From metallicity distributions to mutual information: A new perspective on stellar halo assembly
Visva-Bharati University(维斯瓦-巴拉蒂大学)
利用水瓶座模拟中的五个银河系质量晕,引入信息论框架,通过角位置和金属丰度间的互信息量化空间化学相关性,研究恒星晕组装的化学复杂性。
2026-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing Galaxy Assembly Bias in BOSS Galaxies Using Void Probabilities
我们在重子振荡光谱巡天(BOSS)中测量了星系的空几率函数(VPF)。VPF为标准的两点统计提供了补充信息,因为它对宇宙网中最极端密度不足的星系偏差很敏感。因此,VPF是测试星系晕占据是否取决于大尺度密度的理想方法,这种效应被称为星系组装偏差。我们发现,标准HOD模型-一个参数化的晕质量-只适合两点函数,准确地预测VPF。此外,对于其中明确地并入密度依赖性的HOD模型,拟合到关联函数和VPF的组合的最佳拟合模型具有零密度依赖性。因此,星系组装偏差不是一个强大的系统不确定性的来源时,模拟集群的大质量星系。
2019-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): The mass-metallicity relationship
内容:恒星形成星系的质量-金属丰度关系(MMR)是公认的,但对于它的确切形状及其对其他观测值的可能依赖性仍然存在一些分歧。目的:我们在星系和质量大会(GAMA)调查中测量MMR。我们比较我们测得的MMR斯隆数字巡天(SDSS)中测得的,并研究MMR对各种选择标准的依赖性,以确定文献中看到的差异的潜在原因。方法:我们使用强发射线比诊断来获得氧丰度。然后,我们应用一系列的选择标准,在各种发射线的最小信号噪声,以及表观和绝对的幅度,研究推断MMR的变化。结果:MMR的形状和位置可能会因所使用的金属丰度校准和选择而显著不同。在测试中选择了一个稳健的金属丰度校准后,我们发现GAMA中红移为0.061< z<0.35的质量-金属丰度关系与SDSS中发现的一致,尽管探测的光度范围不同。结论:鉴于抽样准则和方法的合理改变会导致产妇死亡率出现重大差异,我们建议在直接比较不同调查和研究的产妇死亡率时应谨慎。我们还得出结论,在GAMA样本内,可能存在超过0.06<z<0.35的适度进化水平。
2012-09-07 astro-ph.CO
MASSIV: Mass Assembly Survey with SINFONI in VVDS. III. Evidence for positive metallicity gradients in z~1.2 star-forming galaxies
星系演化和形成模型的一个关键问题是理解不同宇宙时期星系聚集的不同机制。本研究的目的是推导高红移星系中的整体和空间分辨的金属含量。使用VLT/SINFONI IFU光谱的第一个样本的50个星系在z~1.2的MASSIV调查,我们能够测量的Ha和[NII]6584发射线。利用N2比作为星际介质中氧丰度的代用指标,我们测量了样本星系的金属丰度。我们开发了一种工具来提取这些星系的环形区域的光谱,导致在每个星系中的氧丰度的空间分辨估计。我们推导出一个金属丰度梯度为26个星系在我们的样本中,并发现了一个显着的分数的星系与“积极”的梯度。使用一个简单的化学演化模型,我们得到的原始气体的磁盘上的下降率。七个星系在高置信水平下显示出正梯度。其中四个相互作用,一个是链星系。我们认为,相互作用可能是负责变浅,甚至反转的丰度梯度。我们还确定了两个有趣的相关性,在我们的样本:a)具有较高的气体速度色散的星系有浅/正梯度;和b)贫金属的星系往往表现出正梯度,而富金属的星系往往表现出负梯度。最后一个观测结果可以用贫金属气体进入圆盘中心来解释。我们解决这个问题的起源下的相互作用和/或冷气体吸积触发的气体流动的影响下的下落。
2011-11-16 astro-ph.CO
Probing galaxy assembly bias with LRG weak lensing observations
在Montero-Dorta等人2017年的研究中,我们发现在$z\sim0.55$进行的SDSS-III重子振荡光谱巡天(BOSS)中的发光红色星系(LRG)可以根据它们的恒星形成历史分为两组。所谓快速成长的LRGs在$z\sim5$聚集成与恒星质量相同的$80\%$,而缓慢成长的LRGs在$z\sim1.5$达到相同的演化状态。我们进一步证明,这两个亚群呈现显着不同的聚类特性的尺度上的$\sim1 - 30 \mathrm{Mpc}$。在这里,我们使用星系-星系透镜技术测量每个子样本的平均晕质量,在LRG目录和CS 82和CFHTLenS剪切目录的$\sim190°^2$重叠。我们发现,快速和缓慢增长的LRG有类似的透镜配置文件,这意味着他们生活在类似的质量晕:$\log\left(M_{\rm halo}^{\rm fast}/h^{-1}\mathrm{M}_{\odot}\right) = 12.85^{+0.16}_{-0.26}$和$\log\left(M_{\rm halo}^{\rm slow}/h^{-1}\mathrm{M}_{\odot}\right) =12.92^{+0.16}_{-0.22}$。这一结果,结合聚类差异,表明星系组装偏差的存在,尽管这种影响太微妙,无法明确证明我们目前弱透镜测量的误差。我们表明,这可以很快实现与即将到来的调查,如DES。
2018-05-09 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 Spitzer Spectroscopic Survey of the Small Magellanic Cloud (S4MC): Probing the Physical State of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in a Low-Metallicity Environment
我们提出的中红外光谱测绘观测结果的六个恒星形成区域的小麦哲伦星云斯皮策光谱巡天的SMC(S4 MC)。我们检测到中红外发射多环芳烃(PAHs)在所有的映射区域,大大增加了环境的范围内,多环芳烃已被光谱检测到的SMC。我们调查的中红外波段在每个区域的变化,并比较我们的研究结果的PAH波段的SINGS样本和低金属丰度星暴星系的样本。SMC中多环芳烃排放的特征是6-9微米特征相对于11.3微米特征的比例较低,以及8.6和17.0微米特征较弱。根据实验室和理论研究解释这些波段比,我们发现,在SMC中的多环芳烃往往比那些在高金属丰度星系更小,更少的电离。基于对多环芳烃破坏的研究,我们认为,尺寸分布向较小的多环芳烃转移不能在星际介质中处理的结果,而是反映了在低金属丰度的多环芳烃形成的差异。最后,我们讨论了我们的意见,我们的理解PAH的生命周期在低金属量星系-即所观察到的赤字的多环芳烃可能是一个后果的多环芳烃形成较小的平均尺寸,因此更容易受到破坏,在典型的星际介质条件下。
2011-09-05 astro-ph.CO
Galaxy and Mass Assembly (GAMA): Probing galaxy-group correlations in redshift space with the halo streaming model
我们在星系与质量集合巡天(GAMA)中研究了红移空间中星系群的互相关。我们使用一组模拟GAMA星系和组目录开发和测试一种新的“晕流”模型的红移空间扭曲。这对待2晕相关性通过流模型,加上经验1晕长期来自模拟,允许精确建模到非线性制度。为了探测从红移空间扭曲推断的增长率的鲁棒性,我们按颜色划分星系,并根据它们的总恒星质量划分群体,通过引力透镜校准到总质量。我们将我们的模型拟合到相关数据,以获得扰动增长率$fσ_8$的估计,通过不同模拟实现之间的分散来验证参数误差。在模拟和真实的数据,我们表明,结果是密切一致的组和星系人口的不同子集之间,考虑到一些最小的投影半径,$r_{\rm min}$的相关数据的使用。对于模拟数据,我们可以使用晕流模型来低于$r_{\rm min} = 5h^{-1}$ Mpc,发现所有子集产生的增长率彼此相差约3%,并且与真实值一致。对于实际的GAMA数据,结果受到宇宙方差的限制:$fσ_8=0.29\pm 0.10$的有效红移为0.20;但我们有充分的理由期待这种方法将从相同类型的大型数据集(如DESI亮星系巡天)中得到精确的约束。
2022-09-07 astro-ph.CO
Probing the metallicity and ionization state of the circumgalactic medium at z~6 and beyond with OI absorption
低电离金属吸收由于OI已被确定为一个重要的探针的物理状态的星际/环星系介质在尾端的再电离。我们在此使用高分辨率流体动力学模拟来解释由Becker等人(2011)观察到的z~6处OI吸收剂的发生率。我们推断弱OI吸收体(EW > 0.1A)在亚DLAs范围内具有典型的HI柱密度,密度为平均重子密度的80倍,金属丰度约为太阳的1/500。这与在z~3处类似密度下推断的金属丰度相似,表明低质量星系周围环星系介质的金属富集在z~6时已经有了相当大的进展。红移范围5<z 5内OI吸收发生率的明显快速演变<6 mirrors that of self-shielded Lyman-Limit systems at lower redshift and is mainly due to the rapid decrease of the meta-galactic photo-ionization rate at z>。我们预测,随着IGM变得更加中性,OI吸收体的发生率将随着红移的增加而继续迅速上升。如果金属的分布延伸到较低密度的区域,OI吸收剂将允许探测宇宙网络中越来越中性的附属结构的金属富集。
2013-12-04 astro-ph.CO
The Fossil Record of Two-phase Galaxy Assembly: Kinematics and Metallicities in the Nearest S0 Galaxy
我们提出了一个全球性的分析运动学和金属丰度在最近的S 0星系,NGC 3115,随着其组装历史的影响。这些数据包括斯巴鲁望远镜上Suprime-Cam的高质量宽视场图像,以及使用Ek-DEIMOS/LRIS和Magellan-IMACS获得的场星和球状星团(GC)的多缝光谱。在两个有效半径内,隆起(由恒星和富含金属的GC跟踪)是平坦的,并迅速旋转(v/sigma > 1.5)。在较大的半径,旋转急剧下降到v/sigma ~ 0.7,但保持与内部区域良好对齐。富金属和贫金属GC亚群的特征金属量的径向减少产生强梯度,幂律斜率分别为-0.17 +/- 0.04和-0.38 +/- 0.06 dex per dex。我们认为,这种模式是不自然的解释一个二进制的主要合并,而是由一个两阶段的组装过程中,内部区域已形成在一个早期的暴力,耗散阶段,其次是外部部分的长期增长,通过较小的合并与典型的质量比约为15-20:1。
2011-06-03 astro-ph.CO
Probing the Dust Properties of Galaxies at Submillimetre Wavelengths II. Dust-to-gas mass ratio trends with metallicity and the submm excess in dwarf galaxies
我们正在研究亚毫米观测对尘埃总质量的影响,从而研究尘埃与气体质量比测量的影响。我们收集了广泛的样本,已观察到在submm波长的星系模型的光谱能量分布使用submm观测,然后没有submm观测的限制,以量化的误差时,submm数据不可用的尘埃质量。我们的模型没有对尘埃温度分布进行强有力的假设,以精确避免研究中的submm偏差。我们的样本包括52个星系在submm波长观察。在这些星系中,有9个星系在我们的基准模型中没有考虑到,它们中的大多数是低金属量的矮星。我们选择添加一个独立的非常冷的尘埃成分(T= 10 K)来解释这种过量。我们发现,富含金属的星系与submm数据建模往往显示较低的尘埃质量比没有submm数据建模时。事实上,这些星系通常具有在较长波长处达到峰值的尘埃SED,并且需要160 μ m以上的约束来正确定位峰值并对其SED的亚毫米斜率进行采样,从而正确覆盖尘埃温度分布。另一方面,一些贫金属矮星系与submm数据建模时显示更高的尘埃质量比没有submm数据建模。使用submm约束的尘埃质量估计,我们发现一个紧密的相关性的尘埃气体质量比与星系的金属丰度。我们还经常发现,当存在亚毫米过量时,它优先发生在低金属丰度星系中。我们分析了这种过剩存在的条件,并找到了160/850微米的比例和submm过剩之间的关系。
2011-04-05 astro-ph.CO
Probing Cosmic Dawn: Modelling the Assembly History, SEDs, and Dust Content of Selected $z\sim9$ Galaxies
在$z>9$的星系光谱能量分布(SED)中存在光谱学证实的巴耳末断裂,为我们宇宙中第一代恒星的组装历史提供了最好的探测器之一。最近对引力透镜源MACS 1149_JD 1(JD 1)的观测表明,大量的恒星形成可能发生在红移高达$z\simeq15$的地方。推断的恒星质量,尘埃质量和组装历史的JD 1,或任何其他星系在这些红移表现出强烈的巴耳末突变,可以提供一个强有力的测试,我们最好的理论模型从高分辨率的宇宙学模拟。在这项工作中,我们提出的结果从宇宙辐射流体动力学模拟的区域周围的一个巨大的莱曼break星系。对于我们的两个最大质量的系统,我们表明,灰尘优先居住在附近的年轻恒星,从而增加了强度的测量巴耳末破裂,使模拟的SED是一致的光度学的JD 1和其他两个$z>9$系统(GN-z10 -3和GN-z9 -1),提出了在高红移的巴耳末破裂。我们发现强烈的变化,几乎相同的恒星和晕质量的星系的SEDs的形状和光度,表明形态,组装历史和尘埃分布的重要性,在高红移的个别星系的属性进行推断。我们的研究结果强调,即使在极端的红移$z>9$的尘埃可能发挥调制星系的可观察的属性的重要性。
2019-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing baryonic processes and gastrophysics in the formation of the Milky Way dwarf satellites: I. metallicity distribution properties
本文研究了类MW主星系周围矮卫星星的化学性质,探讨了超新星反馈、宇宙再电离和H $_2$冷却等重子过程对它们的可能影响,以及当前和未来的观测对这些过程的制约。我们用半解析模型生成类MW星系,用基准模型再现类MW矮星的光度函数和恒星金属丰度-恒星质量关联。利用模拟的类MW星系,我们重点研究了它们的矮星的三个金属丰度性质:矮星群体的恒星金属丰度-恒星质量相关,以及单个矮星中恒星金属丰度分布的贫金属和富金属尾。结果表明:(1)恒星金属丰度-质量关联的斜率对SN反馈强度和再电离时期敏感,(2)富金属尾的延伸主要对SN反馈强度敏感,(3)贫金属尾的延伸主要对再电离时期敏感,(4)富金属尾的延伸主要对SN反馈强度敏感,(5)贫金属尾的延伸主要对再电离时期敏感。(4)三种化学性质对H $_2$冷却过程均不敏感;和(5)我们的模型结果与当前恒星金属丰度观测斜率的比较--恒星质量关系表明,局部宇宙的再电离早于宇宙平均值,局部源可能对局部区域的再电离有重要贡献,并且中等到强的SN反馈强度是优选的。未来对恒星金属丰度分布的富金属和贫金属尾部的观测将进一步限制SN反馈和再电离过程。
2014-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the physical properties of the intergalactic medium using gamma-ray bursts
我们使用伽玛射线暴(GRB)光谱总连续吸收估计的关键星系际介质(IGM)的性质的氢柱密度($\mathit{N}\textsc{hxigm}$),金属丰度,温度和电离参数的红移范围内的$1.6 \leq z \leq 6.3$,使用光电离(PIE)和碰撞电离平衡(CIE)模型的电离等离子体。我们使用更现实的主机金属量,灰尘校正,在可用的情况下,在生成主机吸收模型,假设主机固有的氢柱密度等于从UV光谱($\textit{N}\textsc{h}\/\ \textsc{i,ic}$)测得的电离校正的固有中性柱。我们发现,IGM属性的结果是相似的,无论该模型假设所有的PIE或CIE。$\mathit{N}\textsc{hxigm}$的尺度为$(1 + z)^{1.0\/\ -\/\ 1.9}$,$z = 0$的等效氢平均密度为$n_0 = 1.8^{+1.5}_{-1.2} \times 10^{-7}$ cm $^{-3}$。金属丰度范围从$z \sim 2$处的$\sim0.1Z\sun$到红移$z > 4$处的$\sim0.001Z\sun$。PIE模型意味着与CIE相比,平均金属丰度随红移的下降速度较慢。在CIE下,温度范围在$5.0 <$ log $(T/$ K $)<\/\ 7.1$之间。对于PIE,电离参数范围在$0.1 <$ log $(ξ) < 2.9$之间。使用我们…
2021-02-04 astro-ph.CO
Probing the Long Gamma-Ray Burst Progenitor by Lyman-alpha Emission of Host Galaxies
长伽马射线暴(GRB)被认为优先发生在低金属丰度环境中。我们讨论的可能性和理论方面的使用莱曼α发射特性的长GRB宿主星系的高红移GRB环境中,直接测量金属丰度的金属丰度指标是不容易的。我们建议使用Ly-alpha发射体(LAEs)在长GRB宿主星系中的分数作为UV光度的函数,在不依赖金属丰度的情况下,可以与Lyman-break星系的恒星形成率加权LAE分数作为标准进行比较。长伽玛暴速率的金属丰度依赖性对宿主星系LAE分数的改变有两个重要作用。一种是低金属丰度恒星星族电离紫外光度的增强使内禀Ly-alpha等效宽度(EW)增大,另一种是星际尘埃的消光作用改变了可观测的EW。基于LAEs再现观测的最新理论模型,我们认为后者可能与前者相反,即,如果伽玛暴优先发生在低金属丰度环境中,由于星团的星际介质效应,可以降低LAE分数。如果伽玛暴发生在Z < 0.1Z_sun时,观测所显示的高LAE比例可以用LAE模型定量地解释,尽管由于有限的统计数据和理论上的不确定性,这个结果仍然是指示性的。这一结果表明,伽玛暴宿主的LAE统计可能会给我们提供有用的信息。
2009-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Assembly History of Disk Galaxies: II. Probing the Emerging Tully-Fisher Relation During 1<z<1.7
利用Keck I低分辨率成像光谱仪红臂上新安装的深耗尽型CCD进行扩展积分,获得了70个i_AB<24.1,红移范围1<z<1.7的成星星系的分辨光谱。使用本系列论文I中介绍的形式主义和可用的HST ACS图像,我们成功地恢复旋转曲线使用扩展的发射线分布[O II] 3727 A到2.2倍的磁盘尺度半径的样本42个星系。将这些测量结果与HST和地基近红外测光得到的恒星质量相结合,使我们能够在论文I中定义的z~1处的良好构造关系和z>2处的积分场单位摄谱仪探测的分解动力学增长体之间的时间间隔内构造恒星质量Tully-Fisher关系。值得注意的是,我们发现了一个定义良好的塔利-费舍尔关系,与局部关系相比,散射增加了60%,恒星质量零点漂移约束为0.02+/-0.02 dex,因为z~1.7。虽然我们的样本是不完整的,无论是固定的恒星质量或恒星形成速率的限制,我们讨论的影响,典型的恒星形成盘星系的演变,在一个令人惊讶的短时间内到达一个明确的塔利-费舍尔关系的宇宙历史。
2012-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing Star Formation at Low Metallicity: The Radio Emission of Super Star Clusters in SBS0335-052
我们提出了高分辨率的无线电连续观测的新生恒星在贫金属星系SBS 0335-052。这些无线电数据是用甚大天线阵拍摄的,包括0.7厘米、1.3厘米、2厘米、3.6厘米和6厘米的观测。这些观测使我们能够探测与该星系中极其年轻的恒星形成区域相关的热射电星云。在星系的南部发现了两个离散而明亮的恒星形成区域,这些区域似乎与以前在光学波长下发现的大质量星团有关。然而,剩下的大质量星团与无线电辐射(无论是热辐射还是非热辐射)的关系并不明显,这一点已经达到了这些无线电数据的敏感极限。这两个射电探测到的星团的光谱能量分布与纯粹的热辐射一致,整个区域的电离通量约为1.2 x 10^ 53 s^-1,相当于约12,000颗“典型的”O型星(O型7.5 V)。这里提出的观测结果已经解决了以前检测到的弥散非热发射的重要贡献,这意味着以前的重大恒星形成事件。目前仅这一南部区域的恒星形成率(SFR)就约为1.3 M_sun yr^-1,或约为23 M_sun yr^-1 kpc^-2。这个来自热射电发射的SFR也表明,以前的光学复合线研究没有检测到SBS 0335-052中当前恒星形成的重要部分。根据模型对射电光谱能量分布的拟合,我们推断出两个最年轻的星团的全球平均密度n_e > 10^3-10^4 cm^-3。此外,致密和弥散射电辐射之间的比较表明,高达~50%的电离通量可能泄漏出致密的HII区域。
2009-02-04 astro-ph.CO
Science with an ngVLA: Probing Obscured MBH Accretion and Growth since Cosmic Dawn
今天的大多数恒星都居住在星系球状体中,其性质与其中心的超大质量黑洞(MBH)紧密相关,这意味着MBH上的吸积活动对其宿主星系的演化留下了持久的印记。尽管这种所谓的MBH-星系共同进化的重要性,负责驱动这种关系的物理机制-例如来自活动星系核(AGN)的能量反馈的主导模式-仍然是星系组装的一个知之甚少的方面。在星系组装的高峰期及以后,识别和表征活动星系核的一个关键挑战是存在大量的气体和尘埃柱,这些气体和尘埃柱为它们的MBH的生长提供了燃料,但在光学和X射线研究中有效地掩盖了它们。ngVLA的高灵敏度将以无干扰的方式捕获活动星系核到$z \sim 6$及更远的发射。在较低的红移($z \sim 2$)下,ngVLA的高角分辨率将使空间分辨研究能够在宇宙组装的高峰时期定位其宿主星系内活跃生长的MBH的位置。
2018-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the assembly history and dynamical evolution of massive black hole binaries with pulsar timing arrays
我们考虑脉冲星定时阵列(PTA)分析中的逆问题,调查什么样的天体物理信息的潜在的大质量黑洞二(MBHB)人口可以恢复从检测的随机引力波背景(GWB)。我们采用了一个物理动机的模型,连接GWB光谱的一系列参数描述的基本红移的MBHB质量函数的演变和典型的偏心率,他们获得的同时与密集的环境合并后的星系核相互作用。这允许将关于GWB的光谱形状的信息折叠到分析中。模型参数的先验假设是无信息的,并与目前缺乏安全的观测sub-parsec MBHB一致。我们探讨了目前的上限,以及未来的检测与各种PTA配置的影响。我们证实了我们以前的发现,目前的上限只能把一个上限的整体MBHB合并率。根据阵列的特性,未来的检测也可以以不同的保真度约束几个MBHB群体模型。特别是,同时检测到的频谱在高频率和弯曲在低频率的陡峭的MBHB质量函数和典型的离心率的吸气MBHB,提供MBHB天体物理学的见解不太可能通过任何其他手段实现强有力的约束。
2017-07-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Connecting CO Intensity Mapping to Molecular Gas and Star Formation in the Epoch of Galaxy Assembly
强度测绘是一种很有前途的探测早期宇宙的技术,它可以从宇宙学体积中的未分辨星系中提取一条谱线。本文基于星系-晕连接的参数化模型,给出了z ~ 2.4 - 2.8星系CO(1-0)线的强度图和功率谱的预测,并证明了从这些观测结果可以直接推断高红移星系的性质。我们发现,我们的基准预测应该是可检测的现实实验。受显著建模不确定性的影响,我们展示了在我们的模型中改变每个参数对功率谱的影响。使用模拟观测,我们推断我们的模型参数空间的MCMC过程中的约束,并显示相应的限制LIR-LCO关系和CO光度函数。这些限制将是对目前高红移星系观测的补充,高红移星系观测可以检测到最亮的星系,但不能从光度函数的暗端检测到完整的样本。通过探测这些群体的聚合,CO强度映射可能是一个有价值的工具,探测分子气体及其与恒星形成的高红移星系。
2016-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The stellar population and metallicity distribution of the Sombrero galaxy
哈勃太空望远镜对椭圆星系的恒星星族的解析研究表明,星系是由稳定的气体吸积形成的,气体一直在形成恒星,并在化学上演变成金属丰度分布,在已分析的最大质量物体中,金属丰度分布与太阳成分一样高,而在低质量椭圆星系中则要低得多。在本文中,我们首次研究了一个早期类型的旋涡星系,大质量盘星系,草帽星系,NGC4594的恒星含量。我们考虑是否金属丰度分布函数在观察到的领域匹配的一些光度的椭圆星系,以及这些数据意味着吸积和富集模型,可以拟合的金属丰度分布函数。NGC 4594的光度与椭圆星系NGC 5128相似。我们正在探测的区域是星系凸起和晕的结合。
2010-08-17 astro-ph.CO
Halo assembly in cold and warm dark matter during the JWST frontier epoch
本文利用CDM与WDM的N体模拟比较高红移晕坍缩时间,发现坍缩延迟与后代晕质量反相关,JWST在无助于透镜观测时难以区分两种宇宙学。
2023-06-01 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
Mass Assembly of High-z Galaxies with MASSIV
MASSIV(VVDS中的SINFONI质量集合巡天)是VLT上的SINFONI积分场单元(IFU)观测到的84个遥远恒星形成星系的样本。这些星系被选择在红移范围0.8 < z < 1.9内,即它们的年龄在30亿到50亿年之间。该样本旨在探测这个宇宙学时代代表性星系的动力学和化学丰度特性。一方面,近距离环境研究表明,大约三分之一的样本涉及重大合并。另一方面,运动学分析表明,42%的样品是旋转盘,与较高的红移样品一致。剩下的58%显示出复杂的运动学,这表明了基于色散的动力学支持,并且这些星系中大约有一半参与了主要的合并。球状体、不松弛的合并残留物或极度湍流的圆盘可能是这种行为的一种解释。此外,空间分辨的金属丰度分析揭示了正梯度,增加了一个星系演化情景的难题。
2012-12-06 astro-ph.CO
Probing recent star formation with absorption-line strengths in hierarchical models and observations
由谱线强度导出的恒星星族参数是研究星系性质和形成历史的有力工具。我们实现了从分层星系形成模型产生的合成光谱中提取单恒星种群等效恒星星族参数的机器。我们发现,SSP等效年龄是一个复杂的方式,反映了最近形成的恒星的影响,并与质量加权年龄相关性很差的轻加权年龄。SSP等效年龄偏向年轻的趋势意味着考古缩小夸大了年龄与质量的质量加权缩小。我们发现,SSP等效金属丰度密切跟踪的质量和轻加权金属丰度,使观测到的质量-金属丰度关系密切反映了老星系的基本趋势。我们构建了一个后发座星系团大小的晕中的早型星系的模拟目录,并将它们直接与后发座星系团中早型星系的观测结果进行比较。观测样本和模拟星表中的SSP等效年龄的相似性使我们相信,在分层星系形成模型中实施的恒星形成淬灭大致产生了正确的近期恒星形成数量。然而,SSP等效金属丰度太低,并有错误的斜率作为速度色散的函数,和SSP等效年龄的模型星系可能有一个不正确的斜率作为速度色散的函数。(节录)
2009-02-13 astro-ph.CO
Probing the Low Mass X-ray Binaries/Globular Cluster connection in NGC1399
本文结合HST/ACS和Chandra高分辨率数据,对cD椭圆星系NGC 1399中的球状星团/低质量X射线双星的关联进行了宽视场研究。我们发现的证据表明,LMXB形成的可能性的GC结构参数的影响,除了众所周知的质量和金属丰度的影响,独立于galactocentric距离。
2010-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Auriga Stellar Haloes: Connecting stellar population properties with accretion and merging history
我们研究恒星晕的御夫座模拟,一套30宇宙磁流体动力学高分辨率模拟银河系质量的星系与移动网格代码AREPO。我们研究晕的全球性和径向配置文件到$\sim 150$ kpc的每个星系。御夫座晕在质量和密度分布、平均金属丰度和金属丰度梯度、年龄和形状上各不相同,反映了其吸积和合并历史中固有的随机性。与附近的晚型星系的观测比较显示,大多数观测和模拟晕属性之间非常好的协议。然而,御夫座光环通常太大了。我们发现人口梯度和大规模组装的历史之间的连接:星系与几个显着的祖先有更多的大规模晕,拥有大的负晕金属丰度梯度和陡峭的密度分布。吸积星系的数量,无论是破裂或破裂,贡献90%的吸积晕质量范围从1到14,中位数为6.5,它们的恒星质量跨越三个数量级。观测到的晕质量-金属丰度关系很好地再现了御夫座,是由恒星质量和金属丰度的主要卫星贡献者。这种关系不仅被发现的吸积组件,但也为总(吸积+原位)恒星晕。我们的研究结果突出了可观测的晕属性来推断星系的组装历史的潜力。
2019-02-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy assembly, stellar feedback and metal enrichment: the view from the GAEA model
当前星系形成理论模型的一个主要问题是它们无法再现星系集合的明显“反等级”演化:大质量星系似乎自$z\sim 3$以来就存在,而低质量星系的数量密度随着红移的减小而显著增加。在这项工作中,我们进行了系统的分析,不同的恒星反馈计划的影响,进行了GAEA的框架,一个新的半解析模型的星系形成。它包括气体,金属和能量回收的时间,以及化学产率的自洽处理。我们表明,这是至关重要的,使用观测测量的金属丰度作为独立的和强大的约束所采用的反馈方案。所观察到的趋势可以在强排斥性或预防性反馈模型的框架内重现。在前一种情况下,气体喷射率必须随宇宙时间显著降低(如宇宙学“FIRE”模拟的参数化所示)。无论使用的反馈方案,我们成功的模型总是意味着高达60- 70%的重子驻留在一个'喷射'水库,是不可用的冷却高红移。同样的方案预测模型星系的物理性质(例如气体含量,颜色,年龄和金属丰度),与观测数据比我们的基准模型更吻合。被动星系的总体比例主要由内部物理过程决定,环境起次要作用。
2016-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of the stellar metallicities of galaxies in the EAGLE simulations
在EAGLE宇宙流体动力学模拟中,我们研究了恒星质量和恒星金属丰度之间的相关性。在一个给定的恒星质量,模拟星系与较低的恒星金属丰度显示,平均而言,较高的气体分数,较高的特定恒星形成率和年轻的恒星星族。活动星系核反馈在高质量恒星金属丰度的测定中起着重要的作用。在一般情况下,模拟系统遵循恒星金属丰度和气体分数之间的良好定义的关系,这并不随红移显着演变。所有这些趋势都与先前关于EAGLE恒星形成气体金属丰度的研究结果一致。
2018-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity gradients in the globular cluster systems of early-type galaxies: In-situ and accreted components?
大质量早型星系通常有两个球状星团(GC)的子群,它们经常显示径向颜色(金属丰度)梯度。整理从文献中的梯度,我们表明,在富含金属和贫金属的GC子群的梯度是相同的,在测量的不确定性,在一个给定的星系。此外,这些GC梯度在强度上类似于宿主星系的{ \it stellar}金属丰度梯度。在非常大的半径(例如大于8个星系有效半径),有一些证据表明GC梯度变得平坦,平均金属丰度接近恒定。使用恒星金属丰度梯度作为代理,我们探测大规模的早型星系的组装历史与流体动力学模拟的Magneticum套件的模型。特别是,我们测量的恒星金属丰度梯度的原位和吸积组件在一个类似的径向范围内观察到的GC子群。我们发现,在原位和吸积恒星的金属丰度梯度是相似的,但有一个更大的分散比富金属和贫金属的GC子种群梯度在一个给定的星系。我们的结论是,虽然富金属GC主要形成在原位阶段和贫金属GC在吸积阶段的大质量星系形成,他们没有严格的一对一的联系。
2018-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
GRB091127/SN2009nz and the VLT/X-shooter spectroscopy of its host galaxy: probing the faint end of the mass-metallicity relation
我们使用狭缝和积分场单元(IFU)中的VLT/X-shooter摄谱仪对z=0.490的伽马射线暴GRB 091127/SN 2009 nz宿主星系进行了详细的研究。从地面望远镜和Swift-XRT获得的光学和X射线余辉数据的分析中,我们确认了与SN 2009 nz相关的凸起的存在,并发现了余辉光曲线中可能存在喷流断裂的证据。的X-射手余辉光谱揭示了几个发射线从底层主机,从中我们得到它的综合性能。这些是在协议与以前研究的GRB-SN主机,更一般地说,与那些长的GRB主机人口。我们使用哈勃太空望远镜和主机的地面图像来确定它的恒星质量(M_star)。我们的结果将从0.3<z<1.0的长GRB宿主样品导出的M-Z图推广到了较低的M_星值,增加了新的信息来探测M-Z关系的暗端和LGRB宿主M-Z关系相对于发射线星系巡天发现的位移。由于IFU光谱,我们可以建立2D速度,速度色散和恒星形成率(SFR)地图。他们表明,宿主星系有一个扰动的旋转运动学的证据与余辉位置一致的SFR增强。
2011-09-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Galaxy Assembly Bias on the Red Sequence
利用Sloan数字巡天的数据,我们研究了红色序列上星系的局部密度与星系性质之间的关系。在去除平均过密度(或“环境”)对颜色和光度的平均依赖性后,我们发现在光度加权平均恒星年龄和环境之间仍然存在很强的残差趋势,这样,相对于颜色和光度相似(因此恒星质量相似)的星系,具有较老恒星星族的星系更倾向于高过密度的区域。即使排除了最近有恒星形成活动的星系(即,虽然我们从样本中得到了一些恒星的平均年龄(相对年轻恒星的平均年龄),但我们仍然发现在恒星质量固定的情况下,恒星年龄与环境之间存在着非常显著的相关性。这种剩余的年龄-密度关系提供了直接的证据,证明红色序列上的组装偏差,使得高密度区域的星系比低密度环境中类似质量的星系形成得更早。我们讨论了这些结果的背景下,年龄金属简并和以前的研究相比,在低和中等红移。最后,我们认为组装偏差在解释最近的结果后星暴(或淬火后)星系的演化和Ia型超新星速率的环境依赖性的潜在作用。
2009-11-12 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 Structure and Metallicity Gradient in the Extreme Outer Disk of NGC 7793
对螺旋盘外围区域的研究对于我们理解星系的聚集过程和随后的星系长期演化都是至关重要的。在早期的一系列论文中,我们探索了NGC 300外盘的范围和丰度梯度,发现了一个扩展的纯指数盘,其金属丰度梯度在最外层区域消失。我们现在继续研究另一个玉夫座星系团螺旋星系NGC 7793的外围。使用位于双子座南部的双子座多目标摄谱仪相机,我们追踪了NGC 7793的星盘,恒星计数达到约9个标度长度,对应于11.5 kpc,我们校准的距离为3.61+/-0.53 Mpc。NGC 7793的外盘在有效表面亮度达到~30 mag/arcsec^2(比表面光度测量得到的亮度深~3 mag/arcsec^2)时,没有证据表明它的光剖面出现了突变,并且在我们数据的径向范围内呈现出非负的丰度梯度。
2011-01-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The stellar metallicity gradients in galaxy discs in a cosmological scenario
盘状星系的恒星金属丰度梯度提供了有关盘状星系组装、恒星形成过程和化学演化的信息。它们还可能存储有关动力学过程的信息,这些过程可能影响气相和恒星成分中化学元素的分布。我们在宇宙学模拟中研究了恒星盘的恒星金属丰度梯度。我们探讨了恒星金属丰度梯度对恒星年龄和恒星盘的大小和质量的依赖性。我们使用的星系从宇宙学流体动力学模拟包括物理动机的超新星反馈和化学演化。估算了不同年龄恒星的金属丰度分布。我们面对我们的数字调查结果从加州调查。模拟的恒星盘被发现有金属丰度剖面的斜率在全球协议与观测。低恒星质量星系的金属丰度斜率变化更大。当标准化的半质量半径,恒星的金属丰度梯度没有表现出任何依赖性和色散显着增加,无论星系质量。在$10^{10}$ M $_{\odot}$周围具有恒星质量的镓,其金属丰度负梯度较陡。恒星金属丰度梯度与半质量半径相关。然而,当它们被半质量半径归一化时,相关信号不存在。正年龄梯度的星盘被检测到有负和正的金属丰度梯度,这取决于最近的恒星形成活动在中心地区的相对重要性。作为恒星质量函数的金属丰度梯度的大分散可以归因于动力学过程的影响,例如合并/相互作用和/或迁移,以及那些调节气体转化为恒星的过程。[删节]
2016-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The AGORA High-resolution Galaxy Simulations Comparison Project IV: Halo and Galaxy Mass Assembly in a Cosmological Zoom-in Simulation at $z\le2$
本研究比较八个流体动力学代码的宇宙学 zoom-in 模拟,分析银河系质量星系在 $z\le2$ 的暗物质晕与星系质量增长,发现代码间差异源于引力求解器时间步长参数和早期恒星反馈,并公开数据。
2024-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.comp-ph
The assembly bias of emission line galaxies
下一代光谱巡天将以发射线星系(ELG)为目标,以产生对宇宙学参数的约束。我们研究的大尺度结构跟踪ELG使用的组合的半分析模型的星系形成,一个代码,计算的星云发射从HII地区使用的星际介质的属性,和一个大容量,高分辨率的N体模拟。我们考虑固定的数量密度的样本,其中星系被选定的H $α$,[OIII] $λ5007$或[OII] $λλ3727-3729$发射线光度。我们调查这些样品的组装偏差签名,并将它们与恒星质量和SFR选择的样品进行比较。有趣的是,我们发现[OIII]和[OII]选择的样品在大尺度上显示出尺度依赖性偏差,并且它们的组装偏差签名也是尺度依赖性的。这两种效应对于较低数量密度的样品更明显。[OIII]和[OII]的发射体,贡献最大的规模依赖往往有一个低的气相金属丰度,并优先发现在低密度区域。我们还测量了重子声学振荡(BAO)特征和与超密度增长率有关的$β$参数。我们发现一个轻微的倾向,BAO峰转向较小的规模[OII]发射器和$β$是规模依赖于在大尺度。我们的研究结果表明,ELG样本包括环境的影响,应该建模,以消除潜在的系统误差,可能会影响宇宙学参数的估计。
2020-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modeling Formation of Globular Clusters: Beacons of Galactic Star Formation
星系形成的现代流体动力学模拟能够准确地预测早期星系中巨大分子云聚集的速率和位置。这些星云中可能存在质量和大小与真正的球状星团相当的星团。我描述了当前国家的最先进的模拟,旨在了解集群质量函数和金属丰度分布的起源。球状星团系统的金属丰度双峰性是星系中冷气体的等级形成和逐渐减少的自然结果。球状星团的形成在红移z>3时最为显著,此时大质量星团可能贡献了所有星系恒星形成的20%。
2010-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Initial conditions for globular clusters and assembly of the old globular cluster population of the Milky Way
比较N体计算,包括原始的残余气体驱逐与观测到的性质的20个银河系球状星团(GC)的恒星质量函数(MF)已被测量,我们约束的时间尺度,其中嵌入对应的气体必须已被删除,恒星形成的效率的祖先云必须有和集群的潮汐场的强度必须已形成。这三个参数决定了残余气体排出过程中的膨胀和质量损失。应用恒星和动力学演化的校正后,我们发现出生集群的质量,大小和密度的GC样品和相同的数量的祖先气体云。星系团形成前的云核质量在10^5-10^7 Msun之间,半质量半径通常低于1 pc,最低可达0.2 pc。我们发现,低质量现今MF斜率,初始半质量半径和初始密度的集群与集群金属,揭示金属作为一个重要的参数驱动团簇形成和气体排出过程。这项工作预测,PD低浓度集群应该有一个更高的二进制分数比PD高浓度集群。由于最古老的GC是从银河系(MW)形成的早期残留物和派生的初始条件探测的环境中形成的集群,我们使用的结果作为一个新的工具来研究银河系内部GC系统的形成。我们实现了时间分辨的洞察力的前MW气体云的演化在短时间尺度(几百万年)通过集群金属丰度。结果表明是一致的收缩和自引力云,其中波动的前MW潜力随时间的增长。一个最初相对平滑的潮汐场演变成一个粒状的潜力内的动态时间尺度的崩溃云。
2010-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Possible Evidence for Metal Accretion onto the Surfaces of Metal-Poor Main-Sequence Stars
银河系的整个演化,包括它的质量组装和恒星形成历史,都印在其成员恒星的化学动力学分布函数f(x,v,[X/H])上,在由位置、速度和元素丰度比所跨越的多维相空间中。特别是,低质量恒星的化学动力学分布函数(例如,G型或K型矮星)是银河系形成的最早阶段的宝贵示踪剂,因为它们的主序星寿命接近或超过宇宙的年龄。基本上所有以前的分析的一个基本原则是恒星的金属丰度,通常参数化为[Fe/H],对于主序星(至少是那些没有被污染,由于质量转移从联星)是保守的。如果这是真的,那么不同质量、有效温度或光谱类型的长寿主序星的金属丰度和运动学之间的任何相关性都必须严格相同,因为它们反映了相同的质量组装和恒星形成历史。通过分析取自斯隆数字巡天数据发布8的主序列上附近贫金属晕和厚盘星的样本,我们发现G型矮星的金属丰度中值系统地高于(约0.2 dex)具有相同的银河系中心旋转速度中值的K型矮星。如果这一发现得到证实,可能会推翻长期以来被接受的假设,即长寿恒星的大气金属丰度随时间而保持不变。
2014-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR