A Supernova-driven, Magnetically-collimated Outflow as the Origin of the Galactic Center Radio Bubbles
最近在银河系中心几百秒差距内发现的一对非热射电泡与被称为X射线烟囱的细长热X射线特征有着密切的空间联系。虽然它们的形态、位置和方向生动地指向银河系中心的外流，但造成外流的物理过程仍有待了解。我们使用三维磁流体动力学模拟来测试的假设，无线电气泡/X射线烟囱是一个充满活力的外流驱动的核恒星盘，其中许多大质量的恒星是已知的存在多个核心坍缩超新星的表现。我们的模拟运行的两个主要参数，超新星出生率和强度的全球磁场垂直定向相对于磁盘的不同组合。模拟结果表明，由于磁压力的准直作用，热气流可以自然形成并获得垂直细长的形状。特别是，当初始磁场强度为80 $μ$ G，超新星爆发率为1 $kyr^{-1}$时，模拟能很好地再现330 kyr演化时间后观测到的气泡形态、内能和X射线光度。另一方面，200 $μ$ G的磁场强度引起与观察到的气泡不一致的过度伸长的流出。模拟还显示，在气泡内部，单个超新星的冲击波之间的相互碰撞产生了局部放大的磁场的密集细丝。这种丝状体可能是银河系中心已知的同步辐射射电丝状体的一小部分。
2021-04-21 astro-ph.GA
Quantifying Supernovae-Driven Multiphase Galactic Outflows
星系外流在恒星形成的盘状星系中随处可见，并且对星系形成至关重要。超新星（SNe）在推动外流方面发挥着关键作用，但对于它们可以从磁盘中发射出多少能量，质量和金属没有达成共识。我们进行3D，高分辨率的流体动力学模拟研究SNe驱动的分层介质流出。假设SN速率与气体表面密度$Σ_{\rm{gas}}$的比例在Kennicutt-Schmidt（KS）关系，我们发现的质量负载因子，$η_m$，定义为质量流出通量除以恒星形成表面密度，随着增加$Σ_{\rm{gas}}$为$η_m \propto Σ^{-0.61}_{\rm{gas}}$。当$η_m \gtrsim$ 1时，大约$Σ_{\rm{gas}}$ $\lesssim$ 50 $M_\odot/\rm{pc}^2$标记。SNe产生的大约10- 50%的能量和40- 80%的金属最终进入流出物。稀薄的热相（$T>3\times 10^5$ K）在中平面处填充60- 80%的体积，携带流出物中的大部分能量和金属。我们讨论了各种物理过程，包括SNe的垂直分布，光电加热，外部引力场和SN率，如何影响加载效率。气体和SNe的相对刻度高度是决定装载效率的一个非常重要的因素。
2017-05-09 astro-ph.GA
Tracing Pop III supernovae with extreme energies through the Sculptor dwarf spheroidal galaxy
基于VLT/UVES光谱研究玉夫座矮椭球星系极贫金属星，发现CEMP-no与C-normal双星群证据，揭示极低能与极高能超新星共同主导早期化学增丰。
2023-05-04 astro-ph.GA
VLT/FLAMES high-resolution chemical abundances in Sculptor: a textbook dwarf spheroidal galaxy
我们提出了详细的化学丰度的99红巨星分支恒星中心的玉夫座矮球状星系，从高分辨率VLT/火焰光谱。这包括丰富的锂（在99颗恒星中检测到1颗），钠，$α$ -元素（O，Mg，Si，Ca Ti），铁峰元素（Sc，Cr，Fe，Co，Ni，Zn），r-和s-过程元素（Ba，La，Nd，Eu）。该样本覆盖-2.3< [Fe/H]<-0.9，除了非常低的金属丰度尾之外，填充了星系的整个金属丰度分布。在我们的样品中，[ $α$ /Fe]有一个明显的下降，从低[Fe/H]时的星系晕平台值，然后在一个“膝盖”之后，在高[Fe/H]时下降到太阳下[ $α$ /Fe]。这与核心坍缩超新星在早期占主导地位的产物是一致的，其次是早在12 Gyrs前爆发的Ia型超新星。低质量渐近巨星分支星的产物，如s-过程所追踪的，也参与了玉夫座的化学演化，其时间尺度与Ia型超新星相当。r-过程是一致的，没有时间延迟相对于核心崩溃SN在后期阶段的化学演化在雕塑。我们推导出经验的限制超新星II型和Ia型的相对重要性的核合成的个别铁峰和$α$ -元素。Ia型超新星最重要的贡献是铁峰元素：Fe，Cr和Mn;但也有一个适度的，但不可忽略的贡献，这两个较重的$α$ -元素：S，Ca和Ti，以及一些铁峰元素：Sc和Co。在玉夫座观测到的化学丰度显示，没有证据表明一个显着不同的初始质量函数相比，银河系。
2019-04-17 astro-ph.GA
Three-dimensional hydrodynamical simulations of the supernovae-driven gas loss in the dwarf spheroidal galaxy Ursa Minor
与矮球状星系中的常见情况一样，今天本星系群小熊座星系的气体含量已经耗尽。这个星系是如何失去气体的仍然是一个有争议的问题。为了研究小熊座气体损失的历史，我们对这个天体进行了第一次三维流体动力学模拟，假设气体损失是由II型超新星（SNe II）驱动的星系风驱动的。在我们的模拟中使用的初始气体设置和超新星（SN）率主要是由推断的恒星形成历史和观测到的速度色散的小熊座约束。经过3 Gyr的演化，我们发现当SN速率增加时，气体去除效率更高，并且当初始平均气体密度降低时。导出的质量损失率在中心区域（<300 pc）系统性地更高，尽管这种关系在时间和银河系半径方面并不是严格的线性关系。由瑞利-泰勒不稳定性引起的粘性结构和由SNe驱动的声波引起的同心壳可以解释从模拟中推断的质量损失。我们的研究结果表明，SNe II能够将大部分气体从中心区域向外转移到星系晕。然而，必须考虑其他物理机制，以便完全去除较大半径处的气体。
2015-04-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Supernova-Driven Outflows in NGC 7552: A Comparison of H-alpha and UV Tracers
利用哈勃太空望远镜宇宙起源摄谱仪测量的地面光学星云发射谱线和远紫外吸收谱线，研究了棒旋星系NGC 7552的超新星驱动的星系风.我们探测到宽（~300 km/s）蓝移（~ 40 km/s）的光学发射线与星系的kpc级恒星形成环有关。宽线运动学和诊断线的比率表明，H-α发射来自云的高密度气体夹带在湍流流出。我们将H-α发射线轮廓与沿重合视线测量的紫外吸收线轮廓进行比较，发现存在显着差异。氢-α发射气体的最大蓝移为~290 km/s，而紫外线轮廓延伸到蓝移1000 km/s以上。从UV估计的质量流出率大约是从H-α估计的9倍。我们认为，H-α发射跟踪集群规模外流的密集，低速气体在大尺度风的基础。因此，我们认为，紫外吸收线测量是更可靠的示踪剂的温暖的气体在星爆驱动的外流。
2015-07-01 astro-ph.GA
Subclasses of Type Ia Supernovae as the origin of [α/Fe] ratios in dwarf spheroidal galaxies
最近对Ia型超新星（SNe Ia）的广泛观测揭示了包括SNe Iax在内的多种多样的Ia型超新星的存在。我们介绍了单简并情形下的两种可能的通道：1）亚Ch质量的CO白矮星（WD）中的双爆轰，其中即使在低金属丰度下，He新星之后也会发展出薄的He包层，吸积速率相对较低; 2）Ch质量的可能混合的C+O+Ne WD中的碳爆燃，其中WD风在[Fe/H] ~ -2.5处以高吸积速率发生。超新星Ia的这些子类比“正常”超新星Ia更罕见，并且不影响太阳附近的化学演化，但在随机恒星形成的贫金属系统中可能非常重要。在本星系群的矮球状星系中，由于恒星形成历史的不同，[α/Fe]比在[Fe/H]-2 ~-1.5之间会发生变化。SNe Iax给出了高[Mn/Fe]，而亚Ch质量SNe Ia给出了低[Mn/Fe]，因此现有的观测结果支持包括两者混合的模型。
2015-03-31 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The combined effect of AGN and supernovae feedback in launching massive molecular outflows in high-redshift galaxies
我们最近改进了我们的活动星系核（AGN）模型，将超大质量黑洞（SMBH）附加到大质量核星团（NSC）上。在这里，我们研究了这种新模型在大规模的，富含气体的星系与几个不同的反馈配方与流体动力学代码RAMSES模拟的影响。这些模拟与没有任何反馈的参考模拟进行了比较，在参考模拟中，冷却晕气体在恒星形成的爆发中迅速消耗。在强烈的超新星反馈存在下，我们观察到星系喷泉的形成，它在较长的时间内调节恒星的形成，但不会停止它。如果只考虑AGN反馈，一旦SMBH达到临界质量，就会发射出强烈的热气体流出，阻止冷却的晕气体到达盘，从而有效地停止恒星的形成，导致所谓的“淬火”。如果这两种反馈机制同时起作用，我们观察到一种非线性耦合，在这个意义上说，在超新星驱动的星系喷泉中的致密气体是由活动星系核驱动的热外流推动的，其半径比没有活动星系核的大得多。我们认为，这些特殊的外流能够解开致密气体从星系晕，感谢SN和AGN反馈的综合作用。我们推测，这种机制发生在SMBH的快速增长阶段结束时，是在许多大质量高红移星系中观察到的致密分子外流的起源。
2018-01-24 astro-ph.GA
Efficient early stellar feedback can suppress galactic outflows by reducing supernova clustering
我们提出了一套新的恒星反馈模型，实现了移动网格代码Arepo，设计用于星系形成模拟与近秒差距（或更好）的分辨率。这些措施包括明确采样的恒星从国际货币基金组织，允许反馈被链接到个人的大质量恒星，改进的方法H II地区的建模，光电加热从空间变化的FUV场和超新星反馈。为了研究不同反馈通道的非线性耦合，我们对32个孤立的$M_\mathrm{vir} = 10^{10}\,\mathrm{M_\odot}$星系进行了模拟，重子质量分辨率为$20\,\mathrm{M_\odot}$。我们发现，光电离和超新星反馈都能够独立地调节恒星形成到同一水平，而光电加热是低效的。光致电离产生的恒星形成历史比超新星要平滑得多。当所有的反馈通道相结合，恒星形成率的额外抑制是轻微的。然而，相对于只模拟超新星，外流率大大降低。我们表明，这是直接造成的抑制超新星集群的光电离反馈，破坏恒星形成云之前的第一个超新星。我们表明，我们的结果是强大的变化，我们的恒星形成处方，反馈模型和气体部分的磁盘。我们的研究结果还意味着，恒星形成的突发性和流出的质量负载可能会被高估，如果采用的恒星粒子质量是相当大的比单个恒星的质量，因为这规定了一个最小的集群大小。
2021-08-20 astro-ph.GA
Chemical Signatures of the First Supernovae in the Sculptor Dwarf Spheroidal Galaxy
我们提出了一个均匀的化学丰度分析的五个最贫金属星的玉夫座矮球状星系。我们分析新的和档案高分辨率光谱从麦哲伦/MIKE和VLT/UVES和确定恒星参数和丰度在一个一致的方式为每颗恒星。我们样本中的两颗恒星，[Fe/H] = -3.5和[Fe/H] =-3.8，是我们对玉夫座进行Ca K巡天的新发现，而其他三颗恒星在文献中是已知的。我们确认Scl 07-50是在外部星系中发现的金属丰度最低的恒星，[Fe/H] =-4.1。两颗最贫金属的恒星都有非常不寻常的丰度模式，α元素明显不足，而其他三颗恒星类似于典型的极度贫金属的银河系晕星。结果表明，在相同的金属丰度范围内，玉夫座星中几种元素的星-星散射比晕星大。这种分散和最低金属丰度恒星的罕见丰度模式表明，最古老的幸存的玉夫座恒星被少量早期超新星富集，可能是来自星系形成的第一代恒星的高质量祖先。
2014-12-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical evolution of Local Group dwarf galaxies in a cosmological context -- I. A new modelling approach and its application to the Sculptor dwarf spheroidal galaxy
我们提出了一种新的化学演化建模方法，专门设计用于研究矮星系的化学性质在一个完整的宇宙学框架。特别是，我们专注于玉夫座矮球状星系作为我们的模型的测试床。我们从卫星星系目录中选择了四个候选的雕塑家星系，通过实施版本的慕尼黑半解析模型的星系形成的水平2宝瓶座暗物质模拟。我们明确地遵循几种化学元素的演化，无论是在恒星形成的冷气体中，还是在晕中的热介质中。我们考虑到详细的不同初始质量的恒星的寿命，Ia型超新星爆炸的延迟时间的分布和恒星的初始金属丰度的恒星产量的依赖性。我们允许大部分金属沉积到热相中，要么直接作为恒星死亡，要么通过超新星爆炸提供动力的再加热气流。为了重现观测到的金属丰度分布函数和观测到的玉夫座长寿恒星的丰度比，大部分再加热的金属必须永远不会重新进入活跃的恒星形成区域。我们的分析进一步限制了半解析模型，并在大的，可能的金属富集的Sculptor矮球状星系的情况。
2013-06-07 astro-ph.GA
Launching of hot gas outflow by disc-wide supernova explosions
星系气体外流是由恒星反馈驱动的，其中超新星爆炸占主导地位。SNe沉积的能量是否会引发大规模外流或小规模的气体循环-在圆盘和中间晕之间，取决于SN速率及其在空间和时间中的分布。本文研究了星系恒星形成速率在{ $\simeq 6\times 10^{-4}$ ~ $\simeq 6\times 10^{-2}~M_\odot$ ~yr $^{-1}$ ~kpc $^{-2}$范围内的盘状非团簇SNe的气体循环，对应于星系中观测到的中高恒星形成速率。结果表明，这种盘状超新星爆发区在几个气体尺度高度内可以形成热（$T\sim 10^4$ K）和冷（$T<10^3$ K）相的环流，在较高的（$z>1$ kpc）高度上可以形成热{（$T>10^5$ K）}气体的抬升.我们发现，盘状超新星爆发的热气体外流的阈值能量输入率估计为$\sim 4\times 10^{-4}$ ~erg~s $^{-1}$ ~cm $^{-2}$量级。我们讨论了这种现象在光学和X射线波段的观测表现。特别是，我们发现，面对的星系SF（$Σ_{_{\rm SF}}>0.02~M_\odot$ ~yr $^{-1}$ ~kpc $^{-2}$），典型的温暖的气体离子的线轮廓显示出双峰形状，对应的面外流出。在X射线波段，具有高SF率的星系（$Σ_{_{\rm SF}}>0.006~M_\odot$ ~yr $^{-1}$ ~k…
2019-01-03 astro-ph.GA
A New Chemical Evolution Model for Dwarf Spheroidal Galaxies based on Observed Long Star Formation Histories
提出了一个新的本宇宙矮球状星系化学演化模型。我们的主要目的是同时解释它们观测到的恒星形成历史和金属丰度分布函数。将我们的新模型应用于四个局部dSphs，即天炉座，雕塑家，狮子座II和六分仪，我们发现我们的新模型再现了所观察到的dSphs的化学性质一致。我们的研究结果表明，dSphs的演化与低恒星形成效率和大的气体流出效率相比，银河系，如以前的作品所建议的。将观测到的dSphs的[alpha/Fe]-[Fe/H]关系与模型预测进行比较，我们发现我们的模型有利于Ia型超新星的更长的开始时间（即，0.5 Gyr）比以前的研究（即，0.1 Gyr）。我们详细讨论了这种差异的起源。
2014-12-05 astro-ph.GA
The SILCC project: III. Regulation of star formation and outflows by stellar winds and supernovae
利用三维流体动力学模拟软件FLASH研究了恒星风和超新星对多相星际介质的影响。选定的银盘区域大小为（500 pc）$^2$ x $\pm$ 5 kpc，气体表面密度为10 M $_{\odot}$ /pc $^2$。这些模拟包括外部恒星势和气体自引力、辐射冷却和扩散加热、代表星团的下沉粒子、来自这些星团的恒星风（这些恒星风通过跟踪它们的演化轨迹结合了来自单个大质量恒星的恒星风）以及随后的超新星爆炸。粉尘和气体（自）屏蔽后，计算化学网络的气体的化学状态。我们发现恒星风可以调节恒星（星团）的形成。由于风在星系团形成后不久就抑制了新鲜气体的吸积，因此它们导致了平均质量较低的星系团（10 $^2$ - 10 $^{4.3}$ M $_{\odot}$）和形成时间较短的星系团（10 $^{-3}$ - 10 Myr）。特别是，我们发现一个反相关的集群质量和吸积时间尺度。在没有风的情况下，星团很容易成长到更大的质量，直到第一颗超新星爆炸。总的来说，质量最大的恒星提供了最多的风能输入，而开始演化为B型恒星的物体则贡献了大部分超新星能量输入。如果盘中平面附近超过50%的体积可以被加热到T > 3 × 10 $^5$ K，则可以通过热气体压力从盘中产生显著的流出（质量负载$\gtrsim$ 1，1 kpc）。单靠恒星风无法形成一个热的体积填充阶段。与观测到的恒星形成率最一致的模型驱动没有流出或弱流出…
2016-06-16 astro-ph.GA
New Type Ia supernova Yields and the Manganese and Nickel Problems in the Milky Way and Dwarf Spheroidal Galaxies
在我们的追求，以确定Ia型超新星（SNe Ia）的祖先，我们首先更新的核合成收益率为近Ch和次Ch质量白矮星（WD），为广泛的金属丰度，与我们的二维流体动力学代码和最新的核反应率。然后，我们包括在我们的银河系化学演化代码的收益率预测元素丰度在太阳附近的演化和矮球状（dSPH）星系：天炉座，玉夫座，六分仪，船底座。在太阳附近恒星的观测中，Mn与$α$元素表现出相反的趋势，表现出向更高金属丰度方向的增加，这一点在Ch质量WDs的爆燃-爆轰跃迁中得到了很好的再现，但在亚Ch质量WDs的双爆轰中却没有得到很好的再现。Ch-质量超新星Ia的问题是在高金属丰度时Ni的过量产生。然而，我们发现，镍产量的CH质量超新星Ia与太阳尺度的初始组成比以前的作品，这使得预测的Ni丰度内的观测分散低得多。从太阳附近元素丰度的演化趋势来看，亚Ch质量的Ia超新星对化学富集的贡献可达25%.然而，在dSph星系中，可能需要比太阳附近更大的来自亚Ch质量SNe Ia的富集，这导致在较低的金属丰度下[（Mg，Cr，Mn，Ni）/Fe]减少。在玉夫座和船底座观测到的高[Mn/Fe]比也可能需要来自纯爆燃的额外富集，可能是Iax型超新星。未来对dSph星的观测将对Ia型超新星的祖先系统和爆炸机制提供更严格的限制。
2020-04-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Witnessing the Earliest Phases of Galactic Wind Formation in Superluminous Supernova Hosts: Implications for Star-formation-driven Outflows in Low- and High-redshift Galaxies
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究通过VLT/X-shooter光谱分析六个I型超亮超新星宿主，发现低金属licity的恒星形成速率和低离子化喷流，推断恒星风驱动早期喷流，为高红移星系反馈机制提供新约束。
2026-10-14 astro-ph.GA
QUOKKA-based understanding of outflows (QED) -- III. Outflow loading and phase structure as a function of galactic environment
本研究通过3D高分辨率流体动力学模拟，量化了超新星驱动外流的性质如何随星系盘区域的气体表面密度、金属丰度和超新星标高变化，发现星系风可分为三大类，且其类型主要由超新星与气体标高的比率决定，对星系化学演化有重要启示。
2025-02-02 astro-ph.GA
The SILCC (SImulating the LifeCycle of molecular Clouds) project - II. Dynamical evolution of the supernova-driven ISM and the launching of outflows
SILCC项目（模拟分子云的生命周期）旨在对小尺度上的星际介质及其与星系演化的联系有更加自洽的理解。我们提出了三维（磁）流体动力学模拟的ISM在一个垂直分层的盒子，包括自引力，由于银河系盘的恒星组件的外部潜力，和恒星反馈的形式的星际辐射场和超新星（SNe）。气体的冷却基于化学网络，该化学网络遵循H+、H、H2、C+和CO的丰度，并始终考虑屏蔽。我们通过比较不同的SN速率、聚类和不同的定位来改变SN反馈，特别是在密度峰值和随机位置处的SN反馈，这对动力学具有重大影响。仅对于随机SN位置，在足够低密度的环境中注入能量以减少能量损失并增强SNe与气体的有效动力学耦合。这导致更真实的速度弥散（σ_HI ~ 0.8σ_（300- 8000 K）~ 10- 20 km/s，σ_Hα~ 0.6σ_（8000- 3e 5 K）~ 20- 30 km/s），以及即使在太阳邻域条件下质量负荷因子也高达10的强外流。与单个SNe相比，集群SNe会助长资金外流，但不会影响净流出率。流出物不含任何分子气体，主要由原子氢组成。流出的物质大部分是致密的（ρ~ 1 e-25- 1 e-24 g/cc）和缓慢的（v ~ 20- 40 km/s），但有一个高达v ~ 500 km/s的高速尾部，ρ~ 1 e-28- 1 e-27 g/cc。
2015-12-11 astro-ph.GA
The star formation history of the Sextans dwarf spheroidal galaxy: a true fossil of the pre-reionization era
我们提出的恒星形成历史（SFH）的六分仪矮球状星系的基础上深档案$B$，$I$光度与Suprime-Cam在斯巴鲁望远镜专注于我们的分析的内部区域的星系，完全位于核心半径。在我们的SFH的错误，我们没有检测到任何金属丰度梯度沿所考虑的径向距离间隔。作为这项工作的主要结果，我们可以说，六分仪矮椭球停止形成小于$\sim1.3$陀螺大爆炸后，在相应的再电离时代结束的恒星。我们已经能够将恒星形成的主爆发的持续时间限制在$\sim0.6$ Gyr。从超新星（SNe）在恒星形成的短暂插曲中释放的机械光度的计算，有强烈的迹象表明SNe可能在六分仪的命运中发挥了重要作用，通过几乎完全去除气体成分，从而阻止了长时间的恒星形成。
2018-01-24 astro-ph.GA
Evidence of enrichment by individual supernova from elemental abundance ratios in the very metal-poor dSph galaxy Bootes I
目的：我们建立了平均金属丰度从高分辨率光谱最近发现的矮球状星系牧夫座我和测试是否是一个共同的特点，超微弱的矮球状星系显示出不均匀的化学演化的迹象（例如，在武仙座矮球状星系）。研究方法：我们分析高分辨率，中等信号噪声光谱的7红巨星在牧夫座I dSph星系使用标准的丰度分析技术。特别是，我们假设当地的热力学平衡，并采用球形模型的大气和代码，考虑到恒星的球形度时，计算元素丰度。结果：我们确认先前确定的平均金属丰度的牧夫座I矮球状星系是-2.3德克斯。虽然有五颗恒星聚集在这个金属丰度周围，但其中一颗金属丰度明显更低，为-2.9 dex，另一颗金属丰度更高，为-1.9 dex。此外，我们发现其中一颗恒星Boo-127显示出极高的[Mg/Ca]比，表明dSph星系内的随机富集过程。类似的结果以前只在武仙座和天龙座dSph星系中发现过，到目前为止，似乎是这种类型星系所独有的。
2009-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulating winds in the Galactic centre: I. Supernova-driven multiphase outflows and HI cloud acceleration
University of Florence（佛罗伦萨大学）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所 - 阿切特里天文台）；Institute of Astronomy, Nicolaus Copernicus University（尼古拉·哥白尼大学天文学研究所）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Nicolaus Copernicus Astronomical Centre（尼古拉·哥白尼天文学中心）
利用PIERNIK代码模拟银河系核区超新星反馈驱动的气体外流，发现恒星反馈可产生热风和冷HI云，其性质与观测一致，表明恒星反馈能解释银河系中心外流中的冷云种群。
2026-06-16 astro-ph.GA
Most of the cool CGM of star-forming galaxies is not produced by supernova feedback
大量的气体驻留在星系晕，所谓的环星系介质（CGM）的特性，是至关重要的理解宇宙时间的星系演化。在这里，我们专注于冷却（$T\sim10^4$ K）阶段的这种介质周围的恒星形成星系在本地宇宙中，其属性和动力学知之甚少。我们开发了半解析参数模型来描述冷CGM作为从中央星系流出的气体云，由于超新星爆炸的光盘（星系风）。星云的运动是由星系的引力和与高温（$T\sim10^6$ K）日冕气体的相互作用驱动的。通过一个babetical分析，我们比较了我们的模型的预测与COS-Halos和COS-GASS调查的数据，它提供了准确的运动学信息的冷CGM周围的40多个低红移恒星形成的星系，探测距离到星系维里半径。我们的研究结果清楚地表明，超新星驱动的外流模型是不适合描述冷环星系气体的动力学。事实上，为了重现这些数据，我们需要极端的场景，初始流出速度和质量加载因子将导致超新星与气体之间的非物理高能量耦合，并且超新星效率大大超过1。这强烈地表明，由于流出不能再现大部分的冷气体吸收，后者可能是宇宙流入的结果，在外部星系晕，类似于我们以前发现的早期类型的星系。
2020-12-01 astro-ph.GA
Galaxy Outflows Without Supernovae
高表面密度，快速恒星形成的星系被观察到具有$\approx 50-100\,{\rm km\,s^{-1}}$视线速度色散，这比超新星单独驱动的预期要高得多，但可能是由大尺度引力不稳定性引起的。使用三维模拟的局部区域的星际介质，我们探讨的影响，高速分散体所产生的这些磁盘的不稳定性。参数化磁盘的表面密度和周转频率，我们进行了一系列的模拟，探测范围广泛的条件。湍流纯粹是水平驱动的，而且是大尺度的，忽略了超新星的任何能量输入。我们发现，这样的运动导致强烈的全球性外流的高度紧凑的磁盘是常见的高红移，但弱或可忽略不计的质量损失，在更弥漫的磁盘是今天流行的。如果一维水平速度色散超过$\approx 35\,{\rm km\,s^{-1}},$，就会产生大量的外流，就像在恒星形成率密度高于$\approx 0.1\,{\rm M}_\odot\,{\rm yr}^{-1}\,{\rm kpc}^{-2}.$的致密盘中发生的那样。这些外流是由热失控触发的，热材料的冷却效率低下，加上湍流驱动的连续加热。因此，即使在没有恒星反馈的情况下，由于湍流加热不稳定性，流出产生的恒星形成率密度的临界值也会出现。这表明，在强自引力盘中，流出可能会被超新星的能量输入增强，但不一定是由超新星的能量输入引起的。
2016-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining neutrino-DM interactions with Milky Way dwarf spheroidals and supernova neutrinos
本文利用银河系矮球状星系暗物质密度分布，通过超新星中微子散射导致的能量注入效应，给出了中微子-暗物质散射截面的新上限，并指出该约束强于以往结果。
2024-07-08 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
SILCC VI -- Multi-phase ISM structure, stellar clustering, and outflows with supernovae, stellar winds, ionising radiation and cosmic rays
我们提出了模拟的多相星际介质（ISM）在太阳附近的条件下，包括热和非热ISM过程，团簇形成，并从大质量恒星的反馈：恒星风，氢电离辐射计算与新的TreeRay辐射转移方法，超新星（SN），和注入的宇宙射线（CR）。N体动力学计算与四阶Hermite积分。我们系统地研究了恒星反馈对磁场、CR平流和扩散以及非平衡化学演化的自引力ISM的影响。SN-唯一的反馈结果在非常高的星团质量，双峰分布的环境SN密度，和低体积填充因子（VFF）的温暖的气体，通常与当地条件不一致的强烈集群的恒星形成。早期的辐射反馈阻止了最初的星暴，减少了星团质量和外流率。此外，恒星形成率表面密度的$Σ_{\dot{M}_\star} = 1.4-5.9 \times 10^{-3}$ $\mathrm{M}_\odot\,\mathrm{yr}^{-1}\,\mathrm{kpc}^{-2}$，VFF $_\mathrm{warm} = 60-80$百分比以及热，动力学，磁，宇宙射线能量密度的模型，包括所有的反馈机制，符合观测的限制。在短，1亿年，这里研究的时间尺度，CR只有适度的影响，恒星的形成和多相气体结构，并导致较冷的流出，如果存在。我们的模型表明，在低气体表面密度SN-唯一的反馈只捕捉到一些特点的恒星形成ISM和流出/流入有关调节恒星的形成。相反，恒星的形成在星团尺度上受到来自星团中大质量恒星的辐射和风的调节，…
2021-03-29 astro-ph.GA
White Dwarfs in Dwarf Spheroidal Galaxies: A New Class of Compact-Dark-Matter Detectors
最近的调查发现了一群微弱的超新星，被称为富钙间隙瞬变，推测起源于白矮星的爆炸点火。除了其独特的光谱和光度外，这些超新星还具有不寻常的空间分布，并且主要发现于距离其假定的宿主星系很远的地方。我们发现，富钙间隙瞬变的位置很好地匹配周围的大星系的矮球状星系的分布，按照暗物质的相互作用诱导低质量的白矮星之间的热核爆炸，否则可能难以点燃与标准的恒星或二进制演化机制的情况。解释观测到的事件率的一个合理的候选者是质量超过$10^{21}$克的原始黑洞。
2022-10-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Simple Yet Powerful: Hot Galactic Outflows Driven by Supernovae
超新星（SNe）驱动多相的星系外流，影响星系的形成;然而，宇宙学模拟大多使用\textit{ad hoc}反馈模型的外流，使流出相关的预测从第一原理的问题。最近的小盒子模拟解决个别SNe残留在星际介质（ISM），自然驱动外流，并允许确定风的能量加载因子$η_E$，质量$η_m$，和金属$η_Z$。在这封信中，我们汇编了小盒子的结果，并发现热流出比冷流出更强大的共识：（i）热流出通常主导能量通量，（ii）它们的比能$e_{s,h}$比冷流出高10-1000倍。此外，热外流的性质非常简单：$e_{s,h} \propto η_{E,h}/η_{m,h}$在恒星形成表面密度的四个数量级上几乎不变。此外，我们初步发现，$η_{E,h}/η_{Z,h} \sim$ 0.5。如果通过更多的模拟数据证实，这些相关性将三个热相负载因子减少为一个。最后，这一个参数与ISM是否具有“突破”条件密切相关。\esh \的窄范围表明热流出不能以log $M_{\rm{halo}}\ [M_\odot] \gtrsim 12$逃离暗物质晕。这个质量也是星系质量-金属丰度关系达到其平台的地方，这意味着\textit{hot}流出和星系形成之间有着深刻的联系。我们认为，热外流应明确包括在宇宙学模拟和（半）星系形成的分析建模。
2020-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Fate of Supernova-Heated Gas in Star-Forming Regions of the LMC: Lessons for Galaxy Formation?
由超新星加热的气体驱动的星系风和喷泉在重新分配星系中的气体，在环星系介质（CGM）中沉积金属和淬灭恒星形成方面发挥着不可或缺的作用。由于星系在周围介质中的运动，这些流出物和冲压压力剥离之间的相互作用可能会通过将喷泉流转化为排出的气体来增强这些效果。在本文中，我们提出了控制，3D模拟冲压压力剥离结合热驱动，当地流出的超新星集群在孤立的磁盘星系仿照大麦云云（LMC），银河系的矮卫星在其第一次降落。观测证据表明，LMC中的超巨星壳层和HI气体的尾丝（没有明显的主导臂对应物）产生了局部外流，这可能是这一过程的一个完美例子。我们的模拟提出了一个概念验证，冲压压力可以转换喷泉流到排出的气体。我们发现，喷泉附近发射的大麦哲伦星系的恒星形成的高峰时间可以包括尾流的大麦哲伦星系的灯丝的一部分，但较低的柱密度比观察到的。从LMC的更大、更多的流出是可能的，并且可以贡献更多的质量，但是更高的惯性气体将延长该气体被冲压压力扫走的时间尺度。鉴于高分辨率的观测，增加知识的恒星形成的历史，和越来越多的证据，多相，电离外流，大麦哲伦星云是一个理想的测试平台，为未来的风模型。
2018-07-03 astro-ph.GA
The Mass and Momentum Outflow Rates of Photoionized Galactic Outflows
星系外流被认为在调节星系中恒星的形成方面发挥着重要作用，但对外流质量和动量的估计一直是基于不确定的假设。在这里，我们测量的质量，动量和能量流出率附近的7个恒星形成星系使用紫外线吸收线和观测动机的密度，金属丰度和半径的外流估计。低质量星系产生的外流速度比它们的逃逸速度快，质量外流速率比它们的恒星形成速率大20倍。这些从低质量星系流出的动量也比单独从超新星提供的动量大，这表明多个动量源驱动这些流出。只有1- 20%的超新星能量转化为动能，这一比例随着恒星质量的增加而减少，因此低质量星系驱动更有效的外流。我们发现在2-3 $σ$的显着性水平的流出和恒星质量的宿主星系（M $_\ast$）之间的标度关系。质量负荷因子，或质量流出率除以恒星形成率，与圆周速度成正比，单位为M $_\ast^{-0.4}$，与圆周速度成正比，单位为v $_\mathrm{circ}^{-1.6}$。质量负载因子的比例与最近的模拟相似，但观测结果小了五倍，这可能表明在不同的电离阶段有大量未探测的气体。外流动量与恒星形成驱动外流而重力抵消这种加速的模型一致。
2017-05-09 astro-ph.GA
Modeling the Milky Way wind: Supernova-driven outflows accelerate HI clouds near the Galactic center
Università di Firenze（佛罗伦萨大学）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）；Research School of Astronomy and Astrophysics, The Australian National University（澳大利亚国立大学天文学与天体物理学研究学院）
研究通过半解析模型揭示超新星驱动喷流如何加速银河中心附近中性氢云，并解释云的加速机制及质量损失过程。
2026-01-08 astro-ph.GA
The chemical connection between damped Lyman-α systems and Local Group dwarf galaxies
现在已经在玉夫座矮球状星系的大约80颗恒星中测量了挥发性元素S和Zn的丰度，覆盖了金属丰度范围$-2.4\leq\text{[Fe/H]}\leq-0.9$。这两种元素是特别令人感兴趣的，因为它们不会在气体中的尘埃上耗尽，因此它们的比率[S/Zn]通常用作阻尼莱曼-$α$系统中[$α$/Fe]的替代物。玉夫座的S丰度与该星系的其他$α$-元素相似，这与S主要在核心坍缩超新星中产生，但也有来自Ia型超新星的贡献相一致。然而，我们的研究结果表明，锌和铁不跟踪所有相同的核合成生产渠道。特别是，（与Fe相反）Zn在Ia型超新星中并没有大量产生。因此，[S/Zn]不能可靠地用作[$α$/Fe]的替代。我们建议[O/S]作为[S/H]的函数作为可能的替代方案。在较高的金属丰度下，在阻尼Lyman-$α$系统中测得的[S/Zn]值与在本星系中测得的值不一致，而与银河系盘更一致。然而，低金属量阻尼莱曼-$α$系统与本星系群矮球状星系中最贫金属的恒星是一致的。假设S和Zn的尘埃贫化可以忽略不计，我们的比较表明，阻尼莱曼-$α$系统的恒星形成历史平均上不同于银河系和玉夫座矮球状星系。
2018-06-07 astro-ph.GA
Widespread star formation inside galactic outflows
有几个模型预测，恒星可以在星系外流中形成，这将是星系演化的一种新的主要模式。对银河系外流的观测显示，它们拥有大量致密的分子气体，这些气体为恒星的形成提供了合适的条件。利用大型MANGA-SDSS 4星系巡天的积分场光谱数据，我们研究了大样本星系外流的性质。我们发现，在我们的样本中，恒星形成发生在至少一半的银河系外流内部。我们还表明，即使恒星形成是突出的许多其他星系外流内，这可能还没有被发现，因为诊断很容易被控制的存在，甚至微弱的活动星系核和冲击。如果遥远星系和类星体的典型大质量外流遵循当地观察到的相同的标度关系，那么在高z外流内的恒星形成可以高达几百兆太阳/年，并可能大大有助于星系球状体成分的早期形成。流出流中的恒星形成也可能有助于建立黑洞与其宿主球体之间的标度关系。此外，在大轨道上爆炸的超新星可以在原地进行化学浓缩，并加热环星系和星系际介质。最后，在大轨道上被抛出的年轻恒星也可能有助于宇宙的再电离。
2019-02-23 astro-ph.GA
Neutron-capture elements in dwarf galaxies III: A homogenized analysis of 13 dwarf spheroidal and ultra-faint galaxies
我们提出了一个大的均匀的恒星参数和丰度在广泛的金属丰度，涉及$13$经典矮球状（dSph）和超微弱dSph（UFD）星系。总的来说，这项研究包括了位于天炉座、人马座、玉夫座、六分仪座、船底座、小熊座、天龙座、网室II、牧夫座I、大熊座II、狮子座I、Segue I和三角座II的$380$星。这个样本代表了迄今为止对dSph星系最大的，均匀的，高分辨率的研究。有了我们的同质衍生目录，我们能够在不同的星系中寻找相似和偏离的趋势。我们调查的质量依赖的个别系统上的生产的$α$ -元素，但也试图阐明长期以来的困惑的主要生产网站的r-过程元素。我们使用的数据从凯克天文台档案馆和ESO减少档案重新分析这些$13$ dSPH星系的恒星。我们自动化的步骤，获得恒星参数，但运行一个完整的光谱合成，以获得所有的丰度，除了铁。均匀化的丰度组产生了独特的可能性，得出Ia型超新星的爆发和星系的恒星质量之间的关系。此外，我们还导出了一个估计$α$ -元演化的公式.将所有丰度一致地置于同一尺度上对于回答有关星系化学史的问题至关重要。通过均匀地分析Ba和Eu在13个系统中，我们已经跟踪的S-过程的发病，并发现它增加与金属丰度作为星系的恒星质量的函数。此外，r-过程材料与$α$ -元素相关，表明这些元素的一些共同生产，这反过来又指向罕见的核心坍缩超新星，而不是二元中子星合并作为宿主的r-过程在低[Fe/H]的调查dS…
2020-09-02 astro-ph.GA
Snap, Crackle, Pop: sub-grid supernova feedback in AMR simulations of disk galaxies
我们比较了超新星（SN）反馈的自适应网格加密（AMR）模拟孤立矮星系和L-星盘星系与20-40 pc分辨率的5个亚网格模型。这些模型是热转储，随机热，“机械”（注入能量或动量取决于分辨率），动力学和延迟冷却反馈。我们专注于每个模型抑制恒星形成和产生外流的能力。我们的最高分辨率运行勉强解决了反馈事件的绝热阶段，这对应于40个SN爆炸，前三个模型产生几乎相同的结果，可能表明动力学和延迟冷却反馈收敛到错误的结果。在较低的分辨率下，所有模型都不同，热转储反馈变得低效。热转储，随机和机械反馈产生多相流出的质量加载因子$β\ll 1$，这是远远低于观察到的。对于随机反馈的情况下，我们比较出版的SPH模拟，并发现更低的流出率。动力学反馈产生快速，热流出与$β\sim 1$，但只有当风是有效的流体动力学解耦的磁盘通过使用一个大的气泡半径。延迟冷却产生寒冷，密集和缓慢的风与$β> 1$，但大量的气体占据区域的温度-密度空间的冷却时间很短。我们的结论是，要么我们的分辨率太低，以保证物理动机的模型SN反馈，反馈机制比SNe是重要的，或其他方面的星系演化，如恒星形成，需要更好的治疗。
2016-11-24 astro-ph.GA
Dwarf Spheroidal Satellite Formation in a Reionized Local Group
矮球状卫星星系已经成为小尺度暗物质聚集和宇宙再电离的有力探测器。它们与场中的矮不规则星系和高密度环境中的球状星系具有结构和化学连续性。通过结合经验的限制，在低的气体柱密度和金属丰度的恒星形成在本地宇宙与模型的暗物质和重子质量大会，我们提供了一个分析描述的矮椭球体如何获得其恒星的内容。它们的祖先形成恒星，直到气体含量，最初从宇宙平均水平减少了再电离星系际介质的热压，最终在祖先吸积到宿主星系的过程中被冲压压力剥离。不同光度的矮球状卫星似乎共享非常相似的最大规模的祖先的历史，达到阈值的气体冷却的原子线发射的时代，在该拉格朗日体积的本地集团应该已经再电离。我们假设矮椭球体形成的大部分恒星在部分旋转支持HI磁盘在再电离宇宙。该模型解释了“共同质量标度”关系，并再现了经验的光度-尺寸和光度-金属丰度关系。爆发性反馈现象，例如由超新星协同作用驱动的外流，在矮球状体的形成中并不重要。我们进一步推测，真正的再电离前化石应该表现出与矮椭球体不同的结构，例如，以密集的孤立星团或核星团的形式存在。
2014-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
A New Supernova Remnant Candidate and an Associated Outflow in the Sagittarius C Region
我们提出了朱雀的结果在人马座C区的超新星遗迹（SNR）的新候选人。我们探测到椭圆形（G359.41-0.12）和烟囱状结构（烟囱）的漫射X射线，这两者都符合kBT ~1 keV温度的薄热模型。这两个结构之间的吸收柱相同，表明两者位于同一视线中的相同距离处。在2.45 keV的S XV Ka的窄带图像和一维轮廓表明，烟囱是从G359.41-0.12发出。因此，这两个源彼此物理连接。烟囱和G359.41-0.12的热能之和估计为1.4x10^50 erg，这是典型的银河SNR。G359.41-0.12可能是一个新的SNR候选，烟囱是一个相关的流出。
2009-02-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
The phase structure of cosmic ray driven outflows in stream fed disc galaxies
本研究通过理想化磁流体模拟，发现宇宙线显著增强盘星系外流，形成温暖和热两个相，并移除低角动量气体，影响星系演化。
2022-10-31 astro-ph.GA
The Dynamical and Chemical Evolution of Dwarf Spheroidal Galaxies with GEAR
我们提出了一个完全并行的化学动力学树/SPH代码，GEAR，它允许进行高分辨率的模拟与详细的化学诊断。从Gadget-2的公开版本开始，我们包括了重子物理的复杂处理：气体冷却，恒星形成定律，化学演化和超新星反馈。我们用dSph星系的情况来验证GEAR的性能。GEAR保存系统的总能量预算超过5%，超过14 Gyr，并证明了数值分辨率的结果具有很好的收敛性。我们表明，dSphs模型在一个静态的欧几里得空间，宇宙的膨胀被忽略是有效的。此外，我们解决了一些现有的悬而未决的问题，如恒星质量分数的dSphs和它的联系与预测的暗物质晕质量函数，超新星反馈的影响，空间分布的恒星星族，和起源的多样性恒星形成历史和化学丰度模式。强烈的超新星驱动风似乎与观测到的金属丰度和光度不一致。尽管新形成的恒星优先出现在星系中心部分，但气体中的湍流运动可以迅速消除任何金属丰度梯度。dSph性质的变化是由总质量的范围以及中心密度的分散引起的。后者也出现在LCDM宇宙演化形成的晕中。
2011-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Conditions for supernovae driven galactic winds
我们指出，通常假设的条件，星系外流，超新星（SNe）加热是有效的，在中心地区的星暴星系，遭受无效的假设。我们表明，一个大的填充因子的热（$\ge 10^6$ K）气体是很难实现通过SNe加热，无论初始气体的温度和密度，它是均匀的或cluberous。相反，我们认为，如果分子表面密度为$> 10^3$ M $_{\odot}$ pc $^{-2}$，则来自中心区域分子云中OB协会的相关超新星可以驱动强大的外流。
2013-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sulphur in the Sculptor dwarf spheroidal galaxy - Including NLTE corrections
在星系晕星中，硫的行为被证明与其他$α$ -元素相似，但到目前为止，还没有对其他星系恒星中的这种元素进行全面的研究。在这里，我们使用高分辨率的ESO VLT/FLAMES/GIRAFFE光谱，以确定在玉夫座矮球状星系的85颗恒星的硫丰度，覆盖金属丰度范围$-2.5\leq \text{[Fe/H]} \leq-0.8$。这些丰度值来自于9213、9228和9238~ π的S~I三重态。这些线已被证明是敏感的偏离当地的热力学平衡，即NLTE效应。因此，我们提出了新的NLTE校正网格的恒星参数覆盖的目标恒星。在玉夫座星系中，NLTE校正的硫丰度显示出与该星系中其他$α$ -元素（如Mg、Si和Ca）相同的行为。在较低的金属丰度（$\text{[Fe/H]}\lesssim-2$），丰度与$\text{[S/Fe]}\approx+0.16$的平台一致，类似于在星系晕$\text{[S/Fe]}\approx+0.2$中观察到的情况。随着[Fe/H]的增加，[S/Fe]比下降，在$\text{[Fe/H]}\gtrsim-1.5$处达到负值。样品还显示[S/Mg]随[Fe/H]增加，最有可能是因为Ia型超新星的富集。
2015-05-12 astro-ph.GA
First Results from the TNG50 Simulation: Galactic outflows driven by supernovae and black hole feedback
我们提出了新的TNG 50宇宙学，磁流体动力学模拟-第三和最后一卷的IllustrisTNG项目。这个模拟占据了大体积和高分辨率的独特组合，用2160^3个气室（重子质量为8x10^4 Msun）采样50 Mpc的盒子。形成恒星的ISM气体的空间分辨率中值约为100-140秒差距。这一分辨率接近或超过了现代对单个大质量星系的“变焦”模拟，而体积包含约20，000个M*>10^7 Msun的可分辨星系。在这里，我们展示了TNG 50的第一个结果，重点是超新星驱动的星系外流以及超大质量黑洞反馈。我们发现流出质量负荷是星系恒星质量的非单调函数，由于中心黑洞的作用，流出质量负荷在10 ^10.5 Msun以上翻转并迅速上升。流出速度随恒星质量的增加而增加，在固定质量时，红移越大，流出速度越快。TNG模型可以产生高速、多相流出物，其中包括冷的、致密的组分。这些外流达到超过3000公里/秒的速度到20千秒差距与喷射，BH驱动的起源。重要的是，我们展示了相对简单的模型输入（和缩放）在注入规模产生复杂的行为在银河系和晕尺度。例如，尽管各向同性的风发射，外流表现出自然的准直和紧急双极性。此外，在恒星形成的主序星之上的星系会驱动更快的外流，尽管这种相关性在高质量时会随着淬灭的开始而反转，因此低光度、缓慢吸积的大质量黑洞会驱动最强的外流。
2019-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Estimating the evolution of gas in the Fornax dwarf spheroidal galaxy from its star formation history: an illustrative example
我们认为，矮球状星系（dSph）恒星形成历史的详细数据可以用来估算其恒星形成盘中冷气体的总质量M_g（t）的演化。以天炉座为例，假设恒星形成速率psi（t）= λ_*（t）[M_g（t）/M_sun]^alpha与邻近星系的观测结果一致，我们估计了它的M_g（t）和相应的净气体流量Δ F（t）。我们将Delta F（t）从净流入到净流出的转变的开始确定为天炉座晕成为银河系卫星的时间t_sat，并利用LambdaCDM宇宙学中的中位晕生长历史及其在半光半径范围内的当前质量，估计了在t < t_sat时天炉座晕总质量M_h（t）的演化。我们研究了α = 1，1.5和2的三种不同情况，并通过比较在t < t_sat时气体质量分数f_g（t）= M_g（t）/M_h（t）与再电离宇宙中晕吸积气体的模拟结果来证明相应的λ_*（t）。我们发现，在t_sat ~ 5或8 Gyr时，天炉座晕增长到M_h（t_sat）~ 2 × 10^9 M_sun，这与先前利用恒星运动学和轨道运动数据所做的研究基本一致。我们定性地描述了天炉座作为一个卫星的演变，并讨论了我们的方法可能扩展到其他dSphs。
2015-12-03 astro-ph.GA
Formation of Isolated Dwarf Galaxies with Feedback
我们目前的高分辨率流体动力学模拟结果的形成和演化的矮星系。我们的模拟从宇宙学的初始条件在高红移。它们包括依赖金属的冷却，恒星形成，II型和Ia型超新星的反馈以及紫外线背景辐射，其物理配方与以前对银河系类型星系的研究中应用的配方相同。我们发现，结合反馈和宇宙紫外线背景的结果在形成的星系与本地群矮椭球体的属性相似，他们的效果是强烈的调节的引力势的深度。考虑到这一点，我们的模型自然地再现了观测到的光度和金属丰度。最后一个天体的晕质量在2.3x10^8和1.1x10^9太阳质量之间，平均速度色散在6.5和9.7 kms-1之间，恒星质量在5x10^5和1.2x10^7太阳质量之间，金属丰度中值在[Fe/H] = -1.8和-1.1之间，半光半径在200到300 pc的数量级，都与本地群矮椭球体相当。我们的模拟还表明，今天观测到的矮球状星系位于大约10^9太阳质量的晕质量阈值附近，这与恒星运动学数据一致，超新星反馈不仅足以完全驱逐星际介质并留下剩余的无气体，而且反馈的组合，紫外线辐射和自屏蔽建立了一个类似于银河系和M31卫星观测到的年龄分布的二分法。
2009-11-23 astro-ph.GA
The Molecular and Ionized Gas Phases of an AGN-driven Outflow in a Typical Massive Galaxy at z=2
吸积的大质量黑洞驱动的核外流是在高z激发的主要反馈机制之一，以再现恒星形成的盘状星系和静止的球状系统之间的明显分离。然而，我们对高z反馈的了解仍然受到缺乏星系外流中多个气相观测的限制。在这项工作中，我们使用新的深，高空间分辨率的ALMA CO（3-2）和档案VLT/SINFONI H $α$观测研究的分子和电离成分的活动星系核驱动流出zC 400528-一个大质量，主序星星系在z=2.3的淬火过程中。我们检测到一个强大的分子外流，显示出正的速度梯度，并从核区域延伸至少~10千秒差距，约三倍的电离风的预计大小。外流中的分子气体没有达到足够高的速度来逃离星系，因此预计会重新吸积。考虑到分析中涉及的各种假设，我们发现流出的质量和能量由分子相决定。zC 400528中活动星系核驱动的外流足够强大，可以在至少比恒星形成所需的时间短两倍的时间内耗尽分子气体库。这表明，核外流是zC 400528中心恒星形成活动被抑制的主要猝灭引擎之一。
2018-07-21 astro-ph.GA
How runaway stars boost galactic outflows
大约有10%的OB星在以超新星的形式结束生命之前被踢出了它们的出生星团。这些所谓的逃逸恒星可以以数百秒差距的速度进入低密度的星际介质，在那里，来自恒星反馈的动量和能量被有效地储存起来。在这项工作中，我们将探讨这种机制如何影响星系的大尺度特性，如外流。要做到这一点，我们使用一个新的模型，它对待OB星和他们相关的反馈过程上的一个明星的基础上。有了这个模型，我们比较两个流体动力学模拟银河系类星系，一个我们包括离家出走，和一个我们忽略它们。在气体密度为1 e-5 cm^-3至1 e-3 cm^-3的区域，如果将逃逸恒星包括在内，超新星爆炸的数量会增加一倍。这导致臂间区域更有效地加热，并驱动强烈的星系风，质量负载因子提高了一个数量级。这些外流产生了更大质量和更广泛的多相环星系介质，以及晕中的密集云。相反，由于在致密的恒星形成区释放的能量和动量较少，因此星际介质的冷相受到反馈效应的干扰较少。
2020-05-01 astro-ph.GA
Magnetic field effects on the ISM structure and galactic outflows
利用磁流体动力学（MHD）模拟方法研究了磁场在多相星际介质（ISM）中的作用，包括超新星（SN）爆炸的能量注入和发电机作用。除了为气体层提供额外的压力支持外，磁场还降低了暖气相和热气相之间的密度对比，并抑制银河系外流。发电机产生的自洽大尺度磁场对ISM的影响不同于人工施加的单向磁场。
2018-10-02 astro-ph.GA
The interstellar medium in Andromeda's dwarf spheroidal galaxies: I. Content and origin of the interstellar dust
矮椭球星系是宇宙中数量最多的星系群之一，但其主要的形成和演化通道仍然没有得到很好的理解。仙女座星系的三颗矮球状卫星（NGC 147、NGC 185和NGC 205）具有非常不同的星际介质（ISM）特性，这可能表明它们处于不同的星系演化阶段。虽然De Looze等人（2012年）已经详细研究了NGC 205的尘埃含量，但我们提出了NGC 147和NGC 185的新赫歇尔尘埃连续体观测结果。NGC 147在赫歇尔SPIRE地图上的未探测到，对其尘埃质量（< 128 Msun）提出了强烈的限制。对于NGC 185，我们得到了总尘埃质量M_d = 5.1 × 10^3 Msun，这比ISO和斯皮策的观测结果高出2-3倍，证实了需要更长的波长观测来追踪更大质量的冷尘埃库。此外，我们还估算了渐近巨星分支（AGB）星和超新星（SNe）的尘埃产生量。对于NGC 147，尘埃质量的上限与演化的恒星星族注入的物质的预期一致。在NGC 185和NGC 205中，观测到的尘埃含量比AGB和SNe估计的尘埃产生量高一个数量级。有效的晶粒生长，并可能更长的尘埃生存时间（3-6 Gyr），以考虑到他们目前的尘埃含量。我们的研究证实了气相中晶粒生长的重要性，以解释目前星系中的尘埃库。
2016-04-22 astro-ph.GA
Entropy Driven Winds: Outflows and Fountains Lifted Gently by Buoyancy
我们提出了一个新的理论框架，利用熵来理解超新星驱动的外流如何从盘星系中发射：通过环银河系介质（CGM）的连续浮力加速。当年轻的星团在星系的星际介质（ISM）中引爆超新星时，它们会产生热的、弥漫的气泡，这些气泡会推动周围的ISM，并将ISM蒸发到它们的内部。当这些气泡达到ISM的刻度高度时，它们从圆盘中破裂出来，上升到CGM中。一旦这些泡沫破裂，如果它们有足够高的熵，它们就会感受到一个向上的加速度，这是由于局部浮力。这种向上的力将加速这些气泡，将它们驱动到高的银河中心半径，使它们保持在$>\Gyr$的CGM中，即使它们的初始速度远低于局部逃逸速度。我们推导出一个运动方程，这些熵驱动的风，连接ISM属性，晕质量和CGM配置文件的星系的反馈驱动的风的最终演变。我们探索这些方程的参数空间，并展示了这种新的框架可以解释恒星形成和星系外流的自洽模拟以及CGM运动学观测的新财富。我们表明，这些熵驱动的风可以产生很长的风回收时间，同时仍然携带大量的质量。模拟和观测结果的比较表明，熵驱动风令人信服地解释了银河系外流的运动学。
2020-02-06 astro-ph.GA
Mapping the Supernovae Driven Winds of the Large Magellanic Cloud in H$α$ Emission I
我们提出了第一个光谱解析的大麦云（LMC）星系风的\ha \发射图。通过结合新的威斯康星H-α成像仪（WHAM）的观测（$I_{\rm Hα}\gtrsim10~{\rm mR}$）与现有的\hicm \发射观测，我们（1）映射了LMC的近侧星系风的本地标准的休息（LSR）速度范围为$+50\le\rm v_{LSR}\le+250~{\rm km}~{\rm s}^{-1}$，（2）确定其形态和范围，（3）估计其质量，流出率，和质量加载因子。我们观察到\ha \从这种风的排放，通常1度离开LMC的\hi \磁盘。在运动学上，我们发现，在温暖的电离阶段，这种风的扩散气体持续在低（$\lesssim100~{\rm km}~{\rm s}^{-1}$）和高（$\gtrsim100~{\rm km}~{\rm s}^{-1}$）的速度，相对于LMC的\hi \磁盘。此外，我们发现高速分量在空间上与最强烈的恒星形成区30~剑鱼座一致。因此，我们得出结论，这种高速物质追踪了一种活跃的外流。我们估计的质量的温暖（$T_e\approx10^4~\rm K$）电离相的近侧LMC流出为$\log{\left(M_{\rm ionized}/M_\odot\right)=7.51\pm0.15}$的组合低，高速度组件。假设电离率为75%，风关于LMC盘对称，我们估计它的总质量（中性和电离）为$\l…
2021-01-28 astro-ph.GA
KDG 64: a large dwarf spheroidal or a small ultradiffuse satellite of Messier 81
本文基于深度积分光光谱首次测量了M 81星系群中大型矮椭球星系KDG 64的恒星运动学，利用Jeans动力学建模发现其暗物质比例约90%，证实其为dSph与UDG的过渡天体。
2023-04-06 astro-ph.GA
High-velocity extended molecular outflow in the star-formation dominated luminous infrared galaxy ESO 320-G030
我们结合辅助HST光学和近红外成像以及VLT/SINFONI近红外积分场光谱分析了孤立的亮红外星系ESO 320-G 030（d=48 Mpc）的新的高空间分辨率（~60 pc）ALMA CO（2-1）观测。我们探测到一个高速（~450 km/s）的空间分辨（大小~2.5 kpc;动力学时间~ 300万年）的大质量（~10^7 Msun;质量速率~2-8 Msun/yr）分子外流起源于~250 pc的中心。我们在流出的冷分子气体中观察到团簇结构，团簇大小在60到150 pc之间，质量在10^5.5到10^6.4兆太阳之间。团块的质量随着距离的增加而减小，而速度近似恒定。因此，团块的动量和动能都向外减小。在流出物最里面的部分（约100 pc），我们测量到的热-冷分子气体比为7 × 10 ^-5，这与在其他解析分子流出物中测量到的结果相似。我们没有发现在这个流出的电离相的证据。其核红外和射电性质与强而高遮蔽的恒星形成（A_k ~ 4.6等; SFR~15 Msun/yr）相一致。我们没有发现任何证据证明存在活动星系核。我们估计，在恒星核爆发（ν（SN）~ 0.2 yr^-1）中的超新星爆炸可以为观测到的分子外流提供动力。流出的冷分子相的动能和径向动量分别相当于超新星输出的2%和20%。冷分子流出速度低于逃逸速度，因此气体将可能返回星系盘。质量负载因子为~0.1-0.5，因此由于这种恒星…
2016-07-13 astro-ph.GA
Outflow from Outer-arm Starburst in a Grazing Collision between Galaxies
新的ALMA CO，HCO+和100 GHz连续观测和双子座NIFS K波段光谱与以前的无线电X射线数据相结合，研究功能i，一个高度发光的星暴团的相互作用星系NGC 2207的外臂。这一团有一个光学不透明的尘埃锥延伸出其170 pc的核心。如果几乎所有的气体和尘埃都在星团的前面，那么测量到的CO可以解释暗锥消光。伴随而来的一个CO外流的速度约为16 km/s，分子量估计为8 x 10^6 Msun，上升高度约为0.9 kpc。在远侧，v_z~28 km/s的后退CO流出范围较小。在超过1000万年的核心中观察到的恒星形成可以通过超新星和恒星风为暗锥提供动能。其他强烈活动的迹象是可变的无线电连续谱，表明嵌入式超新星或其他爆发，X射线发射，以及82 km/s线宽的Br-伽马和He I线。根据先前的模型，NGC 2207的逆行遭遇导致了角动量的损失。这压缩了它的外盘。我们认为，由此产生的向内碰撞气流击中了一个巨大的HI云，因为它被螺旋密度波压缩，并引发了观察到的星暴。
2020-03-19 astro-ph.GA
Stellar Radiation is Critical for Regulating Star Formation and Driving Outflows in Low Mass Dwarf Galaxies
有效的恒星反馈被用于星系形成的模型中，以驱动真实的星系演化。模型通常包括来自超新星的能量注入作为恒星反馈的主要形式，通常以某种形式的亚网格配方。然而，最近有人建议，前SN反馈（恒星风或辐射）是必要的星系演化的高分辨率模拟，以适当地调节恒星的形成和星际介质（ISM）的属性。遵循这些过程在计算上是具有挑战性的，因此许多处方近似地模拟这种反馈，解释新形成的恒星周围致密气体云的局部破坏，而不是完整的辐射转移计算。在这项工作中，我们研究高分辨率模拟（1.8 pc）的孤立矮星系详细的恒星反馈跟踪逐星的基础上。通过跟踪恒星电离辐射的自适应射线跟踪辐射转移方法，我们测试它在调节恒星形成和驱动该星系的外流的重要性。我们发现，包括电离辐射降低了恒星形成率（SFR）超过5倍，是必要的，以产生超新星驱动显着外流所需的ISM条件。我们发现，辐射反馈的局部近似足以在短时间尺度上调节SFR，但不允许显著的外流。短距离和长距离辐射效应在驱动我们的低金属量、低质量矮星系的演化中都很重要。将这些结果推广到更大质量的星系将是未来研究的一个有价值的途径。
2018-09-19 astro-ph.GA
Star Formation Histories of Dwarf Spheroidal and Dwarf Elliptical Galaxies in the Local Universe
我们提出的恒星形成历史（SFHS）的早期型矮星系，dSphs和dEs，在本地宇宙内z=0.01。早型矮星系的SFH的特征是富含前、贫金属的老恒星星族，没有年龄为几个Gyr的中老恒星。dSphs和dEs的SFH存在一些差异。特别是，dSphs形成的旧（$\gtrsim10$ Gyr old）贫金属恒星比dEs多$\sim2$倍。再电离和超新星爆炸的反馈效应被认为足够强大，可以去除剩余的气体，从而阻止dSphs中适度古老的恒星星族。与此相反，喷出的气体没有完全从dEs和回落到点燃恒星形成的爆发后，在几个Gyr的第一个时期的恒星形成的暴力爆发，在回望时间$\approx 9.6$ Gyr的恒星形成的抑制。恒星形成的第二个高峰在回望时间$\approx 4.5$ Gyr在dEs产生中等年龄的恒星星族。dSphs和dEs之间的区别是有用的检查SFHS的早型矮星，因为累积SFHS是最密切相关的，他们的形态。恒星质量作为恒星形成的驱动力，在早型矮星的超星系中起着重要的作用，特别是在具有原始起源的星系中。
2023-02-15 astro-ph.GA
