洞以与凸起相同的方式相关，因为对伪凸起进行分类的数量太少，无法提供明确的结果。这关系到星系的哪些部分与黑洞共同进化的结论，可能是由黑洞的能量反馈调节的。在这里，我们报告的星系与动态检测到的黑洞的pseudobull分类，并结合它们与最近的测量速度分散在最大的无凸星系。这些数据证实了黑洞与盘没有关联，并且表明它们与伪凸起几乎没有关联或根本没有关联。我们认为有两种不同的黑洞进食模式。当合并驱动气体进入时，膨胀中的黑洞会迅速增长到高质量，从而产生类星体事件。相比之下，在无球星系和有伪球星系中的小黑洞则是以低能级的塞弗特星系的形式生长。前者的生长是由全局过程驱动的，因此最大的黑洞与凸起共同演化，但后者的生长是局部和随机驱动的，它们不与盘和伪凸起共同演化。
2011-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Cold Gas Content of Bulgeless Dwarf Galaxies
我们提出了一个完全宇宙学流体动力学矮星系的中性氢（HI）的性质的分析，运行不同的模拟参数。根据Governato等人（2010）的报告，这个星系的高分辨率、高恒星形成密度阈值版本是第一个成功复制一个没有任何相关恒星凸起的（矮）螺旋星系的模拟。我们已经着手详细比较HI分布和运动学的模拟无凸盘与观察到的样品附近的矮星。为了做到这一点，我们提取了径向气体密度分布，速度分散（例如，速度椭球，湍流），以及来自模拟的冷星际介质内结构的功率谱。最高分辨率的矮星，当使用高密度恒星形成阈值时，相当于巨大分子云的密度，具有与自然界中观察到的一致的体积特征，尽管冷气体不像在附近的矮星中观察到的那样径向延伸，导致表面密度有点过大。视线速度色散径向剖面的值与观测到的矮星系非常一致，但由于只跟踪粒子的流动速度，因此包括热速度的校正可能会导致相当平坦的剖面。ISM功率谱的模拟似乎拥有更多的权力在较小的空间尺度比SMC。我们的结论是，不可避免的限制仍然是由于未解决的物理恒星形成和反馈内pc尺度的分子云。
2011-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mega parsec relativistic jets launched from an accreting supermassive blackhole in an extreme spiral galaxy
射电星系现象与活动星系核（AGN）中发现的质量吸积、旋转的超大质量黑洞直接相关。目前还不清楚数百到数千kpc尺度的相对论性等离子体的准直喷流是如何形成的，以及为什么它们几乎总是从核球为主的椭圆星系而不是扁平螺旋星系的核中发射出来。在这里，我们发现了巨大的射电源J2345-0449（z=0.0755），这是一个清晰而极其罕见的反例，其中相对论喷流是从一个明亮而巨大的螺旋星系中喷射出来的，规模约为1.6 Mpc，是迄今为止已知的最大的。在这个没有凸起的螺旋星系中观察到的极端物理性质，例如它的高光学和红外光度、大动力学质量、快速的盘旋转和间歇性喷流活动，可能是其不寻常的形成历史的结果，它还通过从盘中吸积气体，聚集了其中心质量大于2 x 10^8太阳的黑洞。该星系非常高的中红外光度表明它正在积极地形成恒星，并仍在建造一个巨大的圆盘。我们认为，这些强大的喷气机的发射是由平流主导的，磁化吸积流在低爱丁顿率到这个异常巨大的（一个无凸起的盘星系），可能是快速旋转的中央黑洞。因此，J2345-0449是一个极其罕见的星系系统，其性质挑战了盘状星系中黑洞生长和相对论喷流形成的标准范式。因此，它提供了基本的洞察吸积盘-相对论性喷流耦合过程。
2014-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Secular Evolution in Disk Galaxies
自引力系统朝着通过可用的进化过程可达到的最紧密约束的配置进化。如果某些物理过程向外传递能量或角动量，则内部部分收缩，外部部分膨胀。恒星、星团、原恒星盘和原行星盘、黑洞吸积盘以及星系盘的演化基本上都是相似的。星系盘的这些过程是我的讲座和加那利群岛冬季学校的主题。第1部分讨论酒吧的形成、成长和消亡。第2部分详细介绍了缓慢（“长期”）的角动量重排，结果从恒星或气体和非轴对称，如酒吧之间的相互作用。我们有一个启发式的理解，这是如何形成外环，内环，和倾倒到中心的东西。观测表明，棒星系的中心集中了气体和恒星的形成。时间尺度意味着它们生长出中心的“伪凸起”，这些凸起被误认为是椭圆星系般的经典凸起，但它们是从盘状物中缓慢形成的。第3部分展示了我们如何区分经典凸起和伪凸起。第4部分回顾了环境长期演化如何将富含气体的恒星形成螺旋星系和不规则星系转变为贫气体的红色和死亡的S0和球状星系（“SPH”）。Sph不是椭圆星系，它们的结构参数与低光度的S+Im星系相似。所以Sph是没有凸起的S0。第5部分将等级聚类和长期进化结合起来，形成一幅全面的图景。
2013-11-11 astro-ph.CO
The Effects of Gas on Morphological Transformation in Mergers: Implications for Bulge and Disk Demographics
通过合并将盘转变成球状体是星系形成模型中广为接受的元素。然而，最近的模拟表明，在越来越多的气体丰富的合并，凸起的形成被抑制。我们调查这些结果在宇宙学框架中的全球影响，使用独立的方法：经验晕占领模型（星系根据观测在晕中居住）和半解析模型。在这两种情况下，忽略气体在合并中的影响会导致球状体的过度产生：低质量和中等质量星系被预测为以膨胀为主（在<10^10 M_sun时B/T约为0.5），几乎没有无膨胀的系统），即使它们避免了大合并。将气体的不同物理行为纳入合并中，立即导致了一个戏剧性的变化：在低质量星系中，凸起的形成被抑制，观测到的是富含气体（在<10^10 M_sun时，B/T约为0.1，许多无凸起的星系与观测结果很好地吻合）。忽略气体相似性破坏行为的模拟和分析模型很难再现所观察到的强烈的形态质量关系。然而，所观察到的依赖性的气体分数的质量，再加上抑制鼓包形成的气体丰富的合并，自然会导致所观察到的趋势。观测和忽略气体作用的模型之间的差异随着红移的增加而增加;在适当处理气体的模型中，星系在高红移时被预测为不那么膨胀主导，与观测一致。我们讨论了全球隆起的质量密度和未来的观测测试的影响。
2009-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Barred disks in dense environments
利用STAGES HST ACS巡天研究了Abell 901/902星系团系统中z~0.165的亮（MV <= -18）有阻盘和无阻盘的性质。为了识别和表征酒吧，我们使用椭圆拟合。我们使用视觉分类，Sersic切割，和颜色切割选择盘星系，并发现后两种方法错过31%和51%，分别通过视觉分类确定的盘星系。这强调了在群集环境中仔细选择磁盘示例的重要性。然而，我们发现，在集群中的全球光学棒分数是~30%，无论磁盘的选择方法。我们研究了光学棒分数与宿主星系性质的关系，发现光学棒分数强烈依赖于星系的光度以及它是否具有突出的凸起或无凸起。在一个给定的绝对星等箱，光学棒分数增加星系没有显着的凸起组件。在每个形态类型箱，光学棒分数增加较亮的星系。我们发现没有强烈的趋势（变化大于1.3倍）的光学棒分数与本地密度之间的核心和维里半径（R ~ 0.25至1.2兆秒差距）的集群。我们讨论了我们的研究结果的影响，在密集的环境中的酒吧和磁盘的演变。
2010-02-04 astro-ph.CO
Do Baryons Alter the Halos of Low Surface Brightness Galaxies?
对以暗物质为主的低表面亮度（LSB）星系的高质量观测表明，与在无碰撞模拟晕组装中形成的三轴、中心集中的尖状晕相反，这些星系位于圆形、密度大致恒定的核心晕中。为了使这些数据与LCDM背景下的星系形成相一致，需要改变内晕形状和密度结构的过程。我们编译LSB星系的观测特性，以评估先前较高的重子质量含量和恒星形成的反馈可以修改这些星系的暗物质晕的可能性。我们还比较了在最近的模拟LSB星系样本中形成的无凸盘星系的属性。我们发现，LSB星系恒星形成的历史，结构和运动学的观测约束，使它难以重子物理球化和降低的LSB星系的暗物质晕的中心密度。
2011-09-06 astro-ph.CO
Elliptical Galaxies and Bulges of Disk Galaxies: Summary of Progress and Outstanding Issues
这是一本关于星系凸起的评论书的总结章节。膨胀的性质和形成的历史比椭圆星系更多样化。我强调两项进展：1 -“经典的凸起”在观测上与椭圆星系无法区分，并且像它们一样，被认为是由主要的星系合并形成的。“盘状伪凸起”比椭圆星系更圆，恒星形成更活跃（除了S 0）。它们是星系盘缓慢（“长期”）演化的产物：棒和其他非轴对称的物质将盘中的气体移向中心，在那里它们形成恒星爆发，并形成相对平坦、快速旋转的成分。这种长期演化是星系演化工作的一个新领域，补充了等级聚类。高红移星系的2 - 100是不稳定的，形成质量块下沉到中心并合并-一个形成经典凸起的替代通道。本文综述了在球状体+椭圆星系的形成及其与超大质量黑洞的共同演化（或不共同演化）方面所取得的成就和尚未解决的问题。我提出了一个观察者的观点对暗物质星系形成，包括重子的模拟。我回顾我们的图片淬火恒星形成是如何变得普遍和安全的红移z < 1。最大的挑战是产生逼真的凸起+椭圆星系和圆盘，它们在质量上重叠10**3倍，但在整个范围内观察到的彼此不同。第二，等级星系团是如何在磁场中而不是星系团环境中产生如此多的巨大的、无凸起的星系的？我认为，我们过于依赖活动星系核和恒星形成的反馈来解决这些挑战。
2015-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Coevolution (Or Not) of Supermassive Black Holes and Host Galaxies
我们回顾了观测到的人口统计和推断的超大质量黑洞（BH）的空间分辨运动学动力学模型发现的演化。最有影响力的是发现黑洞质量和主星系核球的速度色散之间存在紧密的相关性。它和其他相关性导致了这样一种信念，即BH和凸起通过调节彼此的生长而共同进化。新的结果正在用一个更丰富、更合理的画面取代这个简单的故事，在这个画面中，黑洞与不同的星系成分有着不同的关联。黑洞是在纯盘星系中发现的，所以经典的（椭圆星系样的）凸起不是生长黑洞所必需的。但是黑洞与星系盘没有关联。与盘状生长的假隆起或晕暗物质的任何相关性都是如此微弱，以至于暗示着没有密切的共同进化。我们认为，有四个制度的BH反馈。1-局部，随机喂养的小黑洞主要是无凸星系涉及太少的能量，导致共同进化。2-在主要的湿星系合并中，全球性的喂养在短时间内生长出巨大的黑洞，类似于类星体的“活动星系核”事件，其反馈确实会影响星系。这就形成了经典的凸起和无核旋转椭圆星系。3-在最高的BH质量，维持模式反馈到X射线气体的负面影响，帮助保持重子锁定在热气体。这发生在巨大的，核心不旋转的椭圆星系中。它们从较小的祖先那里继承了共同进化的魔力。4-独立于任何反馈物理，从连续合并的平均结果有助于工程师紧密BH相关。
2013-04-29 astro-ph.CO
The Opacity of Spiral Galaxy Disks IX; Dust and Gas Surface Densities
我们的目标是探索旋涡星系中气体、原子和分子与尘埃之间的关系。气体表面密度来自原子氢和CO线发射图。为了估计尘埃含量，我们使用的磁盘不透明度推断出的12个HST/WFPC 2领域的10个附近的螺旋星系的遥远星系的数量。观测到的遥远星系的数量校准源混乱和拥挤的人工星系计数，在这里，我们验证了我们的结果与亚毫米表面亮度档案赫歇尔-SPIRE数据。我们发现，螺旋盘的不透明度不相关以及与原子（Hi）或分子氢（H2）的表面密度单独意味着尘埃不仅与分子云，但也弥漫在这些星系的原子盘。我们的结果是一个典型的尘埃气体比为0.04，有一些证据表明，这一比例下降与银河中心半径，最近的赫歇尔结果一致。我们讨论了这种高的灰尘与气体的比例的可能原因;高估的灰尘表面密度，低估的分子氢密度从CO地图或两者的组合。我们注意到，虽然我们的值的平均尘埃气体比是高的，它是一致的金属丰度在测量半径，如果一个假设Pilyugin和Thuan校准气体金属丰度。
2012-09-03 astro-ph.CO
A diversity of progenitors and histories for isolated spiral galaxies
我们分析了一套33银河系质量的星系在低密度环境中的演化宇宙学模拟。我们的样本涵盖了z=0时哈勃类型的广泛范围，从几乎没有凸起的圆盘到凸起主导的星系。尽管事实上大部分的凸起通常在z=1时就位，但我们发现在z=1和z=0时的形态之间没有显著的相关性。z=1的盘状星系的祖先跨越了一系列的形态，包括光滑盘，不稳定盘，相互作用星系和膨胀主导系统。到z=0.5时，螺旋臂和螺旋条大部分就位，并且祖细胞形态与最终形态相关。接下来我们重点关注z=0时膨胀与总膨胀比B/T<0.3的晚期星系。这些数据显示了z=0时的B/T与z<2时最大合并的质量比以及z>1时的气体吸积率之间的相关性。我们发现，具有最低B/T的星系往往有一个安静的重子输入历史，在z<2处没有重大的合并，并且具有低而恒定的气体吸积率，保持稳定的角动量方向。更剧烈的合并或气体吸积历史导致星系有更突出的凸起。大多数盘状星系的球塞西克指数n<2。具有最高凸起Sersic指数的星系倾向于具有强烈的气体吸积和盘不稳定性的历史，而不是活跃的合并。
2012-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas infall into atomic cooling haloes: on the formation of protogalactic disks and supermassive black holes at z > 10
利用RAMSES程序对z=10、质量为5E 7 Msun <~M<~ 2 E9 Msun的原子冷却晕进行了宇宙水模拟。我们假设原始气体和H2冷却和先前的恒星形成已经被抑制。我们分析了19晕（气体和DM）的分辨率为10（适当）pc，从总体积的~ 2 E3（共动）Mpc 3。这是最大的统计水模拟。到目前为止，在z>10的ACH研究。我们检查这些晕的形态，角动量（AM），热力学和湍流，以评估磁盘和超大质量黑洞（SMBHs）的流行。我们发现，无论是幅度或方向的AM的气体和它的父母DM晕之间没有相关性。只有3个晕形成旋转支撑的核心。两个最大的晕形成了巨大的、紧凑的、过密的斑点。这些斑点的吸积速率约为0.5 Msun/yr（距离为100 pc），可能是SMBH形成的地点。我们的研究结果表明，旋转支持的程度和晕中气体的命运是由其大规模的环境和合并的历史。特别是，形成斑点的两个晕位于宇宙网的结处，很早就冷却了，并经历了多次合并。在这些晕中的气体是强烈的，高度湍流的，马赫数为N。>~ 5.相比之下，形成旋转支撑核心的晕相对更加孤立，位于沿灯丝的中途，最近冷却，并经历了较少的合并。因此，在这些晕中的气体是不太明亮和不太湍流的（马赫数<~ 4），并且可以保留其大部分AM。其余14个晕具有中间性质。如果在更大的晕样本和额外的物理验证，我们的结果将有影响的最高红移星系和类星体的观测与JWST。
2013-01-23 astro-ph.CO
The Chemical and Dynamical Evolution of Isolated Dwarf Galaxies
使用一套模拟（Governato等人，2010年），成功地产生了无凸（矮）盘星系，我们提供了一个相关的冷星际介质（ISM）和恒星化学丰度模式的分析。与观测进行了初步比较，以评估是否成功地恢复了冷气体的性质和恒星成分的化学性质。为此，我们提取了径向和垂直气体密度分布，中性氢速度色散，和ISM内的结构的功率谱。我们通过对模拟的金属丰度分布函数和α-元素-铁的分布的简要检查来补充对冷气体的分析。
2011-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sustaining star formation rates in spiral galaxies - Supernova-driven turbulent accretion disk models applied to THINGS galaxies
旋涡星系的气体盘可以被描述为星团吸积盘，而不需要气体的实际热状态与粘性的耦合。湍流盘的模型描述包括新兴和扩展的团块（Vollmer & Beckert 2003）包含自由参数，这些参数可以通过对单个星系的分子气体，原子气体和恒星形成率的观测来约束。径向配置文件的18个附近的螺旋星系的东西，HERACLES，SINGS和GALEX数据被用来比较所观察到的恒星形成效率，分子分数，和速度色散的模型。所观察到的径向减小的速度分散可以再现的模型。在这个模型的框架内，内盘的减少是由于主导引力势的恒星质量分布。在模型中引入恒星形成效率的径向中断，显著改善了拟合。恒星形成机制的这种变化是通过用分子形成时标代替恒星形成速率公式中的自由降落时间来实现的。根据恒星形成的规定，破裂半径位于星系盘中以分子气体为主和以原子气体为主的部分之间的过渡区附近，或者更接近光学半径。发现只有质量较小的星系（log（M（M_solar））<~ 10）才能通过径向吸积平衡气体的损失。因此，这些星系可以以很大的角动量进入它们的气体库。另一方面，大质量星系的恒星形成取决于外部气体质量从电离气体的球形晕或卫星吸积的吸积速率。
2010-09-20 astro-ph.CO
The Atomic to Molecular Transition and its Relation to the Scaling Properties of Galaxy Disks in the Local Universe
我们扩展了现有的半解析模型的星系形成跟踪原子和分子气体在盘星系。冷却、恒星形成、超新星反馈、恒星和气体的化学富集等过程的简单配方被嫁接到来自千年模拟的暗物质晕合并树上。每个银盘都由一系列同心环代表。我们假设暗物质晕中下落气体的表面密度分布是指数型的，尺度半径r_d正比于晕的维里半径乘以其自旋参数$λ$。随着暗物质晕通过合并和吸积而增长，盘状星系从内到外聚集。在我们的模型中，我们包括两个简单的分子气体形成过程的公式：一个是基于Krumholz，McKee和Tumlinson（2008）的解析计算，另一个是由ISM的运动压力确定H_2分数的公式。受Leroy et al.（2008）观测结果的启发，我们采用了一种恒星形成定律，其中在分子气体占总气体表面密度主导地位的区域，PDMATHAMN占主导地位，而在原子氢占主导地位的区域，$Σ_{SFR}\propto Σ_{gas}^2$占主导地位。然后，我们将这些模型拟合到最近的高分辨率恒星和邻近星系气体巡天中得到的恒星、HI和H_2的径向表面密度分布。我们探讨了原子气体，分子气体和恒星质量的比例如何变化的全球星系尺度参数，包括恒星质量，恒星表面密度，气体表面密度的函数。我们阐明了如何可以理解的趋势，确定磁盘中的重子分区的三个变量：质量的暗物质晕，自旋参数的晕，最近从外部环境中吸积的气体量。
2010-07-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dense gas without star formation: The kpc-sized molecular disk in 3C326 N
我们报告在附近的射电星系3C 326 N中发现了一个3 kpc的盘，其中有几个10^9 Ms的致密温暖的H_2，它没有显示出正在进行或最近的恒星形成的迹象，并且比施密特-肯尼库特定律低60倍。VLT/SINFONI成像光谱显示，在整个盘上有宽的（FWHM \sim 500 km/s）振转H_2谱线，其不规则的轮廓和谱线比与激波一致。湍流能量和引力能量的比值表明，气体是高度湍流的，没有引力束缚。在没有喷流驱动的情况下，短的湍流耗散时间表明气体应该迅速坍缩并形成恒星，这与最近的恒星形成历史不一致。受湍流压缩加速H_2快速生成的流体力学模型的启发，我们提出了在湍流射流茧中由扩散原子气体形成的分子。由于气体没有自引力，因此在喷流活跃时无法形成分子云或恒星，并且在核活动停止后可能会分散并再次成为原子。我们推测，非常低的恒星形成率预计在这种条件下，提供了大规模的湍流设置分子云中的气体动力学。我们的研究结果表明，喷气机可能会产生大的分子水库预期在活动星系核触发恒星形成的“正反馈”的情况下，但这本身是不足以触发恒星形成。
2011-10-26 astro-ph.CO
Star formation in the extended gaseous disk of the isolated galaxy CIG 96
本文研究了孤立星系CIG 96（NGC 864）气体盘中Kennicutt-Schmidt星的形成规律和效率，重点研究了其异常大的原子气体盘（rHI/r25 = 3.5，r25 = 1. '85）。我们提出了深GALEX近紫外和远紫外观测，作为最近的恒星形成示踪剂，我们比较他们与新的，高分辨率（16”，或1.6千秒差距）VLA HI观测。在内部1 '区以外，紫外和HI图显示出良好的空间相关性，其中HI相占主导地位，H_2相占主导地位。扩展的气体盘中的恒星形成区主要位于两个（相对）对称的巨大气体螺旋臂状特征内的增强HI辐射上，这两个特征在r \simeq 3'处模拟HI伪环。在这种结构内部，两个较小的气体螺旋臂从光盘的NE和SW延伸并连接到先前提到的HI伪环。有趣的是，我们发现（原子）Kennicutt-Schmidt幂律指数随着半径的增加而系统地减小，从内盘的N \simeq 3.0 +- 0.3（0.八比一7）到N = 1.6 +- 0.5的气体盘（3.三比四'2）。虽然恒星形成效率（SFE），每单位气体的恒星形成率，随着半径的HI组件占主导地位的是常见的星系，我们发现，有一个中断的相关性r = 1.5 r_25。在半径为1.5 r_25 < r < 3.5 r_25的区域，大部分位于HI伪环结构内，存在SFE几乎保持不变的区域，SFE \simeq为10^-11 yr^-1。我…
2011-07-04 astro-ph.CO
A Classical Morphological Analysis of Galaxies in the Spitzer Survey of Stellar Structure in Galaxies (S4G)
斯皮策银河系恒星结构巡天（Spitzer Survey of Stellar Structure in Galvanies，S4 G）是现有最大的所有类型星系的深层均匀中红外（Mid-IR）图像数据库。该调查包括2352个邻近星系，揭示了星系形态只受到星际灭绝的影响。本文介绍了一个综合de Vaucouleurs修正的哈勃-桑德奇（CVRHS）星系系统中的S4 G星系图集和分类。CVRHS系统遵循经典的de Vaucouleurs（1959）形态学的规则，修改以包括其他特征的识别，如内部，外部和核透镜，核环，棒和盘，球状星系，X图案和盒/花生结构，OLR子类外环和伪环，棒柄和棒透镜，平行序列晚型，厚盘和嵌入盘在3D早期系统中。我们表明，我们的CVRHS分类是内部一致的，并且近一半的S4 G样本由极端晚型系统（主要是无凸起的，纯盘星系）在范围Scd-Im。中红外类型S 0/a至Sc的最常见的族分类是SA，而Scd至Sm类型的族分类是SB。这两种类型畴中的棒在中红外结构和形态上非常不同。本文研究了样本中的棒，环和类型分类分数，还包括几个蒙太奇的图像突出显示中红外星系形态中看到的各种“恒星结构”。
2015-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Supermassive black holes do not correlate with dark matter halos of galaxies
当观测到的星系足够近，使得搜索可行时，在所有含有凸起成分的星系中都探测到了超大质量黑洞。再加上观察到更大的黑洞生活在更大的凸起中，这导致了黑洞的生长和凸起的形成相互调节的信念。也就是说，黑洞和凸起“共同进化”。因此，关于黑洞和可见星系所处的暗物质晕之间存在类似相关性的报道具有深远的意义。暗物质很可能是非重子物质，因此这些报告表明，未知的奇异物理控制着黑洞的生长。在这里，我们表明-部分基于最近对无凸起星系的测量-暗物质和测量黑洞的参数之间几乎没有相关性，除非星系也包含凸起。我们的结论是黑洞与暗物质没有直接的关联。它们也与星系盘无关。因此，黑洞只与凸起共同演化。这简化了它们共同演化的谜团，因为它把注意力集中在星系合并中产生膨胀的纯重子过程上。
2011-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectroscopic FIR mapping of the disk and galactic wind of M82 with Herschel-PACS
[摘要]我们提出了中性原子气体的主要冷却线的地图（[OI]在63和145微米和[CII]在158微米）和在[OIII] 88微米线的星爆星系M82，进行了与PACS光谱仪上的赫歇尔卫星。通过应用PDR建模，我们得出的主要ISM物理参数的地图，包括[CII]光学深度，在前所未有的空间分辨率（~300 pc）。我们可以清楚地从运动学上分离出盘和流出的所有线。[CII]和[OI]的分布与圆盘和外流中的PDR发射一致。令人惊讶的是，在流出物中，[OIII]线追踪的原子和电离气体都具有约75 km/s的非投影速度，非常类似于流出的冷分子气体的平均速度（约100 km/s），并且比在Halpha中检测到的流出物质（约600 km/s）小几倍。这表明冷分子和中性原子气体以及由[OIII] 88微米线追踪的电离气体彼此动态耦合，但与H α发射气体解耦。我们提出了这样一种设想：来自气盘的冷云被风夹带到外流中，在外流中它们很可能蒸发，并以较小的、相当密集的小云团（n_H \sim 500-1000 cm^-3，G_0 \sim 500- 1000，T_gas \sim 300 K）形式存在。我们发现，由星爆提供的紫外光子足以激发分子核心周围的PDR壳层。流出物中的中性原子气体的质量为\gtrsim 5- 12 × 10^7 M_sun，与分子气体（3.3 × 10^8 M_sun）和阿尔法发射气体（5…
2012-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Atomic and Molecular Gas Components in Spiral Galaxies of the Virgo Cluster
基于两个模型，我们研究了室女星系团中的分子-原子气体比，并与场星系进行了比较。我们发现，集团成员的金属丰度增强和冲压压力剥离的原子气体从磁盘周边不能完全解释所观察到的气体成分比。对团星系来说，影响星际介质并导致分子气体分数增加的其他环境因素应予以考虑。
2012-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Effect of Star Formation on the Redshift Evolution of Interstellar Metals, Atomic and Molecular Gas in Galaxies
我们使用Fu et al.（2010）的半解析星系形成模型来研究星系的原子和分子气体成分如何演化到更高的红移，在该模型中我们跟踪了圆盘中气体的表面密度分布。我们采用两种不同的处方的基础上，无论是气体表面密度和金属丰度，或星际压力，计算分子分数作为半径的函数在每个磁盘。我们表明，所采用的恒星形成定律决定了如何气体，恒星和金属之间的{ \em平衡}随时间的变化，在恒星形成的星系人口，但不影响恒星的总质量形成星系的红移低于$z\sim 2.5$。质量-金属丰度关系的红移演化对高红移星系中冷气体转化为恒星的时间尺度有很强的约束，并且有利于在1-2 Gyr左右保持恒定值的模型。未来观测星系中平均分子-原子气体比随恒星质量和红移的变化，将限制原子-分子跃迁的模型。
2012-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Structure and Evolution of Dwarf Galaxies
不同的结构参数的相关性表明，如何经典的球组件和椭圆星系是不同的螺旋和S 0星系盘，不规则（Im）的星系，和球状（SPH）星系。相反，后者，显然不同的星系或星系成分几乎相同的参数相关性。这表明它们是相关的。对星系转变过程的回顾表明，S 0和球状星系是恒星形成淬灭的，是螺旋星系和Im星系的“红色和死亡”版本。特别是，Sph星系是没有凸起的S 0。这激发了一个平行序列星系分类，其中一个S 0a-S 0 b-S 0 c-Sph序列的膨胀与总的比率下降是并列的恒星形成星系的Sa-Sb-Sc-Im序列。所有的参数序列显示出从巨星系到最小的矮星的完全连续性。矮星系并不是一个新的或不同的星系类别。相反，它们是转化过程的极端产物，随着引力势阱变得越来越浅，这种转化过程变得越来越重要。较小的Sphs和S+Im星系有较低的恒星密度，因为它们保留较少的重子。比较的重子参数与那些暗物质晕的相关性，使我们能够估计作为星系质量的函数重子损失。极矮星几乎完全被暗物质所控制。
2014-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulating Atomic Dark Matter in Milky Way Analogues
研究利用GIZMO与FIRE-2开展含6%耗散性ADM的银河系类似星系宇宙学流体模拟，揭示其形成暗盘、团块、核球并影响恒星形成及物质分布。
2023-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Ram pressure drag - the effects of ram pressure on dark matter and stellar disk dynamics
我们研究了星系团环境中冲压压力剥离对富气盘星系的影响。冲压压力剥离主要影响盘星系中的原子气体，剥离外盘气体到截断半径。我们证明了截断气体盘上施加的拖曳力通过相互引力传递到恒星盘和周围的暗物质。使用冲压压力剥离的玩具模型，我们表明，这可以拖动恒星盘和暗物质尖点偏离中心内的暗物质晕数千秒。我们提出了一个简单的分析描述这个过程，预测阻力的强度和它的依赖于冲压压力和盘星系的属性，以第一顺序。盘的运动可以导致恒星盘的暂时变形。然而，我们表明，恒星盘加热的关键来源是从磁盘内的气体潜力的去除。这可能导致在富含气体的圆盘中圆盘增厚大约两倍。
2012-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star Formation and Gas Dynamics in Galactic Disks: Physical Processes and Numerical Models
恒星的形成取决于可用的气体"燃料"和银河系环境，在气体主要是分子和恒星（和暗物质）密度较高的地方，恒星的形成率较高。气体分成不同的热成分必须取决于恒星的形成速率，因为稳态分布需要加热（主要来自原子成分的恒星紫外线）和冷却之间的平衡。在这篇论文中，我讨论了一个简单的热力学和动力学平衡模型的恒星形成率在盘星系，其中的基本输入是总的表面密度的气体和体积密度的恒星和暗物质，平均超过~kpc尺度。银河系的环境很重要，因为恒星和暗物质的垂直引力将气体压缩到中平面，帮助建立压力，从而建立冷却速率。在平衡状态下，恒星的形成速率必须演化，直到气体的加热速率高到足以平衡冷却速率，并维持由局部引力场施加的压力。除了讨论这个平衡模型的制定，我回顾了多相磁盘的数值模拟的现状，重点是测量的数量，表征的平均属性的扩散ISM。基于模拟，在弥漫ISM湍流水平出现相对不敏感的本地磁盘条件和充满活力的驱动率，与观测一致。从观测和模拟中，质量交换过程如何控制原子ISM中冷气体与暖气体的比例仍有待确定。
2010-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
