Galaxy Pairs in the Sloan Digital Sky Survey - V. Tracing changes in star formation rate and metallicity out to separations of 80 kpc
我们提出了一个样本的1899个星系与密切的同伴采取SDSS DR 7。选择的星系对的速度差小于300 km/s，投影间距（rp）小于80 kpc/h，质量比在0.1和10之间，恒星形成率和气相金属丰度的测量结果可靠。我们匹配的星系的总恒星质量，红移，和本地密度的一组10个控制星系每对星系。因此，对于每一对星系，我们可以计算与相互作用过程相关的恒星形成率（SFR）和金属丰度的统计变化。相对于对照样本，我们发现成对的星系显示出典型的SFR增强，平均而言，在rp < 30 kpc/h时比对照样本高60%。此外，这两对显示出更适度的SFR增强，约为30%，至少达到80 kpc/h（我们样本中最宽的分离）。在大合并和小合并的Galerkin在所有的rp都显示出显著的SFR增强，尽管最强的星爆（SFR增强了~10倍）似乎只出现在大合并中。这是第一次，我们还能够跟踪星系对中金属丰度的变化作为预测分离的函数。在星系对中，金属丰度通常被稀释约0.02 dex，在最小的分离处，平均金属丰度减少-0.03 dex。通过与理论模型的比较，解释了预测分离的SFR和金属丰度趋势。这些模拟表明，在小分离的SFR增强的峰值是由于合并过程接近尾声的系统。在SFR增强至少80千秒差距/小时的延长高原是由星系，已经取得了近心通道，现在正在经历触发恒星形成的轨道上对apogalacticon，或在随后的密切的做法。（节录…
2012-07-19 astro-ph.CO
The physics of the fundamental metallicity relation
我们提出了一个简单的，红移无关的分析模型，解释当地的基本金属丰度关系（FMR），考虑到恒星形成的物理过程，流入的金属贫星系际介质（IGM）气体，和流出的金属丰富的星际介质（ISM）气体。我们证明了FMR的物理学可以概括如下：对于恒星质量M * >= 10^11太阳质量的大质量星系，由于恒星形成而导致的ISM金属富集被贫金属IGM气体的流入所补偿，导致气体金属丰度随恒星形成率（SFR）的恒定值;由于这些星系的大势阱，流出可以忽略不计。另一方面，由于SFR较小，质量较小的星系产生的重元素也较少，而这些重元素由于其浅势阱而更有效地被抛射，因此，对于给定的M *，气体金属丰度随SFR减小。对于这样的星系，外流效率决定的斜率，和膝盖的金属性SFR关系。在不改变任何参数的情况下，这个简单的模型也成功地与大约260个邻近星系的样本中观察到的气体分数-气体金属丰度关系相匹配。
2013-01-18 astro-ph.CO
The metallicity of the long GRB hosts and the Fundamental Metallicity Relation of low-mass galaxies
根据最近在恒星质量大于10^9.2 Msun的SDSS星系中发现的基本金属丰度关系（FMR）、金属丰度与质量的紧密关系以及SFR，研究了长伽马射线暴（GRB）宿主星系的金属丰度性质.由于大多数伽玛暴宿主的质量都低于这个极限，因此FMR只能在向更低质量扩展后使用。为此，我们研究了质量低至~10^8.3 Msun的星系的FMR，发现FMR在较低质量时确实平滑地扩展，尽管散射要大得多。然后，我们比较所得到的FMR与18个宿主星系的长GRB的金属丰度特性。虽然伽玛射线暴的主机显示出系统的偏移相对于质量金属丰度的关系，他们是完全符合FMR。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。因此，明显的低金属丰度是在低质量、活跃的恒星形成星系中发生长GRB的结果，已知这些星系在当前的宇宙SFR中占主导地位。
2011-02-05 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
Star Formation Indicators and Line Equivalent Width in Lyman Alpha Galaxies
Lyman Alpha（Lya）线的等效宽度（EW）与由Lya通量和UV通量密度确定的恒星形成率之比[SFR（Lya）/SFR（UV）]直接相关。我们使用已发表的数据-在文献中EW和SFR（Lya）/SFR（UV）被视为独立的量-表明预测的关系适用于绝大多数观测到的Lya发射星系（LAEs）。我们表明，EW和SFR（Lya）/SFR（UV）之间的关系适用于不管星系的“真正的”基本恒星形成率，其唯一的散射源是在光谱斜率的变化，个别星系之间的紫外线连续。当与观测到的EW分布相结合时，导出的关系意味着SFR（UV）/SFR（Lya）的比值可以通过对数正态分布很好地描述，标准差为~0.3-0.35。这一结果是有用的建模LAEs的统计特性时。我们进一步讨论了为什么EW和SFR（Lya）/SFR（UV）之间的关系可能有助于识别具有不寻常的恒星星族的星系。
2009-11-06 astro-ph.CO
Well-Sampled Far-Infrared Spectral Energy Distributions of z ~ 2 Galaxies: Evidence for Scaled up Cool Galaxies
本文分析了两个z = 2.122和z = 2.024的大质量K-选择星系在24 um、70 um、160 um和250 um、350 um、500 um以及870 um的远红外光谱能量分布。这些观测的大波长范围和光谱红移的可用性使我们能够明确地确定尘埃在~ 300 μ m处的红移热发射峰值。这两个星系的SED与L_IR ~ 10^{11} L_{sun} - 10^{12} L_{sun}的本星系合成模板拟合得相当好，但这两个星系的L_{IR} ~ 10^{13} L_{sun}。这表明这些星系不是本地模板中使用的超LIRGs/ULIRGs的高红移类似物，而是本地ULIRGs/LIRGs的“放大”版本。对于这两个星系，从最佳拟合FIR SED确定的恒星形成率（SFR（L_{IR}））与由尘埃校正的H-α光度确定的SFR一致（SFR（H-alpha））的范围在约2倍以内;然而，当仅使用观测到的24 μ m通量和标准的光度依赖模板方法来估计这些星系的SFR时，（SFR（24 μ m）），它系统地高估了SFR多达6倍。从Kriek et al.（2008）GNIRS样本中抽取的z ~ 2.3的24个K选择星系的更大样本显示了SFR（24 um）和SFR（H-alpha）之间的相同趋势。使用该样本，我们表明，SFR（24微米）和SFR（H-α）是在更好的协议时，SFR（24微米）估计使用本…
2010-10-15 astro-ph.CO
The Calibration of Star Formation Rate Indicators for WISE 22 Micron Selected Galaxies in the SDSS
研究了宽视场红外巡天探测器（WISE）22 μm选定的Sloan数字巡天中0.01 < z < 0.3的恒星形成星系的恒星形成率（SFR）指标。使用消光校正的Hα光度和总红外光度作为参考SFR估计值，我们校准了WISE中红外（MIR）相关SFR指标。12 μ m和22 μm单色光度与参考SFR估计值相关良好，但倾向于低估贫金属星系的SFR（低于太阳金属丰度），与以前的研究一致。我们使用观测到的Hα和WISE MIR光度的线性组合来估计SFR，从而减轻了这种金属丰度依赖性。该组合提供了稳健的SFR测量，如Kennicutt等人（2009）应用于Spitzer数据。然而，我们发现LH α（obs）+aLMIR中的系数a随着SFR的增加而增加，并且表明观测到的Hα和MIR光度的非线性组合给出了最好的SFR估计，具有小的散射和对物理参数的依赖性。这种结合Hα和MIR光度进行SFR估算的方法首次应用于WISE数据。我们利用WISE数据提供了几种适用于0.1 <~ SFR（M_sun yr^-1）<~ 100星系的SFR配方。
2013-07-15 astro-ph.CO
Exploring Systematic Effects in the Relation Between Stellar Mass, Gas Phase Metallicity, and Star Formation Rate
有证据表明，星系中公认的质量-金属丰度关系与第三个参数有关：恒星形成率（SFR）。这种相关性的强度可以用于解开不同物理过程的相对重要性（例如，原始气体的流入，富含金属的流出）控制化学演化。然而，所有这三个参数都容易受到偏差的影响，这可能会影响它们之间关系的观察强度。我们分析了可能的系统误差来源，包括样品偏差，应用信噪比削减发射线，金属丰度校准的选择，恒星质量测定的不确定性，孔径效应和尘埃。我们使用Dopita等人（2013）的强线丰度诊断法首次分析了Sloan Digital Sky Survey中约130，000个恒星形成星系的恒星质量，气相金属丰度和SFR之间的关系，并在附录中提供了这些诊断的详细比较。使用这些丰度诊断产生30-55%的金属丰度和固定恒星质量的SFR之间的反相关性比Mannucci等人（2010年）报告的弱。我们发现，对于所有的丰度诊断，与SFR的反相关性较强的相对较少的星系，其当前的SFR高于他们过去的平均SFR。Dopita et al.（2016）的新丰度诊断也是如此，该诊断仅在高比星形成率（sSFR）制度中给出了金属丰度和SFR之间的反相关性，与Kashino et al.（2016）的最近结果相反。在化学演化的理论研究中，必须仔细考虑恒星质量、金属丰度和SFR之间关系的约束强度。
2016-10-31 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
Bulges Of Nearby Galaxies With Spitzer: The Growth Of Pseudobulges In Disk Galaxies And Its Connection To Outer Disks
我们研究恒星形成率（SFR）和恒星质量在附近的盘状星系的凸起，使用SFR和恒星质量来自斯皮策和GALEX数据。在现今的SFR中，中位假球可能在8 Gyr内增加了现今的恒星质量。在我们的样本中，几乎所有星系的特定SFR（每单位恒星质量的SFR）的隆起高于外盘，这表明几乎所有星系都通过内部恒星形成来增加它们的B/T。在伪膨胀中，SFR密度与质量密度正相关，这与恒星质量是由中等的、扩展的恒星形成过程形成的相一致。此外，SFR密度和恒星质量的pseudobulges被证明是与恒星质量的外盘。经典的凸起具有最低的特定SFR，这意味着生长时间比哈勃时间更长。我们确定了一类具有核形态类似于pseudobulges，比pseudobulges显着降低特定的SFR，并更接近经典的结构参数相关性的凸起。我们的研究结果是一致的情况下，通过内部恒星形成的凸起增长是一种自然的，几乎无处不在的现象在盘星系。一些盘星系没有一个大的经典球，经过长时间的恒星形成，能够增长一个伪球。在这个意义上，具有伪球的星系很可能是无球（或“准无球”）星系，而具有经典球的星系是内部演化和等级合并的星系，它们的球质量在不同星系之间有所不同。[删节]
2009-02-18 astro-ph.CO
Galaxy Structure and Mode of Star Formation in the SFR-Mass Plane from z ~ 2.5 to z ~ 0.1
我们分析了星系结构（大小和Sersic指数）和恒星形成模式（SFR_SFR和SFR_IR/SFR_UV）对星系在SFR-质量图中位置的依赖性。我们的样本包括大约640000星系在z~0.1，130000星系在z~1，和36000星系在z~2。除了z~0.1星系外，所有星系的结构测量都是基于HST成像，SFR是使用Herschel校准的SFR指标阶梯得出的。我们发现星系的结构和恒星星族之间存在相关性（即，一个“哈勃序列”）至少从z~2.5开始就已经存在了。在所有的时代，典型的恒星形成星系的主序列是很好的近似指数盘，而静态星系的配置文件更好地描述了德Vaucouleurs配置文件。在主序的上包络线中，SFR和Sersic指数之间的关系反转，表明在这些恒星爆发的异常值中，中心质量浓度迅速增加。我们观察到静止的，中度和高度恒星形成系统共存超过一个数量级或更多的恒星质量。在每个质量和红移下，主序星上的星系都有最大的尺寸。尺寸增长的速率与特定的SFR相关，并且在每个红移处SFR_SFR也是如此。一个简单的模型，使用经验确定的SF法和金属丰度标度，结合假设的尘埃和恒星的几何形状是能够与所观察到的SFR_SFR和SFR_IR/SFR_UV，提供一个更斑块状的尘埃几何形状假设为高红移星系。
2011-10-11 astro-ph.CO
Far-Infrared Properties of Lyman Break Galaxies from Cosmological Simulations
利用最先进的、具有超高分辨率（114 h-1pc）和大样本量（> 3300个恒星质量> 10^9 Msun的星系）的自适应网格细化宇宙流体动力学模拟，我们展示了z = 2时莱曼布雷克星系团的恒星光是如何分布在光学/紫外（UV）和远红外（FIR）波段之间的。用一个单一的尘埃遮蔽标量参数，我们可以同时再现整个范围内（3 - 100 Msun/年）观测到的紫外光度函数和现存的FIR光度函数在亮端（> 20 Msun/年）。我们量化的星系质量更大或具有更高的SFR往往有大量的尘埃遮蔽，主要是由于柱密度的趋势，并在较小的部分，由于质量（或SFR）金属丰度的关系。在SFR = 1 - 100Msun/yr范围内，远红外线光度函数为幂律，斜率约为-1.7。我们进一步预言在SFR（UV）-SFR（FIR）平面上，当SFR（FIR）<0.02（SFR（UV）/10Msun/yr）^2.1Msun/yr时，存在一个"星系沙漠"。详细的分布SFR（FIR）在一个固定的SFR（UV）。ALMA即将进行的观测应该会测试这个模型。如果得到证实，它验证了标准的冷暗物质模型的预测，并在高红移星系的内在SFR函数的重要影响。
2011-10-25 astro-ph.CO
The Observed Relation between Stellar Mass, Dust Extinction and Star Formation Rate in Local Galaxies
在这项研究中，我们使用SDSS DR7中的~150，000个恒星形成星系来研究恒星质量，尘埃消光和恒星形成率（SFR）之间的关系。我们发现，尘埃消光和SFR之间的关系随恒星质量的变化。对于相同恒星质量的星系，当恒星质量<10^10 M_solar时，尘埃消光与SFR反相关。当恒星质量为10^10太阳质量时，这种关系有一个急剧的转变。在较大的恒星质量的尘埃消光是正相关的SFR在相同的恒星质量的星系。在这项研究中所观察到的恒星质量，尘埃消光和SFR之间的关系有助于确认类似的趋势，恒星质量，金属丰度和SFR之间的关系。在这项研究中报告的关系提供了重要的新的约束的物理过程中控制的化学演化的星系。恒星质量> 10^10 M_solar的星系的SFR和尘埃消光之间的相关性被证明可以扩展到静止星系的种群，这表明负责观察到的恒星质量，尘埃消光和SFR之间的关系的物理过程可能与导致星系中恒星形成的过程有关。
2013-06-06 astro-ph.CO
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
Constraints on the star-formation rate of z~3 LBGs with measured metallicity in the CANDELS GOODS-South field
我们分析了z~2.8-3.8的14个LBG，这是唯一一个既有金属丰度光谱测量又有深红外观测（CANDELS+HUGS调查）的样品。将星族合成模型的金属丰度固定到观测值，我们在关于恒星形成历史的不同假设下确定了最佳拟合的物理参数，并考虑了星云发射的影响。为了比较，我们确定了物体的UV斜率，并使用它来估计它们的SFR_UV99，方法是按照Meurer等人（1999）的方法校正UV光度。通过SED拟合获得的SFR（SFR_fit）与SFR_UV99之间的比较表明，无论假设的SFH如何，后者都被低估了2-10倍。其他SFR指标（无线电，远红外线，X射线，复合线）相干指示SFR比SFR_UV99大2-4倍，并与SFR_fit更接近一致。这种差异是由于通常的beta-A1600转换因子所暗示的太阳金属丰度。我们提出了一个适用于亚太阳的金属丰度LBG的精确关系：A1600 = 5.32+ 1.99 β。这种关系使灰尘校正的UV与SED配件和其他SFR指示器协调一致。我们发现，z~3星系具有亚太阳金属丰度的事实意味着全球SFRD向上修正了约1.5-2倍，这取决于对恒星星族年龄的假设。我们为所有对象找到非常年轻的最佳年龄（10-500百万年）。通过仔细研究拟合的不确定性和巴耳末突变的幅度，我们得出结论，在我们的样本中，至少有一半的长周期星系中几乎没有证据表明存在古老的恒星星族，这表明这些天体可能是在…
2014-04-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Survey of H-alpha emission from thirty nearby dwarf galaxies
本文给出了30个邻近矮星系的H-α通量的测量结果。经过吸收校正后，这些通量被用来估计恒星形成率（SFR）。根据H-α发射的18个星系的SFR进行了比较与估计的SFR从与GALEX望远镜获得的FUV星等。在log[SFR] = [-3，0]M sun/yr的范围内，这些结果非常一致。
2011-12-12 astro-ph.CO
Dissecting the stellar mass-SFR correlation in z=1 star-forming disk galaxies
利用一个质量有限的24 μ m的恒星形成星系样本，研究了质量-恒星形成率（SFR）的相关性及其紧密性。对于盘星系（n_sersic<1.5），相关性很好（sigma=0.28dex），而更多的膨胀主导的对象通常具有较低的特定SFR。对于盘状星系，如果用静止坐标系H带光度代替由光度计得到的恒星质量，则得到更紧密的相关性（σ =0.19dex）。特定的SFR（sSFR）与静止坐标系的光学颜色（因此是光度加权的恒星年龄）和团块（可能反映了分子气体的分数）密切相关。这意味着大多数观察到的散射是真实的，尽管其水平很低，并且不受随机测量误差的影响。在对这些微分效应进行校正后，仍然存在非常小的色散（σ =0.14dex），这表明质量或SFR的测量误差约为0.10dex，不包括系统不确定性。恒星质量的测量误差，由于真实的sSFR变化而导致的相关性变厚，以及恒星质量的变化完整性，可能会使导出的斜率出现虚假的偏差，因为可观测量（质量和SFR）的范围有限。当考虑到这些影响时，盘状星系主序的内禀斜率更接近于1。
2012-06-08 astro-ph.CO
A Multi-Wavelength Study of Low Redshift Cluster of Galaxies II. Environmental Impact on Galaxy Growth
星系团为研究星系演化提供了强有力的实验室，特别是星系形态和恒星形成率（SFR）与密度相关性的起源。我们构建可见的MIR光谱能量分布（SED）的星系团，并用它们来测量恒星质量和SFR在8个低红移星系团，我们检查作为环境的函数。偏相关分析表明，SFR强烈依赖于R/R200（>99.9%置信度），并且与固定半径处的投影局部密度无关。SFR也没有显示出对恒星质量的剩余依赖。因此，我们得出结论，与团内介质的相互作用驱动的星系团中的SFR的演化。来自五个最完整星系团的星系合并样本显示<SFR>，R/R200<0.4的星系的\propto（R/R200）^（1.3+/-0.7）。朝向星系团中心的SFG比例的下降是这种效应的主要原因，但它伴随着星系团中心附近恒星形成星系（SFG）中SFR的减少。SFG的比例增加，朝着更大的R/R200和SFG的隔离减少SFR的集群中心附近是一致的冲压压力剥离的机制，截断恒星形成的星系团。我们的结论是剥离驱动器的SFG的性能在我们研究的半径范围内。我们还发现，星系团中心附近的星系比星系团中更远的星系质量更大，约为3.5σ，这表明星系团星系在演化过程中经历了动力学弛豫。
2012-01-13 astro-ph.CO
Uncertainties in the calibrations of star formation rate
恒星形成率（SFR）的刻度容易受到金属丰度、初始质量函数（IMF）、演化布居合成（EPS）模型等多种因素的影响，本文以云南地区的EPS模型BC 03、SB 99、B 03、B 04、B 05、B 06、B 07、B 08、B 09、PEGASE和POPSTAR。包含的二元相互作用使这些SFR转换系数较小（小于0.2dex），这些差异与金属丰度增加。SFR定标系数与$\rm Hα$复合线亮度的差异（C $_{\rm Hα}$）和1500和2800时SFR与紫外（UV）通量之间的关系，$\rm Å$（C $_{i, {\rm UV}}$），由IMF引起，与金属丰度无关（0.03- 0.33\，dex），使用POPSTAR时的PDMATHBMQ C PDMATHBMR和使用PEGASE模型时的$Δ$ C $_{i, {\rm UV, IMF}}$除外。此外，我们发现$L_{\rm 2800}$不适用于低金属丰度的SFR线性校正。最后，我们比较了这几个因素对本文所考虑的SFR校准的影响。金属丰度/IMF和EPS模型对$_{\rm Hα}$和$_{\rm FIR}$（SFR与远红外通量的转换系数）的影响最大。对于SFR和C $_{i, {\rm UV}}$之间的校准，这几个因素的影响相当。
2013-05-14 astro-ph.CO astro-ph.SR
MOIRCS Deep Survey. VI. Near-Infrared Spectroscopy of K-Selected Star-Forming Galaxies at z~2
我们提出了近红外（NIR）光谱的37 BzK颜色选择的恒星形成星系与MOIRCS斯巴鲁。样本取自GOODS-N区域MOIRCS深度巡天（MODS）的KS波段选定星表。我们大约一半的样品是从MIPS 24 um源目录中选择的。在23个星系中检测到了Ha发射线，其中红移中值为2.12。我们推导出的恒星形成率（SFR）的消光校正的哈光度。消光校正是从涵盖UV到NIR波长的多波段光度数据的SED拟合估计的。堆积发射谱线的巴耳末衰减表明，电离气体的消光量大于恒星连续谱的消光量。通过比较消光校正后的Ha光度和其它SFR指标，我们发现恒星连续谱的尘埃性质与电离气体的关系随内禀SFR的不同而不同。通过比较由SED拟合得到的Ha SFR和恒星质量，发现二者之间没有相关性。一些恒星质量小于~10^10 Msun的星系的SFR高于~100 Msun/yr。这些星系的特定SFR（SSFR）非常高。这些高SSFR星系的平均恒星人口年龄小于1亿年，这与隐含的高SSFR一致。大的SFR意味着高SSFR星系可能对宇宙z~2处的宇宙SFR密度有重要贡献。根据Ha发射线星系估算的总SFR密度为0.089-0.136 Msun/yr/Mpc ^[3]，这与文献中的总SFR密度一致。高SSFR星系的金属丰度比Erb等人（2006 a）根据z~2处的紫外选择星系的质量-金属丰度关系所预期的要大。[删节]
2010-05-26 astro-ph.CO
A Different Approach to Galaxy Evolution
研究了恒星形成星系的恒星形成率（SFR）与恒星质量（M）和宇宙时间（t）的关系，即SFR与M × t^{-2.5}成正比。结果表明，小的系统差异SFR显着放大的过程中的时间：星系与平均以上的SFR运行到准指数质量和SFR增长，而低于平均SFR的星系避免这种指数增长和发展与适度的质量增加。有观点认为，遵循第一条路径的星系如果一直形成恒星到现在，将大大过度生长，因此应该熄灭恒星形成并变得被动。出于同样的原因，那些避免了准指数增长的恒星可能会一直形成到现在。因此，它被证实，这种发散行为可以帮助理解的起源之间的二分法被动，球状星系，恒星形成，盘星系。
2009-06-25 astro-ph.CO
The Gas-phase Metallicity Profiles of Star-forming Galaxies in the Modified Accretion Disk Framework
模拟表明，恒星形成星系的气体流入几乎是共面的，并与气体盘共同旋转，恒星风和/或超新星爆炸驱动的气体流出优先垂直于磁盘。这表明银河系气体盘可以作为一个修正的吸积盘来处理。在这项工作中，我们专注于在这种情况下的气体吸积星系盘的金属增强。假设恒星形成率面密度（$Σ_{\rm SFR}$）为指数形式，我们得到了仅含$Σ_{\rm SFR}$标度长度（$h_{\rm R}$）、流入气体金属度和质量负载因子（定义为每$Σ_{\rm SFR}$的风驱动流出率面密度）的气相金属度的解析解.根据这个简单的模型，气相金属丰度的负梯度是冷气体径向流入的自然结果，当它向盘中心移动时，冷气体通过原位恒星形成而不断富集。我们适合的模型，以观察到的金属丰度配置文件附近的六个星系选择有良好的测量金属丰度配置文件延伸到非常大的半径。我们的模型可以很好地描述所观察到的金属丰度剖面的整体特征。观察到的配置文件通常显示在磁盘的外部区域的地板，对应于流入气体的金属丰度。此外，我们发现从这些拟合推断的$Σ_{\rm SFR}$的$h_{\rm R}$与从$Σ_{\rm SFR}$配置文件的独立估计值一致，支持基本模型。
2022-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A spectroscopic measure of the star-formation rate density in dwarf galaxies at z~1
我们使用Chandra深场南（CDFS）中0.89<z<1.15的矮星系（8.4 < log（M*/Msun）< 10）的K选择（22.5 <KAB < 24.0）样本来测量它们对全球恒星形成率密度（SFRD）的贡献，这是从它们的[OII]通量推断的。通过与基于[OII]的对更大恒星质量星系的研究进行比较，我们稳健地测量了在恒星质量为M~10^10 Msun时[OII]光度密度的变化。通过与Sloan Digital Sky Survey测量的基于[OII]的SFRD比较，我们确认，虽然最低质量星系的SFRD随时间变化很小，但质量更大的星系的SFRD会强烈演化，从而在z = 1时占主导地位。
2009-02-23 astro-ph.CO
The evolution of the dust temperatures of galaxies in the SFR$-M_{\ast}$ plane up to $z$$\,\thicksim\,$$2$
本文利用Herschel空间天文台的观测资料，研究了SFR-M* 面内星系尘埃温度的演化。从一个具有可靠的恒星形成率（SFR）、恒星质量（M*）和红移估计的星系样本出发，我们在几个红移范围内网格化SFR-M* 参数空间，并估计每个SFR-M*-z仓的平均TDust。尘埃温度推断使用我们的SFR-M*-z箱的堆叠远红外通量密度。在所有红移处，Tdust随着红外光度（LIR）、特定SFR（SSFR;即，SFR/M*）和相对于SFR-M* 平面的主层序（MS）的距离（即，D_SSFR_MS=log[SSFR（galaxy）/SSFR_MS（M*，z）]）。Tdust-SSFR和Tdust-D_SSFR_MS的相关性比Tdust-LIR的相关性更显著。虽然这三个相关性的斜率与红移无关，但它们的归一化从z=0和z~2开始。我们将这些结果转换为从SFR、M* 和z导出Tdust的配方。Tdust-D_SSFR_MS强关联的存在为我们提供了星系尘埃和气体含量的信息。(i)Tdust与D_SSFR_MS相关的斜率可以用分子气体研究发现的恒星形成效率（SFE; SFR/Mgas）随D_SSFR_MS的增加而增加来解释。(ii)在D_SSFR_MS固定的情况下，在SFR和M* 探测范围较大的星系中观测到的常数T dust可以用包含类似SFE的恒星形成区数量的增加或减少来解释。(iii)在高红移时，Td…
2013-11-12 astro-ph.CO
Star formation and mass assembly in high redshift galaxies
利用MIPS 24 μ m波段的红外辐射研究了0.3 ≤ z<2.5星系的恒星形成和质量聚集过程。我们使用了一个更新版本的GOODS-MUSIC目录，通过增加中红外通量来扩展。我们比较了两种不同的估计的恒星形成率：来自24微米的总红外辐射，估计使用合成和经验的红外模板，和多波长适合整个星系SED。对于这两种估计，我们计算了SFR密度和特定SFR。考虑到所涉及的不确定性，这两种SFR示踪剂大致一致。然而，它们显示出一种系统性的趋势，随着SFR的增加，基于IR的估计超过基于拟合的估计。我们证明：a）在z>0.3时，SFR与恒星质量有很好的相关性，并且这种关系似乎随着红移而变陡b）大质量星系对全球SFRD的贡献随红移增加到~2.5，比低质量星系更快，但在较高z时似乎变平; c）尽管如此，在任何z点，对SFRD贡献最大的是质量接近或小于特征恒星质量的星系; d）在z~2点，大质量星系的恒星形成活跃，中等SFR为300 Msun/yr。在这个时期，它们聚集了它们最终恒星质量的很大一部分; e）SSFR显示出明显的双峰分布。对SFRD和SSFR的分析似乎支持缩小的假设，即高质量星系比低质量星系形成恒星的时间更早，速度更快。与理论模型的比较表明，它们跟随着SSFR随红移的整体增加，并预测即使在z>1.5时也存在静止星系，但它们系统地低估了平均SSFR。
2009-07-09 astro-ph.CO
Star formation rates and masses of z ~ 2 galaxies from multicolour photometry
拟合合成光谱能量分布（SED）的星系的多波段测光，以获得他们的恒星形成率（SFR），恒星质量，年龄等，需要作出先验假设的恒星形成历史（SFH）。一种被广泛采用的SFH参数化方法，即所谓的τ模型，其中SFR为e^（-t/τ），当应用于z ~ 2处的恒星形成星系时，会导致不切实际的低年龄，这是其他SFH在拟合中留下年龄作为自由参数时所共有的问题。这是因为这些星系的SED在所有波长上都由它们最年轻的恒星星族主导，它们的亮度超过了较老的星系。因此，这些星系的SED几乎没有提供恒星形成开始的信息。为了解决这个问题，我们探索了各种SFH，例如常数SFR和倒τ模型-SFR为e^（+t/τ）-以及各种年龄的先验，包括假设所有星系的恒星形成都始于高红移。我们发现，倒τ模型与后者的假设，使SFR和projections在很好的协议，仅使用紫外部分的SED得出的值。这些模型也被证明可以准确地恢复由半解析模型构造的模拟星系在z ~ 2处的SFR和质量。所有其他探索的SFH模板不满足这两个测试。特别是，在拟合过程中不受年龄约束的直接τ模型高估了SFR，低估了恒星质量，并会加剧SFR和恒星质量的体积密度的宇宙演化之间的明显不匹配。我们的结论是，高红移恒星形成星系的指数增加的SFR与高形成红移是最好的SFH的其他形式，迄今为止在文献中采用。
2010-04-26 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
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 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
The Mass-Metallicity-SFR Relation at z >~ 2 with 3D-HST
我们提出了新的精确测量的物理性质的统计上显着的样本103个星系在z~2使用近红外光谱作为3D-HST调查的一部分。我们从[OII]，[OIII]和Hbeta星云发射线获得红移，金属丰度和恒星形成率（SFR），并利用CANDELS中的多波长测光来测量恒星质量。我们发现，从我们的数据得出的质量-金属丰度关系（MZR）在0<z<3的范围内具有与以前的测定相同的趋势，质量较低的星系具有较低的金属丰度。然而，我们发现与Erb等人2006 b先前确定的z~2 MZR相比，该关系存在偏移，Erb等人使用[NII]/Halpha比率测量金属丰度，在给定质量下金属丰度较低。通过对SFR信息的分析，我们发现我们的星系偏离基本金属丰度关系（FMR）约0.3 dex。我们研究了光电离条件，发现我们的星系与以前报道的高红移星系的高电离参数是一致的。使用的BPT图，我们认为，如果是这种情况下，金属丰度指标的基础上[NII]和Halpha可能不一致，通过氧线和Hbeta获得的。使用最近确定的理论演化的恒星形成序列中的BPT图，我们将我们测量的[OIII]/H β线比[NII]/H α比。从[NII]/Halpha比，我们推断系统更高的金属丰度更好地与FMR协议。因此，我们的研究结果表明，以前报道的z~2-3处的FMR演化可能是金属丰度指标差异演化的假象，并警告不要使用在高红移处局部校准的金属丰度关系，因为它不能…
2014-04-02 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
Ultra-luminous X-ray sources and remnants of massive metal-poor stars
大质量贫金属恒星可能会通过直接坍缩形成质量为25<=mBH/Msun<=80的大质量恒星黑洞（BH）。我们推导出通过这种机制预计每个星系形成的大质量黑洞（NBH）的数量。这种大质量的黑洞可能为大多数观测到的超亮X射线源（ULX）提供动力。我们选择了一个样本的64个星系的X射线覆盖，恒星形成率（SFR）和金属丰度的测量。我们发现NBH与该样本中每个星系观察到的ULX（NULX）数量相关。我们讨论了我们的模型对SFR和金属丰度的依赖性。SFR被认为是至关重要的，与以前的研究一致。在我们的模型中，金属丰度起着一定的作用，因为较低的金属丰度增强了大规模BH的形成。与我们的模型相一致，数据表明，NULX，归一化到SFR，和金属丰度之间可能有一个很好的关系。为了证实我们的结果，需要更大和更均匀的金属丰度测量样品。
2010-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
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 21-cm signal from the Cosmic Dawn: metallicity dependence of high mass X-ray binaries
来自大质量X射线双星（HMXB）的X射线可能是宇宙黎明（CD）期间星系际介质（IGM）在再电离完成之前的主要加热源。这个加热时期（EoH; $z\sim 10-15$）应该很快就能通过中性氢的红移21厘米谱线探测到，这使我们能够间接研究看不见的第一个星系中HMXB的性质。低红移观测以及理论模型表明，在早期星系典型的贫金属环境中，HMXB（$L_{\rm X}/{\rm SFR}$）的积分X射线光度与恒星形成率的比值应该增加。在这里，我们研究的影响，金属（$Z$）依赖性的$L_{\rm X}/{\rm SFR}$在EoH。在我们的基准模型中，恒星形成率为$10^{-3} - 10^{-1}$ $M_\odot$ yr $^{-1}$和金属丰度为$10^{-3} - 10^{-2}$ $Z_\odot$的星系是这一时期X射线背景（XRB）的主要贡献者。不同的$L_{\rm X}/{\rm SFR}$ - $Z$关系导致在这些范围内，以及在平均IGM温度和大规模的21厘米功率，在一个给定的红移因子的$\sim$ 3的差异。我们计算模拟21厘米的观测，采用作为基线的1000小时集成与即将到来的平方公里阵列（SKA），两个不同的$L_{\rm X}/{\rm SFR}$ - $Z$关系。我们使用常数$L_{\rm X}/{\rm SFR}$的常见简化对这些模拟观测进行推断，发现常数$L_{\…
2022-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star Formation Rates for Starburst Galaxies from Ultraviolet, Infrared, and Radio Luminosities
比较了287个z < 0.5的星暴星系的中红外7.7 μ m PAH光度[SFR（PAH）]、1.4 GHz射电光度[SFR（radio）]和远紫外光度[SFR（UV）]测定的恒星形成率（SFR）。对于SFR（太阳质量/年）和vLv（7.7 μ m）（7.7 μ m PAH特征峰的光度（尔格/秒）），我们发现以前采用的log [SFR（PAH）] = log [vLv（7.7 μ m）] - 42.57+-0.2的关系式与SFR（射电）是一致的。与GALEX任务（未对尘埃消光进行校正）从相同源的紫外线观测中独立确定的SFR（UV）相比，中位log [SFR（PAH）/SFR（UV）] = 1.67，表明只有2%的紫外线连续谱通常逃脱了星爆中尘埃的消光。SFR（PAH）/SFR（UV）的比值取决于红外发光度，其形式为log [SFR（PAH）/SFR（UV）]=（0.53+-0.05）log Lir - 4.11+-0.18，其中Lir为太阳发光度。我们还发现，SFR（PAH）/SFR（UV）的比例是相似的，在红外选择的星暴的Markarian星暴星系的样本最初使用光学分类，这意味着有没有显着的选择效应，在SFR（PAH）/SFR（UV）使用星暴星系斯皮策发现。这些结果表明，用紫外光度测定的SFR需要对典型的局部星爆进行10倍的尘埃修正，但对于z ~ 2.5的最明亮的星爆，这个系数增…
2009-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The total infrared luminosity may significantly overestimate the star formation rate of recently quenched galaxies
总红外光度对于估计星系的恒星形成率（SFR）非常有用，但将红外光度转换为SFR依赖于不适用于所有星系的假设。我们测试的有效性的红外光度作为SFR指标，通过将其应用到合成光谱能量分布产生的三维流体动力学模拟孤立盘星系和星系合并。一般来说，从红外光度推断的SFR与模拟星系的真实瞬时SFR吻合得很好。然而，对于一个强大的星暴诱导的主要合并，从红外光度推断的SFR可以高估的瞬时SFR在后星暴阶段由大于两个数量级。即使瞬时SFR在星暴后迅速下降，在星暴中形成的恒星仍然被尘埃遮蔽，从而产生显著的红外光度。因此，使用红外光度作为SFR指标可能会导致一个结论，即星暴后的星系仍然是恒星形成，而在现实中，恒星形成最近淬火。
2014-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
X-ray emission from star-forming galaxies - III. Calibration of the Lx-SFR relation up to redshift z$\simeq$1.3
研究了恒星形成星系的X射线总辐射与恒星形成活动的关系。我们利用论文I中的晚型星系和超红外星系以及钱德拉深场的恒星形成星系，构造了一个66个星系的样本，其红移范围为z~0-1.3，恒星形成率（SFR）范围为~0.1-10^3 M_sun/yr。与以前的结果一致，我们发现Lx-SFR关系在z=0和z=0.1-1.3的CDF星系中都符合线性规律，在Lx-SFR关系的斜率的统计精度为~0.1的范围内。对于总样本，我们发现线性标度关系Lx/SFR~（4.0 \pm 0.4）× 10 ^{39}（erg/s）/（Msun/yr），离散度为~0.4 dex。每单位SFR产生的0.5-8 keV光度中约有2/3是由HMXB产生的。我们发现，平均Lx/SFR比率与红移或恒星形成率之间没有统计学显著的趋势，并且将其变化幅度限制在<0.1-0.2 dex。这些特性使得X射线观测成为测量正常恒星形成星系中恒星形成率的有力工具，这些星系在微弱通量下占主导地位。
2013-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Scaling Relations between Gas and Star Formation in Nearby Galaxies
大量邻近星系的高分辨率、多波长地图使得研究HI、H2的表面密度和恒星形成率（Sigma_HI、Sigma_H2、Sigma_SFR）在几百秒差距尺度上的关系成为可能。在这些尺度上，个别星系盘是舒适地解决，使之有可能评估气体SFR的关系与星系内的环境。由CO强度追踪的Sigma_H2与Sigma_SFR有很强的相关性，在大的旋涡星系中，这两个量之间的比值，即分子气体耗尽时间，似乎是恒定的，约为2Gyr。在星系的恒星形成盘中，Sigma_SFR与Sigma_HI几乎没有相关性。然而，在星系的外部，Sigma_SFR确实与Sigma_HI成比例，尽管有很大的散射。组合来自这些不同环境的数据产生在Sigma_gas-Sigma_SFR空间中具有多个区域的分布。如果将可观测量转换为物理量的基本假设匹配，则即使基于不同SFR示踪剂、方法和空间尺度的组合数据集也在Sigma_gas - Sigma_SFR空间中占据明确定义的轨迹。
2010-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Implications of a Stellar Initial Mass Function that Varies with the Jeans Mass in Galaxies
在高z的恒星形成星系的观测表明，在推断的恒星形成率（SFR）之间的数据和模型，或SFR的补充措施之间的差异。这些假定的差异都可以得到缓解，如果恒星IMF是系统的加权更高质量的恒星形成快速恒星形成星系。在这里，我们探讨如何IMF可能会有所不同的中央假设下，周转质量的IMF，MC，规模与牛仔裤质量在巨大的分子云（GMCs），M_J。我们采用流体动力学和辐射转移模拟的星系预测如何典型的GMC牛仔裤的质量，因此IMF，随着星系的属性。然后，我们研究了这样的IMF对恒星形成规律，SFR-M* 关系，亚毫米星系（SMG）和宇宙SFR密度的影响。我们的主要结果是：当SFR大于几个M_sun/yr时，星系的H2质量加权Jeans质量与SFR成比例关系。SPS建模表明，这导致SFR和Lbol之间的非线性关系，使得SFR Lbol ^0.88。使用该模型关系，推断的SFR的本地ULIRG减少约2，和高Z SMG减少约3-5。在z 2处，这导致SFR-M* 关系的归一化降低，与模型更好地一致，减少了观测到的宇宙SFR密度和恒星质量密度演化之间的差异，并且SMG SFR更容易容纳在当前的分层结构形成模型中。当利用CO-H2转化因子的物理激发形式时，其进一步导致斜率为~1.6的施密特关系。虽然这里考虑的每一个差异都可以在不诉诸变化的IMF的情况下得到缓解，但假设Mc M_J所暗示的适度变化是一个合理的解决方…
2012-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Metallicity Dependence of the High-Mass X-ray Binary Luminosity Function
我们提出了详细的限制金属依赖的高质量X射线二进制（HMXB）X射线光度函数（XLF）。我们分析了55个活跃的恒星形成星系在D < 30 Mpc的气相金属丰度跨越12 + log（O/H）= 7-9.2的钱德拉数据的~5 Ms。在银河系足迹内，我们的样本总共包含1311个X射线点源，其中约49%预计是HMXB，其余的源可能是低质量X射线双星（LMXB;约22%）和不相关的背景源（约29%）。我们构建了一个模型，成功地表征了整个金属丰度范围内的平均HMXB XLF。我们证明，SFR标准化的HMXB XLF显示出明显的趋势与金属丰度，稳步增加的发光和超铝X射线源（logL（erg/s）= 38-40.5）与金属丰度下降。然而，我们发现低光度（logL（erg/s）= 36-38）HMXB XLF似乎显示出几乎恒定的SFR标度和斜率与金属丰度。我们的模型提供了一个修订的综合LX/SFR与12 + log（O/H）的标度关系和一个新的表征其SFR依赖的随机散射。这种关系的总体趋势与过去基于综合星系发射的研究大致一致;然而，我们的模型表明，这种关系主要是由HMXB XLF的高光度端驱动的。我们的研究结果对二进制人口合成模型，超爱丁顿吸积物体的性质（例如，超铝X射线源），最近的努力，以确定活动星系核候选人在矮星系，和X射线辐射场在宇宙加热的时代在早期宇宙在z > 10。
2020-11-18 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$倍，恒星质量约为10^5倍。我们的特点是经验的恒星形成的“主序列”（SFMS）和质量-金属丰度关系（MZR）为这个样本，还确定了一类低金属丰度的恒星爆发，罕见的本地，但更常见的在遥远的宇宙。这些星系偏离显着的主要标度关系，高SFR和低金属含量为一个给定的M*。在本文中，我们的标度关系模型，并解释这些偏差，他们与一组多相化学演化模型的基础上的想法，独立的红移，初始物理条件在星系的演化历史可以决定其位置的标度关系。我们的模型能够成功地再现O/H，M*，和SFR标度关系到z~3，也成功地预测分子云分数作为恒星质量的函数。这些结果表明，标度关系是由不同的恒星形成模式：一个“主动”的星爆模式，更常见的高红移，和一个静态的“被动”模式，是占主导地位的本地和管理的主要趋势。
2012-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dirt-cheap Gas Scaling Relations: Using Dust Absorption, Metallicity and Galaxy Size to Predict Gas Masses for Large Samples of Galaxies
我们采用新的生存分析技术，以探讨一些星系的属性和它们的原子（$M_\mathrm{HI}$）和分子（$M_{\mathrm{H_2}}$）气体质量之间的关系，目的是设计高效，有效的经验估计的冷气体含量的星系，可应用于大型光学星系调查。我们发现，尘埃衰减，{ \AV }，连续和星云的发射，显示出显着的偏相关性与$M_{\mathrm{H_2}}$，控制恒星形成率（SFR）的影响。然而，{ \AV }和$M_\mathrm{HI}$之间的偏相关性很弱。这是预料之中的，因为在尘埃屏蔽较差的地区，氢分子会被远紫外光子解离。我们还发现恒星的半光半径$R_{50}$与$M_{\mathrm{H_2}}$和$M_\mathrm{HI}$都有显著的偏相关。这暗示了环境的重要性（例如，星系的气体含量和气体和SFR之间的相互作用。我们拟合多元回归以总结$M_{\mathrm{H_2}}$、{ \AV }、金属丰度和/或$R_{50}$之间的中位数、平均值和$0.15/0.85$分位数多变量关系。{ \AV }和金属丰度（从恒星质量推断）或{ \AV }和$R_{50}$的线性组合可以估计分子气体质量，其范围在观测质量的$\sim 2.5-3$倍之内。如果另外使用SFR，则可以预测$M_\mathrm{H_2}$在因子$\lesssim 2$内。在这种情况下，{ \AV }和$R_{50}$是改善$M_…
2019-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simultaneous Modeling of the Stellar and Dust Emission in Distant Galaxies: Implications for Star Formation Rate Measurements
我们利用近紫外（NUV）到中红外（MIR）的复合光谱能量分布（SED）同时模拟了0.5 < z < 2.0星系的衰减恒星和尘埃辐射。这些复合SED先前是从NEWFIRM中波段巡天的光度表中构建的，通过堆叠具有类似静止坐标系NUV-NIR SED的星系的观测光度。在这项工作中，我们包括一个堆叠的MIPS 24微米测量每个SED类型扩展的SED休息帧MIR波长。与以前的研究一致，所观察到的MIR发射的大多数SED类型是高于预期的衰减恒星发射。我们用灵活的恒星星族合成（SPS）模型拟合了NUV到MIR的复合SED，其中包括恒星和尘埃的发射。我们比较最适合的恒星形成率（SFR）的SFR的基础上简单的UV+IR估计。有趣的是，与模型SFR相比，对于静止星系，UV和IR光度高估了SFR超过~ 1 dex，而对于我们样本中最高的恒星形成星系，这两个SFR大致一致。比SFR的差异也表现出随着比SFR的下降而逐渐增大的趋势，这意味着静止星系的比SFR甚至比以前发现的更低。演化的恒星星族对UV和MIR SED的贡献很可能解释了这种差异。基于这项工作，我们得出结论，SFR应确定从建模衰减的恒星和尘埃排放的同时，而不是采用简单的UV+ IR为基础的SFR估计。
2014-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Elevated Hot Gas and High-Mass X-ray Binary Emission in Low Metallicity Galaxies: Implications for Nebular Ionization and Intergalactic Medium Heating in the Early Universe
与恒星形成相关的高能辐射被认为是低金属丰度星暴中星际介质电离的重要来源，也是高红移（$z > 8$）宇宙中星系际介质加热的重要贡献者。利用Chandra对$D \approx$ ~200- 450 Mpc的30个星系样本的观测，我们提供了平均0.5- 8 keV谱形和单位恒星形成率（SFR）归一化的新测量结果。这些星系具有3- 9 GyrPDMATHABMO的高比恒星形成率和$Z \approx 0.3 Z_\odot$附近的金属丰度。我们将样品组合的X射线谱建模为热气体和高质量X射线二进制（HMXB）种群的组合，并限制它们的相对贡献。我们推导出$\log L_{\rm 0.5-8 keV}^{\rm HMXB}$ /SFR $= 40.19 \pm 0.06$和$\log L_{\rm 0.5-2 keV}^{\rm gas}$ /SFR $= 39.58^{+0.17}_{-0.28}$的标度关系;与局部关系相比，标度关系显著升高。HMXB的标度也比文献中的$L_{\rm 0.5-8 keV}^{\rm HMXB}$ -SFR- $Z$关系略高，这可能是由于我们的星系具有相对较低的HMXB遮蔽度和年轻的X射线发光恒星种群。热气体比例关系的升高处于预期的水平，因为金属减少导致衰减减小;但是，我们不能得出结论，$L_{\rm 0.5-2 keV}^{\rm gas}$ -SFR- …
2022-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
A correlation between star formation rate and average black hole accretion in star forming galaxies
在红移0.25<z<0.8的星系中，我们测量了平均超大质量黑洞吸积率（BHAR）与恒星形成率（SFR）的关系。我们研究了在9 ° ^2的牧夫座多波长巡天中的1,767个远红外选定的恒星形成星系的样本。SFR是使用赫歇尔空间天文台的250微米观测值估计的，其中AGN的贡献很小。在这个样本中，121活动星系核直接识别使用X射线或中红外选择标准。我们结合这些检测到的活动星系核和未检测到的源的X射线叠加分析，研究我们样本中所有恒星形成星系的平均BHAR。在SFR为0.85<log SFR<2.56的范围内，发现星系的平均BHAR（M_sun/年）和SFR（M_sun/年）之间几乎呈线性关系：log BHAR=（-3.72 \pm 0.52）+（1.05 \pm 0.33）log SFR。SFR和平均BHAR之间的这种全球相关性与SFR和AGN活动在星系演化时间尺度上紧密相关的简单图像是一致的。
2013-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The stellar mass function of star-forming galaxies and the mass-dependent SFR function since z=2.23 from HiZELS
本文利用H $α$选取的恒星形成星系（SFG）的一个大样本（z= 0.40，0.84，1.47，2.23），研究了恒星形成率函数和恒星质量函数的演化.我们发现SFR函数有很强的演化，在过去的11个Gyr中，SFG的典型SFR随时间呈指数下降，SFR $^*$（T[Gyr]）=10 $^{4.23/T+0.37}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，但在弱端斜率中没有演化，$α\approx$-1.6。然而，SFG的恒星质量函数显示出很小的演化：$α \approx$-1.4，M $^*$ $\approx$ 10 $^{11.2\pm0.2}$ M $_{\odot}$，$\approx$ 2.3x在$Φ^*$中从z=2.23到z=0.4只是略微增加。自z=2.23以来，SFG内的恒星质量密度大致保持不变，$\approx$ 10 $^{7.65\pm0.08}$ M $_{\odot}$ Mpc $^{-3}$，在z=2.23时，所有星系的恒星质量密度都是$\approx$ 100%，到z=0.4时，由于被动星族的增加，质量密度下降到$\approx$ 20%。我们发现，具有M $\approx$ 10 $^{10.0\pm0.2}$ M $_{\odot}$的SFG对每dlog $_{10}$ M的SFR密度（$ρ_{\rm SFR}$）贡献最大，并且由于z=2.…
2013-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
SLUG - Stochastically Lighting Up Galaxies. II: Quantifying the Effects of Stochasticity on Star Formation Rate Indicators
一个恒星星族的积分光，通过对年轻恒星的存在敏感的光度滤光片测量，经常被用来推断该恒星族的恒星形成率（SFR）。然而，这些技术依赖于一个假设，即恒星的形成是一个连续的过程，而在现实中，恒星形成在离散的空间和时间相关的结构。这种离散性导致光输出经历显著的时间依赖性波动，如果不考虑这一点，则由于在任何固定SFR处的亮度的固有分布而在推断的SFR中引入系统误差。我们使用SLUG，一个代码，Stochemical点亮Galeries，模拟星系经历随机恒星形成。然后，我们使用这些模拟提出了一个定量分析这些影响，并提供了一组观测的SFR的概率分布函数的计算工具。我们发现，根据所使用的SFR示踪剂，随机波动可以产生非平凡的错误，在SFR高达1 M/年，和偏差>0.5 dex在最低的SFR。我们强调，由于蓝色SFR示踪剂的随机行为，不能分配一个确定性的单一值的SFR的单个星系，但我们建议的方法，未来的分析，依赖于集成光指标可以适当地考虑这些随机效应。
2014-08-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Star Formation Rate-Density Relation at 0.6<z<0.9 and the Role of Star Forming Galaxies
我们研究了在0.6 <z <0.9时星系的恒星形成率（SFR）与星系密度的关系。我们在6.5米Baade（Magellan I）望远镜的IMACS中使用低色散棱镜获得光谱，并测量z为1.8 × 10 ^{10} Msun的星系的红移，精度达到sigma_z/（1 + z）= 1%，以进行我们的主要分析。<23.3 AB mag. We utilized a stellar mass-limited sample of 977 galaxies above M>利用三种不同的SFR指标，（1）Spitzer MIPS 24微米成像，（2）SED拟合，（3）[OII] 3727发射，我们发现中值比SFR（SSFR）和SFR从低密度场到集团和丰富集群的核心下降。对于基于SED和[OII]的SFR，SSFR的下降大约是一个数量级，而对于基于MIPS的SFR，下降是~4的因子。我们发现，即使在删除星系团附近的星系样本后，SSFR的下降幅度也大致相同。因此，在这些红移的星系群和星系团中，恒星形成（SF）的活动比场中的星系要低，z~0的情况也是如此。我们调查是否在SFR随着密度的增加而下降是由静态和恒星形成星系（SFGs）的比例变化或SFGs的SFR下降引起的。利用静止坐标系的U-V和V-J色来区分静止星系和SFG，我们发现静止星系的比例从低密度到高密度从32%增加到79%。此外，我们发现，基于…
2011-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of the dust and gas content in galaxies
我们使用深赫歇尔PACS和SPIRE观测GOODSS，GOODSN和COSMOS估计星系的平均尘埃质量（Mdust）的红移恒星质量（Mstar）-SFR网格。我们研究了在z<=2.5时Mdust、Mstar和SFR之间的标度关系。在固定的SFR和Mstar下没有观察到明显的Mdust演变。我们发现SFR和Mdust之间的紧密相关性，可能是施密特-肯尼库特（S-K）定律的结果。以前的作品中观察到的Mstar-Mdust相关性在固定SFR时消失或有时消失。其中大部分可能来自Mdust-SFR和Mstar-SFR相关性的组合。然后，我们调查的气体含量推断转换Mdust假设的尘埃/气体比例与气体金属丰度呈线性关系。样本中的所有星系在不确定性范围内都遵循相同的SFR-Mgas关系（综合S-K定律），尽管采用了完全不同的方法，但该关系与基于CO的大部分人口的结果基本一致。大多数星系在z~2处形成恒星的效率（SFE=SFR/Mgas）比z~0处高5倍。目前尚不清楚这种变化中有多少是内在的红移演化，又有多少是由选择效应引起的。气体分数（fgas）随着Mstar而减小，随着SFR而增大，并且在固定的Mstar和SFR下不随着z而演变。我们通过引入fgas、Mstar和SFR之间的普遍关系来解释这些趋势，该关系不演化到z~2.5。星系的气体含量随时间变化时，星系的运动也会跨越这一关系。我们使用的3D基…
2013-11-14 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
A Multiwavelength Consensus on the Main Sequence of Star-Forming Galaxies at z~2
我们比较了各种恒星形成率（SFR）指标的恒星形成星系在$1.4<z<2.5$在COSMOS领域。主要的重点是从远红外（PACS-Herschel数据）与那些从紫外，根据BzK标准选择的星系的SFR。FIR选择的样本导致SFR-恒星质量（$M_*$）关系的斜率有很大不同，与从UV测量的占主导地位的主序种群相比，因为FIR选择主要只挑选少数离群值。然而，当在PACS地图上叠加BzK选择的星系时，两个SFR指标得出的主要序列之间存在总体一致性。得到的SFR-{ $M_*$ }关系的对数斜率为$\sim0.8-0.9$，与由尘埃校正的紫外光度得出的结果一致。利用更深的24 $μ$ m-Spitzer数据，我们的特点是一个子样本的星系与红化和SFR约束不良，因为他们是非常暗淡的$B$带。赫歇尔与斯皮策数据的结合使我们能够通过区分星系在B-z中是否因为严重尘埃变红而非常红色，或者是否因为恒星形成而在很大程度上打破这些有趣来源的年龄/变红简并性。已经（或正在）被熄灭。最后，我们比较了我们的SFR（UV）的SFR通过堆叠的无线电数据和那些来自的恒星形成星系的样本在$1.4<z<1.7$的H $α$光度。这两组SFR大致一致，因为它们与从UV导出的SFR以及通过将对应的PACS数据堆叠在各种质量箱中导出的SFR一致。
2014-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dependence of galaxy clustering on stellar mass, star-formation rate and redshift at z = 0.8-2.2, with HiZELS
深，近红外窄带调查HiZELS已经在z = 0.8，1.47和2.23的窄红移切片内获得了H-α发射恒星形成星系的强大样本。在本文中，我们区分恒星质量和恒星形成率（SFR）的这些星系的集群的依赖。在高恒星质量（M/M_sol>2x10^10）下，HiZELS选择了靠近所谓的恒星形成主序星的星系，观察到成团强度随着恒星质量（与先前对质量选择星系样本的研究结果一致）和SFR的增加而强烈增加。这两个依赖关系被证明独立成立。在较低的恒星质量，然而，在HiZELS探测高特定的SFR星系，有很少或没有依赖于恒星质量的集群强度，但对SFR的依赖仍然存在：高SFR低质量星系被发现在更大质量的暗物质晕比他们的低SFR同行。我们认为，这是由于环境驱动的恒星形成在这些系统中。我们采用相同的选择标准的EAGLE宇宙学流体动力学模拟。我们发现，在EAGLE，高SFR低质量星系的中心星系在更大质量的暗物质晕，其中高SFR是由（晕驱动）增加的气体含量。
2018-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
