A fundamental relation between mass, SFR and metallicity in local and high redshift galaxies
我们发现，在本地宇宙中观察到的质量金属丰度关系是由于恒星质量M*，气相金属丰度和SFR之间的更一般的关系。在这个三维空间中，本星系定义了一个紧密的表面，即基本金属丰度关系（FMR），金属丰度的剩余离散度约为0.05 dex，即约12%。在低恒星质量下，金属丰度随SFR的增加而急剧下降，而在高恒星质量下，金属丰度不依赖于SFR。高红移星系，z~2.5被发现遵循相同的FMR定义的本地SDSS星系，没有演化的迹象。在z=2.5时观测到的质量-金属丰度关系的演变是由于这样一个事实，即具有逐渐升高的SFR的星系，因此较低的金属丰度，在增加的红移时被选择，采样相同的FMR的不同部分。通过引入新的量μ_alpha=log（M*）-alpha log（SFR），其中alpha=0.32，我们定义了一个FMR的投影，使局部星系的金属丰度散射最小化。同样的量也抵消了z~2.5的任何红移演化，即所有星系都有相同的μ_0.32值范围。在z>2.5时，观测到FMR的约0.6 dex的演化，高红移星系显示出较低的金属丰度。FMR的存在可以用原始气体的流入和富集物质的流出的相互作用来解释。前一种效应导致了金属丰度与SFR的依赖关系，在高红移处占主导地位;后一种效应导致了金属丰度与恒星质量的依赖关系，在低红移处占主导地位。这两种效应的结合，再加上施密特-肯尼库特定律，解释了FMR的形状和mu_0.32的作用。FM…
2010-07-02 astro-ph.CO
A fundamental metallicity relation for galaxies at z = 0.84 - 1.47 from HiZELS
我们获得了Subaru FMOS观测的H α发射星系从HiZELS窄带调查，调查恒星质量，金属丰度和恒星形成率之间的关系，在z = 0.84 - 1.47，与基本金属丰度关系在低红移。我们的研究结果表明，第一次与均匀选择的样本，在z = 1 - 1.5的典型恒星形成星系存在的关系，它是令人惊讶的相似，在当地看到的。因此，在z = 1 - 1.5的恒星形成星系的金属丰度并不比在z = 0.1的类似质量和恒星形成率（SFR）的星系少，这与一些早期研究的说法相反。我们的结论是，大部分的金属富集这个恒星形成星系人口发生在4 Gyr之前z = 1.5。我们拟合了一个新的质量金属丰度SFR平面，这与其他高红移研究是一致的。然而，有一些证据表明，这个高红移平面的质量-金属丰度分量是平坦的，在所有SFR，与z = 0.1相比，这表明恒星形成驱动风等过程，被认为是从低质量晕中去除富集气体，在这个早期时代还没有产生如此大的影响。SFR-金属丰度关系在这个新平面上的负斜率与z > 1的典型星系的SFR的升高是由贫金属气体的流入而不是主要的合并所推动的这一图像是一致的。
2013-09-26 astro-ph.CO
A fundamental plane for field star-forming galaxies
恒星形成率（SFR）、金属丰度和恒星质量是恒星形成星系的重要参数，是其形成和演化的特征。他们被称为是相互关联的低和高红移的质量-金属丰度，质量-SFR，和金属丰度-SFR的关系。在这项工作中，我们证明了在由恒星形成星系的轴SFR [log（SFR）（M_sun yr^-1）]，气体金属丰度[12+log（O/H）]和恒星质量[log（M_star/M_sun）]定义的3D空间中存在一个平面。我们使用了斯隆数字巡天-数据发布7（SDSS-DR 7）的“主要星系样本”中的恒星形成星系，其红移范围为0.04 < z < 0.1，r星等在14.5和17.77之间。金属丰度、SFR和恒星质量取自约翰霍普金斯大学马克斯-普朗克天体物理研究所（MPA-JHU）发射线分析数据库。从44214个星系的最后一个样本，我们发现第一次场星系的基本平面有关的SFR，气体金属丰度，恒星质量的恒星形成星系在当地的宇宙。这个平面的应用之一是从SFR和金属丰度估计恒星质量。来自文献的红移约为2.2和3.5的高红移数据没有显示出在这个基本平面上演化的证据。
2010-09-24 astro-ph.CO
Testing the Universality of the Fundamental Metallicity Relation at High Redshift Using Low-Mass Gravitationally Lensed Galaxies
本文给出了9个红移范围为1.5 < z < 3的低质量恒星形成星系的静止标架光谱，这些星系被前景星系团引力透镜化。我们使用了Triplespec，这是Palomar 200英寸望远镜上的中阶梯光谱仪，它在这方面非常有效，因为它可以同时对整个近红外光谱进行采样。通过测量星云发射线的通量，我们得到气相金属丰度和恒星形成率，并通过拟合光学到红外光谱的能量分布，我们得到恒星质量。利用由于强透镜效应而产生的高放大率，我们能够探测恒星质量在7.8 < log M/Msun < 9.4范围内的星系的物理性质，这些星系的恒星形成速率与本地宇宙中典型的恒星形成星系相似。我们比较我们的结果与本地确定的恒星质量，气体金属丰度和恒星形成率之间的关系。我们的数据与该关系非常一致，平均偏移<Delta log O/H> = 0.01 +/- 0.08，表明存在普遍关系。值得注意的是，周围的基本金属丰度关系的散射只有0.24德克斯，小于当地观察到的相同的恒星质量，这可能提供了一个重要的额外的约束星系演化模型。
2013-05-28 astro-ph.CO
Study of star-forming galaxies in SDSS up to redshift 0.4 II. Evolution from the fundamental parameters: mass, metallicity & SFR
为了理解星系的形成和演化，重要的是要充分理解金属丰度，恒星形成率（SFR），形态和颜色所起的作用。这些参数在不同红移下的相互作用将对星系的演化产生重要影响，从而为星系演化模型提供重要的线索和约束。在这项工作中，我们专注于SFR的演化，气体的金属丰度，以及在低红移星系的形态，以寻找演化的迹象。我们使用的S2 N2诊断图作为一种工具来分类恒星形成，复合，和AGN星系。我们分析了三个主要BPT图的演化，估算了我们样本星系的SFR和比SFR，研究了光度和质量-金属丰度关系，并通过g-r色、浓度指数和比SFR分析了我们样本星系的形态。我们发现，S2 N2是一个可靠的图分类恒星形成，复合和AGN星系。我们表明，三个主要的BPT图显示了向更高的值的[OIII]5007/Hb由于金属量递减的演变。我们发现，在红移范围0.3 < z < 0.4时，质量-金属丰度关系的演化约为0.2 dex。通过分析SFR和SSFR随恒星质量和金属丰度的演化，我们发现了一组在所有红移样本上都具有较高SFR和SSFR的星系，其形态与晚型星系一致。最后，我们的本地（0.04<z<0.1）与我们的高红移样本（0.3<z<0.4）的比较表明，在红移范围0.3<z<0.4内，金属丰度、SFR和形态都朝着较低的金属丰度值、较高的SFR和晚型形态演化
2010-03-29 astro-ph.CO
The metallicity's fundamental dependence on both local and global galactic quantities
本文研究了kpc尺度上的局部成星星系中气相金属丰度、恒星质量面密度（$Σ_*$）、恒星形成速率面密度（$Σ_{SFR}$）和分子气体面密度（$Σ_{H_2}$）之间的标度关系。我们采用光学积分场光谱的MANGA调查，和ALMA数据的一个子集的MANGA星系。我们使用偏相关系数和随机森林回归，以确定相对重要性的本地和全球银河系的属性设置气相金属丰度。我们发现，当地的金属丰度主要取决于$Σ_*$（解决的质量-金属丰度关系，rMZR），并有一个次要的反相关与$Σ_{SFR}$（即空间分辨版本的“基本金属丰度”，rFMR）。我们发现，$Σ_{H_2}$是不太重要的比$Σ_{SFR}$在确定当地的金属丰度。这一结果表明，气体吸积，导致局部金属丰度稀释和局部恒星形成的助推，是不太可能的rFMR的主要来源。局部金属丰度还取决于星系的整体性质。我们发现一个强烈的依赖于总恒星质量（$M_*$）和较弱的（逆）依赖于总SFR。因此，全球金属丰度标度关系并不简单地源于它们的对应关系;全球性质和过程，如全球引力势阱、星系尺度风和全球金属再分配/混合，除了当地的生产和保留外，可能还有助于当地的金属丰度。
2022-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Surface density: a new parameter in the fundamental metallicity relation of star-forming galaxies
恒星形成星系的恒星质量、金属丰度和恒星形成速率（或分子气体质量）之间有着密切的关系。这被称为基本金属丰度关系（FMR）（或分子气体FMR），它对星系演化模型有着深远的影响。然而，在FMR周围仍然存在显著的残余散射。我们在这里表明，第四个参数，恒星质量的表面密度，减少了周围的分子气体FMR的色散。在对41，338个恒星形成星系的29个物理参数的主成分分析中，发现恒星质量的表面密度是第四重要的参数。新的四维（4D）基本关系形成了一个更紧密的超曲面，将金属度分散降低到分子气体FMR的50%。我们建议，未来的分析和星系演化的模型应该考虑在一个4D空间，包括表面密度的FMR。气体流入的稀释时间尺度和恒星形成效率可以解释观测结果对恒星质量面密度的依赖性。AKARI有望在揭示新的4D FMR的红外特性方面发挥重要作用。
2017-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revisiting the fundamental metallicity relation with observation and simulation
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Durham University（杜伦大学）
本研究利用MaNGA巡天和TNG50模拟数据，重探星系基本金属丰度关系，发现星系尺度比恒星形成率对气相金属丰度的影响更显著，且恒星形成率的作用在高红移宇宙中会增强。
2024-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
The mass-metallicity and fundamental metallicity relations at z>2 using VLT and Subaru near-infrared spectroscopy of zCOSMOS galaxies
在局域宇宙中，有很好的证据表明，在一个给定的恒星质量M，气相金属丰度Z是反相关的恒星形成率（SFR）的星系。也有人声称，由此产生的Z（M，SFR）关系是不变的红移-所谓的基本金属丰度关系（FMR）。由于在确定金属丰度时存在许多困难，特别是在较高的红移时，Z（M，SFR）关系的形式以及它是否真的与红移无关仍然存在很大的争议。为了探索z>2时的这个问题，我们使用VLT-SINFONI和Subaru-MOIRCS对20个zCOSMOS深星系在2.1<z<2.5时的近红外光谱进行了测量，以测量多达五条发射线的强度：[OII]，Hbeta，[OIII]，Halpha和[NII]。这种近红外光谱使我们能够获得O/H金属丰度，也从消光校正的Halpha测量SFR。我们发现，这些恒星形成星系在z~2.3处的质量-金属丰度关系（MZR）比本地SDSS MZR低3到5倍，比Erb等人（2006）使用[NII]/Halpha堆叠光谱的金属丰度发现的变化更大。我们讨论了如何不同的选择的样品和金属丰度校准可能是负责这种差异。星系显示直接的证据表明，SFR仍然是在这些红移的质量金属丰度关系的第二个参数。然而，确定Z（M，SFR）关系是否随历元不变取决于从局部样本使用的外推法的选择，因为给定质量的z>2星系比局部SDSS星系具有更高的SFR。我们发现，如果我们使用Lilly等人（2003）的Z（M，SFR）关系…
2014-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Low Mass End of the Fundamental Relation for Gravitationally Lensed Star Forming Galaxies at 1<z<6
本文给出了13个星系的VLT/X-shooter光谱，它们的红移范围为1< z < 6，都是大质量星系团的强透镜。光谱红移测量了九个星系，而三个来源的红移确定从连续中断的光谱。这些星系的恒星质量跨越了4个数量级，介于10^7和10^11太阳质量之间，在1500埃静止坐标系下，校正放大倍率后的光度介于0.004和9 L^* 之间。这使我们能够探测各种类型的星系，从年轻的低质量星暴星系到大规模演化的星系。与恒星质量、恒星形成率和氧丰度之间的基本关系相比，恒星质量小于10^10 M_sun的透镜星系具有较大的散射。我们提供了一个修改后的适合的基本关系，低质量，低金属量星系的金属量的依赖性较弱的恒星形成率或恒星质量相比，低红移，高质量和高金属量SDSS星系。
2012-09-04 astro-ph.CO
The metallicity properties of zCOSMOS galaxies at 0.2<z<0.8
我们研究了zCOSMOS样品中0.2<z<0.8之间星系的金属丰度特性。在z<0.46时，当检测到Ha和[NII]时，我们发现金属丰度对恒星质量和恒星形成率（SFR）的依赖性相同，这是Mannucci等人（2010）在SDSS星系中发现的基本金属丰度关系。我们将这种关系扩展到更高的红移，0.49<z<0.8，其中R23金属丰度指数可以在我们的数据中测量，没有发现进化的证据，并且金属丰度分散在大约0.16 dex的关系附近。这一结果证实了，与以前的工作相比，更高层次的意义，在宇宙历史的后半部分，FMR的进化是不存在的。
2011-12-05 astro-ph.CO
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): A deeper view of the mass, metallicity, and SFR relationships
充分理解气体金属丰度（Z）、恒星形成率（SFR）和恒星质量所起的作用是理解星系如何形成和演化的基础。这三个参数在不同红移下的关系对星系演化有重要影响，从而为星系演化模型提供了重要的约束条件。利用斯隆数字巡天数据发布7（SDSS-DR 7）和星系和质量大会（GAMA）调查的数据，我们研究了SFR，Z和恒星质量之间的关系和依赖关系，以及恒星形成星系的基本面。我们结合这两个调查使用体积有限的样本z ~ 0.36的红移。GAMA和SDSS调查在分析SFR、Mass和Z之间的关系时相互补充。我们提出的证据SFR和金属丰度演化到z ~ 0.2。我们研究了SFR，质量，Z和特定恒星形成率（SSFR）对M-Z，M-SFR，M-SSFR，Z-SFR和Z-SSFR关系的依赖关系，发现所有这些之间都存在很强的相关性。基于这些依赖关系，我们提出了一个简单的模型，使我们能够解释低质量和高质量星系之间观察到的不同行为。最后，我们的分析使我们能够确认一个基本平面的存在，在恒星形成星系中质量=f（Z，SFR）。
2013-06-07 astro-ph.CO
Scaling relations of metallicity, stellar mass, and star formation rate in metal-poor starbursts: I. A fundamental plane
大多数星系遵循金属丰度（O/H）、恒星形成率（SFR）和恒星质量的明确标度关系。然而，低金属量的恒星爆发，在本地宇宙中罕见，但在高红移更常见，偏离这些标度关系显着。在恒星形成的“主序”上，这些星系对于给定的M* 具有高的SFR;在质量-金属丰度关系上，它们由于金属丰度低而具有过剩的M*。在本文中，我们从大约1100个星系的样本中选择了这些偏离的“低金属丰度星暴”，描述了它们的O/H、M* 和SFR，这些星系的金属丰度几乎跨越了两个数量级，SFR的因子为大约10^6，恒星质量的因子为大约10^5。我们的样本包括静止的恒星形成星系和蓝色紧凑型矮星在红移0，发光的紧凑型星系在红移0.3，和莱曼破裂星系在红移1-3.4。对我们样本中M*<10^{10} Msun的星系进行主成分分析（PCA），得到一个标度关系的基本平面（FP）; SFR和恒星质量定义了平面本身，O/H定义了它的厚度。我们的样本在飞机的边缘视图中的色散是0.17 dex，与红移无关，包括贫金属星暴。同样的FP之后是从斯隆数字巡天中选出的55100个星系，色散为0.06dex。在配套文件中，我们开发的多相化学演化模型，成功地预测所观察到的标度关系和FP;从主要标度关系的偏差是由不同的（星爆或“活跃”）恒星形成模式。这些比例关系并没有真正演化，而是由不同宇宙学时期占主导地位的不同星系群定义的。
2012-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy metallicity near and far
金属丰度是研究星系形成和演化的重要工具之一。近年来，我们发现星系的金属丰度不仅与恒星质量密切相关，而且与恒星形成率（SFR）密切相关。在低恒星质量下，金属丰度随SFR的增加而急剧下降，而在高恒星质量下，金属丰度不依赖于SFR。在这个基本金属丰度关系（FMR）上的剩余金属丰度离散度非常小，约为0.05dex。高红移星系，z~2.5，被发现遵循相同的FMR定义的本地SDSS星系，没有演化的迹象。在z>2.5时，观测到FMR的演化约为0.6dex，高红移星系显示出较低的金属丰度。这一结果可以与我们最近在三个高红移星系中发现的金属丰度梯度相结合。在这些星系中，具有较高SFR的区域也显示出较低的金属丰度。这两个证据都可以解释为气体平稳地流入先前富集的星系，并由气体流入引发恒星形成活动。
2010-11-01 astro-ph.CO
On the 3D structure of the mass, metallicity, and SFR space for SF galaxies
我们证明了由恒星形成率（SFR），气相金属丰度（Z）和恒星质量（M）形成的空间，可以减少到一个平面，首先由拉拉洛佩兹等人提出的。我们研究了三种不同的方法来找到这个3D空间的最佳表示，使用主成分分析，回归拟合，和binning的数据。PCA表明，该3D空间可以仅在2维中充分表示，即，飞机了我们发现，使所有变量的chi ^2最小的平面，从而提供了数据的最佳表示，对应于恒星质量作为SFR和$Z$的函数的回归拟合，M=f（Z，SFR）。我们发现，由我们的数据的箱中的中值得到的分布给出了最高的卡方面积。我们还表明，用于推导基本金属丰度关系（Nagao等人）的氧丰度的经验校准。有重要的局限性，这导致了明显的不一致。主要问题是这些经验校准没有考虑气体的电离度。此外，由于[NII]6584线在高金属度区域的饱和，使用N2指数来估计氧丰度不能应用于~8.8。最后，我们提供了一个更新的基本面来自劳拉-洛佩兹等人。
2013-01-05 astro-ph.CO
Stellar mass, not dynamical mass nor gravitational potential, drives the mass-metallicity relationship
星系中恒星质量和气体金属丰度之间的关系（质量-金属丰度关系，MZR）通常被归因于更大质量的系统保留金属的能力更高，以对抗星系外流的作用。在这种情况下，恒星质量只是动力学质量或引力势的间接代表。我们测试这种情况下，使用的样本超过1000恒星形成星系的MANGA调查的动力学质量已被准确地确定。通过使用三种不同的方法（平均色散，偏相关系数，随机森林），我们明确地发现，气体金属丰度主要和根本上取决于恒星质量。一旦考虑到对恒星质量的依赖性，对动力学质量或引力势的依赖性就很小或没有（如果有的话，金属丰度对后者的依赖性是颠倒的）。我们的结果表明，MZR不是由金属在更大质量星系中的滞留引起的。金属丰度对恒星质量的直接、基本依赖性表明了一个简单得多的假设，即MZR只是恒星质量与星系中金属生产的积分成正比的结果。
2023-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity evolution, metallicity gradients and gas fractions at z~3.4
我们利用AMAZE和LSD计划的近红外积分场光谱观测，对40个恒星形成星系样本中3<z<5（其中大部分在z~3.4）的金属丰度进行了约束。我们利用强发射线诊断来测量金属丰度。我们发现，在z~3.4的恒星形成星系中，有相当一部分偏离了基本金属丰度关系（FMR），其金属丰度比FMR预期的低10倍。这种偏离与星系的动力学性质或相互作用的存在无关。为了更详细地调查金属丰度偏差的起源，我们还通过反演施密特-肯尼库特关系来推断气体含量的信息。与最近的CO观测数据相一致，我们发现，与0<z<2时的急剧上升趋势相反，大质量星系中的气体分数保持不变，在2<z<3.5时略有下降。结合金属丰度信息，我们推断，要解释z~3.4星系中的低金属丰度和气体含量，需要突出的流出和大量的原始气体流入。在10个星系中，我们也可以空间分辨金属丰度分布。我们发现，金属丰度一般与恒星形成的分布和气体表面密度有关。我们讨论了这些发现的原始气体流入的中心，和流出的金属丰富的气体从中心向外部地区。（节录）
2014-11-17 astro-ph.CO
Evolution of Galaxy Star Formation and Metallicity: Impact on Double Compact Objects Mergers
我们研究了不同的星系统计和经验的金属丰度标度关系的合并率和紧凑的对象二进制文件的属性的影响。首先，我们分析了使用恒星形成率函数或恒星质量函数作为星系统计量来计算宇宙恒星形成率密度的异同。然后，我们研究了采用基本金属丰度关系或经典的质量金属丰度关系来分配具有给定性质的星系的金属丰度的效果。我们发现，当利用基本金属丰度关系，大部分的恒星形成发生在相对较高的金属丰度，甚至在高红移;相反的情况下，当采用质量金属丰度关系，因为在这种情况下，大多数恒星形成的金属丰度强烈减少与红移。我们讨论了产生这种差异的各种原因和可能的偏见。最后，我们表明，这些不同的天体物理处方的合并率和紧凑的对象二进制的属性的影响，具体而言，我们目前的结果红移相关的合并率和啁啾的质量和时间延迟分布的合并二进制。
2020-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The metallicity properties of long-GRB hosts
最近发现的基本金属丰度关系（FMR）是金属丰度与星系质量和SFR的紧密依赖关系，它被证明是研究各类星系金属丰度性质的一个非常有用的工具。我们用FMR研究了长伽玛暴的星系。虽然伽玛射线暴宿主的金属丰度低于相同质量的典型星系，即，它们低于质量-金属丰度关系，它们与FMR完全一致。这表明，质量-金属丰度关系的差异是由于高于平均的SFR，并且具有光学余辉的GRB不会优先选择恒星形成星系中的低金属丰度宿主。
2011-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Inflow-driven galaxy evolution - I. Revealing the physics of the fundamental metallicity relation
Durham University（杜伦大学）；University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；Tsinghua University（清华大学）
本研究基于质量连续性方程提出统一物理框架，结合最小化宇宙学气体流动模型与控制实验，揭示了基本金属丰度关系（FMR）的物理起源，证明气态FMR更具根本性，为利用金属丰度标度关系探测宇宙重子循环提供理论基础。
2026-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The physics of gas phase metallicity gradients in galaxies
从第一性原理出发，提出了一个新的星系气相金属丰度梯度演化模型。我们发现，金属丰度梯度取决于四个比率，共同描述的金属平衡的时间尺度，生产，运输，消费和损失。我们的模型发现，大多数星系的金属丰度梯度在所有的红移处于平衡状态。当通过金属扩散标准化时，金属丰度梯度由径向平流、金属生产和来自宇宙网的贫金属气体的吸积之间的竞争决定。该模型自然地解释了在本地螺旋，本地矮星和高红移恒星形成星系中测量到的变化梯度。我们使用该模型来研究宇宙的红移梯度演化，表明在银河系类星系的梯度随着时间的推移，在很好的协议与观测和模拟。我们还预测了使用匹配的恒星质量和匹配的丰度构建的星系样本中的金属丰度梯度与红移的演变。我们的模型表明，大质量星系过渡从平流为主的吸积为主的制度从高红移到低，这反映了从引力驱动的恒星形成反馈驱动的湍流的过渡。最后，我们表明，在本地的超亮红外星系（主要合并）和倒置的梯度在本地和高红移星系的梯度可能不平衡。在本系列的后续论文中，我们将证明该模型还解释了星系质量与金属丰度梯度之间以及金属丰度梯度与星系运动学之间的观测关系。
2021-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The low-extinction afterglow in the solar-metallicity host galaxy of GRB 110918A
通过长伽马射线暴（GRB）选择的Galerkin在绘制恒星形成历史到最高红移时可能具有根本的重要性。然而，在将它们作为早期宇宙的有效工具之前，需要了解控制伽玛暴形成的环境因素。金属丰度理论上被认为是伽玛射线暴爆炸和能量学的基本驱动力，但即使经过十多年的广泛研究，仍然没有完全理解。这在很大程度上与两种现象有关：一是尘埃消光偏差，它阻止了高质量的，因此可能是高金属量的GRB宿主首先被检测到，二是缺乏有效的仪器，这限制了光谱研究，包括对GRB宿主种群的低红移端的金属量测量。这项工作的主题是非常有活力的GRB 110918 A，我们测量了有史以来最大的宿主综合金属丰度之一，以及z<1.9的最高恒星质量。这是对z~1处的GRB宿主进行的为数不多的可靠的金属丰度测量之一，并确定了z~1处的GRB宿主也可能非常富含金属。它最终排除了金属丰度截止伽玛暴宿主星系和反对伽玛暴的金属丰度和能量释放之间的反相关。
2013-08-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Galaxy metallicity scaling relations in the EAGLE simulations
我们量化的气相和恒星金属丰度和星系的全球属性，如恒星质量，晕质量，年龄和气体分数之间的相关性，在演化和组装的银河系及其环境（EAGLE）的宇宙流体动力学模拟套件。恒星质量和恒星形成气体金属丰度之间的相关性（$M_*-Z_{\rm SF,gas}$关系）的斜率在某种程度上取决于分辨率，分辨率越高，斜率越陡。该模拟预测了非零金属丰度演化，自$z = 3$起在$\sim 10^9 {\rm M}_{\odot}$处增加$\approx 0.5$ dex。在$z \lesssim 5$上模拟的恒星质量、金属丰度和恒星形成速率之间的关系与观测到的基本金属丰度关系非常吻合。在$M_* \lesssim 10^{10.3} {\rm M}_{\odot}$和固定的恒星质量下，较高的金属丰度与较低的特定恒星形成率、较低的气体分数和较老的恒星种群有关。另一方面，在较高的$M_*$，有一个暗示的反转的金属丰度对这些参数的依赖。在模拟中，与金属含量最相关的基本参数是气体分数。模拟的气体分数-金属丰度关系表现出小的分散性，并且自$z = 3$以来没有显著的演变。为了更好地理解这些相关性的起源，我们分析了一组低分辨率的模拟，其中反馈参数是不同的。我们发现模拟的$M_*-Z_{\rm SF,gas}$关系的斜率在低质量（$M_* \lesssim 10^{10} {\rm M}_{\odot}$）时主要由恒星…
2017-08-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining Sub-Grid Physics with High-Redshift Spatially-Resolved Metallicity Distributions
我们研究能量反馈的作用，在塑造金属的分布在宇宙学流体动力学模拟的L* 盘星系。虽然今天的负丰度梯度为星系演化模型提供了一个边界条件，以支持由内而外的圆盘生长，但关于丰度梯度是否随时间变陡或变平的经验证据仍然非常矛盾。我们使用了一套L* 光盘，实现了和没有“增强”的反馈。所有的模拟都是使用光滑粒子流体动力学程序Gasoline进行的，它们的原位气相金属丰度梯度从红移z~2追踪到现在。现代年龄金属丰度关系和金属丰度分布函数推导出每个系统。“增强型”反馈模型已被证明与广泛的经验尺度关系相一致，在大尺度上分配能量和再循环ISM材料，并预测存在相对“平坦”和时间不变的丰度梯度。增强的反馈机制显著地降低了局部恒星年龄-金属丰度关系，特别是[O/Fe]-[Fe/H]关系的散射。我们的L* 盘的局部[O/Fe]分布函数显示出明显的双峰性，峰值在[O/Fe]=-0.05和+0.05（对于[Fe/H]>-1的恒星），与我们早期对矮星盘的工作一致。我们的结果与“增强”的反馈是不一致的，我们实现了与“保守”的反馈与早期的模拟。我们的结论是，空间分辨的金属丰度分布，特别是在高红移，提供了一个独特的和未充分利用的约束恒星反馈过程的不确定性。
2013-05-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The metallicity evolution of low mass galaxies: New constraints at intermediate redshift
我们目前的丰度测量从26个发射线选定的星系在z~0.6-0.7。通过达到低至10^8 M_{\sun}的恒星质量，这些观测提供了低于10^9 M_{\sun}的中间红移质量-金属丰度（MZ）关系的第一次测量。对于我们的样本中M > 10^9 M_{\sun}的部分（8/26个星系），我们发现与先前测量的中间红移MZ关系非常一致。本地关系相比，我们测量的演变，对应于0.12德克斯减少在中间红移的氧丰度。这一结果证实了金属丰度演化的趋势变得更加显着，对较低的恒星质量，在缩小规模的情况下，低质量星系演变到当地的MZ关系在以后的宇宙时间。我们发现，这些星系遵循当地的基本金属丰度关系，具有较高的特定（质量归一化）的恒星形成率（SFR）的对象具有较低的金属丰度。此外，我们表明，在我们的样本中的星系躺在SFR- M_{*}关系（恒星形成的主序列）的外推。利用MZ关系和恒星形成的主要序列（并结合我们的数据与文献中更高的质量测量），我们测试模型，假设质量流入，流出和恒星形成之间的平衡。我们发现，外流需要描述的数据。通过比较不同的外流公式，我们发现动量驱动风可以描述MZ关系，但是，这个模型低估了低质量星系中恒星形成的数量。这种分歧可能表明，来自气体加热的预防性反馈被高估了，或者它可能意味着从平衡假设的一个更根本的偏差。
2013-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Relationship between Stellar Mass, Gas Metallicity, and Star Formation Rate for Halpha-selected Galaxies at z~0.8 from the NewHalpha Survey
利用z~0.8的299个Ha选择星系样本，研究了星系恒星质量、气相金属丰度和恒星形成率之间的关系，并与前人的结果进行了比较。我们使用麦哲伦望远镜IMACS摄谱仪获得的深光谱来测量强氧谱线。我们将这些光谱和金属丰度与（1）静止帧UV到光学成像相结合，这使我们能够确定恒星质量和尘埃衰减校正，以及（2）Ha窄带成像，它提供了一个强大的瞬时SFR测量。我们的样本涵盖恒星质量为10^9至6*10^11太阳质量，SFR为每年0.4至270太阳质量，金属丰度为12+log（O/H）~8.3-9.1（~0.4-2.6太阳金属丰度）。我们发现的基于Ha的SFR和恒星质量之间的相关性（即，恒星形成“主序”）以及恒星质量与金属丰度之间的关系，都与以往对恒星形成星系的z~1研究相一致。然后，我们使用各种平面拟合技术（Lara-Lopez等人）研究这三个属性之间的关系。和曲线拟合投影（Mannucci等人）。在所有情况下，我们排除了强烈的依赖性的M-Z关系的SFR，但无法区分中度和无依赖性。我们的研究结果与以前的质量金属丰度SFR研究是一致的。我们检查数据集的限制是否可能掩盖了强烈的依赖SFR使用模拟样本从SDSS。这些实验表明，所采用的信号噪声削减可能会有显着的影响，测量的依赖性。需要进一步的工作来调查这些结果，并测试是否有一个“基本金属丰度关系”或“基本平面”描述了整个宇宙时间的恒星形成星系。
2014-11-11 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
The role of the cosmic web in the scatter of the galaxy stellar mass - gas metallicity relation
理解宇宙网和星系气体含量之间的关系是理解星系演化的关键一步。然而，宇宙网对星系和暗物质晕生长的影响还没有得到正确的理解。利用SDSS观测数据，研究了宇宙网对低红移恒星形成星系的恒星质量-气相金属丰度关系的影响。星系与节点的接近程度，与恒星质量和密度无关，会影响其气相金属丰度，靠近节点的星系比远离节点的星系显示出更高的化学富集度。我们发现一个类似的，但显着较弱的影响相对于灯丝。我们补充我们的观测分析与宇宙学流体动力学模拟的研究illustrisTNG（TNG 300），找到与我们的结果定性一致。使用IllustrisTNG，我们的研究结果可以解释为两个晕组件的偏见和气体供应结合在节点中的方式，显着调制的气体的金属丰度，有助于在星系演化的这种基本关系的分散。
2022-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Metal Aversion of LGRBs
最近，有人提出，长持续时间的伽马射线暴（LGRB）的金属丰度厌恶不是其形成的内在原因，而是在一般星系人口中看到的恒星形成和金属丰度之间的反相关的结果。为了研究这一建议，我们比较了LGRB，宽线Ic型（Ic-bl）超新星（SNe）和II型SNe的主机的金属丰度彼此和恒星形成星系的金属丰度分布使用SDSS代表星系在本地宇宙和TKRS星系在中间红移。不同的金属丰度分布的LGRB主机和恒星形成的本地星系迫使我们得出结论，低金属丰度的LGRB的偏好主要不是由恒星形成和金属丰度之间的反相关驱动，而是必须压倒性地由于天体物理学的LGRB本身。我们的LGRB样本中有四分之三的金属丰度低于12+log（O/H）< 8.6，而不到十分之一的本地恒星形成是在类似的低金属丰度。然而，我们的SN样本与一般星系群的金属丰度分布在统计上是一致的。使用TKRS星系人口，我们能够排除的可能性，LGRB主机金属厌恶是由于星系金属丰度随红移的减少。LGRB和Ic-bl SNe之间存在强烈的金属丰度差异，这在很大程度上消除了观测到的LGRB金属丰度偏差是星系群初始质量函数差异的副产品的可能性。相反，低于半个太阳的金属丰度必须是一个基本组成部分的演化过程中，分离的LGRB从绝大多数的Ic-BL SNe和大部分的本地恒星形成。
2013-08-21 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
