Modeling The GRB Host Galaxy Mass Distribution: Are GRBs Unbiased Tracers of Star Formation?
我们模拟了长伽马射线暴（GRB）宿主星系的质量分布，最近的结果表明，GRB发生在低金属丰度的环境。通过测量星系的质量-金属丰度（M-Z）关系的红移演化，以及Modjaz及其合作者提出的一个尖锐的宿主金属丰度截止值，我们估计了一个星系的恒星质量的上限，该星系可以有效地产生GRB作为红移的函数。通过采用一致的丰度指标，我们发现，太阳下的金属丰度截止有效地限制伽玛暴低恒星质量的螺旋和矮星系在低红移。在更高的红移下，随着宇宙中星系的平均金属丰度下降，能够容纳伽马射线暴的星系的质量范围扩大，其上限甚至接近最大的螺旋星系的质量。我们将这些预测的限制与越来越多的已公布的GRB宿主质量进行比较，发现大量的中等质量星系在低红移时有效地排除了0.1至0.5太阳能的极低金属丰度截止值。在金属丰度大于12+log（O/H）_（KK_（04））~ 8.7的星系中，质量函数包含了产生伽玛暴的效率的平稳下降，但它可以容纳大部分测量的宿主星系质量。我们发现，在z ~ 1，在观测到的伽玛暴主机质量分布的峰值是不一致的，在星系的质量窝藏大部分的恒星形成的预期峰值。这表明，伽玛射线暴的金属偏置示踪剂的恒星形成在低和中等的红移，虽然我们的模型预测，这种偏见应该消失在更高的红移，由于不断变化的金属含量的宇宙。
2009-05-12 astro-ph.CO
Probing the low-redshift star formation rate as a function of metallicity through the local environments of type II supernovae
II型超新星可以追踪恒星的形成，以探测其在低红移的全球金属丰度分布。我们提出了避免许多以前的偏见来源的SN II祖区域的氧和铁丰度分布。由于Fe（而不是O）丰度驱动了CCSNe的祖先大质量恒星的晚期演化，并且由于Fe富集滞后于O富集，我们发现O丰度到Fe丰度的一般转换。我们在这里提出的分布是最好的比较标准，用于评估稀有类SNe如何依赖于祖金属丰度。我们测量了第一年PTF SN搜索中SNe II宿主的代表性子样本的气相O丰度，使用SN位置附近的SDSS光谱（9）和新的长缝光谱（25）。这34个寄主的金属丰度中位数为12+log（O/H）= 8.65，中位数误差为0.09。根据SDSS光度测量，主星系恒星质量的中位数是10^9.9太阳质量。它们没有显示出金属丰度或质量与MPA/JHU增值目录的红移匹配样本的系统性偏移。与以前的SN主机金属丰度研究相比，这个样本是从一个单一的区域调查。最低质量星系中的SNe并没有被系统地排除在外。我们发现的金属丰度分布是统计上无法区分的金属丰度分布的SN II主机发现有针对性的调查和样本从多个调查具有不同的选择功能。使用铁和O丰度之间的关系，发现银河系盘，球，晕星，我们翻译成铁丰度估计的SN II环境的O丰度分布。我们发现，虽然这个样品跨越只有0.65德克斯的O丰度，铁和O丰度之间的差距是50%，在我们的样品的低金属丰度端比在高金属丰度端宽。（节略）
2013-06-20 astro-ph.CO
The Mass-Metallicity relation in galaxies of different morphological types
利用不同形态类型的化学演化模型，研究了质量-金属丰度（MZ）关系及其随红移的演化。我们的目的是了解不同形态类型的星系在不同红移的MZ关系中的作用。一个主要的结果是，在高红移，大部分的星系落在MZ图显然是原椭圆星系。最后，我们展示了在等级星系形成的框架下研究MZ关系的一些初步结果。
2009-04-14 astro-ph.CO
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
The metallicity and dust content of a redshift 5 gamma-ray burst host galaxy
对长伽马射线暴（GRB）余辉的观测，使我们能够研究宇宙历史上大部分时期的恒星形成星系。在这里，我们提出了GRB 111008 A的观测，从中我们可以测量金属丰度，化学丰度模式，尘埃-金属比和GRB宿主星系在z=5.0的消光。主体吸收系统是阻尼莱曼-α吸收器（DLA），具有非常大的中性氢柱密度，log N（HI）/cm^（-2）= 22.30 +/- 0.06，金属度[S/H]= -1.70 +/- 0.10。它是具有如此精确金属丰度测量的最高红移伽玛暴。精细结构线的存在证实了z=5.0系统是伽玛暴的宿主星系，并使其成为Fe II精细结构线被探测到的最高红移。余辉呈轻微红色，A_V = 0.11 +/- 0.04等，宿主星系的尘埃与金属比等于或低于本星系群的典型值。
2014-03-12 astro-ph.CO
Consequences of cosmic microwave background-regulated star formation
人们假设宇宙微波背景（CMB）为坍缩的原恒星提供了一个温度底，它可以调节恒星的形成过程，并导致在高金属丰度和高红移下的头重脚轻的初始质量函数。我们研究这个假设是否有任何可检验的观测结果。首先，我们确定，使用一组流体动力学星系形成模拟，CMB温度地板会影响大多数恒星形成的红移之间的z = 3和6，甚至可能更高的红移。CMB控制的恒星形成的五个特征是：（1）在高红移时超新星的形成率比目前预测的要高;（2）高红移恒星形成率的直接和间接测量结果之间存在系统性的差异;（3）缺乏在高金属丰度和高红移时形成的幸存球状星团;（4）宇宙气体金属丰度的上升比目前的模拟预测的更快;（5）金属丰度-2 <[Fe/H]<-0.5的α元素（如O和Mg）丰度增加。目前的观察既不能证实也不能排除这些特征的存在。然而，如果正确的话，高红移高金属量球状星团的头重脚轻的IMF可以解释它们金属量分布的双峰性。
2010-02-18 astro-ph.CO
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 Rapid Decline in Metallicity of Damped Ly-alpha Systems at z~5
我们提出的证据表明，中性原子氢气的宇宙学平均金属丰度在z>4.7时突然下降到<Z>=-2.03（+0.09-0.11），这是6 σ偏离预测的线性拟合的数据在较低的红移。这一测量是通过使用凯克II望远镜上的Echellette光谱仪和成像仪在z>4.7处观测到的8个新的阻尼Ly-alpha（DLA）系统的化学丰度测量而实现的，使z> 4.7处的测量数量增加了一倍，达到16个。对于金属丰度突然下降的可能解释包括在盘内富集中性气体的物理过程的变化，或者由于在高红移时较低的紫外辐射场和较高的密度而增加了盘外中性气体的覆盖因子。后一种可能性将导致一个新的人口可能较低的金属丰度DLA，与增加的贡献DLA人口在较高的红移导致平均金属丰度降低。此外，我们提供了在z>4.7时DLAs的共动金属质量密度可能降低的证据，其平坦到z~4.3。这样的减少是可以预期的，否则来自恒星形成星系的大多数金属将在z~6时驻留在DLA中。当金属丰度在高红移时减少，DLAs对宇宙总金属收支的贡献随着红移而增加，z~4.3的DLAs占Lyman break星系产生的金属的20%。
2014-01-16 astro-ph.CO
The mass-metallicity relation of galaxies up to redshift 0.35
介绍了我们对星系年龄-金属丰度和质量-金属丰度关系的研究，并与该领域的最新研究进行了比较。我们已经能够使用直接方法测量质量跨越四个数量级的物体的氧丰度，并探测星系演化的最后4个Gyr。我们已经发现了初步的证据，金属丰度的演变是一致的预期的基础上获得的低分辨率恒星光谱的解决本星系群星系的年龄-金属丰度的关系。
2014-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Deep Spectroscopy of Ultra-Strong Emission Line Galaxies
具有极高等效宽度（EW（H β）> 30）的超强发射线星系（USEL）可以用来挑选z=0-1红移范围内金属丰度极低的星系。大量的这些物体很容易在深窄带搜索中检测到，因为大多数都有可检测的[OIII] 4363，它们的金属丰度使用直接方法确定。这些大样本有可能确定星系群是否存在金属丰度底。在这里，我们描述了Kakazu等人（2007）使用Keck上的DEIMOS摄谱仪对542个USEL目录进行广泛的光谱跟踪的结果，其中348个星系具有高S/N光谱。在我们的样本中，两个金属丰度最低的星系分别为12+log（O/H）=6.97+/-0.17和7.25+/-0.03，与迄今为止发现的金属丰度最低的星系相当。我们确定的经验金属性R23参数关系为我们的样本，并比较这对低红移星系的关系。并将测定的金属度-光度关系与同红移范围内的星等选择样品的金属度-光度关系进行了比较。发射线选择的星系显示金属光度的关系，金属丰度降低光度和他们似乎定义在一个给定的连续光度的星系金属丰度分布的下限。我们还计算H α光度函数的USELs作为红移的函数，并使用此计算上界的Ly α发射器的光度函数在z=0-1的红移范围。
2009-02-02 astro-ph.CO
HII Region Metallicity Constraints Near the Site of the Strongly Lensed Supernova "SN Refsdal" at Redshift 1.49
我们目前的本地HII区域附近的网站最近发现的多透镜超新星（SN;“SN Refsdal”）在红移1.49的金属丰度。“SN Refsdal”位于透镜星系的外旋臂（$\sim$ 7 kpc），我们以前曾报道过它表现出陡峭的负银河系中心金属丰度梯度。基于我们更新的近红外积分场光谱数据，气相金属丰度平均在$\sim$ 550 pc的内禀半径周围的HII区域$\sim$ 200 pc远离SN网站是12 + log（O/H）$_{\rm PP04N2}$ $\le$ 8.67。在与“SN Refsdal”相似的银河系中心距离（$\sim$ 5-7 kpc）的9个HII区域的平均金属丰度被限制为12 + log（O/H）$_{\rm PP04N2}$ $\le$ 8.11。由于“SN Refsdal”的偶然发现，在一个有利的透镜面对螺旋，这是第一个观测约束的本地金属环境的SN网站在红移$z>1$。
2015-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical Evolution of High-Redshift Radio Galaxies
本文给出了9个z > 2.7的高z射电星系（HzRGs）在VLT上用FORS 2获得的新的深光谱。这些静止标架紫外光谱被用来推断窄线区（NLR）的金属丰度，以研究高z宇宙中星系的化学演化。我们主要关注CIV/HeII和CIII]/CIV通量比，这对气体金属丰度和电离参数很敏感。尽管NV发射已广泛用于推断气体金属丰度，但它通常太弱，无法准确测量NLR。通过结合我们的新光谱和文献数据，我们研究了57个HzRG在1 < z < 4时NLR金属丰度的可能红移演化。基于观测到的发射线通量比和我们的光电离模型计算结果之间的比较，我们发现没有显着的金属丰度演化的HzRGs的NLR，z ~ 4。我们的结果表明，大质量星系在更高的红移（z > 5）时几乎完成了它们的化学演化。最后，虽然我们在z > 2.7的5 HzRG中检测到强NV发射线，但我们指出高NV/HeII比率并不表示高金属丰度，而是对应于NLR中气体云的高电离参数。
2009-05-11 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
Redshift evolution of the hot intracluster gas metallicity in the C-EAGLE cluster simulations
金属在星系团中的丰度和分布包含了有关其化学历史和演化的宝贵信息。通过观察金属丰度如何随着红移而演变，有可能限制不同的金属生产渠道。我们使用的C-EAGLE集群，一个样本的30个高分辨率（$m_{gas} \simeq 1.8\times 10^{6}$ M $_{\odot}$）集群变焦模拟，研究红移的金属丰度的演变，特别是对集群的外围。早期的富集模型，其中大部分的金属产生在核心的集群祖先在高红移，表明在集群外围的金属没有显着的演变，因为$z=2$。对于C-EAGLE样品，我们发现与早期富集模型的合理一致性，因为在整个样品的大半径处金属丰度的分散性非常小，至少达到$z=2$。唯一的例外是铁，它的金属丰度的径向依赖性被发现在低红移处演化，这是因为它主要是由Ia型超新星产生的，而Ia型超新星比核心坍缩超新星更有可能在较晚的时间形成。我们还发现了相当大的红移演化的金属丰度在核心的C-EAGLE集群，这还没有看到在其他模拟或基于观测的金属丰度研究。由于我们发现这种演化是由低金属丰度气体的吸积驱动的，这表明外流的活动星系核加热物质与周围气体之间的相互作用对于确定星系团核心丰度是重要的。
2020-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Luminosity Distribution of Gamma-Ray Burst Host Galaxies at redshift z=1 in Cosmological Smoothed Particle Hydrodynamic Simulations: Implications for the Metallicity Dependence of GRBs
利用星系形成的宇宙流体动力学模拟，研究了伽马射线暴（GRB）前身星系的金属丰度与宿主星系的概率分布函数（PDF）之间的关系.我们施加一个最大限度的气体金属丰度，伽玛暴可以发生，并检查如何预测亮度PDF的伽玛暴宿主星系的变化在模拟中。我们进行了Kolmogorov-Smirnov检验，结果表明，当我们假设核心坍缩超新星（SNe）跟踪恒星形成时，我们的模拟结果与观测到的SNe宿主星系的光度PDF是一致的。当我们假设伽玛暴只发生在一个低金属丰度的环境与$Z\lesssim 0.1 \Zsun$，伽玛暴发生在较低的光度星系，和模拟的光度PDF成为定量一致的观测光度PDF。尘埃消光对暗伽玛暴宿主星系的观测偏差可能是伽玛暴宿主星系光度较低的另一个原因，但在我们的模拟中，观测到的伽玛暴宿主星系的光度PDF不能完全由尘埃偏差重现。
2010-11-19 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
Why do high-redshift galaxies show diverse gas-phase metallicity gradients?
最近对z=0.6-3的星系的空间分辨观测表明，高红移星系具有复杂的运动学和广泛的气相金属丰度梯度分布。为了理解这些结果，我们使用了一套来自真实环境反馈（FIRE）项目的高分辨率宇宙学放大模拟，其中包括多相ISM，恒星形成和恒星反馈的物理模型。我们的模拟再现了所观察到的运动学性质和金属丰度梯度的多样性，与z=0-3时的观测结果基本一致。强的负金属丰度梯度只出现在具有旋转盘的星系中，但不是所有旋转支撑的星系都有显著的梯度。几乎没有旋转的强扰动星系总是有平坦的梯度。高红移星系的运动学性质和金属丰度梯度在短时间尺度上会发生显著变化，这与星暴事件有关。来自恒星暴的反馈可以破坏气体盘，驱动强烈的外流，并使预先存在的负金属丰度梯度变平。单个星系的时间变异性在统计上与整个模拟样本相似，这表明在高红移星系中观测到的金属丰度梯度反映了星系的瞬时状态，而不是宇宙学时间尺度上的吸积和生长历史。我们发现金属丰度梯度对恒星质量和比恒星形成率（sSFR）的依赖性很弱。低质量星系和具有高sSFR的星系倾向于具有平坦的梯度，可能是由于反馈在这些星系中更有效。我们认为，重要的是要解决小尺度上的反馈，以产生不同的金属丰度梯度观察。
2016-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Systematics in Metallicity Gradient Measurements I : Angular Resolution, Signal-to-Noise and Annuli Binning
随着高红移金属丰度梯度研究的快速发展，深入理解高红移金属丰度梯度测量的系统学意义显得尤为重要。这项工作研究了如何[NII]/H α比值的金属丰度梯度的变化与角分辨率，信号噪声（S/N），和环形分箱参数。使用两种方法：1。我们降低了引力透镜星系的高角分辨率积分场数据，并重新推导了不同角分辨率下的金属丰度梯度。利用一个已知梯度的局域星系，模拟了不同角分辨率和信噪比条件下的高红移积分场光谱（IFS）观测。我们发现，测量的金属丰度梯度的变化系统的角分辨率和环形分仓。与较高角分辨率的观测相比，可见度有限的观测产生明显更平坦的梯度。存在一个临界角分辨率极限，超过该极限，测量的金属丰度梯度与本征梯度显著不同。这个临界角分辨率取决于星系的内在梯度，对于我们模拟的星系来说，它小于0.02角秒。我们发现，看到有限的高红移金属丰度梯度很可能受到强烈的影响，分辨率驱动的梯度平坦化。由于弱的线拖尾，具有少量环的环形分箱产生比固有梯度更平坦的梯度。对于3-annuli bin，[NII]线上的最小S/N为~5是最微弱的环所需的，以限制具有有意义误差的梯度。
2013-02-25 astro-ph.CO
The chemical properties of low-redshift QSOs
我们研究了低z类星体的化学性质，使用档案紫外光谱获得的HST和IUE的70帕洛玛绿色类星体在z < 0.5的样本。通过利用UV发射线的通量比（即，NV /CIV，（SiIV+OIV]）/CIV，和NV/HeII）作为金属丰度指标，我们比较了宽线区（BLR）气体金属丰度与活动星系核的性质，黑洞质量、光度和爱丁顿比。我们发现BLR金属丰度与爱丁顿比相关，而对黑洞质量的依赖性要弱得多。虽然这些趋势的低z活动星系核似乎是不同的高z类星体，低z和高z样本之间的差异部分是由有限的动力学范围的样本。我们发现星系中心的金属富集与黑洞的吸积活动密切相关，并且金属丰度与黑洞质量的相关性随宇宙时间的推移而增大。
2012-11-28 astro-ph.CO
The History of Metal Enrichment Traced by X-ray Observations of High Redshift Galaxy Clusters
我们提出的深X射线观测的10个大质量星系团在红移$1.05 < z < 1.71$的分析，测量的主要目标是在中间半径的星系团内介质（ICM）的金属丰度，以更好地约束模型的金属富集的星系际介质。这些目标是从X射线和Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应调查中选出的，并用\textit{XMM-Newton}和\textit{Chandra}卫星进行观测。对于每个集群，一个精确的气体质量分布，从中可以估计的$r_{500}$值提取。这使我们能够定义一致的径向范围内的金属丰度测量可以进行比较。一般来说，数据质量足以在两个径向箱$r<0.3r_{500}$和$0.3<r/r_{500}<1.0$中提取有意义的金属丰度测量值。对于外箱，所有十个簇的组合测量值$Z/Z_{\odot} = 0.21 \pm 0.09$表示相对于先前结果的精度的实质性改进。这个测量值与在中低红移星团中测量到的平均金属丰度0.315太阳一致，但略低。结合我们的新的高红移数据与以前的低红移的结果，使我们能够把最严格的限制到目前为止的模型集群金属丰度在中间半径的演变。采用幂律模型的形式$Z \propto \left(1+z\right)^γ$，我们测量的斜率$γ= -0.5^{+0.4}_{-0.3}$，与大多数的ICM富集发生在非常早期的时间和大规模的集群形成之前，但离开开放的可能性，一些额外的富集在这些…
2021-08-26 astro-ph.CO
Long GRBs are metallicity-biased tracers of star formation: evidence from host galaxies and redshift distribution
考虑到长伽玛暴发生在低金属丰度环境中，我们研究了长伽玛暴宿主星系的质量分布和红移分布。利用星系的质量-金属丰度（M-Z）关系，计算了能产生长伽玛暴的星系的恒星质量上限。通过与观测到的GRB宿主星系质量的比较，发现当GRB发生在低金属丰度的$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$时，观测到的GRB宿主星系质量与预测的质量能够很好地拟合。与斯隆数字巡天第七次数据发布的星系相比，GRB宿主星系具有低金属丰度，低质量和高恒星形成率。通过加入暗伽玛暴和TOUGH巡天的10个新发现的长伽玛暴，我们还研究了最新的\emph{Swift}长伽玛暴的累积红移分布。通过考虑伽玛暴倾向于发生在具有$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$的低金属丰度星系中，可以调和观测到的伽玛暴速率和恒星形成历史之间的差异。从主物质的质量分布和红移分布可以得出产生长伽玛暴的金属丰度截止值约为$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$。
2014-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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 evolution of the mass-metallicity relation in galaxies of different morphological types
通过椭圆星系、旋涡星系和不规则星系的化学演化模型，探讨了质量-金属丰度关系的物理意义、红移演化以及这种关系与星系形态的关系。我们假设星系的形态不随宇宙时间而改变。我们提出了一种方法来解释传播的时代的星系形成和完善的星系质量网格。我们将我们的预测与红移在0.07和3.5之间的星系的观测结果进行了比较。我们再现的质量金属丰度（MZ）的关系主要是通过增加效率的恒星形成质量的星系的所有形态类型，而不需要invokegalactic流出有利于损失的金属在质量较小的星系。我们的预测可以帮助约束的斜率和所观察到的本地MZ关系的零点，都受到不确定性相关的使用不同的金属丰度校准。我们展示了如何，通过考虑MZ，O/H与恒星形成率（SFR），和SFR与星系质量图在不同的红移，它是可能的约束产生这些关系的星系的形态。我们的研究结果表明，在z=3.5观察到的星系应该主要是原椭圆，而在z=2.2观察到的星系由原螺旋和原椭圆的形态混合。在较低的红移，所观察到的MZ关系是很好地再现考虑螺旋和不规则。（节略）
2009-04-14 astro-ph.CO
Line Profiles of Intermediate Redshift Type Ia Supernovae
通过分析Sloan数字巡天II（SDSS-II）超新星巡天发现的59颗正常Ia型超新星（SNe Ia）在中红移范围（0.05 < z < 0.4）的光谱，给出了从近紫外到可见光波段谱线轮廓的时间演化。我们推导出这些线的线速度，峰值波长和伪等效宽度（pEWs）。此外，我们比较了最大亮度的日期周围的线轮廓与附近的同行。我们发现，在2 $σ$内，中红移Ia超新星的线轮廓与其附近的线轮廓一致，线轮廓由速度和pEW表示.这些发现支持了超新星Ia是中等红移范围的“标准”烛光的观点，正如超新星Ia在附近和高红移之间所显示的那样。有迹象表明，中等红移的Ia超新星的“MgII λ4300”pEW分布大于附近的样本，这可以解释为祖先丰度的差异。
2011-03-18 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
Dust Obscuration and Metallicity at High Redshift: New Inferences from UV, H-alpha, and 8 Micron Observations of z~2 Star-Forming Galaxies
我们使用一个样本的90光谱证实莱曼Break Galerkin与H α和24微米的观测约束之间的关系，静止帧8微米光度，L（8），和恒星形成率（SFR）的L* 星系在z~2。对于L（IR）~10^10 - 10^12 Lsun的z~2星系，我们发现L 8和L（Ha）/SFR之间有0.24 dex散射的紧密相关。利用这种关系与一个更大的样本的392个星系的光谱红移，我们发现，紫外线的斜率可以用来恢复的尘埃衰减的绝大多数L* 星系在z~2内的0.4 dex散射使用本地相关。另外，年龄小于1亿年的年轻星系似乎遵循比本地星暴星系更陡峭的灭绝曲线。因此，这些年轻星系的尘埃可能比以前推断的要少得多。我们的研究结果提供了第一个直接的证据，独立的紫外线斜率，在高红移的紫外线和热辐射光度之间的相关性，在这个意义上说，紫外线微弱的星系也平均红外线和热辐射发光比他们的紫外线明亮的同行。此外，随着SFR增加，UV光度在z~2处达到对应于L* 的最大值，这意味着灰尘遮蔽可能主要负责调制UV光度函数的亮端。在z~2的L* 星系，虽然辐射热光度至少高出一个数量级，但其金属与尘埃的比例与局部星暴相似。如果高红移星系形成恒星的环境与相同光度的本地星系相比金属含量较低，那么这一结果是可以预期的，从而自然导致光度-金属丰度和光度-遮蔽关系的红移演化。[删节]
2010-02-03 astro-ph.CO
Variation of the low-mass end of the stellar initial mass function with redshift and metallicity
通过辐射流体动力学模拟，发现恒星初始质量函数低质量端随红移和金属丰度增加而减少，并提供了可应用于星系形成模拟的参数化方案。
2025-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Low Masses and High Redshifts: The Evolution of the Mass-Metallicity Relation
我们首次对高红移质量-金属丰度（MZ）关系进行了可靠的测量，测量值为10^{8}< M/ M_{\sun} < 10^{10}，通过叠加83个发射线星系的光谱获得，这些星系的安全红移在1.3 < z < 2.3之间。对于这些红移，哈勃空间望远镜3号广角相机的红外棱镜光谱对R23金属丰度诊断敏感：（[OII] 3726，3729 + [OIII] 4959，5007）/Hβ。使用以四个质量四分位数堆叠的光谱，我们发现MZ关系随着质量的降低而显著下降，从M=10^{9.8} M_{\sun}时的12+log（O/H）= 8.8扩展到M =10^{8.2} M_{\sun}时的12+log（O/H）= 8.2。在校正了金属丰度指标之间的系统偏移后，我们将我们的MZ关系与M>10^{9.5} M_{\sun}和z~2.3的星系堆叠光谱的测量结果进行了比较。在统计不确定性范围内，我们的MZ关系与z~2.3的结果一致，特别是因为我们略高的金属丰度（约0.1 dex）与我们样品的较低平均红移z=1.76定性一致。对于我们的数据所探测的质量，MZ关系显示出一个陡峭的斜率，这是暗示能量驱动的风的反馈，以及宇宙学的缩小演化，其中高质量星系在较早的时候达到当地的MZ关系。此外，我们表明，我们的样本落在恒星形成的主序列（SFR- M_{*}关系）在这个红移的外推。该结果表明，棱镜发射线选择的样品不具有优先…
2013-09-17 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
Chemical Abundances in Star-Forming Galaxies at High Redshift
一个星系的金属丰度提供了恒星形成、气体吸积和气体流出的记录，因此是在高红移下所能获得的最具信息量的测量之一。这也是最困难的之一。我回顾了确定遥远恒星形成星系中化学丰度的方法，并总结了1<z<3星系的结果。然后，我专注于质量金属丰度的关系，它的演变与红移，它的用途在约束流入和流出的气体，并结束了简短的讨论，未来的前景金属丰度测量在高红移。
2009-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the Kennicutt-Schmidt relation of low-metallicity high-redshift galaxies
我们提出了自洽的，高分辨率的宇宙学模拟的星系形成在z~3的结果。模拟采用最近开发的恒星形成的配方的基础上，当地丰富的分子氢，这是跟踪自相一致的过程中的模拟。现象学的H2形成模型占每个星系中的恒星的解离UV辐射的影响，以及自屏蔽和屏蔽的H2的灰尘，因此，使我们能够探索低金属丰度和较高的UV通量普遍存在于高红移星系对它们的恒星形成的影响。我们比较恒星质量，金属丰度，恒星形成率的模拟星系的莱曼Break Galerkin（LBG）的现有观测，并找到一个合理的协议。我们发现，我们的模拟星系在z~3处表现出的肯尼卡特-施密特（KS）关系比z=0关系在σ_gas < 100 Msun/pc ^2时明显更陡，振幅也更低。然而，对于z~3阻尼莱曼$α$（DLA）和LBG，预测的关系与现有的观测约束是一致的。我们的检验表明，高红移星系ISM的金属丰度较低是导致与定域KS关系不同的主要原因。我们讨论了几个影响的金属性依赖的KS关系星系演化和解释的意见。
2009-12-16 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
Metallicity-Dependent quenching of Star Formation at High Redshift in Small Galaxies
低金属丰度星系的恒星形成率（SFR）敏感地依赖于气体金属丰度，因为金属对于介导从中温原子气体到冷分子气体的转变至关重要，这是恒星形成的必要前体。我们研究了这种效应对星系恒星形成历史的影响。我们将金属依赖的恒星形成和金属富集在一个简单的模型，遵循晕主祖进化。我们的模型表明，在质量小于~ 10^11 Msun的暗晕中，包含金属丰度的影响会导致红移z>2的恒星形成受到抑制，而在质量小于~10^9.5-10 Msun的暗晕中，这种抑制几乎达到了全部。我们发现，在高红移的SFR不能赶上气体流入率（IR），因为SFR是有限的自由落体时间，因为它是进一步抑制缺乏金属。因此，在每个星系中，SFR在时间上的增长速度比IR快，并且综合宇宙SFR密度随着时间的推移而上升。在高z时，原位SFR的抑制使得恒星质量的增长主要由非原位SFR控制，这意味着比SFR（sSFR）随时间保持恒定。在高z处强烈吸积的气体作为原子气体储集层聚集。这为恒星形成提供了额外的燃料，在10^10 - 10^12 Msun晕中，z ~ 1-3，这使得SFR超过瞬时IR，并可能实现更高的流出率。在z<1时，在IR由于普遍膨胀而随时间自然下降之后，SFR和sSFR预计会下降。我们指定的预期依赖的sSFR和金属量对恒星质量和红移。在给定的z和临界质量以下，这些关系被预测为分别是平坦的和上升的。我们的模型预测定性地匹配一些令人费解的功能，在…
2012-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The metallicity of the most distant quasars
利用近红外光谱和光学光谱研究了30个红移范围为4<z<6.4的类星体宽线区的金属丰度。我们关注宽线（SiIV 1397 +OIV]1402）/CIV 1549的比率，这是BLR的良好金属丰度示踪剂。我们发现，即使在z~6的类星体中，BLR的金属丰度也很高。推断的BLR气体的金属丰度是如此之高（几倍于太阳），以至于需要金属喷射或与宿主星系中金属丰度较低的气体混合，以匹配在本地大质量星系中观察到的金属丰度。平均而言，观测到的金属丰度在观测到的红移范围4<z<6.4的类星体之间没有变化，与较低红移的类星体相比也没有变化。我们表明，明显缺乏金属丰度的演变是一个可能的后果都黑洞星系共同进化和选择效应。这些数据还表明，即使在z>6的类星体中，碳丰度也缺乏演化。后一个结果令人困惑，因为碳的最小富集时间尺度约为1 Gyr，即比宇宙在z~6时的年龄更长。
2009-10-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
The Metallicity of the Intracluster Medium Over Cosmic Time: Further Evidence for Early Enrichment
我们使用钱德拉X射线数据测量的245个大质量星系团的簇内介质（ICM）的金属丰度从X射线和Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应调查，跨越红移$0<z<1.2$。金属丰度测量在三个不同的径向范围内，通过他们的郊区跨越集群核心。我们探索这些测量的趋势作为集群红移，温度和表面亮度“峰值”（集群中心的气体冷却效率的代理）的函数。在大半径（0.5- 1 $r_{500}$）的数据与恒定的金属丰度一致，而在中等半径（0.1-0.5 $r_{500}$），我们看到富集的后期增加，与预期的金属在簇核中的产生和混合一致。在集群中心，有强烈的趋势，金属与温度和峰值，反映了增强的金属生产在最低熵气体。在冷核/尖锐的峰值集群人口，有一个大的内在分散在中央金属丰度和没有整体的演变，表明显着的天体物理变化的富集效率。表面亮度分布平坦的星系团中心金属丰度较低，内禀散射较小，但红移越低，中心金属丰度越高。我们的结果是一致的，与其他最近的测量ICM金属丰度的红移的函数。他们加强了附近星系团外围均匀金属分布的观测所暗示的画面，其中ICM的大部分富集发生在团簇形成之前，随着中央星系的恒星星族的演化，后期的显著富集只发生在星系团中心。
2017-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass-metallicity relation from z=5 to the present: Evidence for a transition in the mode of galaxy growth at z=2.6 due to the end of sustained primordial gas infall
我们分析了110个阻尼Ly $z=0.11-5.06$吸收体的质量-金属丰度关系的红移演化，发现相关零点随红移而显著变化。演化是这样的，零点在星系生长的早期阶段是恒定的（即没有演化），但随后在$z=2.6\pm 0.2$处出现急剧的断裂，并迅速向较低的红移倾斜，使得相同质量的阻尼吸收体在较晚的时间比较早的时间更富含金属。这种质量金属丰度相关性演化的斜率是每单位红移的$0.35 \pm 0.07$ dex。我们比较这一结果的红移演化的发射选定的星系样品的类似研究，并发现一个显着的协议与恒星质量log $(M_{*}/M_\odot) \approx 8.5$的星系演化的斜率。这使我们能够在阻尼吸收体和发射中看到的星系之间形成观测联系。我们使用模拟的结果来推断一个典型的DLA星系的暗物质晕的维里质量，并找到一个比率$(M_{vir}/M_{*}) \approx 30$。我们将我们的结果与其他几项研究的结果进行了比较，这些研究报告了$z=2.5-2.6$周围红移处的强过渡事件，并认为所有这些观测结果都可以理解为从星系被喂入比它们容易消耗的更多未处理的下落气体的情况过渡到它们突然变得下落饥饿并转向主要处理或再处理先前获得的气体的情况。
2013-01-23 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
Physical Conditions in a Young, Unreddened, Low Metallicity Galaxy at High Redshift
越来越多的星系样本现在被发现在红移z~5-6和更高。这些天体中的许多被推断为年轻、质量低、相对未变红，但在未来的设施出现之前，对它们的高质量光谱进行详细分析是不可能的。在本文中，我们通过分析Q2343-BX 418的静止框架光学和紫外光谱来阐明一个相似的低质量星系的物理条件，Q2343-BX 418是一个z=2.3的L* 星系，具有非常低的质光比和不寻常的性质：BX 418年轻（<1亿年），质量低（M_star ~ 10^9 Msun），金属丰度低（Z ~ 1/6 Zsun），未变红（E（B-V）~0.02，紫外连续斜率β =-2.1）。我们推断金属丰度12+log（O/H）=7.9 +/- 0.2从休息帧的光发射线。我们还通过直接电子温度法确定金属度，使用O III] 1661，1666/[O III] 5007的比率来确定电子温度，并发现12+ log（O/H）=7.8 +/- 0.1。这些测量将BX 418置于观测到的高红移发射中最贫金属的星系之列。静止坐标系的紫外光谱包含Lya（静止坐标系等效宽度为54 A）、He II 1640（恒星和星云）、C III] 1907、1909和O III] 1661、1666的强辐射。C IV/C III]比值表明电离源不太可能是活动星系核。对He Ⅱ、O Ⅲ和C Ⅲ谱线强度的分析表明，它具有很高的电离参数log U ~（-1），而Lya…
2010-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of the mass-metallicity relations from the VANDELS survey and the GAEA Semi-Analytic model
在这项工作中，我们研究的质量-金属丰度关系（MZRs）预测的银河演化和组装（GAEA）半解析模型的演变。我们将这些预测与最近的VANDELS调查结果进行了对比，这使我们能够将恒星MZR的红移范围扩展到$z\sim3.5$。我们补充我们的研究，考虑在相同的红移范围内的气相MZR的演变。我们表明，GAEA是能够再现观测到的$z<3.5$气相MZR和$z<0.7$恒星MZR的演变，而它高估了恒星金属丰度在$z\sim3.5$。此外，GAEA还再现了所谓的基本金属丰度关系（FMR）之间的气相金属丰度，恒星质量和恒星形成率（SFR）。特别是，在GAEA的气相FMR已经在$z\sim5$，并显示几乎没有在较低的红移演变。GAEA预测恒星FMR的存在，也就是说，然而，其特征在于相关的红移演化，虽然它的形状密切遵循气相FMR。我们还报告了模型和数据之间的其他未解决的紧张关系：预测的MZR的整体归一化仅在$\sim$ 0.1 dex内与观测结果一致;在$z\sim3.5$处看到最大的差异，其中模型倾向于略微过度预测观测到的金属丰度;在固定SFR处预测的MZR的斜率在几个${\rm M}_\odot\ {\rm yr}^{-1}$以下太陡。最后，我们提供了模型预测的MZRs在更高的红移，这将是有用的，在未来的调查，如那些将与JWST进行的背景下的演变。
2021-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Redshift and spatial distribution of the intermediate gamma-ray bursts
伽马射线暴的分类是伽玛射线暴研究领域的一个重要课题。许多研究已经证明BATSE数据中存在第三类（中间持续时间）伽玛暴。最近的工作分析了BeppoSax和Swift观测，也可以在数据集中识别三种类型的伽玛暴。然而，类成员是概率性的，我们有足够的观测红移来计算中间伽玛暴的红移和空间分布。它们明显比短爆发更远，似乎比长爆发更近。
2015-04-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Metallicity and kinematical clues to the formation of the Local Group
附近宇宙中已解析恒星的运动学和元素丰度可以用来推断高红移的条件，追踪星系如何演化和限制暗物质的性质。这种方法是对高红移系统的直接研究的补充，但我将展示对单个恒星的分析可以打破简并，例如恒星形成率和恒星初始质量函数之间的简并，这使得对未解决的遥远星系的分析变得复杂。
2010-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scaling relations of metallicity, stellar mass, and star formation rate in metal-poor starbursts: II. Theoretical models
金属丰度（O/H）、恒星形成率（SFR）和恒星质量的标度关系为星系演化提供了重要的见解。它们被本宇宙中的大多数星系所遵守，并且在高红移。在另一篇配套论文中，我们收集了约1100个星系的样本，这些星系的红移从0到3，金属丰度几乎跨越了两个数量级，是SFR的$\sim10^6$倍，恒星质量约为10^5倍。我们的特点是经验的恒星形成的“主序列”（SFMS）和质量-金属丰度关系（MZR）为这个样本，还确定了一类低金属丰度的恒星爆发，罕见的本地，但更常见的在遥远的宇宙。这些星系偏离显着的主要标度关系，高SFR和低金属含量为一个给定的M*。在本文中，我们的标度关系模型，并解释这些偏差，他们与一组多相化学演化模型的基础上的想法，独立的红移，初始物理条件在星系的演化历史可以决定其位置的标度关系。我们的模型能够成功地再现O/H，M*，和SFR标度关系到z~3，也成功地预测分子云分数作为恒星质量的函数。这些结果表明，标度关系是由不同的恒星形成模式：一个“主动”的星爆模式，更常见的高红移，和一个静态的“被动”模式，是占主导地位的本地和管理的主要趋势。
2012-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity Gradients in Simulated Disk Galaxies
Stinson等人（2010）的基准晚型星系模拟的恒星金属丰度和丰度比梯度。在1-3标度范围内，梯度随时间变平，与高红移和低红移的经验证据一致。然而，包括径向迁移在内的运动学效应使这些本质上陡峭的梯度变平，使得红移z=0时，这些（现在）老恒星的测量梯度比年轻恒星更平坦，这与局部观察到的相矛盾。相反，恒星[O/Fe]梯度是（一阶）强大的反对移民，保持相当平坦的年轻和老年人口今天。
2012-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the CO intensity mapping power spectrum at intermediate redshifts
我们编译一氧化碳（CO）1-0光度函数和丰度在红移0-3可用的限制。这是用来开发一个数据驱动的晕模型的CO星系丰度和集群跨越中间红移的演变。研究发现，最近CO功率谱巡天（$z \sim 3$ ; Keating et al. 2016）的限制，当与现有的本地星系观测（$z \sim 0$ ; Keres et al. 2003）相结合时，导致预测与中等红移的较小巡天（$z \sim 1-2$）的结果一致。我们提供了方便的拟合形式的CO光度晕质量关系的演变，并估计在未来的强度映射实验的背景下，在CO功率谱的平均值和不确定性。
2017-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity Evolution of Damped Lyman-alpha Systems out to z~5
我们提出了47个阻尼莱曼α系统（DLAs）的化学丰度测量，其中30个在z>4，观察与Echellette光谱仪和成像仪和高分辨率Echelle光谱仪的凯克望远镜。DLA的HI柱密度用与Lyman-alpha分布拟合的Voigt分布测量，并且我们发现由于Lyman-alpha森林的密度增加，在z>4处SDSS的错误DLA鉴定的数量增加。离子柱密度确定使用表观光学深度方法，我们结合我们的新的金属丰度测量与195从以前的调查，以确定中性气体的宇宙金属丰度的演变。我们发现DLAs的金属丰度随着红移的增加而降低，提高了趋势的显著性并将其扩展到更高的红移，在z=0.09-5.06的范围内，每单位红移的线性拟合为-0.22+-0.03 dex。尽管我们对寻找金属丰度低得多的DLA很敏感，但~1/600太阳的金属丰度“底”一直持续到z~5。然而，这个底部与分布的陡尾没有统计学差异。我们还发现，~0.5 dex的DLAs之间的金属丰度的内在分散性持续到z~5。此外，z>2的DLAs的金属丰度分布和α/Fe比与晕星的母星群体一致。因此，银河系中的晕星可能是由气体形成的，这些气体通常在z>2时表现出DLA吸收。
2012-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Consistent Study of Metallicity Evolution at 0.8 < z < 2.6
本文给出了LUCI、KMOS/zC-SINF和KMOS 3D巡天中0.8 < z < 2.6和log（M*/Msun）=9.0-11.5的222个星系的恒星质量、恒星形成率（SFR）和[NII]/Ha通量比之间的相关关系，作为气相金属丰度的指标。该样本使用一致的数据分析技术和强线金属丰度指标，在扩展的红移范围内提供了质量-金属丰度关系（MZR）的独特分析。我们发现关系式的低质量端有一个恒定的斜率，并且可以通过特征翻转质量的演化来充分描述其红移演化，其中关系式在渐进金属丰度处开始变平。在固定质量和红移的情况下，我们的数据没有显示出[NII]/Ha比值与SFR之间的相关性，这与最近文献中讨论的恒星质量、SFR和金属丰度之间的“基本关系”所预测的[NII]/Ha的0.2-0.3dex偏移不一致。然而，在较早的时间向较低的[NII]/Ha的总体演变大致同意这些预测。
2014-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Using realistic host galaxy metallicities to improve the GRB X-ray equivalent total hydrogen column density and constrain the intergalactic medium density
已知GRB等效氢柱密度（NHX）随红移而变化，并且通常NHX大于GRB宿主中性氢柱密度。我们编制了大量GRB NHX和金属丰度[X/H]的数据样本。本文的主要目的是通过使用实际的金属丰度为我们的样本生成改进的NHX，在可用于检测的情况下进行了尘埃校正，并且对于剩余的GRB，使用太阳标准调整的更现实的平均固有金属丰度。然后，通过近似的伽玛射线暴主机固有的氢柱密度使用测量的中性柱（NHI，IC）调整的电离分数，我们隔离星系际介质（IGM）的贡献更准确的估计。从36个GRB样本中，GRB样本的平均金属丰度为= -1.17+/-0.09 rms（或0.07+/-0.05 Z/Zsol），红移为1.76 < z < 5.91，大大低于用作许多拟合NHX标准的太阳金属丰度假设。较低的伽玛射线暴宿主平均金属丰度导致NHX估计值增加，其红移校正标度为log（NHX cm-2）=（0.59+/-0.04）log（1+z）+ 0.18+/-0.02。在我们的样本中，在128个具有NHX和NHI，IC数据的GRB中，只有6个具有NHI，IC > NHX，当根据实际金属丰度进行修正时，与假设太阳金属丰度时的32个相比。修正后的NHX-NHI，IC的下包络线与红移的关系可用log（NHX-NHI，IC cm-2）=20.3 + 2.4log（1+z）拟合.这被认为是最大IGM氢柱密度作为红移的函数的估计。使…
2020-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Unveiling the Secrets of Metallicity and Massive Star Formation Using DLAs along Gamma-ray Bursts
为了研究$z=1.8-6$红移范围内长伽玛暴的环境性质，我们在伽马射线暴（GRB）的观测线上展示了最大的、公开可用的阻尼莱曼- $α$系统（DLAs）样品。与最近的类星体DLAs样品（QSO-DLA）相比，我们的分析表明，GRB-DLAs探测到$z\gtrsim3$更富金属的环境，直到$[X/H]\sim-0.5$。在$z=2-3$红移范围内，尽管有大量的下限，但有迹象表明两个群体可能更相似（仅在90\%的显著性水平上）。同样在\hiz，GRB-DLA的平均金属丰度似乎以比类星体-DLA更浅的速度下降：GRB-DLA主体可能被金属污染，至少在距离GRB爆炸地点$\sim 2$ kpc的地方，可能是由于以前的恒星形成事件和/或超新星爆炸。这种浅金属丰度的趋势，现在扩展到$z\sim5$，证实了以前的结果，伽玛射线暴的主机是恒星形成，平均而言，比一般的类星体-DLA人口更高的金属丰度。最后，我们的金属丰度测量结果与GRB祖细胞的两个通道的假设基本一致，其中一个通道受到金属丰度偏差的轻微影响。模拟的伽玛暴宿主的金属丰度演化与我们的数据相当吻合，直到中间红移，而更多的数据需要约束模型在$z\gtrsim 4$。
2015-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN Emission Line Diagnostics and the Mass-Metallicity Relation up to Redshift z~2: the Impact of Selection Effects and Evolution
探测星系电离源的发射线诊断图，如鲍德温-菲利普斯-特列维奇（BPT）图，已被广泛用于区分活动星系核和纯粹的恒星形成星系。然而，它们在更高的红移上仍然知之甚少。我们揭示了这个问题的经验方法的基础上，z~0参考样本建立从~ 300，000 SDSS星系，从我们模仿选择效应，由于典型的发射线检测限在较高的红移。我们结合这一低红移参考样本与一个简单的处方的光度演化的全球星系人口预测的高红移星系的BPT和质量激发（MEx）诊断图的轨迹。预测的二元分布与直接观测到的星系z~1.5，包括观察到的恒星质量-金属丰度（MZ）关系演化非常吻合。因此，我们推断，高红移恒星形成星系是一致的具有“正常”ISM属性的z~1.5，占选择效应和线光度演化后。也就是说，它们的光学线比和气相金属丰度与具有相同发射线光度的低红移星系相当。相反，活动星系核的窄线区域可能在较高的红移下向较低的金属丰度移动。虽然ISM条件的物理演化对于纯粹的恒星形成星系并不排除，并且从z>2开始可能更重要，但我们发现可靠地量化这种演化受到选择效应的阻碍。这里提供的食谱可以作为未来研究的基础。预测BPT和MEx诊断图上星系轨迹的代码，以及MZ关系作为发射线光度极限的函数，是公开可用的。
2014-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
