Hydrodynamics of high-redshift galaxy collisions: From gas-rich disks to dispersion-dominated mergers and compact spheroids
高红移（z~2）的盘星系具有高比例的冷气体、强湍流和巨大的恒星形成团块的特征。在高红移的盘状星系的主要合并，通常应该涉及这种动荡的clueroskeleton盘。然而，合并模拟将ISM建模为稳定、均匀和热压介质。我们提出了第一个合并模拟与高分数的冷，湍流，cluerous气体。我们讨论了这些模型的主要新功能相比，人工稳定和温暖的气体模型。在高红移圆盘中已经很强的气体湍流，在合并中进一步增强。有些阶段是分散占主导地位的，与大多数的气体动能的形式的速度分散和非常混乱的速度场，不像合并模型使用热稳定的气体。这些合并可以达到非常高的恒星形成率，并具有与亚毫米波星系一致的多组分气体光谱。具有高比例冷湍流气体的主要合并的特征还在于高度耗散的气体坍缩到质心，恒星成分随后发生全局收缩。最后的星系是早期型的，半径相对较小，Sersic指数较高，像高红移的致密球体。与具有稳定气体的模型相比，合并后幸存或重新形成的盘组件中的质量分数严重降低，并且大质量盘组件的形成需要随后外部重子的显着吸积。因此，合并似乎破坏了扩展盘，即使气体分数很高，这进一步支持平滑的下降作为大质量盘星系的主要形成机制。
2011-01-13 astro-ph.CO
The Atlas3D project - XIV. The extent and kinematics of molecular gas in early-type galaxies
我们使用干涉CO观测比较的程度，表面亮度配置文件和运动学的分子气体在富CO的星系3D早型星系（ETGs）和旋涡星系。我们发现，分子气体的程度是较小的绝对值在ETGs比晚型星系，但大小分布是相似的，一旦缩放的星系光学/恒星特征尺度长度。室女星系团ETG的分子气藏比油田的同类产品少。大约有一半的ETG分子气体表面亮度分布遵循恒星光分布。这些系统通常有松弛的气体到大半径，这表明它们不太可能有最近的合并/吸积事件。三分之一的样本星系显示分子气体表面亮度轮廓下降速度比光慢，有时显示截断。我们认为，冲压压力汽提和/或热气体的存在下，压缩/截断这些系统中的气体。剩下的星系有环，或复合轮廓，我们认为这可能是由酒吧的影响。我们研究了分子气体的运动学，使用位置-速度图，并比较观察到的运动学与动力学模型的预测，和观察到的恒星和电离气体的速度。我们证实，分子气体达到超过周转的圆速度曲线在我们的CO丰富的CO2气体3D ETG的~70%。一般来说，我们发现，在大多数星系中，分子气体是松弛的，动态冷的。分子气体是一个更好的直接示踪剂的圆速度比电离气体，证明其使用作为运动示踪塔利-费舍尔和类似的分析。（节略）
2012-11-05 astro-ph.CO
On the redshift evolution of the baryon and gas fraction in simulated groups and clusters of galaxies
本研究利用Magneticum宇宙学模拟分析星系团重子与气体丰度的红移演化，揭示了不同质量暗物质晕的闭盒特性、耗竭参数分布规律及AGN反馈的相关作用，为检验AGN反馈模型提供了观测代理指标。
2023-05-16 astro-ph.CO
The geometry effects of an expanding Universe on the detection of cool neutral gas at high redshift
最近对阻尼莱曼-α吸收系统（DLAs）中21 cm吸收的高红移调查，在z > 2到25处进行了公开的搜索，与z < 2处的搜索数量相同，尽管高红移的检测率仍然显着较低（20% cf. 60%）。使用已知的性质的DLAs来估计未知的轮廓宽度的21厘米非检测和包括通过生存分析的限制，我们表明，平均自旋温度/覆盖因子简并在高红移是，平均而言，两倍的低红移样品。这个值明显低于先前自旋温度的8倍，并且与低和高红移样本之间的角直径距离比的因子大致相同。也就是说，不需要几个关键的假设，这导致了自旋温度的演变，我们表明，所观察到的分布的21厘米探测器在DLAs可以占一个膨胀的宇宙的几何效应。也就是说，到目前为止，还没有证据表明富含气体的星系的自旋温度随红移而演化。
2012-03-02 astro-ph.CO
The molecular gas content of the advanced S+E merger NGC 4441 - Evidence for an extended decoupled nuclear disc?
螺旋星系和椭圆星系的合并（S+E合并）尽管对星系演化很重要，但迄今为止的研究很少。NGC 4441是这种合并的高级残留物的附近候选者，显示出典型的潮汐结构，如光学尾巴和两个外壳以及两个HI尾巴。分子气体含量的研究为最近的合并事件对恒星形成的影响提供了线索。模拟的S+E合并预测矛盾的情况下，强度和程度的诱导星爆。因此，需要观测恒星形成的原材料分子气体的数量和分布，以了解合并对恒星形成历史的影响。12 CO和13 CO（1-0）和（2-1）的观测是使用Onsala空间天文台20米和IRAM 30米望远镜以及Plateau de Bure干涉仪获得的。这些数据使我们能够对分子气体的性质进行基本分析，例如估计分子气体的质量，温度和密度以及恒星形成效率。CO的观测结果显示，分子气藏扩展到约4kpc，总分子气体质量约为5x10^8 M_sun。此外，高分辨率成像显示了一个中心分子气体特征，很可能是一个旋转的圆盘，容纳了大部分的分子气体~4x10^8 M_sun。这个核盘显示出与大规模HI结构不同的旋转方向，表明一个运动学解耦的核心。（略）
2009-09-04 astro-ph.CO
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
Internal kinematics of spiral galaxies in distant clusters IV. Gas kinematics of spiral galaxies in intermediate redshift clusters and in the field
我们通过测量星系电离气体运动学的不规则性来追踪中等红移星系的相互作用过程，并研究这些不规则性作为环境（星系团与场）和形态类型（螺旋与不规则）的函数。我们的样本由92个遥远的星系组成。其中16个星系团（z~0.3和z~0.5）和29个场星系（平均z=0.44）的速度场具有足够的信号可供分析。我们发现，在星系团和在中等红移的领域中，具有不规则气体运动学的星系的比例是非常相似的。场星系和团星系在（ir）正则性参数空间的分布也是相似的。另一方面，我们在场样本中看到的中心光集中度小的星系，在星系团样本中是不存在的。我们发现，在中等红移的场星系有更多的不规则的速度场，以及更多的clueries和较少的中心集中的光分布比他们的本地同行。通过对11个z ~ 2星系的射电样本的比较，发现这些遥远星系比我们的中红移星系团和场样本具有更多的不规则气体运动学。我们没有发现依赖的气体运动学的不规则性形态类型。我们发现，两个不同的指标的恒星形成与不规则的气体运动学。更不规则的气体运动学，也更多clusified和较少集中的光分布的螺旋场星系在中间的红移相比，他们的本地同行表明，这些星系可能仍然在建设他们的磁盘通过吸积和合并等机制的过程中。另一方面，与z ~ 2处的星系相比，它们具有较少的不规则气体运动学。
2010-07-19 astro-ph.CO
Chemical signature of gas-rich disc-disc mergers at high redshift
我们进行了数值模拟的气体丰富的盘星系之间的合并，这导致晚型星系的形成。在合并过程中形成的恒星最终会形成一个厚的圆盘，部分由速度色散支撑，并且在所有金属丰度下都具有高的[α/Fe]比。后来形成的恒星最终形成一个薄的，旋转支撑的圆盘，具有较低的[α/Fe]比率。虽然合并残余物的结构和运动学性质强烈依赖于合并的轨道参数，我们发现了一个明确的化学签名丰富的气体合并。
2011-01-17 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
Signatures of Cool Gas Fueling a Star-Forming Galaxy at Redshift 2.3
银河系被认为是由星系际气体的持续吸积提供的，但直接的观测证据一直难以捉摸。预计这些吸积气体将围绕星系的光环运行，不仅为恒星形成提供燃料，还为星系提供角动量，从而产生独特的运动学特征。在这里，我们报告的观测显示，这些独特的签名附近的一个典型的遥远的恒星形成星系的气体检测使用的背景类星体通过26千秒差距的主机。我们的观察表明，气体吸积在星系生长中起着重要的作用，因为估计的吸积率是可比的恒星形成率。
2013-07-03 astro-ph.CO
Molecular gas in nearby powerful radio galaxies
强大的射电活动星系核通常由大质量的椭圆星系所承载，这些星系通常分子气体非常贫乏。尽管如此，在核活动的中心仍然需要天然气。因此，研究这类天体中分子气体的起源、分布和运动规律具有重要意义。我们在IRAM-30 m望远镜上对本宇宙中最强的射电星系进行了CO（1-0）和CO（2-1）发射的调查，仅根据它们的射电连续通量进行选择。这次调查的主要结果是，与FIR选定的星系相比，这些星系的分子气体含量非常低。考虑到上限，分子气体质量的中值为1 × 10^8 Msun;如果我们将所有星系一起计算，并将它们分为FR-I型和FR-II型星系，就会发现它们之间存在着重要的差异。此外，CO光谱表明，在这些射电星系的中心分子气体盘的存在。我们的结果与以前的调查，主要是通过FIR发射选择，观察到更大的分子气体质量。第一个结果表明，小合并是很好的候选人燃料的中央部分的射电星系的样本。
2009-03-25 astro-ph.CO
The depletion of gas in high-redshift dwarf galaxies from an inhomogeneous reionization
星系际介质（IGM）的再电离可能是不均匀的和扩展的。通过加热IGM和来自星系外围的光蒸发气体，这个过程可以对结构的生长产生巨大的影响。利用一套大参数空间的球对称坍缩模拟，研究了电离紫外背景（UVB）对重子在暗物质晕上凝聚的影响。我们提出了一个表达式的晕重子分数，这是一个明确的函数：（i）晕质量;（ii）UVB强度;（iii）红移;（iv）红移的晕暴露于UVB。我们还提出了一个相应的表达式的特征或临界质量，定义为晕质量保留一半的重子相比，全球的价值。由于我们的结果是普遍的和物理动机，它们可以广泛地应用于非均匀再电离模型。
2013-01-28 astro-ph.CO
Cosmological concordance or chemical coincidence? Deuterated molecular hydrogen abundances at high redshift
本文报道了在$z > 2$上对类星体吸收线系统中氘分子氢（HD）的两次探测。对于J2123-0500，我们发现具有金属性$\simeq 0.5Z_{\odot}$的亚DLA的$N$（HD）$= 13.84 \pm 0.2$，并且在$z = 2.0594$处$N$（H $_2$）= $17.64 \pm 0.15$。对于FJ 0812 +32，我们发现$N$（HD）$= 15.38 \pm 0.3$对于太阳金属丰度DLA，$N$（H $_2$）= $19.88 \pm 0.2$ at $z = 2.6265$。这些系统的HD与H之比$_2$高于在银河系盘内的致密云中观察到的比率，并且显然与从宇宙学的D/H比率进行的简单转换一致。这些比例不容易解释任何可用的模型HD化学和有没有明显的趋势与金属或分子含量。两者合计，这两个系统和两个已发表的$z > 2$ HD轴承DLAs表明，HD要么是不太有效地解离或更有效地产生高红移星际气体，即使在低分子分数和/或太阳金属丰度。令人困惑的是，如此不同的系统应该显示如此一致的HD/H $_2$比率。在没有对HD化学的所有方面有清楚的了解的情况下，我们得出结论，这些系统可能比D/H本身更能揭示气体化学，并且使用这样的系统来限制高红移的D/H还为时过早。
2010-06-30 astro-ph.CO
A blind Green Bank Telescope millimetre-wave survey for redshifted molecular absorption
我们提出的方法“盲”毫米波调查红移分子吸收的CO/HCO $^+$旋转线。频率范围$30-50$ GHz似乎是最佳的这种调查，提供灵敏度的吸收剂在$z \gtrsim 0.85$。至关重要的是，调查是“盲目的”，即基于无线电选择的样本，包括没有已知红移的来源。我们还报告了第一次大规模调查的结果，使用Q波段接收器的绿岸望远镜（GBT）搜索分子吸收朝向36源，3没有已知的红移，在频率范围$39.6 - 49.5$ GHz。GBT巡天的总红移路径为$Δz \approx 24$，大部分位于$0.81 < z < 1.91$，灵敏度足以检测到在$5σ$显著性下吸收的等效${\rm H_2}$柱密度$\gtrsim 3 \times 10^{21}$ cm $^{-2}$（使用银河系的CO到${\rm H_2}$和HCO $^+$到${\rm H_2}$转换因子）。该调查没有得到确认的分子吸收检测，产生了在柱密度$N({\rm H_2}) \gtrsim 3 \times 10^{21}$ cm $^{-2}$的分子气体的红移数密度的$2σ$上限$n(z=1.2) < 0.15$。
2013-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular gas in Tidal Dwarf Galaxies: Exploring the conditions for star formation
潮汐矮星系（Tidal Dwarf Galeries，TDGs）是由银河系相互作用中排出的物质产生的，非常适合测试恒星形成（SF）的规律，因为它们的结构简单，金属含量高，使CO成为分子气体含量的可靠示踪剂，以及最近的SF。在这里，我们研究了SF的发病条件和SF的收益率一旦超过阈值在一个小样本的TDGs。我们使用的气体（原子和分子）的表面密度和SF率每面积的数据来测试的SF发现螺旋星系和矮星系在这个更极端的环境中的法律。我们发现，在一般情况下，施密特定律发现的总气体和分子气体，但注意到，更高分辨率的CO观测是必要的，以澄清一些可能的差异。我们发现，在低至$\sim$ 1千秒差距的尺度下，一般来说，SF峰和分子气体峰之间有很好的一致性，但在某些物体中，在没有SF出现的地方，也发现了令人惊讶的大量分子气体。因此，分子气体的高柱密度不是SF开始的充分条件。我们发现，气体的运动学性质也是相关的：在两个对象中，我们的观察表明，SF只发生在具有窄线宽的区域。
2009-03-05 astro-ph.CO
The Redshift Evolution of the Mass Function of Cold Gas in Hierarchical Galaxy Formation Models
准确预测宇宙中中性氢的丰度如何随红移而演化，是星系形成模型研究者面临的一个具有挑战性的问题。我们调查四个目前青睐的半解析星系形成模型的预测适用于千年模拟冷中性气体（原子和分子）在星系中的质量函数作为红移的函数，我们用这些预测来构建计数为下一代的全天空中性原子氢（HI）的调查。尽管不同的实现的物理成分的星系形成，我们发现，模型的预测是大致一致的，彼此的关键区别反映了模型如何处理活动星系核的反馈和如何恒星形成的时间尺度与红移的演变。模型产生的质量函数的冷气体在星系中，一般是在良好的协议与HI调查在$z$ =0。有趣的是，我们发现这些质量函数并不随红移而显着演化。采用一个简单的转换因子冷气体质量HI质量，我们适用于所有星系在所有的红移，我们得到的质量函数HI在星系中的预测质量函数的冷气体，我们用它来预测的源计数可能被检测到的HI调查下一代射电望远镜，如平方公里阵列和它的探路者。我们还展示了如何采用一个转换因子的冷气质量HI质量，不同的星系对星系的影响的数量计数。此外，我们还研究了星系的典型角尺寸如何随红移而变化。总之，这些结果清楚地表明，即将到来的HI调查将提供重要和强大的测试理论星系形成模型。
2010-02-04 astro-ph.CO
Properties of Molecular Gas in Galaxies in Early and Mid Stage of the Interaction: I. Distribution of Molecular Gas
为了了解分子气体在星系-星系相互作用中的行为，我们对4个相互作用星系在相互作用的早期和中期进行了12 CO（J = 1-0）成图观测.观测是使用野边山射电天文台的45米望远镜进行的。我们比较了我们的CO总通量与以前获得的单碟观测，发现它们之间没有差异。应用一个典型的CO-H2转换因子，所有组成星系的分子气体质量都超过10^9太阳质量。与HI、Ks和SF的Halpha、FUV、8 μ m和24 μ m等示踪剂的比较表明，在相互作用的早期阶段，相互作用星系中分子气体的分布不同于原子气体、恒星和恒星形成区。如果没有相互作用的结果，这些差异就无法解释。在相互作用的早期阶段，相互作用星系的分子气体中心浓度低于孤立星系，这表明在相互作用的初期，分子气体是偏离中心分布和/或扩展的。
2012-10-08 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
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
Molecular hydrogen in absorption at high redshifts. Science cases for CUBES
背景源光谱中的氢分子吸收线（$\rm H_2$）是探测冷中性介质中物理状态的有力工具。在高红移时，$z>2$、$\rm H_2$线在光域中方便地移动，允许使用地面望远镜进行高分辨率光谱学，这对于正确分析冷气体是必不可少的。我们描述了最近的观测进展，有效的预选技术的发展的基础上，在低分辨率的光谱调查，如斯隆数字巡天（SDSS）。具有高蓝光通量的下一代光谱仪，如CUBES，肯定会大大提高后续观测的效率和结果。在本文中，我们讨论了高优先级的CUBES的科学案例，最近的$\rm H_2$在高Z观测的基础上：探测规则星系冷相的物理条件和从活动星系核流出的气体。
2022-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The gas distribution in the high-redshift cluster MS 1054-0321
利用Chandra X射线和OCRA SZ效应数据研究了高红移星系团MS 1054-0321中的气体质量分布。我们使用偏移$β$型模型的叠加来描述MS 1054-0321的复合结构。我们发现气体质量分数$f_{gas}^\rm{X\mbox{-}ray} = 0.087_{-0.001}^{+0.005}$和$f_{gas}^\rm{SZ} = 0.094_{-0.001}^{+0.003}$的（主要）东部组件MS 1054-0321使用X射线或SZ数据，但$f_{gas}^\rm{X\mbox{-}ray} = 0.030 _{-0.014}^{+0.010}$的西部组件。东部分量的气体质量分数与文献报道的结果一致，但与宇宙重子分数不一致。西部组分的低气体质量分数可能是正在进行的合并过程中气体剥离的结果。综合系统的气体质量分数是$0.060_{-0.009}^{+0.004}$：我们认为，失踪的重子从西部的组件是目前作为热的扩散气体，这是在现有的X射线图像表示不佳。缺失的天然气可能出现在敏感的SZ地图上。
2016-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Feeding cosmic star formation: Exploring high-redshift molecular gas with CO intensity mapping
分子气体的研究对于理解恒星的形成、反馈以及整个星系更广泛的生态系统至关重要。然而，除了最近的星系外，我们对它的物理性质和分布的了解有限。我们提出了一种新的技术，用于研究高红移星系中分子气体的组成和分布，现有的方法无法实现。我们提出的方法是一氧化碳强度映射方法的扩展，近年来已经获得了显着的实验兴趣。这些强度映射勘测以115 GHz $^{12}$ CO（1-0）谱线为目标，但也包含来自基本上较暗的110 GHz $^{13}$ CO（1-0）跃迁的发射。该方法通过在强度映射勘测中互相关频率信道对来利用包含在$^{13}$ CO线中的信息。由于$^{13}$ CO从与$^{12}$ CO相同的介质中发射，但在高得多的柱密度下饱和，因此这种互相关提供了关于气体密度分布和同位素体比率两者的有价值的信息，这是单独从$^{12}$ CO无法获得的。使用一个简单的模型，这些分子的发射线，我们表明，未来的强度映射调查可以限制这两个物种的丰度比和分数的发射从光学厚区域为了$\sim30\%$。这些测量不能由传统的CO观测，因此，所提出的方法将提供独特的洞察力的物理恒星形成，反馈和星系生态在高红移。
2017-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Automated Mining of the ALMA Archive in the COSMOS Field (A3COSMOS): II. Cold Molecular Gas Evolution out to Redshift 6
我们提出了新的测量宇宙冷分子气体演化的红移6的基础上系统挖掘ALMA公共档案在宇宙深场（A3 COSMOS）。我们的A3 COSMOS数据集包含约700个星系（0.3 < z < 6），在（亚）毫米连续谱和多波长光谱能量分布（SED）中具有高置信度的ALMA检测。多种气体质量校准方法进行了比较，并在波段转换（从观察到的ALMA波长的休息帧瑞利-牛仔裤（RJ）尾部连续）的偏见进行了测试。结合我们的A3 COSMOS样本和大约1,000个0 < z < 4的CO观测星系（75%在z < 0.1），我们参数化星系的分子气体耗尽时间和分子气体与恒星质量比（气体分数），每个都是恒星质量的函数，偏离恒星形成的主序（Delta MS）和宇宙年龄（或红移）。我们提出的函数形式提供了统计学上更好的拟合当前数据（比文献中的函数形式），并暗示了“缩小”效应（即，质量较大的星系比质量较小的星系演化得更早）和“质量淬灭”（大质量星系的气体消耗随着宇宙时间的推移而减慢，但低质量星系的气体消耗则加快）。采用星系-恒星质量函数，并将其应用于气体质量计算，我们首次推断出宇宙冷分子气体密度演化到红移6，并与CO盲测和半解析模型相一致.这些共同提供了一个连贯的图片冷分子气体，SFR和恒星质量演化的星系在宇宙时间。
2019-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Comparing molecular gas across cosmic time-scales: the Milky Way as both a typical spiral galaxy and a high-redshift galaxy analogue
对银河系（MW）中最近恒星形成区域的详细观测为研究恒星形成提供了最终基准。这些以银河系为基础的研究结果在多大程度上可以外推到河外星系，取决于所探测的环境条件是否重叠。在本文中，我们比较的云和恒星形成区的MW与附近的星系和高红移宇宙中的属性。我们发现，在他们的重子组成，运动学和密度，在太阳附近的云是相似的，在附近的星系。MW的中央分子区（CMZ，即内部250 pc）的云和区域与高红移云和星系无法区分。因此，CMZ目前较低的恒星形成率意味着：（1）它的气体代表了高红移恒星爆发的初始条件，或者（2）某些尚未确定的过程在超过1亿年的时间尺度上一直抑制着恒星的形成。我们的结论是，MW包含大水库的气体与属性直接可比的大多数已知范围的恒星形成环境，因此是一个很好的模板，研究恒星形成宇宙学的时间尺度。
2013-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas in Simulations of High Redshift Galaxies and Minihalos
我们使用高分辨率流体动力学模拟来研究早期宇宙中晕的气体含量。我们提取的模拟，也预测基于线性理论的晕质量的封闭重子分数等于一半的平均宇宙分数。我们发现一个粗略的协议之间的模拟和预测，这表明，在高红移时代之前，恒星加热，最小的质量需要一个minihalo保持其大部分重子在整个形成过程中是$\sim 3 \times 10^4$ M $_\odot$。我们还进行了详细的分辨率分析，并表明，为了确定晕的气体分数，即使到20%的准确度，晕必须解决到至少500个暗物质粒子。
2009-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Semi-Analytic Models on the Molecular and Neutral Gas in Galaxies
我们引入了一个半解析模型来研究星系盘径向相关过程的细节。基于此配方，我们可以计算星际介质中的中性气体和分子气体，并将分子相纳入恒星形成配方。从我们的模型中，我们再现了径向表面密度分布和质量函数的观测结果。对盘星系中中性气体和分子气体的标度关系也给出了一些预言和解释。
2010-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Properties of the Molecular Gas in Starburst Galaxies and AGN
越来越多的证据表明，在星暴星系核和活动星系核中的分子气体的性质可能与在银河系恒星形成区中所看到的分子气体的性质非常不同，并且分子气体中的高动力学温度可能导致下一代恒星的非标准初始质量函数。不幸的是，在分子线观测的基本参数中，由于缺乏合适的示踪分子，外部星系中分子气体的动力学温度往往不能很好地确定。本文讨论了甲醛（H_2CO）的跃迁谱线的诊断能力，它既可用作分子温度计，又可用作分子气体密度的良好示踪剂。作为概念的证明，我们给出了我们对原型星暴星系M82的H_2CO发射的多跃迁谱线研究结果。利用我们的大速度梯度模型，我们严格地限制了稠密气体的物理性质在突出的分子叶，完全独立于标准的“云温度计”氨（NH_3）或其他分子示踪剂。我们的研究结果与最全面的CO研究中发现的高激发分子气体组分的性质一致。我们的观察还表明，这两个分子叶之间可能存在不对称性。
2009-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Atomic carbon as a powerful tracer of molecular gas in the high-redshift Universe: perspectives for ALMA
我们使用一个高分辨率的流体动力学模拟，跟踪一个大规模的高红移星系内的分子氢的非平衡丰度，以产生模拟阿塔卡马大毫米阵列（ALMA）的原子碳，CI 1-0和CI 2-1的精细结构线的地图。受最近的观测和理论工作的启发，我们假设CI在巨大的分子云中完全混合，并证明其发射是H2的一个很好的代理。几乎所有与星系相关的H2都可以在红移z<4处使用紧凑的干涉配置与大合成光束（无法分辨目标星系）在不到4小时的积分时间内检测到。\CI谱线的低分辨率成像（其中目标星系被分解为三到四个光束）将在不到12小时的孔径合成中检测到约80%的H2。在这种情况下，产生的数据立方体也提供了确定星系动态所需的关键信息。我们的结论是ALMA观测CI 1-0和2-1发射非常适合于延长宇宙回望时间的间隔，在此期间，H2分布，动力学质量和Tully-Fisher关系的星系可以稳健地探测。
2014-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The large-scale environment from cosmological simulations II: The redshift evolution and distributions of baryons
根据Cui等人2018年关于z = 0时大尺度环境（LSE）分类的论文（以下简称论文I），我们将我们的分析推向更高的红移，并研究LSE的演化和其中的重子分布。我们的目标是研究重子如何影响LSE作为红移的函数。与论文I一致，重子模型对所有研究的红移的LSE的影响可以忽略不计。我们进一步验证了在论文I中得到的结论，即气网是总物质的无偏示踪剂-在高红移时甚至更好。通过主要根据温度来分离气体，我们发现大约40%的气体存在于所谓的温热星系际介质（WHIM）中。WHIM中的气体质量分数随着红移而减少，特别是从z = 1（29%）到z = 2.1（10%）。通过将WHIM气体分为四个大尺度环境（即空洞、片层、细丝和结），我们发现大约一半的WHIM气体位于细丝中。虽然WHIM中的总气体质量随着红移而减少，但在不同的LSE中WHIM的质量分数似乎没有变化。
2019-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Redshift Evolution of the Relation between Stellar Mass, Star Formation Rate, and Gas Metallicity of Galaxies
利用Sloan数字巡天数据Release 7的星系样本，研究了星系的恒星质量（$M_\star$）、恒星形成率（SFR）和金属丰度（$Z$）之间的关系，即基本金属丰度关系。我们把星系分成窄的红移区间，比较了不同红移下的关系，发现了统计上显著的（$> 99$ %）演化。我们测试了各种可能导致看似$Z$演化的观测效应，发现仅用观测效应很难解释关系的演化。在当前的低红移星系样本中，从不同的红移采样到了具有不同$M_\star$和SFR的星系，并且在$M_\star$ /SFR和红移之间存在简并。因此，区分$Z$和SFR之间的关系与$Z$和红移之间的关系并不简单。从红移演化效应中分离出星系的内禀关系是理解星系演化的一个关键问题。
2012-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cold gas properties of the Herschel Reference Survey. II. Molecular and total gas scaling relations
我们研究了赫歇尔参考巡天的星际介质中冷气体成分的性质，赫歇尔参考巡天是一个完整的体积有限的（15 <D <25 Mpc），K波段选择的星系样本，涵盖了广泛的形态类型（从E到Im）和恒星质量（10^9 <M *<10^11 Mo）。我们所掌握的多频数据被用来追踪分子气体的质量分布和样品的主要标度关系，这对星系形成模拟产生了很强的约束。我们将冷气体巡天中确定的大质量星系（M *> 10^10 Mo）的总气体和分子气体组分的主要标度关系推广到恒星质量M *~10^9 Mo。作为标度变量，我们使用M *，恒星表面密度μ *，特定的恒星形成率SSFR，和目标星系的金属丰度。通过比较分子气体质量确定使用一个常数或光度依赖的转换因子，我们估计这些标度关系的鲁棒性非常不确定的假设用于转换CO线强度到分子气体质量。K波段选择样本的分子气体分布与远红外选择样本的分子气体分布不同，因为它包含的M（H2）<6 10^9 Mo的天体数量明显较少。在旋涡星系中，分子气相仅占原子气体的25 - 30%。分析还表明，主要标度关系的斜率取决于所采用的转换因子。结果表明：在所有的采样关系中，M（gas）/M * 的相关性均达到统计学显著水平，且随XCO的变化不大;无论采用哪种XCO，M（H2）/M（HI）与SSFR、M（H2）/M（HI）与mu *、M（H2）/M（HI）和12 + log（O/H）之间均存在显著的相…
2014-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Redshift evolution of stellar mass versus gas fraction relation in 0<z<2 regime: observational constraint for galaxy formation models
结合CO文献数据，研究了星系分子气体质量分数（f_mol=M_mol/（M_star+M_mol），其中M_mol为分子气体质量，M_star为恒星质量）在0<z<2红移范围内随恒星质量的变化.我们观察到的fmol演化的恒星质量的依赖性，大质量的星系在很大程度上耗尽了它们的分子气体在z=1，而fmol值的质量较小的星系急剧下降，从z=1。我们比较了观测到的M_star-f_mol关系与宇宙学流体动力学模拟和半解析模型对星系形成的理论预测。虽然理论研究近似地再现了观测到的fmol演化的质量依赖性，但与观测值相比，它们往往低估了fmol值，特别是质量较小（<10^10 Msun）和质量较大（>10^11 Msun）的星系。我们的结果表明，重要的反馈模型，抑制恒星的形成，同时保留分子气体，以重现所观察到的M_star-f_mol关系。
2015-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Distribution and Condition of the Warm Molecular Gas in Abell 2597 and Sersic 159-03
我们利用SINFONI积分场摄谱仪对两个冷核星系团Abell 2597和Sersic 159-03的近红外K波段分子氢和电离氢的发射谱线进行了测量。在最亮的星系团星系核外20 kpc处发现气体以团簇和细丝的形式分布在星系核周围，电离气体和分子气体在范围和动力学状态上相互密切跟踪。两种气相都显示出与活性核相互作用的迹象。在核区域内，这种气体的动力学光度被发现略小于目前的射电光度。在核区域之外，气体具有低速弥散，并显示出平滑的速度梯度。分子和电离气体发射的强度与无线电或X射线发射之间没有很强的相关性。Abell 2597和Sersic 159-03中的分子气体可以很好地用一个处于局部热平衡（LTE）的气体来描述，其单一激发温度T_exc约为2300 K。的发射线的比率不强烈变化的功能的位置，与例外的核区域的电离分子气体的比例被发现减少。这些恒定的线比意味着两个气相的加热和激发的单一来源。
2010-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the (generalized) Chaplygin gas model with the Lookback time-Redshift data
利用回望时间（LT）红移数据检验了Chaubergin气体（CG）和广义Chaubergin气体（GCG）模型，它们被认为是统一的暗物质-暗能量（UDME）模型的候选者.我们发现，LT数据只给出了一个非常弱的约束模型参数。然而，通过结合LT和重子声学振荡峰，我们在95.4%的置信水平上得到了CG模型的$0.68\leq A_c\leq0.82$和$0.59\leq h\leq0.65$，以及GCG模型的$0.67\leq A_s\leq0.89$和$-0.29\leq α\leq0.61$。这表明，CG和GCG都是可行的UDME的候选人。在GCG模型中，我们还发现，Chaubergin气体模型（$α=1$）被排除在这些数据在99.7%的置信水平。
2009-09-11 astro-ph.CO gr-qc
