The Neutral Hydrogen Content of Galaxies in Cosmological Hydrodynamic Simulations
我们研究了全球HI属性的星系在四分之一亿粒子宇宙学模拟使用小工具-2，专注于如何银河系外流影响HI内容。我们考虑四个外流模型，包括一个新的模型（ezw）的动机最近的星际介质的模拟，其中风速和质量加载因子的规模为预期的动量驱动的外流较大的星系和能量驱动的外流的矮星（西格玛<75公里/秒）。为了获得预测的HI质量，我们采用了一个简单但有效的粒子自屏蔽的局部校正，并从中性到分子氢的观测约束的过渡。我们的ezw模拟产生了一个HI质量函数，其-1.3的模糊端斜率与ALCAFA调查的观测结果吻合良好;其他模型的一致性较差。卫星星系有一个双峰分布在HI分数与晕质量，较小的卫星和/或那些在较大的晕往往是HI不足。在一个给定的恒星质量，HI含量与恒星形成率和金属丰度呈负相关，如预期的那样，如果由随机吸积率。到较高的红移，大质量HI星系消失，质量函数变陡。从z~5-0开始，全球宇宙HI密度保持相当恒定，但较小星系的相对贡献随着红移而增加。
2013-07-12 astro-ph.CO
The metallicity distribution of HI systems in the EAGLE cosmological simulation
利用星系形成的EAGLE高分辨率宇宙学流体动力学模拟，研究了z = 5->0之间从阻尼莱曼α吸收体（DLAs）到莱曼极限系统（LLLSs）的强HI系统的金属丰度. LLS和DLAs的金属丰度随时间稳步增加，与观测结果一致。与LLS相比，DLA更富含金属，尽管LLS柱密度范围内（NHI = 10^17 - 10^20 cm^-2）的金属丰度相对平坦，从Z = 3时的HI加权金属丰度中值Z<10^-2 Zsol，发展到z = 0时的约10^-0.5 Zsol。HI系统的金属含量跟踪宇宙中不断增加的恒星含量，在z = 0时从恒星释放的综合金属总量中约占5%。我们还考虑了部分LLS（pLLS，NHI = 10^16-10^17 cm^-2）金属丰度，并发现与Wotta等人（2016）在高于（37%）和低于（63%）0.1 Zsol的系统分数方面具有良好的一致性。我们还发现了一个大的分散体的pLLS金属，虽然我们没有重现所观察到的金属双峰，而是我们预测，一个更大的样本将产生更多的pLLS约0.1 Zsol。我们低估了强LLS的中值金属丰度，并预测了Z < 10^-3的Zsol DLA在z > 3时没有被观测到，这可能表明与EAGLE相比，真实宇宙中更广泛的早期富集。
2018-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of Compact Clusters from High Resolution Hybrid Cosmological Simulations
早期的宇宙中有大量的小暗物质“迷你晕”，它们太小了，无法自行冷却和形成恒星。这些天体在较大的星系周围以静态物体的形式存在，直到受到一些外部影响。在各种星系周围观察到的外流可以提供这种影响，使其崩溃，而不是分散微晕气体。Gray和Scannapieco进行了一项研究，其中理想化的球对称小晕受到富集流出的撞击。在这里，我们进行高分辨率的宇宙学模拟，形成现实的minihalos，然后我们提取执行一个大型套件的流出minihalo相互作用，包括非平衡化学反应的模拟。在所有模型中，受冲击的微晕通过非平衡反应形成分子，然后冷却形成致密的化学均匀的恒星形成气体团。这些高红移星系团的形成将被下一代望远镜观测到，其中最大的一个应该会保存到今天，具有类似于晕状球状星团的性质。
2013-10-09 astro-ph.CO
A SINFONI Integral Field Spectroscopy Survey for Galaxy Counterparts to Damped Lyman-alpha Systems - V. Neutral and Ionised Phase Metallicities
气相和恒星金属丰度已被证明是制约星系恒星形成历史的重要参数。然而，与最近恒星形成相关的HII区域可能没有整个星系的典型丰度，并且据信大部分金属可能包含在中性气体中。因此，直接探测中性气体中的金属丰度是很重要的，这可以通过使用背景类星体上的吸收线来完成。最近，我们已经提出了一个小样本的类星体吸收器与HI柱密度测量的阻尼莱曼α阻尼莱曼α范围内的恒星内容的研究。在这里，我们提出的意见，覆盖300纳米到2.5微米的发射线光谱的三个这些吸收星系使用长缝摄谱仪X-射手的VLT。这使我们能够比较中性和电离相金属丰度在相同的对象，并将这些措施可能签署的低金属丰度气体吸积或流出的气体丰富的恒星形成。我们的研究结果表明，沿视线吸收的背景类星体的丰度是可靠的措施，整个星系的金属丰度。除了比较不同阶段的气体丰度，一个潜在的观测结果的差异燃料机制的盘星系是其内部分布的化学丰度。我们提出了一些证据，在这三个系统中的小负金属丰度梯度。平坦的斜率与在气体的两相之间观察到的差异一致。这些结果表明，HI和HII的金属丰度的比较是一个强大的指标，在高红移星系的丰度梯度，并不赞成在这些对象的存在下的新鲜气体的下落。
2013-10-25 astro-ph.CO
Constraint on magnetized galactic outflows from LOFAR rotation measure data
本研究利用LOFAR两米巡天的法拉第旋转量数据检验Illustris-TNG重子反馈模型，发现其高估了残余旋转量均方根，表明星系磁化外流对星系际介质的影响弱于模拟估算，支持大尺度结构空洞的大尺度磁场可能源于宇宙学过程的假说。
2024-03-20 astro-ph.CO
Diffuse gas properties and stellar metallicities in cosmological simulations of disc galaxy formation
我们分析了环星系介质的属性和金属含量的恒星，包括中央星系在8个流体动力学“放大”模拟盘星系形成。我们使用这些属性作为基准，我们的星系形成物理模型中实现的移动网格代码AREPO，成功地形成相当现实的晚型螺旋在一组“宝瓶座”初始条件的银河系大小的晕。银河风显著影响环银河介质的形态，并导致重元素分布的双极特征。它们还通过提供维持辐射损失的能量输入来影响环银河系气体的热力学性质。虽然有相当一部分重元素从中央星系转移到晕中，甚至超过维里半径，但恒星仍保留了足够的金属，使其金属丰度分布在大约$Z_{\odot}$处达到峰值。我们所有的默认运行都高估了恒星[O/Fe]比，我们证明这种影响可以通过增加采用的SN类型Ia速率来纠正。然而，这些模型很难产生与在银河系中观察到的相同强度的恒星金属丰度梯度。
2014-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust, Gas, and Metallicities of Cosmologically Distant Lens Galaxies
我们均匀地分析了10个引力透镜的\chandra \X射线观测，HE 0047-1756，QJ 0158-4325，SDSS 0246-0805，HE 0435-1223，SDSS 0924+0219，SDSS 1004+4112，HE 1104-1805，PG 1115+080，Q 1355-2257，和Q 2237+0305，以测量图像之间的差异X射线吸收，金属丰度和透镜星系的尘埃气体比。除SDSS 0924+0219和HE 1104-1805外，我们在所有晶状体中检测到差异吸收。这使在宇宙学上遥远的透镜星系中测量尘埃与气体比率的样本增加了一倍。我们成功地测量了三个透镜，Q 2237+0305，SDSS 1004+4112和B 1152+199的X射线光谱的气相金属丰度。我们的研究结果表明金属丰度和尘气比之间存在线性相关性（即，一个恒定的金属尘埃比），与附近星系的发现一致。我们得到了透镜星系中尘埃与气体的平均比$E(B-V)/N_H=1.17^{+0.41}_{-0.31} \times 10^{-22}\rm mag\,cm^2\,atom^{-1}$，内禀散射为$\rm0.3\,dex$。结合GRB余辉和类星体前景吸收体的数据，我们发现平均尘气比$\mdtg,$现在显着低于银河系的平均值，$1.7\,\times 10^{-22}\,\rm mag\, cm^{2}\, a…
2013-05-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Gas Metallicities in the Extended Disks of NGC 1512 and NGC 3621. Chemical Signatures of Metal Mixing or Enriched Gas Accretion?
我们获得了位于旋涡星系NGC 1512和NGC 3621的内盘和扩展盘中的135个HII区的光谱，这些HII区的银河系中心距离范围为0.2-2 × R25（从2-3 kpc到18-25 kpc）。我们发现，在外部（R>R25）磁盘的星云的激发特性是类似的内部磁盘，但平均年轻的HII区往往被选择在明亮的内部磁盘。在外盘中，由尘埃引起的变红是不可忽略的，并且受到显着的大尺度空间变化的影响。对于这两个星系的径向丰度梯度的恒定值以外的等照度半径。外盘O/H丰度比是高度均匀的，只有~0.06 dex的分散。基于激发和化学（N/O比）的分析，我们没有发现令人信服的证据，在上初始质量函数的扩展磁盘的电离集群的变化。目标星系外盘的O/H丰度相当于太阳值的35%（或更高，取决于金属丰度诊断）。这与螺旋星系扩展盘中金属丰度必然较低的概念相冲突。在目前的恒星形成水平下，无法产生所观察到的金属富集。我们讨论的可能性，金属运输机制从内部磁盘导致金属污染的外部磁盘。星系际介质的气体吸积，通过外流而富集，提供了另一种解决方案。
2012-03-05 astro-ph.CO
Anisotropic AGN Outflows and Enrichment of the Intergalactic Medium
我们调查的宇宙尺度的影响流出驱动的活动星系核的星系际介质的金属富集。活动星系核位于致密的宇宙结构中，这种结构往往是各向异性的。我们设计了一个各向异性活动星系核外流的半解析模型，它沿最小阻力方向向外扩展。将该模型应用于宇宙学数值模拟算法，模拟宇宙中大尺度结构的生长。使用这种改进的算法，我们进行了一系列的9个模拟宇宙体积的大小$(128 h^{-1}{\rm Mpc})^3$，在一个和谐的$Λ$ CDM宇宙，不同的开口角的流出，AGN的寿命，他们的动力学分数，和他们的集群水平。对于每一个模拟，我们计算的IGM的体积分数富集金属的流出。得到的富集体积分数在$z \gtrsim 2.5$处相对较小，然后快速增长到$z = 0$。我们发现，活动星系核外流丰富的65%至100%的整个宇宙在目前的时代，不同的值的模型参数。富集体积分数弱依赖于流出的开口角。然而，越来越多的各向异性流出优先丰富undersdense区域，发现更突出的趋势在较高的红移和降低在较低的红移。富集体积分数随动力学分数的增加而增加，随活动星系核寿命和成团程度的减小而减小。
2009-05-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
What stellar populations can tell us about the evolution of the mass-metallicity relation in SDSS galaxies
在过去的30年里，许多论文报道了所有类型星系的光度-金属丰度或质量-金属丰度（M-Z）关系：质量越大的星系，其星际介质也越丰富。利用光谱合成程序STARLIGHT估算的恒星金属丰度，得到了斯隆数字巡天（SDSS）中同一组星系在不同回视时间的质量-金属丰度关系。使用恒星金属丰度有几个优点：我们没有影响星云金属丰度校准的偏差;我们可以在我们的研究对象中包括无法测量的星云金属丰度，例如AGN主机和被动星系;我们可以探测星系演化的不同时期的金属丰度。我们发现，在更高的红移SDSS星系的M-Z关系陡峭和跨越更广泛的范围内的质量和金属丰度。我们还模拟了恒星金属丰度的时间演化与一个封闭的盒子化学演化模型，为不同类型和质量的星系。我们的结果表明，对于现今恒星质量小于10^10太阳质量的星系，M-Z关系主要是由恒星形成历史驱动的，而不是由流入或流出驱动的。
2009-10-01 astro-ph.CO
Cosmological Zoom Simulations of z = 2 Galaxies: The Impact of Galactic Outflows
我们使用z = 2时分辨率约为200 pc的高分辨率宇宙学变焦模拟和各种星系外流的处方，以探索风对8个晕质量约为10^11- 2x10^12 Msun的星系的形态、动力学和结构特性的影响。本文详细地比较了z ~ 2星系的空间和光谱分辨Hα和其它观测结果。我们发现，在没有风的情况下进行的模拟会产生巨大、紧凑的星系，这些星系的气体含量低、超太阳金属丰度高、凸起含量高，并且大部分恒星形成都集中在内部kpc内。强风需要维持高气体分数，重新分配恒星形成气体在更大的尺度，并增加模拟星系的速度色散，更符合大，扩展，湍流盘典型的高红移恒星形成星系。风也会抑制早期恒星的形成，以产生与观测更一致的高红移宇宙恒星形成效率。大小、自转速度和速度色散都与观测到的恒星质量成比例。我们的模拟产生了各种各样的形态特征--在我们的三个最大质量的星系中，我们发现了一个静止的大设计螺旋，一个非常紧凑的恒星形成星系，以及一个正在进行轻微合并的星团盘;这些团块在Hα中很明显，但在恒星中却不明显。旋转曲线通常缓慢上升，特别是当使用方位角速度而不是封闭质量计算时。我们的结果是广泛的分辨率收敛。这些结果表明，包括外流的宇宙学模拟可以产生类似于在宇宙星系生长的高峰时期观察到的盘状星系。
2014-01-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Low-Redshift Lyman Limit Systems as Diagnostics of Cosmological Inflows and Outflows
我们使用宇宙学流体动力学模拟与恒星反馈的FIRE项目研究的物理性质的莱曼极限系统（LLS）在z<1。在这些低的红移，LLS与星系周围的致密气体结构密切相关，例如星系风，矮卫星和来自星系际介质的冷流入。我们的分析是基于14个放大模拟，覆盖了z=0时晕质量范围M_h~10^9-10^13 Msun，我们将其与暗物质晕质量函数卷积以产生宇宙学统计。我们发现，大多数宇宙学选择的LLS与质量范围为10^10 <Mh < 10^12 Msun的晕相关联。柱10^16.2 < N_HI < 2x10^20 cm^-2的模拟吸收体的入射和HI柱密度分布与观测结果一致。高速外流（径向速度超过晕圈速度的2倍以上）往往具有较高的金属丰度（[X/H] ~ -0.5），而金属丰度非常低（[X/H] < -2）的LLS通常与星系际介质的气体下落有关。然而，大多数LLS占据金属丰度-径向速度空间的中间区域，其中金属丰度和径向运动学之间没有明显的趋势。在FIRE模拟中，由于星系风在低红移时回落到星系中，因此出现了富含金属的流入。总体模拟LLS金属丰度分布的平均值（标准差）[X/H] = -0.9（0.4），没有显示双峰性的显著证据，这与最近的观测研究相反，但与具有广泛质量和金属丰度的晕产生的LLS一致。
2017-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of the stellar metallicities of galaxies in the EAGLE simulations
在EAGLE宇宙流体动力学模拟中，我们研究了恒星质量和恒星金属丰度之间的相关性。在一个给定的恒星质量，模拟星系与较低的恒星金属丰度显示，平均而言，较高的气体分数，较高的特定恒星形成率和年轻的恒星星族。活动星系核反馈在高质量恒星金属丰度的测定中起着重要的作用。在一般情况下，模拟系统遵循恒星金属丰度和气体分数之间的良好定义的关系，这并不随红移显着演变。所有这些趋势都与先前关于EAGLE恒星形成气体金属丰度的研究结果一致。
2018-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The circumgalactic medium of massive galaxies at z~3: a test for stellar feedback, galactic outflows, and cold streams
我们提出了新的结果的运动学，热和电离状态，和空间分布的金属富集气体在环星系介质（CGM）的大规模星系在红移3，使用“厄里斯”套件的宇宙学“放大”模拟。参考运行采用了超新星反馈的爆炸波计划，产生星系外流，恒星形成配方的基础上，高气体密度阈值，金属依赖的辐射冷却，以及金属和热能的扩散模型。通过多相CGM合成的光谱产生了Lya、CII、CIV、SiII和SiIV的星际吸收线强度，这些吸收线强度是银河系碰撞参量（按维里半径缩放）的函数，与Steidel等人（2010年）在高红移处观察到的吸收线强度大致一致。R_vir中只有大约三分之一的气体流出。维里半径内拦截光学厚材料的视线比例为27%，与Rudie等人（2012）最近的观察结果一致。这种光学厚的吸收示出跟踪流入的“冷”流，渗透到维里半径的内部深处。富集到金属丰度高于0.01太阳能的流产生强的（log N > 13）CII吸收，在R_vir内覆盖因子为22%，在2 R_vir内覆盖因子为10%。银河系外流不会对冷吸积模式造成任何实质性的抑制。中央星系被一个巨大的OVI晕所包围，典型的柱密度log N>14，覆盖因子一直保持在150 kpc。这与Tumlinson等人（2011）最近在低红移恒星形成星系中观察到的趋势相匹配。我们对这个单一系统的放大模拟似乎定量地再现了复杂的重子过程，这些过程决定了星系及其周围环境之间的物质，能量和金属的交换…
2013-02-07 astro-ph.CO
The relation between metallicity, stellar mass and star formation in galaxies: an analysis of observational and model data
我们研究恒星质量，恒星形成和气相金属丰度之间的关系，在一个样本的177,071独特的发射线星系的SDSS-DR 7，以及在一个样本的43,767恒星形成星系在z=0的宇宙学半解析模型L-GALAXIES。我们表明，金属丰度是依赖于恒星形成率在固定的质量，但低和高质量星系的趋势是相反的。正在活跃地形成恒星的低质量星系比静止的低质量星系更缺乏金属。另一方面，如果恒星形成率很小，高质量星系的气相金属丰度就较低。值得注意的是，在我们的模型星系样本中也发现了同样的趋势。我们发现，低气相金属丰度的大规模模型星系在过去经历了一个富含气体的合并，导致恒星暴耗尽了它们的冷气库，关闭了恒星形成。这导致这些系统的气相金属丰度通过气体的吸积逐渐稀释。这些模型星系具有低于平均水平的气体与恒星质量比和高于平均水平的中心黑洞质量。我们确认，在我们的观测样本中，具有低气相金属丰度的大质量星系也有非常大的黑洞。我们建议，吸积因此可能发挥重要作用，在调节气相金属丰度的大质量星系。
2011-07-15 astro-ph.CO
The HETDEX Pilot Survey III: The Low Metallicities of High-Redshift Lyman Alpha Galaxies
我们介绍了Keck/NIRSPEC光谱观测的三个莱曼α发射星系（LAEs）在z ~ 2.3发现的HETDEX试点调查。我们检测到Halpha，[OIII]，和Hbeta发射从两个星系在z = 2.29和2.49，指定HPS 194和HPS 256，分别代表第一次检测到多个静止帧光学发射线的星系在高红移选择的基础上，他们的莱曼α发射。来自这些星系的Lyman α辐射的红移向系统红移偏移，对于HPS 194，Δ v = 162 +/- 37（光度）+/- 42（系统）km/s，对于HPS 256，Δ v = 36 +/- 35 +/- 18 km/s。对HPS 194的一种解释是，它的星际介质可能正在发生大规模的外流。发射线比率意味着两个LAE都没有活动星系核。使用[NII]发射的上限，我们对Z < 0.17和< 0.28 Zsol（1 σ）的这两个LAE中的气相金属丰度进行了有意义的限制。通过光谱能量分布（SED）拟合（分别为~ 10^10和6 x 10^8 Msol）测量这些天体的恒星质量，我们研究了质量金属丰度平面中LAEs的性质。这两个LAE中至少有一个似乎比在相同的红移和恒星质量下连续选择的恒星形成星系更缺乏金属，这意味着表现出莱曼α发射的物体可能比一般星系人口的化学物质更少。我们使用这两个星系的SED表明，忽略发射线时，拟合恒星星族模型所观察到的测光可能会导致高估的人口年龄…
2011-01-07 astro-ph.CO
Anisotropic AGN Outflows and Enrichment of the Intergalactic Medium. II. Metallicity
我们调查的大规模的影响，从活动星系核的外流，在丰富的IGM与金属的宇宙学背景下。我们结合宇宙学模拟的大尺度结构形成的详细模型的金属富集，其中流出的各向异性扩展沿最小阻力的方向，分布到IGM的金属。外流所携带的金属是由两个独立的恒星星族产生的：位于活动星系核中心附近的恒星和位于大星系的恒星。利用该算法，我们对活动星系核驱动的外流在λ-CDM宇宙中大小为（128/h Mpc）^[3]的宇宙体积中的传播进行了一系列5次模拟，并分析了由此导致的IGM金属富集。我们发现，在IGM中诱导的金属丰度主要由辐射光度L > 10^9 L_sun的活动星系核所决定，而10^8 < L / L_sun < 10^9的活动星系核贡献可以忽略不计。我们的模拟产生了在z = 5.5时[O/H] = -5的平均IGM金属丰度，然后逐渐上升，并在z = 2和z = 0之间保持相对平坦的[O/H] = -2.8的值。由活动星系核驱动的外流从活动星系核中喷出的金属被发现使IGM富集到观测值的> 10 - 20%，其数量取决于红移。富集的IGM体积分数在z > 3时较小，然后在z = 0时迅速上升至以下值：6 - 10%体积富集至[0/H] >-2.5，14 - 24%体积富集至[0/H] >-3，34 - 45%体积富集至[0/H] >-4。在z > 2时，存在诱导富集的梯度，金属丰度随着IGM密度的增加而降低，使低…
2010-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Chemical enrichment in cosmological, smoothed particle hydrodynamics simulations
本文介绍了一种用于光滑粒子流体动力学（SPH）模拟的恒星演化和化学反馈的实现。我们认为定时释放的个别元素的大规模（II型超新星和恒星风）和中等质量的恒星（Ia型超新星和渐近巨星分支星）。我们使用一套宇宙学模拟来说明我们的方法的结果，其中包括辐射冷却，恒星形成和星系风的新处方。辐射冷却是在电离辐射背景的存在下逐个元素实现的，我们跟踪了对辐射冷却有重大贡献的所有11个元素。我们对比了两个合理的定义的分辨率元素的金属丰度，并发现，虽然他们同意高金属丰度，有很大的差异，在低金属丰度。我们认为，这种差异表明，由于金属粘附在颗粒上，因此缺乏金属混合。我们认为，由于这是一个（数值）采样问题，解决它使用一个约束不佳的物理过程，如扩散可能会产生不希望的后果。我们表明，两个金属丰度定义的结果在红移z = 0恒星质量，可以不同的两个因素，因为冷却速率的元素丰度的敏感性。我们发现，到z = 0时，大多数金属都被锁定在恒星中。气态金属分布在很宽的气体密度和温度范围内。激波加热的暖热星系际介质具有相对较高的金属丰度，约为10^-1 Z_sun，其演化很弱，因此是重要的金属储集层。
2009-07-06 astro-ph.CO
HST/COS Spectra of Three QSOs That Probe The Circumgalactic Medium of a Single Spiral Galaxy: Evidence for Gas Recycling and Outflow
我们使用宇宙起源摄谱仪（COS），以获得远紫外光谱的三个紧密间隔的类星体视线，探测环星系介质（CGM）的边缘上的螺旋星系，ESO 157 - 49，在碰撞参量的74和93千秒差距附近的长轴和172千秒差距沿其短轴。在这三个类星体的光谱中，在星系红移处都检测到H I Ly α吸收，在两条长轴视线上都检测到Si III、Si IV和C IV的金属谱线。这些云的光致电离模型表明其金属丰度接近星系金属丰度，云的大小约为1千秒差距，气体质量约为10^4太阳质量。考虑到这些云的高覆盖系数，ESO 157 - 49可能含有约2x10^9太阳质量的温暖CGM气体。我们没有检测到金属的视线，探测星系沿其短轴，但气体在星系金属丰度不会有可检测的金属吸收与电离条件类似的长轴云。长轴云的运动学倾向于这些是再循环气体的“银河喷泉”的一部分，而三个短轴云中的两个在几何上被限制为流出的气体。此外，我们的一条类星体视线探测到第二个更远的螺旋，ESO 157 - 50，沿着它的长轴，碰撞参量为88千秒差距。在类星体的光谱中，仅在ESO 157 - 50的红移处检测到强的H I Ly α和C IV吸收。
2013-01-17 astro-ph.CO
Galactic outflows and the kinematics of damped Lyman alpha absorbers
阻尼莱曼α吸收体（DLAs）的运动学很难在分层星系形成模型中再现，特别是在宽星系占优势的情况下。我们调查DLA运动学在z=3使用高分辨率宇宙流体动力学模拟，包括一个启发式模型的星系外流。没有流出，我们的模拟无法产生足够宽的DLA，在以前的研究。流出，预测的DLA运动学更好地与观察一致。比较两个外流模型，我们发现，基于动量驱动的风缩放模型提供了最好的匹配所观察到的DLA运动统计的Prochaska & Wolfe。在这个模型中，DLA通常出现在距离星系几千秒差距的地方，这些星系可以在发射中识别出来。窄的DLAs可以产生于任何晕和星系质量，但宽的DLAs只产生于质量大于10^11 Mo的晕，无论是大的中心星系还是小的卫星星系。这意味着，这种外流模型的成功源于最有效地将气体从生活在较大晕中的小卫星星系中推出。相对于较小的光环，这增加了大光环的横截面，从而产生更广泛的运动学。我们的模拟不包括辐射转移的影响或详细的金属跟踪，和外流的模拟，但他们强烈建议，银河系外流是理解DLA运动学的核心。一个有趣的结果是，DLA运动学可能会限制从高Z星系的气体喷射的性质和效率。
2010-08-27 astro-ph.CO
AGN-driven outflows in dwarf galaxies from cosmological simulations: Internal properties and observational signatures
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文系）；School of Physics, HH Wills Physics Laboratory, University of Bristol（布里斯托大学HH威尔斯物理实验室物理学院）；Astronomy Centre, University of Sussex（萨塞克斯大学天文学中心）
利用AURIGA项目的高分辨率磁流体动力学zoom-in模拟，研究矮星系中AGN驱动外流对星际介质的影响，并通过合成发射线诊断识别其观测特征，发现外流主要通过周期性加热和气体再循环调节中心ISM，而非大规模气体抛射。
2026-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Signatures of very massive stars: supercollapsars and their cosmological rate
我们利用宇宙学、N体、水文、化学等结构形成的模拟方法，按照适当的产额（He、C、N、O、Si、S、Fe、Mg、Ca、Ne等），跟踪详细的恒星演化，计算了超巨星的形成率。不同质量和金属丰度的恒星以及不同的恒星星族（星族III和星族II-I）的寿命。我们发现，超级巨星通常与致密的，几乎没有金属污染的塌陷气体和以氧为主的丰度。由此产生的超巨星率约为$10^{-2}\,\rm yr^{-1} sr^{-1}$，在红移$z=0$处，它们对总速率的贡献为$ < 0.1 $ %，这解释了为什么它们迄今为止从未被探测到。在红移$z\simeq 6$处的预期速率是$\sim 10^{-3}\,\rm yr^{-1} sr^{-1}$的量级，并且在更高的$z$处进一步降低。由于大质量短寿命恒星的强烈金属富集，在同一恒星形成区中只可能产生$\sim 1$超巨星。考虑到它们对原始恒星质量函数的高质量端的敏感性，它们是探测原始第三星族恒星形成和低金属丰度下恒星演化的合适候选者。
2014-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
The contribution of magnetized galactic outflows to extragalactic Faraday rotation
由恒星形成和活动星系核驱动的星系外流将气泡吹到它们的局部环境中，导致星系磁场被带入星系际空间。我们探讨了这些磁化气泡的红移依赖效应的法拉第旋转测量（RM）的河外射电源。使用的IllustrisTNG宇宙学模拟，我们分开的体积填充磁组件的磁泡的贡献，预计是由于起源于早期宇宙的种子场。我们使用这种分离来提取每个分量的红移依赖性，并将TNG模型预测与NRAO VLA巡天（NVSS）的观测测量进行比较。我们发现，磁化气泡提供了相当大的贡献河外RM，与红移无关的$\langle |{\rm RM}| \rangle \simeq 13$ rad/m $^2$的源在红移$z\ge 2$。这是接近平均剩余RM的$16$ rad/m $^2$发现从NVSS数据在这个红移范围。使用IllustrisTNG模拟，我们还评估了一个简单的模型，从个别宿主星系的剩余RM的贡献，并表明这种贡献是可以忽略不计的高红移。虽然在IllustrisTNG模型中磁泡的贡献目前与剩余RM的观测测量兼容，但下一代RM巡天将不受包裹不确定性的影响，具有更大的统计数据和更好的灵敏度，应该能够观察到预测的大红移磁泡的平坦贡献。这应该允许实验探测磁泡和检查宇宙学模拟中的星系反馈模型。
2022-04-13 astro-ph.CO
Ionized gas outflow in the isolated S0 galaxy NGC 4460
我们使用积分场和长缝光谱学研究在最近的H-阿尔法附近星系调查中发现的孤立的透镜状星系NGC 4460明亮的扩展星云。对SDSS、GALEX和HST存档图像的分析表明，目前的恒星形成完全集中在星系盘的中央千秒差距内。所观察到的电离气体参数（形态，运动学和电离状态）可以解释由恒星形成在环核区域所造成的星系平面以上的气体流出。NGC 4460中的星系风参数：外流速度，总动能-与NGC 253中已知的星系风相比小了好几倍，这可以解释为总恒星形成率大大降低。本文讨论了NGC 4460和另外两个已知的孤立的S 0和E星系：NGC 404和NGC 855的恒星形成过程的原因。我们提供的证据表明，星系际气体在宇宙学时间尺度上喂养孤立星系是一个稳定的过程，没有显着的变化。
2010-01-04 astro-ph.CO
Anisotropic Galactic Outflows and Enrichment of the Intergalactic Medium. II. Numerical Simulations
我们结合各向异性流出和星系形成的解析模型与大尺度结构和晕形成的数值模拟来研究星系流出对IGM演化的影响。我们模拟了LCDM宇宙中一个共动体积（15 Mpc）^[3]的演化。我们遵循20000-60000星系的形成，并模拟这些星系产生的星系外流，为五个流出开口角，α =60，90，120，150和180度（各向同性流出）。各向异性的外流遵循阻力最小的路径，因此优先进入低密度区域，远离星系形成的宇宙结构。这些各向异性的外流不太可能彼此重叠，或者撞击前星系坍缩的晕并剥离它们的气体，从而阻止星系形成。从180度到60度，实际形成的星系数量翻了一番，产生了两倍的流出，这些流出在较小程度上重叠。因此，IGM的金属体积填充因子从各向同性流出的8%上升到各向异性流出的28%。高密度区域比低密度区域更有效地富集（体积比约为80%比约为20%），即使大多数富集区域是低密度的。增加流出物的各向异性增加了在所有密度（低密度和高密度）下的富集程度。这部分是因为各向异性流出更多。当这种效应是factored了，我们发现，一个星系的概率将丰富系统的密度高达10 rho_mean是越来越各向异性流出。这是IGM动态演化的结果。各向异性的流出物优先膨胀到密度不足的气体中，但该气体随后可以聚集到密度过高的结构上。
2010-02-25 astro-ph.CO
Radiative cooling of swept up gas in AGN-driven galactic winds and its implications for molecular outflows
我们最近使用水化学模拟来证明，在发光类星体中观察到的分子流出可以通过活动星系核风中的分子形成来解释。然而，这些模拟覆盖有限的参数空间，由于其计算成本。因此，我们已经开发了一个分析模型来跟踪冷却的活动星系核风的冲击ISM层。我们探讨了不同的环境密度（$1-10^{4} \, \rm{cm}^{-3}$），密度剖面斜率（$0-1.5$），活动星系核光度（$10^{44}-10^{47} \, \rm{erg} \, \rm{s}^{-1}$），和金属丰度（$0.1-3 \rm{Z}_{\odot}$）。被扫起的气体大部分在~1 Myr内冷却。根据我们以前的模拟，我们预测这种气体将产生可观察到的分子流出。瞬时动量增加最初随着外流减速而增加。然而，由于对引力势所做的功，它达到最大值$\approx$ 20。预测的时间平均观测估计的分子外流动量增加达到最大值$\approx1-2$，部分原因是我们假设的分子分数，0.2，但也因为瞬时和观测，时间平均的定义是不等价的。因此，最近观测估计的秩序统一动量提升并不一定排除能量驱动的外流。最后，我们发现，尘埃颗粒很可能重新形成的金属吸积后，冲击ISM层已经冷却，假设一小部分的尘埃颗粒席卷后，这层已经冷却能够混合到冷相，并假设晶粒生长仍然有效的存在下，强AGN辐射场。这将使快速分子形成，正如我们的模型所假设的那样。
2018-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hydrogen and Metal Line Absorption Around Low-Redshift Galaxies in Cosmological Hydrodynamic Simulations
我们研究的物理条件的环银河系介质（CGM）围绕z=0.25星系跟踪HI和金属线吸收，使用宇宙流体动力学模拟，包括星系流出。利用瞄准线观测的质量为10^11-10^13 M_solar的星系周围的碰撞参量为10 kpc-1 Mpc的天体，研究了由HI、Mg II、SiIV、CIV、OVI和NeVIII吸收体追踪的CGM中的物理条件及其随碰撞参量b和瞄准线速度δ v的变化.与随机视线相比，所有离子在星系附近都表现出强烈的过量吸收。超过1 Mpc的过剩继续，反映了金属吸收与大尺度结构的相关性。吸收在v<300 km/sec和大约300 kpc的星系内特别增强（最高离子的距离略大），近似描绘了CGM;这个范围包含了全球金属吸收的大部分。像MgII和SiIV这样的低离子主要出现在离星系较近的致密气体中，并随着b的下降而下降得更快，而高离子OVI和NeVIII则以相对平坦的径向轮廓跟踪更弥散分布的气体; CIV是中间的。在所有b处，所有离子都主要跟踪T~10^4-4.5 K的光电离气体，但当存在热CGM气体时（主要是在较大的晕中），我们看到在b <= 100 kpc处强烈的碰撞电离OVI和NeVIII。较大的晕质量通常产生更多的吸收，尽管总体趋势不如碰撞参量那样强。这些发现出现使用我们的青睐流出缩放动量驱动风的预期;没有风，CGM气体仍然大多未富集，而我们的外流模型与恒定的速度和质量加载因子产…
2013-10-11 astro-ph.CO
The Gas-Phase Metallicity of Central and Satellite Galaxies in the SDSS
本文利用Yang等人的SDSS星系群星表研究了成星星系的气相金属丰度与环境的关系。我们发现卫星星系和中央星系遵循一个定性相似的恒星质量（M_*）-气相金属丰度关系。然而，相对于同样质量的中心星，土星的气相金属丰度更高，并且这种差异随着M_* 的减小而增大。我们还发现，气相金属丰度的卫星增加晕质量在固定的恒星质量。对于质量较小的星系，这种增量更为明显。我们还表明，低质量的卫星星系有更高的气相金属丰度比相同的恒星金属丰度的中心星系。对于金属丰度与太阳相近的大质量星系来说，这种差异可以忽略不计。我们证明，在固定M * 时，所观测到的星系核和卫星星系气相金属丰度的差异，既不是Pasquali等人为了解释类似的差异而提出的恒星质量剥离（stellar mass stripping）的结果，也不是由表面质量密度或气体质量分数所量化的这些星系过去的恒星形成历史的结果。相反，我们认为这些趋势可能源于三种环境影响的组合：（i）绞窄作用，防止卫星星系吸积新的、低金属含量的气体，否则这些气体会稀释它们的ISM，（ii）外部气体盘的冲压压力剥离，从而抑制低金属含量气体的径向流入，以及（iii）由主晕的热气体提供的外部压力，其防止富含金属的流出物逃离星系。[删节]
2012-06-15 astro-ph.CO
Outflow vs. Infall in Spiral Galaxies: Metal Absorption in the Halo of NGC 891
气体吸积到一个星系将是低金属丰度，而晕气体由于星系喷泉将接近太阳的金属丰度。我们测试这些预测通过测量晕气体5千秒差距以上的边缘星系NGC 891的平面上的金属吸收线的属性，使用观测与HST/STIS对明亮的背景类星体。在NGC 891的晕中，Fe II，Mg II和Mg I的金属吸收线清晰可见，当结合最近的深H I观测时，我们能够首次对晕气体的金属丰度进行限制。H I线宽定义了线加宽，我们从这些金属线模型的不透明度的影响，假设吸收气体是连续分布在晕。气相金属丰度为[Fe/H] = -1.18 +/- 0.07和[Mg/H] = -0.23 +0.36/-0.27（统计误差），这种差异可能是由于颗粒上的差异贫化。当用银河系气体作为指导来校正这种消耗时，这两种元素的丰度都接近太阳，甚至是超太阳。这表明气体来自星系盘，可能是被星系喷泉排入晕中，而不是来自星系际气体的吸积，因为星系际气体的金属丰度很低。如果吸收气体位于热宽度小于晕旋转速度的少数云中，则丰度将显著增加。如果是这样的话，丰度和[Mg/Fe]都将是超日的。
2013-04-02 astro-ph.CO
Ultra Fast Outflows: Galaxy-Scale Active Galactic Nucleus Feedback
我们表明，使用全球三维网格为基础的流体动力学模拟，超快速外流（UFO）从活动星系核（AGN）的结果在相当大的能量和动量反馈到主星系的星际介质（ISM）。活动星系核风与不均匀的两相ISM相互作用强烈，ISM由密集的云嵌入在稀薄的热流体静力学介质中组成。外流洪水通过云间通道，席卷了热的ISM，并消融和分散密集的云层。UFO的动量主要通过通道流中的冲压压力传递到稠密的云层，并且风吹气泡在能量驱动的区域中演化。任何对UFO张开角度的依赖在第一次与阻挡云的相互作用后就消失了。因此，在kpc尺度上，UFO的反馈与相对论活动星系核喷流的反馈类似。如果云是球形分布的，而不是圆盘状分布的，负反馈明显更强。在后一种情况下，风的湍流回流驱动质量流入中心黑洞。考虑到活动星系核中经常出现不明飞行物，它们很可能在星系形成的宇宙学反馈循环中发挥重要作用。
2013-01-01 astro-ph.CO
Quantifying the coherent outflows of galaxies around voids in the SDSS DR7
我们报告的检测，具有很高的置信度，相干外流周围的空洞发现在斯隆数字巡天（SDSS DR 7）的第七次数据发布。特别是，我们开发了一个强大的<|余弦θ|>统计测试，以量化与扩展相干速度场相关的红移空间失真（RSD）的强度。我们一直发现，连接空洞中心和周围壳层中星系的矢量更可能垂直于视线，而不是平行于视线，这种效应是空洞附近存在外流的明显证据。我们发现，RSD存在的空隙半径和壳厚度的范围很广，但它们更明显，在我们的样品中的最大空隙。例如，我们发现<|余弦θ|>对于位于距离空洞边缘2 h^-1 Mpc以内的壳层中的星系，如果空洞大于15 h^-1 Mpc，则与均匀性的偏差为3.81 σ。在这项工作中提出的测量提供了有用的信息，以约束宇宙学参数，特别是欧米茄_m和西格玛_8。
2012-03-29 astro-ph.CO
Can dark energy explain the observed outflow in galaxy clusters?
最近对室女星系团和本星系团的观测表明，一些星系正在从它们的母星系团流出。这可能是暗能量（DE）在小宇宙尺度上也有显著作用的标志。通过直接N体模拟，我们进行了几次模拟，其中考虑了DE和重力的影响，旨在确定DE是否可以产生与观测相符的星系外流。比较不同的模拟，我们的结果表明，所观察到的星系外流很可能是由于本地的DE效果。
2016-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of variations in the input physics on the cosmic distribution of metals predicted by simulations
[摘要]我们研究了一系列物理过程如何影响宇宙金属分布使用一套宇宙学，流体动力学模拟。专注于z = 0和2，我们研究的金属丰度和金属质量分数的恒星以及ISM，和几个更弥漫的气相。我们改变冷却速率，恒星形成规律，结构的ISM，星系风，反馈AGN，再电离历史，恒星IMF和宇宙学。在所有的模型中，恒星和温热的IGM（WHIM）构成了主要的金属储存库，而对于z > 2，ISM也很重要。在星系风模型中，对各个阶段金属丰度的预测在两个级别的因子上变化，并且与观测结果大致一致。例外的是冷暖IGM，其金属丰度变化的数量级，如果银河风的处方是不同的，即使是一个固定的风能每单位恒星质量形成，并远远低于观测值，如果风不包括在内。在另一个极端，团内介质（ICM）的金属丰度在很大程度上对银河风的存在不敏感，这表明它的富集是由其他过程调节的。恒星（~ Z_sun）、ICM（~ 0.1 Z_sun）和WHIM（~ 0.1 Z_sun）的平均金属丰度演化缓慢，而冷晕气体和IGM的平均金属丰度从z = 5到0增加了一个数量级以上。更高速度的流出物在将金属输送到低密度时更有效，但实际上预测冷-暖IGM的金属丰度较低，因为风将气体冲击加热到高温，从而增加了WHIM中金属的比例，但不是金属丰度。除了由恒星形成反馈驱动的星系风外，金属分布对包含金属线冷却和活动星系核反馈最为敏感。
2011-03-14 astro-ph.CO
Galactic Winds in Cosmological Simulations of the Circumgalactic Medium
（摘要）我们探索新的观测约束的星系外流的亚分辨率模型，并调查其对环星系介质（CGM）的红移z = 2 - 4的影响。我们进行宇宙学流体动力学模拟，包括恒星形成，化学富集，和SNe驱动的外流的四种情况下：无风（NW），能量驱动的恒速风（CW），径向变化的风（RVWa），其中流出速度与银河系距离（r）呈正相关，RVW与晕质量（RVWb）的额外依赖。总的来说，我们发现流出物将富含金属的气体从星系中排出，显着淬灭恒星形成，并丰富CGM。在z = 2时，星系中心周围气体性质的径向分布对晕质量为（10^9 - 10^11）M_sun的风模型的选择最为敏感。我们推断RVWb模型与NW的情况类似，除了它显著地富集CGM：在r > R_200时，RVWb中的碳金属丰度（Z_C）比NW高10倍; 10^4 - 10^5 K和δ < 100的温暖气体比NW高50倍。我们还发现，CW和RVWa模型的影响是相似的，有以下差异。RVWa在z < 5时对恒星形成率造成更大的抑制，并且比CW有更高比例的低密度（δ < 10），温暖-热（10^4 - 10^6 K）气体。CW中的流出产生比RVWa更高和更早的某些IGM相的富集。通过目视检查，我们注意到RVWa模型显示了更明显的双极流出和星系盘。我们给出了[Z_C-delta]和[Z_C-r]的拟合公式，以及CIV丰度与r的函数关系。我们预测了观测诊断以区分不同的外…
2013-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
SDSS-IV MaNGA: Modelling the metallicity gradients of gas and stars - radially dependent metal outflow vs IMF
在我们以前的工作中，我们发现，只有两个方案是能够再现所观察到的综合质量金属丰度关系的气体和恒星成分的本地恒星形成星系同时。一种情况调用了一个依赖于时间的金属流出负荷因子，在早期有更强的流出。另一种情况是使用依赖于时间的IMF斜率，在早期IMF更陡。在这项工作中，我们扩展我们的研究，调查气体和恒星金属丰度的径向配置文件在本地恒星形成星系使用空间分辨光谱数据从SDSS-IV的MANGA调查。我们发现，大多数星系的气体和恒星金属丰度都呈现负梯度，而恒星金属丰度的梯度更陡。恒星的金属丰度梯度往往是质量相关的，在更大质量的星系中，梯度更陡，而气体金属丰度梯度没有明显的质量依赖性。然后，我们比较的气体和恒星金属丰度的径向分布的化学演化模型的预测的意见。我们确认，在我们以前的工作中提出的两个方案也需要解释的金属丰度梯度。基于这两个方案，我们成功地再现了气体金属丰度，恒星金属丰度，恒星质量表面密度，和恒星形成率（SFR）表面密度的径向配置文件同时。恒星金属丰度负梯度的起源是由径向依赖的金属外流或IMF斜率驱动的。相比之下，气体金属丰度的径向依赖性是较少的约束，因为模型参数的简并。
2018-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Being KLEVER at cosmic noon: ionised gas outflows are inconspicuous in low-mass star-forming galaxies but prominent in massive AGN hosts
我们调查的电离气体外流的存在下，在$1.2<z<2.6$从KLEVER（KMOS透镜发射线和VElocity审查）调查的141个主序星形成星系的样本。我们的样本涵盖了非常广泛的恒星质量，$8.1<\log(M_\star/M_{\odot})<11.3$，推动外流研究到矮制度感谢引力透镜对象。我们堆叠光学休息帧发射线（H $β$，[OIII]，H $α$和[NII]）在不同的质量箱和寻求示踪剂的气体流出，通过使用一种新的，物理动机的方法，改进了广泛使用的，简单的双高斯拟合。我们比较了观测到的发射线与旋转圆盘（圆盘+最大质量星系的凸起）模型的预期，从而将显着的偏差解释为外流的签名。我们在最大质量的$\log(M_\star/M_{\odot}) > 10.8$、活动星系核主导的星系中找到了外流的明确证据，这表明活动星系核可能是这些气体流的主要驱动力。令人惊讶的是，在$\log(M_\star/M_{\odot})\leq 9.6$观测到的谱线轮廓与旋转圆盘模型完全一致，这表明矮星系中的电离气体流出即使在宇宙恒星形成活动的高峰期也可能发挥微不足道的作用。最后，我们发现，所观察到的质量负载因子的规模与恒星质量的预期从TNG 50宇宙学模拟，但电离气体的质量只占2 $\%$的预测值。这表明，要么大部分流出的质量是在其他气相或目前的反馈模型实施宇宙学模拟需要修改。
2022-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
A path towards constraining the evolution of the interstellar medium and outflows in the Milky Way using APOGEE
本文提出结合ISM模型与恒星盘模型的新化学演化模型，利用APOGEE红团簇星数据约束银河系过去60亿年的ISM与外流性质，发现外流需适度氧增丰且ISM湍流增强。
2024-05-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling the mass-metallicity relation of star-forming galaxies from z ~ 3.5 to z ~ 0
本文基于一个完整的数值化学演化模型，研究了恒星形成星系中质量-金属丰度关系（MZR）的起源和宇宙演化。该模型被设计为同时匹配气体和恒星的局部MZRs。这是通过调用一个随时间变化的金属富集过程来实现的，该过程假设在早期银河风中具有较大金属负载因子的随时间变化的金属流出，或者在早期具有较陡斜率的随时间变化的初始质量函数（IMF）。我们将这个模型的预测与覆盖红移0<z<3.5的数据集进行了比较。数据表明，一个两阶段的演变与过渡点约z ~ 1.5。在那个时期之前，MZRgas一直在平行演化，而斜坡没有演化。在z ~ 1.5之后，MZR气体开始变平直到今天。我们发现，变量金属流出和变量IMF模型的预测与这些观察结果非常吻合。我们的模型还再现了主序星的演化，因此星系质量和恒星形成率之间的相关性。我们还比较了预测的红移演化的MZR星与文献中的数据。由于后者主要包含大质量、猝灭的早期星系的数据，因此高红移处的恒星金属丰度在数据中往往高于我们模型的预测。为了检验我们的模型，需要低质量（< 10^11太阳质量）恒星形成星系在高红移时的恒星金属丰度数据。
2018-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of cosmic rays on the interstellar medium and galactic outflows of Milky Way analogues
本研究通过宇宙学放大模拟发现，宇宙射线可显著降低银河系类似星系的恒星质量，增强多相外流，并有望通过JWST观测加以验证。
2023-07-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fast cold gas in hot AGN outflows
对明亮的高红移类星体周围空间扩展的冷气体发射的观测显示出惊人的速度宽度，超过2000 km·s^（-1），投射距离可达30 kpc。高速宽度已被解释为强大的活动星系核驱动的外流的签名。简单地说，这些发现似乎与流体动力学模型相矛盾，在流体动力学模型中，活动星系核驱动的外流是能量驱动的，因此非常热，典型温度T = 10^6-7 K。使用移动网格代码Arepo，我们执行“放大”宇宙学模拟的z = 6类星体及其环境，以下黑洞的增长和反馈，通过能量驱动的外流。在模拟中，类星体的宿主星系被一个由超新星驱动的星系外流而预先富集了金属的环星系团介质所包围。因此，部分活动星系核驱动的热外流气体可以辐射冷却，导致大量（> 10^9 M_sun）的冷气体与热双极外流一起运动。这导致在空间上扩展的冷气体的速度宽度类似于观察到的。然而，我们警告说，气体流入，类星体宿主星系深势阱中的随机运动和超新星驱动风的冷却对模拟中冷气体的大速度宽度有很大贡献，使观测数据的解释复杂化。
2015-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
L-GALAXIES 2020: The evolution of radial metallicity profiles and global metallicities in disc galaxies
我们提出了一个修改后的版本的L-GALAXIES 2020星系演化的半解析模型，其中包括显着增加的直接金属富集的环星系介质（CGM）的超新星（SNe）。与其他一些星系演化模型相比，这些更富含金属的流出物不需要增加质量加载因子。这个修改后的L-GALAXIES 2020模型能够同时重现MaNGA和MUSE在附近盘星系中观测到的气相金属丰度$(Z_{\rm g})$和恒星金属丰度$(Z_{*})$径向分布，以及在$z=0$观测到的气体和恒星的质量-金属丰度关系及其向$z\sim{}2-3$的演化。对于SNe-II，优选$\sim{}90\%$的直接CGM富集级分。我们发现，大规模的盘星系有稍微平坦的$Z_{\rm g}$配置文件比他们的低质量的对应物在L-GALAXIES 2020，由于更有效地丰富他们的外围通过由内而外的增长和富含金属的吸积。恒星质量和$Z_{\rm g}$剖面斜率之间的这种微弱的正相关性也可以在我们的571个恒星形成盘星系的MANGA-DR 15样本中看到。尽管在${\rm log}(M_{*}/{\rm M}_{\odot})\sim{}10.0$以下，该观察结果强烈依赖于所选择的金属丰度诊断和形态选择。此外，反映最近理论和观测估计的$25{\rm M}_{\odot}$的最大SN-II祖先质量降低，也可以提供与L-GALAXIES 2020中$z=0$观测到的金…
2021-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Feedback from Active Galactic Nuclei: Energy- versus momentum-driving
我们采用流体动力学模拟使用移动网格代码AREPO调查的作用，从活动星系核（AGN）的能量和动量输入驱动大规模的星系外流。我们首先再现的能量和动量驱动的外流壳层的解析解在流体静力平衡和无辐射冷却的气体模拟的球形孤立的暗物质潜力。我们确认，对于这个简化的设置，星系外流驱动的动量输入率的顺序L_Edd/c可以建立一个M_BH -西格玛关系的斜率和归一化类似的观察。我们表明，动量输入的速率L_Edd/c，但是不足以驱动有效的外流，一旦冷却和气体流入的宇宙学模拟预测在解决尺度考虑在内。我们认为，所观察到的大规模活动星系核驱动的外流，而不是可能是能量驱动的，并表明，这种外流可以达到超过10 L_Edd/c的星系最里面的10千秒差距内的动量通量。流出是高度各向异性的，流出率和速度结构被发现是不充分的球形流出模型描述。我们验证了热能量驱动的流出气体预计会受到金属线冷却的强烈影响，导致大量（>10^9 Msun）的夹带冷气体。
2015-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas outflows from the z= 7.54 quasar : predictions from the BlueTides Simulation
许多理论模型预测，类星体驱动的外流解释了观测到的大质量星系中恒星形成的淬灭。有越来越多的观测证据表明，类星体在z>6时发射了大量的外流，而外流与宿主星系相互作用的细节仍然模糊不清。本文研究了迄今为止进行的体积最大的宇宙学流体动力学模拟BlueTides模拟中最高红移类星体周围的反馈。我们提出的预测周围的最明亮的$z = 7.54$类星体的主机最大质量的黑洞在模拟量，已增长到黑洞质量$6.7\times 10^{8}{\rm M}_\odot$符合目前的高Z类星体的记录保持者的气体流出。介绍了一种识别和追踪晕中气体流出的方法。我们发现流出气体的总质量约为$3.6\times 10^{9}{\rm M}_\odot$，占晕内气体总量的6%.流出的气体包含一个冷的、致密的分子成分，质量约为$2.6\times 10^{8}{\rm M}_\odot$，它来自晕的内部区域，距离中心黑洞只有几千秒差距。流出气体的速度达到数千km/s，其中分子组分的质量平均向外径向速度为$1300$ km/s，与观测结果一致。平均流出速率约为$200-300 {\rm M}_\odot/yr$，流出气体主要处于比宿主晕气体的平均值更热（$T \sim 10^7$ K）和更低密度的状态。
2018-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Missing Halo Baryons and Galactic Outflows
我们提出的预测星系晕重子分数的宇宙流体动力学模拟与约束模型的星系外流。如果没有外流，晕包含的重子的宇宙分数大致上是，在高质量时由于热气的压力支持而稍微降低。恒星形成效率很高，并且在低质量时单调增加，与数据不符。随着外流，重子部分在晕中越来越被抑制到较低的质量。一个银河系大小的晕在z=0时，拥有大约60%的重子宇宙分数，所以“失踪”的晕重子大部分已经被疏散，而不是以某种隐藏的形式存在。大晕（>10^13 Mo）包含85%的重子，这解释了星系团中出现的轻微重子缺失问题。通过比较在z=3和z=0的结果，我们发现，大部分的重子去除发生在早期时代在较大的晕，而较小的晕失去重子最近。恒星形成效率在~10^13 Mo的晕中最大，在质量较低时显著下降，这有助于调和观测到的恒星和晕质量函数的亚L * 斜率。这些趋势主要是由差异风循环驱动的，即风物质返回低质量星系比返回高质量星系需要更长的时间。晕的热气含量大多不受外流的影响，这表明外流倾向于吹出空穴并逃逸，而不是将其能量沉积到晕气体中。
2009-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational torque-driven black hole growth and feedback in cosmological simulations
利用自洽的黑洞生长和反馈模型研究了宇宙学模拟中的黑洞-宿主星系标度关系。次网格吸积模型捕获的关键缩放控制角动量运输从银河系尺度下到秒差距尺度，而我们的动力学反馈实现，使注入的流出物与所观察到的核流出物相匹配的属性。我们发现，“类星体模式”的反馈可以有很大的影响星系际介质的热性质和星系和大规模黑洞的增长动力学反馈效率低至0.1%，相对于热光度。尽管如此，我们的模拟表明，黑洞主机的标度关系是只有微弱的依赖于黑洞反馈对星系尺度的影响，由于反馈抑制星系和大质量黑洞的增长相似的金额。与此相反，相对于宿主星系恒星形成速率，引力矩供给中心黑洞的速率决定了黑洞-宿主相关性的斜率和归一化。我们的研究结果表明，一个共同的气体供应调节的引力矩是观察到的黑洞和星系的共同演化的主要驱动力。
2016-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Galactic outflow and diffuse gas properties at z>=1 using different baryonic feedback models
在宇宙学流体动力学模拟中，我们测量并量化了$z \geq 1$星系外流和扩散气体的性质。我们的新的亚分辨率模型，MUPPI，实现超新星反馈使用完全本地气体的属性，其中风速和质量负载不作为输入。通过分析恒星质量大于$10^{9} M_{\odot}$的中心星系，我们发现$z = 2$有以下趋势。流出速度和质量流出率（$\dot{M}_{\rm out}$）与星系质量和恒星形成率（SFR）呈正相关。然而，大多数关系呈现出较大的分散性。流出物质量负荷系数（$η$）介于$0.2 - 10$之间。比较有效模型产生恒定的流出速度，$η$与晕质量呈负相关。星系的流出检测的数量分数减少在较低的红移，但仍然超过$z = 1 - 5$的$80 \%$。$z \sim 2 - 4$的高SF活动驱动强流出，导致速度和$\dot{M}_{\rm out}$与SFR的正相关和陡峭相关。在$z = 1$处，流出速度与SFR的相关性变平缓，而在大质量星系中，$η$与晕质量呈负相关。我们的研究表明，无论是MUPPI和有效的模型产生显着的外流在维里半径的$\sim 1 / 10$，在同一时间表明，所产生的外流的属性可以是不同的输入速度和质量负载的有效模型。我们的MUPPI模型，使用本地属性的气体在次分辨率的配方，是能够开发银河系外流，其属性与全球星系的属性，并与观测一致。
2014-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
