Properties of Bulgeless Disk Galaxies II. Star Formation as a Function of Circular Velocity
利用IRAM 30 m望远镜的CO(1-0)数据、VLA/EVLA的HI谱线数据、MDM天文台的H α谱线数据和Spitzer IRAC的PAH谱线数据,研究了20个中等倾斜、无球盘星系(Sd-Sdm哈勃型)的气体面密度与恒星形成率之间的关系。我们专门研究了恒星形成的效率作为圆周速度(v_circ)的函数。以前的工作发现,边缘朝上的无凸起盘状星系的垂直尘埃结构和盘稳定性从具有大尺度高度和引力稳定盘的弥散尘埃带(v_circ < 120 km/s(M_star <~ 10^10 M_sun))过渡到具有小尺度高度和引力不稳定盘的狭窄尘埃带(v_circ > 120 km/s)。我们发现在v_circ = 120 km/s或我们的样本探测到的任何其他圆速度(v_circ = 46 - 190 km/s)下,恒星形成效率(Sigma_SFR/Sigma_HI+H2)没有转变。与以前的工作相反,我们发现在我们的样本中,在任何圆速度下,盘稳定性没有转变。假设我们的样品有相同的尘埃结构过渡的边缘上的样品,我们的研究结果表明,在冷星际介质的无球盘星系的尺度高度差异不显着影响分子分数或恒星形成效率。这可能表明,恒星的形成主要是受物理过程的影响,这些物理过程作用于比尘埃尺度高度更小的尺度上,这为当地的恒星形成模型提供了支持。
2012-04-06 astro-ph.CO
Hierarchical formation of bulgeless galaxies: Why outflows have low angular momentum
使用高分辨率,完全宇宙学平滑粒子流体动力学模拟的矮星系在λ冷暗物质宇宙中,我们展示了重子如何达到最终的角动量分布,使纯盘星系的形成。通过超新星和恒星风吹出大量的气体,这在观测上得到了很好的支持,是形成无凸起圆盘的关键因素。我们概述了为什么星系外流优先删除低角动量的材料,并表明这是一个自然的结果时,结构形成在一个冷的暗物质宇宙学。驱动因素是:a)吸积物质的平均角动量随时间增加,b)早期较低的电势,c)存在一个扩展的高角动量气体储层,该储层不在恒星形成区域内,这意味着只有来自内部区域的气体(低角动量气体)被排出,以及d)流出物遵循垂直于盘的阻力最小的路径的趋势。我们还表明,外流增强合并过程中,从而驱逐了大部分的气体已经失去了角动量,在这些事件中,并防止形成“经典”,合并驱动的低质量系统的凸起。在这种合并之前形成的恒星形成了一个弥散的、扩展的恒星晕成分。
2011-03-04 astro-ph.CO
Uncovering Drivers of Disk Assembly: Bulgeless Galaxies and the Stellar Mass Tully-Fisher Relation
为了确定什么过程管理的装配历史的星系旋转盘,我们研究了恒星质量塔利-费舍尔关系在很宽的范围内的红移分区根据星系是否包含一个突出的隆起。使用我们早期的Keck光谱样本,从HST图像的分析中可以获得凸起/总参数,我们发现z > 0.8的无凸起盘星系与局部Tully-Fisher关系存在显著的偏移,而在所有探测的红移中,那些有显著凸起的星系沿着局部关系下降。我们的研究结果支持的建议,隆起的增长可能会以某种方式加快成熟的盘星系到塔利-费舍尔关系。我们讨论了各种物理假设,可以解释这一结果的背景下,恒星形成星系的红移z = 0和z > 2的运动学观测。
2012-11-14 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
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
Two-dimensional H_alpha kinematics of bulgeless disk galaxies
本文给出了20个晚型盘状旋涡星系的二维H_α速度场,这是迄今为止获得的最大样本的高分辨率无球盘H_α速度场。从这些数据中,我们得到旋转曲线和运动中心的位置。星系样本被选择包含有核和无核星系,这使我们能够研究在主盘气体运动学有什么影响的存在(或不存在)的核星团。在一般情况下,我们发现,速度场跨越了广泛的形态。虽然有些星系显示出规则的旋转,但大多数星系都有某种程度的不规则气体运动。有核和无核磁盘的运动学似乎没有系统的差异。由于我们使用的积分场单位的大视场,我们能够在几乎所有的样本星系中观察到旋转曲线的平坦化。这使得速度场的建模相对直接。由于速度场的复杂性,我们获得可靠的测定只有6我们的20个样本星系的运动中心。对于所有这些核星团/光度中心和运动中心的位置同意的不确定性。如果我们忽略所有运动学上的不规则星系,我们的研究得出结论,核星团确实占据了它们宿主的核或动力学中心。因此,我们的结果是一致的核星团的原位形成。然而,许多动机良好的核团簇形成方案调用偏离中心的团簇形成和随后的集群下沉,由于动力学摩擦。在这种情况下,我们的研究结果意味着,在无球星系中心的动力学摩擦必须是非常有效的驱动大质量集群的运动中心。(节略)
2011-01-26 astro-ph.CO
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
Hierarchical formation of bulgeless galaxies II: Redistribution of angular momentum via galactic fountains
在一个完整的宇宙流体动力学模拟中,我们形成了一个以140公里/秒的速度旋转的星系,其特征是两个松散的旋臂和一个酒吧,这表明哈勃SBc/d型星系。我们表明,我们模拟的星系没有经典的凸起,在z=1的纯盘配置文件,以及后的主要合并活动已经结束。随后形成长寿命的条,导致形成世俗形成的“伪”凸起,最终凸起与总光的比率B/T=0.21。我们发现,在合并时期,大部分失去角动量并落在星系中心区域的气体被吹回热晕,其中大部分后来返回,在盘中形成恒星。我们建议,这种机制的角动量通过银河喷泉重新分配时,再加上我们以前的研究结果表明,为什么气体流出偏置有低角动量,可以解决冷暗物质范例的角动量/无凸起盘问题。
2011-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Edge-On Perspective of Bulgeless, Simple Disk Galaxies
这篇评论主要集中在扁平和超薄星系。这些是边缘无球星系,由简单的恒星盘组成。这些简单盘的性质是在一个连续体的末端,该连续体从膨胀主导的盘星系平滑地延伸到纯盘。平均而言,简单盘是低质量星系,表面亮度低,蓝色,旋转速度慢。被广泛接受的星系形成和演化的宇宙学模型受到了相对较大比例的纯盘星系的挑战,只有最近的模型才能解释简单盘星系的存在。这使得简单盘成为研究分层宇宙中星系形成的最佳星系类型。它们使我们能够分析环境和内部对星系演化的影响,研究盘的稳定性,并解释星系中暗物质的性质和分布。本文综述了宇宙中边缘简单盘星系的研究现状。
2010-01-25 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 disrupted bulgeless satellite galaxy as counterpart of the ultraluminous X-ray source ESO 243-49 HLX-1
点状X射线源HLX-1靠近S 0星系ESO 243-49,是最强的中等质量黑洞候选者之一,但其对应物的性质仍然令人困惑。通过N体/光滑粒子流体动力学模拟,我们调查的假设,HLX-1对应的是一个无凸起的卫星星系,它经历了一个轻微的合并与S 0星系的核。我们推导出合成表面亮度轮廓HLX-1在六个哈勃空间望远镜(HST)的过滤器,从远紫外(FUV)到红外波长的模拟对应物,我们将它们与观测到的配置文件进行比较。我们的模型相匹配的排放与HLX-1对应的所有考虑的过滤器,包括蓝色的,即使不需要的贡献照射光盘。模拟还可以解释扩展的FUV发射,其中有一些来自F140 LP HST滤波器的分析的提示。这种匹配是不可能实现的假设,无论是一个凸出的卫星,或一个年轻的星团,或辐射盘组件。
2013-09-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
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
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
At the heart of the matter: the origin of bulgeless dwarf galaxies and Dark Matter cores
近20年来,“矮”星系的性质一直在挑战星系形成的冷暗物质(CDM)范式。大多数观测到的矮星系由一个旋转的恒星盘组成,嵌入一个大质量的DM晕中,具有近恒定密度的核心。然而,基于CDM方案的模型总是形成具有致密球状恒星“凸起”和陡峭中心DM轮廓的星系,因为低角动量重子和DM通过吸积和反复合并下沉到星系中心。降低CDM晕中心密度的过程已经被确认,但还没有将理论与现今矮星的观测相协调。这种失败对于CDM模型来说可能是灾难性的,可能需要不同的DM粒子候选者。这封信提出了新的流体动力学模拟的Lambda$CDM框架中的类似物的矮星系,无凸起和浅中央DM配置文件,形成。这是通过分解不均匀的星际介质来实现的,这导致了超新星爆炸产生的强烈外流,从而消除了低角动量气体。这抑制了隆起的形成,并将中央千秒差距内的暗物质密度降低到不到一半。因此,现实的矮星系被证明是一个自然的结果星系形成的CDM方案。
2009-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
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
The Ubiquity of Supermassive Black Holes in the Hubble Sequence
我们提出了一个统计上显着的星系样本的研究结果,清楚地表明,超大质量黑洞一般存在于所有的形态类型。我们的分析是基于SDSS DR 7中112万个星系的定量形态分类和通过两种不同方法检测黑洞活动,第一种是基于它们的X射线/无线电发射,第二种是基于它们的中红外颜色。第一次分析的结果证实了8个星系的黑洞和总恒星质量之间的相关性,其中包括一个被归类为无球星系。我们的第二个分析包括15,991个星系,结果表明,拥有超大质量黑洞的星系在相同的红移范围内遵循与一般星系相同的形态分布。特别是,无球星系的比例,1,450个星系或9%,被发现与一般人口相同。我们还提出了这些星系中的6,247个的黑洞和总恒星质量之间的相关性。重要的是,虽然以前的研究主要限于膨胀主导的系统,但我们的研究证实了这种关系与所有形态类型,特别是530个无膨胀星系。我们的研究结果表明,真正的相关性存在于超大质量黑洞和它们的宿主星系之间的黑洞质量和星系的总恒星质量,因此,我们得出结论,以前的假设,即黑洞质量与隆起质量是近似正确的。
2013-08-09 astro-ph.CO
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
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
Times, environments and channels of bulge formation in a LambdaCDM cosmology
我们分析了两个独立开发的星系形成模型的预测,研究的机制,环境和特征时间的隆起形成的Lambda CDM宇宙演化。对于每个模型,我们测试了不同的凸起形成处方,以量化不同渠道的相对重要性。结果表明,星系质量与晕质量之间的强相关性,以及大质量星系更丰富的合并历史,自然会导致星系质量与形态之间以及晕质量与中央星系形态类型之间的强相关性。大部分的核球质量是通过大小合并获得的,但盘的不稳定性起着重要的作用,特别是对于中等质量的星系。我们发现,磁盘不稳定事件的建模,以及星系合并的时间,可以显着影响的时间膨胀形成,不同的渠道的相对重要性。膨胀主导的星系通过主要的合并获得它们的形态,但这可以通过冷却周围热晕的气体来改变。我们发现,光盘再生是一个不可忽视的组成部分的鼓包占主导地位的星系的演化,特别是低到中等质量,在高红移。
2011-02-15 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 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
Galaxy Dynamics: Secular Evolution and Accretion
本文综述了近年来在星系动力学、棒演化、破坏和再形成、冷气体吸积、气体径向流和活动星系核的加燃料、次级合并等方面的研究成果。特别讨论了星系演化的一些问题,角动量的交换,通过共振散射的径向迁移,以及丰度梯度的后果,无凸星系的频率,以及长期演化和等级形成的相对作用。
2010-07-18 astro-ph.CO
The growth of galactic bulges through mergers in LCDM haloes revisited. II. Morphological mix evolution
从宇宙学千禧年模拟I和II中选出的现今不同晕的质量聚集和合并历史,通过使用经验的恒星-晕和恒星-气体质量关系映射到中央星系的恒星质量聚集和星系合并历史。星系合并/相互作用驱动的膨胀的增长计算使用动力学处方。预测的红移z~0的膨胀人口统计与观测结果一致(Zavala+2012)。在这里,我们提出的演变的形态混合物(跟踪的膨胀总质量比,B/T)作为质量的函数z=3。这种混合在z~1之前保持定性相同:B/T<0.1的星系在低质量时占主导地位,0.1<B/T<0.45的星系在中等质量时占主导地位,而B/T>0.45的星系在大质量时占主导地位。当z>1时,盘控星系和无球星系的比例急剧增加,到z~2时,达到了纯盘星系的时代。膨胀主导的星系获得这样的形态,以及它们的大部分质量,遵循缩小的趋势。由于我们的结果是一致的,与最近的观测研究的形态混合在不同的红移,基于LCDM的方案合并驱动的隆起组装似乎并没有面临关键问题。然而,如果恒星与晕的质量关系随红移的变化太小,那么观测就会出现一些紧张。
2014-02-26 astro-ph.CO
2MASS photometry of edge-on spiral galaxies. I. Sample and general results
本文介绍了一个边对旋涡星系的样品,目的是研究早期和晚期边对星系的主要结构和光度参数。数据取自J、H和K_s滤波器中的2 MASS。该样本由175个K_s滤片、169个H滤片和165个J滤片组成。我们提出了每个星系图像的凸起和光盘分解。所有的星系都是用BUDDA v2.1软件包模拟的。对样品进行一般统计分析的主要结论是:(1)在n < 2的子样品中,表观隆起轴比q_b的分布可归因于从不同投影上看到的三轴向的近长球形隆起,而n > 2的隆起似乎是中等扁平的扁球体。(2)对于样本星系,球核r_{e,b}的有效半径、盘标度长度h和盘标度高度z_0具有很好的相关性。然而,比值r_{e,b} /h有明显的随n增加而增加的趋势。(3)有一个暗示,盘的基本平面,它只连接盘参数和气体的最大旋转速度,是不同的星系与不同的凸起。(4)对样品凸起的测光平面的研究表明,该平面不是平坦的,并且在n值较小时具有显著的曲率。对于凸起,这一事实以前没有注意到。(5)恒星盘的扁平度h/z_0与包括暗晕在内的球形分量的相对质量之间的明确关系,不是在无球星系中得到证实,而是在有大质量球的星系中得到证实。(节录)
2009-09-07 astro-ph.CO
The growth of galactic bulges through mergers in LCDM haloes revisited. I. Present-day properties
我们使用千禧年I和II宇宙学模拟重温合并的影响在LCDM方案中的中央星系的膨胀的增长。我们的种子星系内的CDM晕使用半经验关系分配恒星和气体的质量,和分析处理估计转移恒星质量的星系合并后的残留物的凸起。我们发现,这个模型大致再现了观测到的膨胀总质量比(B/T)和恒星质量之间的相关性,在今天的中央星系,以及他们的观察到的人口统计,虽然低质量B/T<0.1(无膨胀)星系可能是稀缺的相对于观测到的丰度。在我们的合并驱动的情况下,隆起有一个复合人口组成(i)恒星从坠落的卫星,(ii)恒星转移从主盘由于合并引起的扰动,和(iii)新形成的恒星在合并引发的星爆。我们发现,(i)和(ii)是质量组装的主要渠道,与第一个是占主导地位的大质量星系,创造不同的恒星星族的大隆起比那些内部盘,而第二个是占主导地位的中/低质量星系创造小隆起相似的恒星星族的内部盘。我们将第一(第二)通道的统治权与经典(伪)凸起相关联,并将预测分数与观测结果进行比较。我们注意到,我们的治疗不包括其他机制的隆起增长,如内在的长期光盘不稳定性或错位气体吸积。我们发现,卫星的恒星和气体的内容,因为它向中央星系的演变是一个关键因素,在设置的形态的残余物,和一个很好的匹配观察到的隆起人口发生时,这种演变的过程接近中央星系。
2012-09-07 astro-ph.CO
Tracing the History of Recent Bulge Star Formation in Active Galactic Nuclei
我们从斯隆数字巡天(SDSS)中光学选取了20,541个被遮蔽的活动星系核(红移约为0.1,热光度L_Bol约为10^43- 10^45 erg·s^-1),研究了黑洞吸积与核球恒星形成之间的关系,它们是回望时间(τ)的函数<z>。为了量化年龄小于典型活动星系核寿命的最近形成的恒星,我们估计了基于星族合成分析的分化比恒星形成率(SSFR_tau)。用[O III]5007光度和恒星速度色散分别作为L_Bol和黑洞质量的代用指标,推导了爱丁顿比(λ).我们发现,当τ < tau_0时,SDSS活动星系核遵循幂律:λ \propto(SSFR_τ)^1.0 -1.1;当τ> tau_0时,这种关系不成立。在年轻(年老)的核团中,阈值时间尺度tau_0为~ 0.1(~ 1)Gyr。幂律的离散性主要受观测不确定性的影响。这些结果可能会提供有用的模型解释活动星系核活动和球星形成之间的相关性的限制。
2010-05-13 astro-ph.CO
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
In the cold dark matter (CDM) paradigm, bulges easily form through galaxy mergers, either major or minor, or through clumpy disks in the early universe, where clumps are driven to the center by dynamical friction. Also pseudo-bulges, with a more disky morphology and kinematics, can form more slowly through secular evolution of a bar, where resonant stars are elevated out of the plane, in a peanut/box shape. As a result, in CDM cosmological simulations, it is very difficult to find a bulgeless galaxy, while they are observed very frequently in the local universe. A different picture emerges in …
2015-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A review of elliptical and disc galaxy structure, and modern scaling laws
一个世纪前,在1911年和1913年,普卢默和雷诺兹提出了他们的模型来描述恒星在“星云”中的径向分布。本文回顾了自那时以来的进展,提供了一个历史的观点和当代审查的恒星结构的隆起,光盘和椭圆星系。星系核的量化,如中央质量赤字和过剩的核光,加上暗物质晕和cD星系信封的结构,进行了讨论。与旋涡星系有关的问题,包括尘埃,膨胀盘比,无球星系,酒吧和识别的pseudobulges也进行了审查。一系列现代尺度关系,涉及大小,光度,表面亮度和恒星浓度,其中许多是弯曲的。这些“红移零”关系不仅量化了今天宇宙中星系的行为和性质,而且是星系演化研究的现代基准,无论是基于观测,N体模拟还是半分析模型。例如,最近发现的一些1.5 < z < 2.5的致密椭圆星系可能是现代盘星系的凸起。
2011-08-04 astro-ph.CO
Mergers and Bulge Formation in Lambda-CDM: Which Mergers Matter?
我们使用一套半经验模型来预测星系合并率和贡献的合并质量,红移和质量比的函数隆起增长。该模型使用经验晕占领的限制,以确定合并,连同高分辨率的模拟,以量化合并与不同的属性有助于隆起人口。我们发现很好的协议与各种观测约束,并提供拟合函数的合并率和贡献的膨胀增长。我们得出了几个有力的结论。(1)主要的合并决定了L * 凸起和球状体质量密度的形成和组装,次要合并贡献约30%。(2)这与质量有关:在较低质量的系统中,凸起的形成主要是由更多的小合并所决定的。在较高的质量,凸起形成在L * 附近的主要合并,但随后组装在次要的合并。(3)次要/主要的贡献也是形态依赖的:较高的B/T系统形成在更多的主要合并,较低的B/T系统形成在原位从次要合并。(4)低质量的星系,富含气体,需要更多的主要合并,以达到相同的B/T作为高质量的系统。(5)绝对的合并率随着星系质量的增加而增加。(6)预测率同意与观察,但表明,一些形态选择的样品包括污染的小合并。(7)预测的速率与膨胀质量随宇宙时间的综合增长一致,但有2个因子的不确定性-一半的膨胀质量密度可能来自非合并。我们考虑了约1000种模型变化,并量化了由此产生的不确定性。关于主要/次要贡献的膨胀增长的结论是非常强大的,绝对合并率有系统的因素~2的不确定性。
2010-02-27 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 Origin of the Hubble Sequence in Lambda-CDM Cosmology
Galform半解析星系形成模型被用来探索机制主要负责在本地宇宙中看到的三种类型的星系:凸起,凸起+磁盘和磁盘,确定与视觉形态类型E,S 0/a-Sbc,和Sc-Scd,分别。通过选择适当的参数,Galform模型可以精确地再现观测到的按视觉形态分裂的星系的局部K_s带光度函数(LF)。成功的一组模型参数被用来填充千年模拟与940万个星系和它们的暗物质晕。由此产生的目录,然后用来探索星系的演变,通过宇宙历史。该模型的预测与最近的观测结果,包括星系合并率,恒星形成率和椭圆星系的看似反层次的演变。然而,该模型还预测了椭圆星系LF的显着演化,但没有观察到。这种差异提出了一种可能性,即使用颜色和形态标准选择的z~1星系样本可能被实际上不是椭圆星系的星系所污染。
2009-12-02 astro-ph.CO
Cusps and Cores in the presence of galactic bulges
在本文中,我们研究如何在星系中的隆起形成的影响,其内部的密度分布,通过一个扩展版本的Del Popolo(2009)的半解析模型。与Del Popolo(2009)一样,该模型考虑了重子绝热收缩、有序和随机角动量、动力学摩擦的影响,并在之前的模型基础上增加了气体冷却、恒星形成、超新星反馈和再电离的影响。我们的模型表明,矮星系是无凸起的,与观测结果一致,其中绝大多数没有恒星凸起,其特点是由一个平坦的轮廓很好地描述了Burkert配置文件。{We然后研究了添加到{cored} DM晕圈中的凸起对密度分布的影响}。对于质量为$10^{11} M_{\odot}$的星系,内部密度剖面的斜率为$α\simeq 0.65$,而星系的隆起为$4.5 \times 10^{9} M_{\odot}$,如果不考虑隆起的形成,则斜率为$α\simeq 0.55$。如果凸起较大,则为$6.5 \times 10^{9} M_{\odot}$,斜率为$α\simeq 0.7$。在具有$10^{12} M_{\odot}$的较大星系的情况下,斜率为$α\simeq 0.85$,而在没有凸起的情况下,斜率为$α\simeq 0.75$。最后,我们研究了内斜率$α$如何随隆起质量而变化,并发现了这两个量之间的相关性。结果表明,凸起的形成在塑造内部DM密度分布中具有重要作用,与Inoue & Saitoh(201…
2014-01-25 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
This is the summary chapter of a review book on galaxy bulges. Bulge properties and formation histories are more varied than those of ellipticals. I emphasize two advances: 1 - "Classical bulges" are observationally indistinguishable from ellipticals, and like them, are thought to form by major galaxy mergers. "Disky pseudobulges" are diskier and more actively star-forming (except in S0s) than are ellipticals. Theys are products of the slow ("secular") evolution of galaxy disks: bars and other nonaxisymmetries move disk gas toward the center, where it starbursts and builds relatively flat, rap…
2015-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Establishing the relative role of internally and externally driven mechanisms responsible for disc and bulge growth is essential to understand the evolution of disc galaxies. In this context, we have studied the physical properties of disc galaxies without classical bulges in comparison to those with classical bulges since z~0.9. Using images from the Hubble Space Telescope and Sloan Digital Sky Survey, we have computed both parametric and non-parametric measures, and examined the evolution in size, concentration, stellar mass, effective stellar mass density and asymmetry. We find that both di…
2015-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Supermassive black holes (SMBHs) are found ubiquitously in large, bulge-dominated galaxies throughout the local universe, yet little is known about their presence and properties in bulgeless and low-mass galaxies. This is a significant deficiency, since the mass distribution and occupation fraction of nonstellar black holes provide important observational constraints on SMBH seed formation theories and many dwarf galaxies have not undergone major mergers that would erase information on their original black hole population. Using data from the Wide-field Infrared Survey Explorer, we discovered …
2014-12-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
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
Scaling Relations in Dissipationless Spiral-like Galaxy Mergers
我们确定了类旋涡星系合并后的N体残余物的基本平面[Re Sig^a Ie^b和Re(Sig^2/Ie)^lambda]和光度-有效相空间密度[Lfe ^(-gamma)]的标度关系。合并模拟的主要集合涉及的质量比的祖先在约1:1至1:5的范围内,窝藏或不隆起状组件,并使用宇宙学动机模型构建。大规模兼并也被考虑在内。剩余部分导致标度指数的平均值为<a>~1.6、<b>~0.6、<lambda>~0.7和<gamma>~0.65。这些值与K波段观测的椭圆星系的值(Mobasher等,1999)一致:<a>~1.5,<b>~0.8,<lambda>~0.7和<gamma>~0.60。然而,b指数并没有得到很好的复制。这项研究并不允许我们建立一个决定性的偏好模型与或没有隆起的祖细胞。我们的研究结果表明,L-铁和FP标度可能在很大程度上由无耗散过程,这一结果似乎是在矛盾的其他无耗散的结果。
2009-05-15 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
Galaxy formation in the current cosmological paradigm is a very complex process in which inflows, outflows, interactions and mergers are common events. These processes can redistribute the angular momentum content of baryons. Recent observational results suggest that disc formed conserving angular momentum while elliptical galaxies, albeit losing angular momentum, determine a correlation between the specific angular momentum of the galaxy and the stellar mass. These observations provide stringent constraints for galaxy formation models in a hierarchical clustering scenario. We aim to analyse t…
2015-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The nature and descendants of Lyman-break galaxies in the LambdaCDM cosmology
在Lambda-CDM宇宙学中,我们预测了莱曼破裂星系(LBG)的形成历史、性质和后代。在我们的模型中,它采用了头重脚轻的IMF在星爆,我们发现,大多数LBG的星爆引发的星系合并轻微。预计LBG阶段的持续时间相当短,约为20-60 Myr。我们研究了z=3、z=6和z=10时亮(L_UV > L*_UV)和暗(L_UV > 0.1 L*_UV)LBG的恒星质量和晕质量分布以及形态(其中我们根据它们的静止坐标系UV光度相对于z \approx 3时观测到的特征光度L*_UV来对LBG进行分类)。z=3的明亮LBG的中等恒星质量约为1x10^9 Msun/h,主晕质量约为3x 10 ^{11} Msun/h,并且在恒星质量上通常是温和的盘主导。另一方面,z=10的微弱LBG的中等恒星质量仅为1 × 10^7 Msun/h,主晕质量为2 × 10 ^{10} Msun/h,并且通常以膨胀为主。z=3的明亮LBG演化成现在的星系,其恒星质量中值约为5 x ^{10} Msun/h(与银河系相当),由数量大致相等的盘状和膨胀主导系统组成,并由质量中值约为2 x 10 ^{13} Msun/h(对应于中等大小的星系群)的晕组成。该模型预测,目前银河系质量星系中有40%在红移范围3<z<4内有明亮的LBG祖星系,而95%在相同的红移范围内有微弱的LBG祖星系,7%在10<z<11处有微弱的LBG…
2011-05-18 astro-ph.CO
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
LeMMINGs. VI. Connecting nuclear activity to bulge properties of active and inactive galaxies: radio scaling relations and galaxy environment
本文结合 HST 与 LeMMINGs 的 e-MERLIN 1.5 GHz 数据,研究173个活动及非活动星系,揭示核球质量调控核射电发射由 AGN 向恒星过程的转变,且 AGN 比例随核球质量上升。
2023-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulating disc galaxy bulges that are consistent with observed scaling relations
我们提出了一个详细的光度特性的两个模拟星系和一个统一的样本观测星系的凸起之间的比较。这个分析表明,模拟的星系有凸起,其大小和大小具有真实的表面亮度。这两个场盘星系的旋转速度约为100公里/秒,并集成到一个红移为零,在一个完全宇宙学的拉姆达冷暗物质的背景下,作为高分辨率的平滑粒子流体动力学模拟的一部分。我们使用人工观测对星系进行了膨胀盘分解,以便与观测进行公平的比较。我们还对星系进行了动态分解,并将星系的恒星形成历史与整个星系的恒星形成历史进行了比较。这些恒星形成的历史表明,这些凸起主要是在z = 1之前和快速恒星形成期间形成的。这两个星系都有大量的早期恒星形成,这可能与它们测量到的相对较高的膨胀盘比有关。与几乎所有以前的宇宙学模拟不同,这些星系的真实集中的凸起不会导致非物理的高旋转速度,使它们自然地沿着观察到的塔利-费舍尔关系。
2014-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting Transitions in Galaxy Properties to Refueling
我们涉及星系结构和气体含量的过渡到加油,这里定义为包括外部气体吸积和内部气体处理需要更新水库恒星形成。我们分析了两个z=0的数据集:一个高质量的~200星系样本(近场星系调查,数据发布在此)和一个体积有限的~3000星系样本与再处理的档案数据。这两个星系的重子质量都达到了~ 10^9 Msun,并跨越了从空洞到星系团的环境。两个依赖于质量的转变是明显的:(i)低于“气体丰富度阈值”尺度(V~ 125 km/s),气体主导的准无凸起Sd-Im星系成为数量上的优势,而(ii)高于“双峰”尺度(V~ 200 km/s),气体饥饿的E/S 0成为常态。尽管有这些转变,星系质量(或V作为其代理)是一个贫穷的预测气体-恒星质量比M_gas/M_*。相反,M_gas/M_* 与星系在最后一个Gyr中形成的恒星质量与其先前存在的恒星质量之比有很好的相关性,因此这两个比值在数值上是相似的。过去平均的恒星形成和目前的气体丰富度之间的惊人的对应关系意味着在Gyr时间尺度上恒星形成星系的例行加油。我们认为,这种加油的基础紧密的M_气体/M_* 与颜色的相关性,往往用来衡量“光度气体分数。“此外,阈值和双峰尺度转换反映了三种加油制度之间的质量依赖的人口变化-吸积占主导地位,加工占主导地位,淬火。在这张图片中,以气体为主的矮星不是由低效的恒星形成来解释的,而是由压倒性的气体吸积来解释的,气体吸积在<~1Gyr…
2013-08-15 astro-ph.CO
Grand unification of AGN activity in the LambdaCDM cosmology
我们跟踪了超大质量黑洞和它们的宿主星系的共同演化。该计算嵌入在GALFORM半解析模型中,该模型模拟了冷暗物质(CDM)宇宙中星系的形成和演化。在宿主星系的演化过程中,热的和冷的气体被添加到SMBH的流动所触发的晕气体冷却,盘不稳定性和星系合并。这就增加了黑洞的质量和自旋,而由此产生的吸积力则控制了气体冷却和随后的恒星形成。当吸积率超过0.01 \dot{M}_E dd时,吸积流形成一个几何上薄的冷盘,当吸积率低于这个值时,吸积流形成一个几何上厚的、辐射效率低的热流。由此产生的类星体光学光度函数与观测结果非常吻合,SMBH的质量与观测到的星系凸起的质量相关。BH自旋分布强烈地依赖于气体在任何给定的吸积事件中是否保持在同一平面(延长的吸积),或者是否由于自引力,它分裂成多个随机排列的吸积事件(混沌吸积)。在混沌吸积模型中,自旋与SMBH质量之间存在着明显的关联。大质量黑洞(M>5 \times 10 ^8 \Msun)存在于巨大的椭圆星系中,并且快速旋转,而质量较低的黑洞存在于旋涡星系中,并且旋转要低得多。利用Blandford-Znajek机制计算喷流功率,我们的模型能够再现射电星系、LINERS和Seyferts的射电响度。这是第一次证实CDM星系形成模型可以再现活动星系核的观测现象。
2010-08-31 astro-ph.CO
Despite recent success in forming realistic present-day galaxies, simulations still form the bulk of their stars earlier than observations indicate. We investigate the process of stellar mass assembly in low-mass field galaxies, a dwarf and a typical spiral, focusing on the effects of radiation from young stellar clusters on the star formation (SF) histories. We implement a novel model of SF with a deterministic low efficiency per free-fall time, as observed in molecular clouds. Stellar feedback is based on observations of star-forming regions, and includes radiation pressure from massive star…
2015-01-12 astro-ph.CO
On the evolution of the intrinsic scatter in black hole versus galaxy mass relations
我们目前的内在散射的黑洞质量考虑不同的实现模式,其中黑洞只通过合并增长的演变结果。我们展示了合并驱动的增长如何影响黑洞质量和主机隆起质量之间的相关性。简单的情况下,最初的对数正态分布的散射在黑洞和隆起的质量结合随机合并的星系人口内的结果在一个减少的散射合并的代/数量的中心极限定理的预测。一般来说,我们发现,对于平均合并数m < 50的范围,离散度σ的减小可以很好地近似为σmerg(m)= σini \times(m + 1)^(-a/2),其中a = 0.42。对于大的平均合并数(m > 100),我们发现收敛到a = 0.61。这对于各种不同的初始分布、再填充方案或合并质量比都是有效的。基于(100 Mpc)^[3]暗物质Lambda CDM模拟的晕并合树的增长情景显示了类似的行为,散射减少a = 0.30,典型的并合数m < 50,与随机合并一致(最佳匹配模型:a = 0.34)。假设现今黑洞质量的分散度为0.3 dex,并且合并的平均数不超过m = 50,我们的结果意味着z = 3时的分散度为0.6 dex,因此可能出现这样的情况,即质量过大(和质量不足)的黑洞在高红移时是黑洞质量的较大内在分散的结果。一个简单的玩具模型,通过合并将黑洞的增长与λ CDM暗物质晕的增长联系起来,忽略吸积的任何贡献,如果我们假设正确的初始关系,则在z = 0时产生一致的M \cdot -MBul…
2010-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mergers in Lambda-CDM: Uncertainties in Theoretical Predictions and Interpretations of the Merger Rate
不同的方法导致预测星系合并率的数量级变化。我们研究并量化了主要的不确定性。不同的晕合并率和subhalo的“破坏”率同意在一个因素~2给予适当的照顾的定义。然而,如果(子)晕质量没有被适当地定义或分辨率不足,主要的合并率可以显着抑制。星系合并率的主要差异是由于重子物理学。没有反馈的流体动力学模拟和与观测到的星系质量函数不一致的旧模型在合并率中传播了5倍的偏差。然而,如果模型匹配的星系质量函数,中央星系的属性是足够收敛,合并率的差异很小。但是卫星重子物理的变化也有戏剧性的影响。在大多数半解析模型(SAM)中,卫星“过度淬火”的已知问题,即SAM卫星过于有效地剥离气体,可能导致低质量,富含气体的星系合并率的数量级低估。将卫星属性固定到观测值往往会预测更高的合并率,但具有因子2的经验不确定性。质量比定义的选择很重要:在低质量时,大多数真正的主要合并(在重子/动力学星系质量中)在恒星或光度质量比中看起来都是次要的合并。使用这些标准的观察和模型可能会低估主要的合并率的因素~5。轨道参数和气体分数也引入因子3的合并形成的隆起量的差异,即使是固定的质量比遇到。
2010-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
How important is the dark matter halo for black hole growth?
在这篇文章中,我们研究了星系核中心黑洞的性质是否与它们的宿主暗物质晕相关。我们分析了整个样本的星系,其中黑洞质量,速度色散,西格玛,和渐近圆速度,Vc,都被测量。我们适合M-西格玛和M-Vc的幂律,并发现,在这两种关系的散射和斜率是相似的。这种独立于模型的分析表明,尽管黑洞质量不是由暗物质晕质量唯一决定的,但当将当前样本作为一个整体考虑时,M-Vc相关性可能与M-sigma一样强(或一样弱)。虽然数据是稀疏的,似乎有更多的分散在相关性的西格玛和Vc在低质量端。考虑到我们目前对星系和黑洞组合的理解,这并不意外。事实上,有几个令人信服的原因可以解释这一点:(i)SMBH的形成可能在具有大角动量含量的低质量星系中效率较低;(ii)SMBH的增长在没有经历重大合并的低质量盘星系中效率较低;(iii)动力学效应,如引力反冲,优先增加低质量端的散射。因此,最近的观测声称没有中央SMBH在无凸起,低质量的星系,或偏离的相关性定义的大质量黑洞在今天的大星系,事实上,预测当前的黑洞增长模型。我们展示了这是如何产生的暗物质晕和中央黑洞在最早的时代之间的耦合的直接后果。
2011-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The First Massive Black Hole Seeds and Their Hosts
我们研究了高红移星系中第一个大质量黑洞的形成,目的是提供关于哪些星系有或没有大质量黑洞的见解。在SPH+ N体宇宙学模拟中,我们采用了一种新的方法在星系晕中形成种子黑洞。大质量黑洞种子的形成直接取决于局部气体密度、温度和金属丰度,并受大质量黑洞形成的物理模型的激励。我们探讨种子黑洞人口作为晕质量和红移的函数,并研究如何改变大规模黑洞种子形成的效率影响黑洞和它们的主机之间的关系。种子黑洞倾向于形成质量在10^7 ~ 10^9 Msun之间的晕,由于金属在星系际介质中的扩散,在z = 5附近的形成速率受到抑制。我们发现大质量黑洞的形成时间和黑洞的占有率是宿主晕质量的函数。当z = 5时,质量M_halo > 3 x 10^9 Msun的晕拥有大质量黑洞,而与种子形成效率无关,而较小晕的占据分数随着黑洞形成效率的增加而增加。我们的模拟解释了为什么大质量黑洞会出现在一些无球星系和矮星系中,但我们也预测它们在低质量系统中的出现会越来越罕见。
2011-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE