Triggered Star Formation
本文综述了亮边和亮壳中的触发恒星形成。壳层通常在银河系和其他星系中观察到,但在HI或红外线中看到的大多数弥散壳层没有明显的触发恒星形成。HII区周围的致密分子壳层和柱层经常会有这样的触发,尽管有时很难看到什么被触发,以及在压力扰动之前气体中形成了什么恒星。没有明显年龄梯度的柱状区域可能会因为头部的重力而分散它们的恒星。审查了触发的标准和时间表。星系中恒星形成的平均速率除了对分子质量不敏感外,对其他任何东西都不敏感,这表明触发是导致引力坍缩和恒星形成的众多过程之一。
2011-01-17 astro-ph.GA
A Multiwavelength Study of the Sgr B Region: Contiguous Cloud-Cloud Collisions Triggering Widespread Star Formation Events?
Sgr\,B区包括Sgr\,B1和Sgr\,B2,是银河系中最活跃的恒星形成区之一。Hasegawa等人(1994)最初提出Sgr 1,B2是由速度分别为45 km~s $\sim$和75 km~ s $\sim$的两个云团之间的云-云碰撞(CCC)形成的。然而,最近的一些观察性研究与这种情况相冲突。我们重新分析了这一地区,通过使用最近的,充分采样,稠密气体数据,并采用最近开发的CCC识别方法,我们已经成功地确定了50多个CCC,并在不同的波长进行比较。我们发现了两个速度分量,它们广泛分布在这个区域,并且显示出CCC的清晰特征,每个分量的质量都是$\sim$ 10 $^6$ $M_\odot$。基于这些观测结果,我们提出了另一种设想,即相对速度为20 km~s $\sim$的两个速度特征之间的相邻碰撞产生了Sgr\,B1和Sgr\,B2。物理参数,如柱密度和碰撞云的相对速度,满足已被发现适用于最大质量的银河系CCC的关系,这意味着银河系中高质量恒星形成的触发和外部星系中的恒星爆发可以被理解为是由于相同的物理CCC过程。
2022-06-09 astro-ph.GA
Molecular Clouds Toward the Super Star Cluster NGC3603; Possible Evidence for a Cloud-Cloud Collision in Triggering the Cluster Formation
利用NANTEN 2观测了超级星团NGC 3603在12 CO(J=2-1,J=1-0)和13 CO(J=2- 1,J=1-0)跃迁中的分子云。我们认为,两个分子云在13公里s-1和28公里s-1与NGC 3603证明了较高的温度向H II区域以及形态对应。这些云的质量太小了,它们之间的相对运动只有20 km s-1。我们认为,这两个云在百万年前相互碰撞,引发了超级星团的形成。这种情况是能够解释的起源,最高质量的恒星星族在集群中,是年轻的百万年,并隔离在中央sub-pc的集群。这是沿着Westerlund 2的第二个超级星团,其形成可能是由云-云碰撞引发的。
2013-06-11 astro-ph.GA
CO observations toward the isolated mid-infrared bubble S44: External triggering of O-star formation by a cloud-cloud collision
我们对中红外气泡S44进行了多波长研究,以探讨孤立的大质量恒星的起源和HII区形成的气泡周围的恒星形成过程。在本文中,我们报告的结果,新的CO观测($^{12}$ CO,$^{13}$ CO $J=$ 1-0,和$^{12}$ CO $J=$ 3-2)对孤立的气泡S44使用NANTEN 2,Mopra和ASTE射电望远镜。我们发现两个速度分量在气泡的方向上,在$-84$ km s $^{-1}$和$-79$ km s $^{-1}$。这两个云很可能是物理上与泡沫,因为增强的$^{12}$ CO $J=$ 3-2/1-0强度比从一个环状结构的影响,紫外线辐射的嵌入式大质量恒星(S)和从8 $μ$ m的排放和CO分布之间的形态对应。假设一个单一的对象,我们估计的光谱类型的气泡内嵌入的恒星是O 8.5 -9($\sim 20 M_{\odot}$)从无线电连续自由的发射。我们假设这两个星云在300万年前相互碰撞,引发了S44中孤立的大质量恒星的形成,RCW 120和RCW 79也发生了这种情况。我们认为,这种情况下可以解释的起源孤立的O星内的泡沫。
2018-10-17 astro-ph.GA
Triggering the formation of the supergiant H II region NGC 604 in M33
本文根据M33中H I云的碰撞讨论了超巨星H II区NGC 604的形成机制。通过对甚大阵列(VLA)获得的H I数据的分析,揭示了NGC 604周围复杂的速度分布。H I云由两个速度分量组成,它们之间的距离约为20 km s^-1,范围约为700 pc,超出了H II区域的大小。虽然氢离子云不容易在速度上分离,其中一些混合成分由合并的线轮廓表示,但每种成分的原子气体质量分别为6 x 10^6 M_Sol和9 x 10^6 M_Sol。H I气体的这些特征和稠密分子气体在两个速度分量重叠区域的分布表明,不同速度的H I云碰撞诱导了巨分子云的形成和随后的大质量团簇形成。根据大尺度HI巡天观测中发现的M33和M31之间存在气体桥的现象,扰动的原子气体可能是两个星系之间过去潮汐相互作用的结果,类似于大麦哲伦星云中R136星系团的形成。
2018-02-07 astro-ph.GA
Delayed triggering of radio Active Galactic Nuclei in gas-rich minor mergers in the local Universe
我们研究的过程中触发恒星形成和活动星系核(AGN)的活动在一个样本中的25个低红移($z<0.13$)富含气体的星系合并观察到毫角秒的分辨率与甚长基线干涉测量的一部分,在20厘米(mJIVE-20)的mJy成像VLBA勘探。高($>10^7$ K)的亮度温度所需的mJIVE-20检测允许我们明确地确定我们的样品中的无线电活动星系核。我们发现了三个这样的物体。在窄线光学诊断图上,我们的VLBI活动星系核被归类为Seyfert或LINER,目标的中红外颜色和H $α$星形成率与综合射电光度的比较也与VLBI的结果一致。我们重建恒星形成的历史,在我们的星系使用光学和紫外测光,并发现这些无线电活动星系核并没有及时触发合并过程中,与以前的研究结果一致的非VLBI样本的无线电活动星系核。这种延迟会大大限制星系合并中由射电活动星系核触发的反馈的效率。我们发现,无线电活动星系核主机有较低的恒星形成率比非活动星系核无线电选择星系在相同的星暴年龄。常规和VLBI射电成像显示这些活动星系核在角秒尺度上是紧凑的。我们的模型表明,活动星系核膨胀的射电瓣的实际大小可能比这大得多,但这些太微弱了,无法在现有的观测中检测到。深度射电成像需要绘制出活动星系核的真实范围,并确定射电活动星系核宿主中的低恒星形成率是射电喷流触发所需的特殊条件的结果,还是活动星系核反馈的影响。
2016-08-15 astro-ph.GA
Cloud-cloud collisions triggering star formation in galaxy simulations
本研究开发实时识别云-云碰撞(CCCs)的算法及关联恒星形成的模型,通过孤立星系模拟发现CCCs是星系演化中重要的恒星形成过程,且后处理分析碰撞参数存在偏差。
2024-03-08 astro-ph.GA
AGN feedback and triggering of star formation in galaxies
来自活动星系核中心黑洞的反馈可能是建立观测到的MBH-σ关系和限制宿主星系核球恒星质量的原因。在这里,我们探讨活动星系核反馈触发恒星形成的宿主星系的可能性。我们考虑一个尘埃气体壳层,辐射压力驱动向外,并分析其逃逸/捕获条件的星系晕不同的潜在暗物质的潜力。在等温势中,我们得到,标准条件设置所观察到的MBH-sigma关系是不足以清除气体的整个星系,而同样的条件是正式足够的情况下的Hernquist和Navarro-Frenk-White配置文件。非均匀星际介质在抛射过程中的挤压和压缩可以触发反馈驱动壳层内的恒星形成。我们估计由此产生的恒星形成率和总的额外恒星质量。在这张图片中,新的恒星以越来越大的半径形成,并相继居住在宿主星系的外部区域。这种特征模式可以与观测到的大质量星系的“由内而外”的增长相比较。
2012-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
L1188: a promising candidate of cloud-cloud collision triggering the formation of the low- and intermediate-mass stars
我们提出了一个新的大规模(4平方度)同时$^{12}$ CO,$^{13}$ CO,和C $^{18}$ O($J$ =1 $-$ 0)映射的L1188与PMO 13.7米望远镜。我们的观测结果表明,L1188由两个几乎正交的平行分子云组成,它们的速度明显分离。在显示大速度传播的交叉点处,我们发现了几个连接两个云速度的桥接特征,以及一个开放的弧形结构,该结构具有高激发温度、增强的$^{12}$ CO和$^{12}$ CO发射以及宽的$^{12}$ CO线翼。这与两个云相互碰撞的场景一致。年轻恒星天体(YSO)候选者的分布意味着在两个云的交叉点恒星形成的增强。我们认为L1188在1~Myr前发生了一次云-云碰撞,可能触发了中低质量YSO的形成。
2017-01-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
The triggering of local AGN and their role in regulating star formation
我们探索的过程中,触发本地AGN和这些AGN在调节恒星形成的作用,使用mJy成像VLBA勘探在20厘米(mJIVE)调查观察到的~350个附近的星系。mJIVE探测所需的>10^7 K的亮度温度不能通过恒星形成单独实现,这使我们能够明确地探测附近的射电AGN并研究它们在星系演化中的作用。射电活动星系核在早型星系(ETG)中比在晚型星系中更常见一个数量级。在这项研究中,VLBI检测到的ETG与未检测到的ETG具有相似的恒星质量分布,通常不是星系团的中心星系,并且表现出明显高于平均ETG的合并分数。这表明,这些射电活动星系核(VLBI光度>10^22 W Hz^-1)主要是由合并提供燃料的,而不是由恒星内部的质量损失或冷却流提供的。我们的射电活动星系核驻留在紫外光红色序列中的可能性是平均ETG的3倍。此外,活动星系核的典型寿命(大约10^7年)比从蓝云到红色序列的渡越时间(大约1.5 Gyr)要短得多。这表明活动星系核并没有被迅速触发,并在相关的恒星形成事件中出现了几个动力学时间尺度,这意味着它们通常只与残余气体耦合,在恒星形成已经显着下降的时候。虽然在黑洞由热气体冷却的系统中,活动星系核反馈的证据很强,但合并引发的活动星系核似乎并没有强烈地调节相关的恒星形成。活动星系核无法快速淬灭合并驱动的恒星形成,这可能使合并成为附近ETG恒星形成的主导模式,这与小合并是这些系统中恒星质量增长的主…
2014-11-07 astro-ph.GA
FOREST Unbiased Galactic plane Imaging survey with the Nobeyama 45-m telescope (FUGIN) : Molecular clouds toward W33 ; possible evidence for a cloud-cloud collision triggering O star formation
我们使用NANTEN 2望远镜和Nobeyama 45-m望远镜在$^{12}$ CO、$^{13}$ CO和C $^{18}$ O的$J=$ 1-0跃迁中观测了与致密和扩展HII区域相关的W33高质量恒星形成区中的分子云,这是FOREST无偏银河平面成像巡天和Nobeyama 45-m望远镜(FUGIN)遗产巡天的一部分。我们在35 km/s $^{-1}$、45 km/s $^{-1}$和58 km/s $^{-1}$处探测到三个速度分量。35 km/s和58 km/s的$^{-1}$云可能与W33有物理联系,因为OB星的紫外辐射使$^{12}$ CO $J=$ 3-2与$J=$ 1-0的强度比增强为$R_{\rm 3-2/1-0} > 1.0$,分子气体的分布与大质量星激发的红外和射电连续辐射之间存在形态学上的对应。这两个云在W33附近显示出互补的分布。速度分离太大,无法用引力束缚,也无法用恒星反馈的膨胀运动来解释。因此,我们讨论了云-云碰撞的情况可能解释了W33中的高质量恒星形成。
2017-10-25 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: Ionization sources of diffuse extra-planar galactic medium
本研究利用SDSS-IV MaNGA的239个侧向星系数据,结合光致电离与激波模型,发现年轻OB星和热低质量演化星(HOLMES)共同主导气体电离,且HOLMES在大质量被动星系中起主要作用。
2023-09-08 astro-ph.GA
Triggering the formation of direct collapse black holes by their congeners
直接坍缩黑洞(DCBH)是在$z \gsim 6$观测到的超大质量黑洞(SMBH)种子的极好候选者。DCBH的形成需要强的外部辐射场来抑制$\rm H_2$的形成和塌陷气体云中的冷却。这样强的磁场是第一颗恒星或正常的恒星形成星系不容易达到的。在这里,我们调查的情况下,先前形成的DCBH可以提供必要的辐射场的形成额外的。利用单区模型和模拟的DCBH光谱能量分布(SED),通过吸收气体过滤初始具有柱密度$N_{\rm H}$,我们推导出抑制$\rm H_2$形成和冷却的临界场强$J_{\rm LW}^{\rm crit}$。对于具有$N_{\rm H}=1.3\times10^{25}$ cm $^{-2}$,$8.0\times10^{24}$ cm $^{-2}$和$5.0\times10^{24}$ cm $^{-2}$的SED模型,我们得到了$J_{\rm LW}^{\rm crit}\approx22$,35和54,都比正常恒星形成星系的临界场强($J_{\rm LW}^{\rm crit}\simgt 1000$)小得多。来自先前形成的DCBH的X射线光子建立了高$z$ X射线背景(XRB),其可以增强$J_{\rm LW}^{\rm crit}$。然而,我们发现,在三个SED模型$J_{\rm LW}^{\rm crit}$只增加到$\approx80$,170和390,…
2017-03-24 astro-ph.GA
Evidence for a Cloud-Cloud Collision in Sh2-233 Triggering the Formation of the High-mass Protostar Object IRAS 05358+3543
利用$\sim$ 0.5 pc分辨率下的CO $J$ = 2-1数据,对Sh 2 -233区分子气体进行了新的运动学分析。分子气体是由一个长5-pc、宽1.5-pc的对流云组成,其中嵌入了两个致密的云核。暗条位于两个云之间,这两个云的速度差为2.6 km/s $^{-1}$,并延伸超过$\sim$ 5 pc。我们设想两个云相互碰撞,并压缩它们之间的气体,形成$\sim$ 0.5百万年的细丝,这是垂直于碰撞。很可能碰撞不仅形成了对流云,而且还形成了两个致密的核心。其中一个致密的核心与高质量原恒星候选者IRAS 05358+3543有关,这是一颗代表性的高质量原恒星。在大质量恒星形成的整体坍缩方案中,假设初始条件是一个半径为0.1 pc的体积内有100个$M_\odot$的致密核心,而这样一个核心的形成在以前的工作中仍然没有得到解释。我们认为,建议的碰撞是一个步骤,有效地收集气体的100 $M_\odot$到0.1 pc半径。这支持了云-云碰撞是形成致密的高质量致密核心IRAS 05358+3543的必要过程。
2021-06-03 astro-ph.GA
Triggering star formation by free-floating planets
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核物理研究所)
本文研究自由漂浮行星被困于原恒星氢云中,通过吸积增长成为替代动力学中心,触发引力坍缩形成恒星,并解释银河系中第二代恒星的可能形成机制。
2026-09-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Observational Constraints on Correlated Star Formation and Active Galactic Nuclei in Late-Stage Galaxy Mergers
星系合并能够触发恒星形成和活动星系核(AGN),因此可能是星系和超大质量黑洞(SMBH)共同演化的重要途径。然而,合并引起的恒星形成和活动星系核触发的相关增强可能被隐藏在它们发生的可变条件和时间尺度中。在论文I中,我们提出了合并触发活动星系核的证据,在一个样本的6个后期星系合并(2-8 kpc的核分离)。在这项后续工作中,我们使用多波长哈勃太空望远镜成像和额外的档案数据来检查它们的恒星形成特性,以测试合并触发的恒星形成,以及它是否与SMBH增长相关。我们发现,形态的不对称性与增强特定的恒星形成率,表明合并触发恒星形成的存在。此外,恒星星族随着离核半径的增加而变得更年轻,这表明合并引起的恒星形成主要发生在全球范围内。然而,我们也发现,恒星形成率的增强是一致的或低于较大的分离星系对样本。这一结果与模拟预测的在核间距<10 kpc的星系合并后期全球恒星形成率下降是一致的。最后,我们发现比恒星形成速率的增强与活动星系核亮度的增强呈正相关,但是在80%的系统中,在全球恒星形成的峰值和活动星系核触发的开始之间可能存在大于10^8年的平均时间延迟。
2017-11-01 astro-ph.GA
Ionization and Star Formation in the Giant HII Region SMC-N66
小麦哲伦星云中的NGC 346年轻恒星系统和相关的N66巨HII区是低金属丰度($Z\approx0.2Z_{\odot}$)星系中大质量恒星形成事件最近的例子。该系统的年龄为$\lesssim$ 300万年,为研究大质量恒星与其相关的HII区域之间的关系提供了一个独特的机会。使用档案数据,我们推导出一个总的H $α$亮度L(H $α$)=4.1 $\times$ 10 $^{38}$尔格$^{-1}$对应的H-光电离率为3 $\times$ 10 $^{50}$ s $^{-1}$。与来自NGC 346中50多颗已知O星(包括最近从HST FUV光谱分类的大质量恒星)的预测恒星电离率进行比较,表明近似电离平衡。用SALT获得的光谱表明N66的电离结构可能与电离光子的一些泄漏一致。由于金属丰度较低,NGC 346的远紫外光度并不局限于与N66相关的星际云。电离延伸到N66云复合体的大部分空间范围,并且大部分云团没有电离。从星云L(H $α$)估计的恒星质量似乎低于从解析恒星普查得出的质量,这可能表明该区域高质量恒星和低质量恒星的形成之间存在脱节。我们简要地讨论了N66的性质的影响,在低金属环境中的恒星形成和恒星反馈的研究。
2022-05-10 astro-ph.GA
A diversity of starburst-triggering mechanisms in interacting galaxies and their signatures in CO emission
在相互作用的星系中增强的恒星形成活动的物理起源仍然是一个悬而未决的问题。知道恒星爆发是由致密气体数量的增加还是恒星形成效率的增加引发的,将提高我们对星系演化的理解,并允许将在本地宇宙中获得的结果转移到高红移星系。在本文中,我们分析了一个秒差距分辨率的模拟相互作用的星系的类玛瑙模型。我们发现,物理过程的相互作用在时间和空间上有复杂而重要的变化,通过不同的组合机制,如潮汐,剪切和湍流。这些可以在可观察到的像耗尽时间和CO排放量上有类似的印记。密度气体只构成某些云密度分布的尾部,但在另一些云中大量存在。恒星形成速率对气体密度的超线性依赖意味着这种过度转化为耗尽时间的减少,从而导致偏离经典的恒星形成制度,可见到星系尺度。这些云存在于星系的所有部分,但它们的数量密度从一个区域到下一个区域有所不同,这是由于不同的云组装机制。因此,云和恒星形成相关的量(如CO通量和耗尽时间)对测量尺度的依赖性在星系中也各不相同。我们发现,CO光度和分子气体质量之间的转换因子的$α_{\rm CO}$具有更强的空间比时间的变化,在一个系统,如太阳能电池。这些结果提出了一些警示说明的解释未解决的恒星形成区域的观测,但也预测,恒星形成的环境的多样性将更好地捕捉到未来几代的仪器。
2019-02-06 astro-ph.GA
Triggering star formation by both radiative and mechanical active galactic nucleus feedback
我们进行了二维流体动力学数值模拟研究的积极活动星系核反馈触发,而不是抑制,恒星形成。最近,Nayakshin等人和Ishibashi等人分别指出,当冷的星际介质受到质量外流或辐射压力的挤压时,恒星就会形成。在这种天体物理学背景下,物质外流是普遍存在的,如果活动星系核是发光的,辐射压力也很重要。在这个主题中,我们第一次将质量流出反馈和辐射反馈纳入我们的模型。因此,ISM在活动星系核的反馈作用下被冲击成壳层,而这些壳层很快由于瑞利-泰勒不稳定性和热不稳定性而碎裂成团块和细丝。我们有两个主要发现:(1)在团块和丝状体中,恒星的形成率确实非常大。然而,与以前的工作相比,得到的恒星形成率密度太大,这主要是因为我们忽略了一个事实,即大多数形成的恒星在远离银河系中心时会被破坏。(2)虽然辐射压力反馈的影响有限,但当质量流出反馈也包括在内时,它们相互加强。具体而言,在气体贫乏的情况下,质量流出总是反馈的主要贡献者。
2013-06-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
A study of interacting galaxies from the Arp-Madore Catalogue: Triggering of star formation and nuclear activity
本研究通过Gemini多天体光谱仪观测Arp-Madore目录中的星系,确认了60个相互作用系统,发现相互作用星系中年轻恒星族群比例和活动星系核发生率显著高于孤立星系,证明星系相互作用驱动了恒星形成与核活动。
2024-05-30 astro-ph.GA
Triggering and quenching in the shadow of AGN: How does AGN proximity affect star formation in the EAGLE simulation?
Harish-Chandra Research Institute, HBNI(哈立什-昌德拉研究所);Department of Physics, Visva-Bharati University(维斯瓦·巴拉蒂大学物理系)
本研究通过EAGLE模拟发现,AGN邻近度会非均匀调制邻近星系的恒星形成,富气星系多出现恒星形成增强,贫气星系则多受抑制,AGN是调控星系演化的非局域因子。
2026-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
FOREST unbiased Galactic plane imaging survey with the Nobeyama 45 m telescope (FUGIN): Possible evidence of cloud-cloud collisions triggering high-mass star formation in the giant molecular cloud M16 (Eagle Nebula)
M16,鹰状星云,是一个杰出的\HII \区域,展示了广泛的高质量恒星形成和拥有显着的“支柱”。我们在此获得了NANTEN 2观测区域的新的$^{12}$ CO $J=$ 1-0数据,并将其与FUGIN勘测获得的$^{12}$ CO $J=$ 1-0数据相结合。这些观测结果表明,一个巨大的$\sim 1.3 \times 10^5$ \Msun \分子云(GMC)与M16有关,它被拉长了30 pc以上,垂直于银道面,距离为1.8 kpc。这一环流可分为北部云、东部云、东南部云、东南部云和南部云。我们还发现了两个速度分量(蓝移和红移分量)的N云。蓝移分量表现为环状结构,而红移分量与环状结构的强度下降相一致。各组分的位置-速度图呈V型速度特征。云的空间和速度结构表明,两个不同的速度分量相互碰撞的相对速度为11.6 \kms。碰撞的时间尺度估计为$\sim 4 \times 10^5$年。碰撞事件合理地解释了O 9V恒星ALS 15348的形成,以及斯皮策气泡N19的形状。在与O7.5V恒星HD 168504相关的东南星云中也发现了类似的速度结构。此外,在整个GMC中发现的两个速度分量的互补分布表明,碰撞事件发生在全球范围内。基于上述结果,我们提出了一个假说,即在过去的几个$10^{6}$年中,这两个组分之间的碰撞相继发生,并触发了NGC 6611星团中O型星的形成。
2020-08-13 astro-ph.GA
Ionization degree and magnetic diffusivity in the primordial star-forming clouds
磁场在恒星形成过程中扮演着重要的角色,如在恒星形成云中的角动量传输,从而控制着星周盘的形成,甚至控制着双星的形成效率。磁场和气体之间的耦合由气体中的电离度决定。在这里,我们通过求解化学反应网络来计算原始气体的热演化和化学演化,其中所有的反应都是可逆的。我们发现,在~ 10^14-10^18 /cm ^3时,电离度比以前的结果高出100-1000倍,这是由于锂被捕获在云中的热光子电离,迄今为止一直被忽略。通过提取13个物种的36个反应,构造了能正确再现电离度和热演化的最小化学网络。利用得到的电离度,我们评估了磁场扩散率。我们发现,场耗散可以忽略不计的整体场相干超过十分之一的云的大小,只要场是不是那么强,以禁止崩溃。当磁场强到足以使双极扩散加热变得显著时,磁压对减缓塌缩和减少压缩加热的作用变得更加重要,并且温度实际上变得比无场情况下低。
2019-04-17 astro-ph.GA
Triggering Active Galactic Nuclei in Hierarchical Galaxy Formation: Disk instability vs. Interactions
利用一个半解析的星系形成模型,研究了孤立星系盘不稳定性(DI)触发的黑洞吸积对活动星系核演化的影响。具体来说,我们采用,发展和扩展了Hopkins & Quataert(2011)模型的质量流入磁盘扰动,并比较相应的AGN人口的演变与星系相互作用触发AGN(IT模式)的情况下产生的。我们扩展和发展了DI模型,包括不同的磁盘表面密度轮廓,研究的最大贡献的DI的AGN的人口的演化。结果表明:(1)在$M_{1450}\gtrsim -26$的光度范围内,DI模可以提供与活动星系核光度函数相匹配的BH吸积,在$z \approx 4.5$的光度范围和红移范围内,DI模可以作为活动星系核宇宙演化的主要驱动力与IT方案相竞争; ii)DI方案不能提供观测到的具有$M_{1450}\lesssim -26$活动星系核的高光度类星体的丰度,也不能提供具有$M_{1450}\lesssim -24$的高红移$z \approx 4.5$类星体的丰度,而IT场景提供了一个可接受的匹配到$z \approx 6$,如我们最早的作品中所发现的; iii)中低光度活动星系核爱丁顿比分布的色散(测辐射热$L_{AGN}$ = $10^{43}$ - $10^{45}$ erg/s)被预测为在DI情形中比IT模式小得多; iv)上述结论对于Hopkins & Quataert(2011)模型的探索变体是稳健的…
2014-07-03 astro-ph.GA
Mergers lighting the early Universe: modest star formation enhancement without evidence for AGN or Ly$α$ triggering
University of Cambridge(剑桥大学);Kavli Institute for Cosmology(卡弗里宇宙学研究所);Universidad de Chile(智利大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所)
利用JADES数据研究z=3-9的2095个星系,发现近距离合并对在20kpc内sSFR增强1.12倍,但未显著触发AGN或增强Lyα发射,揭示合并对早期宇宙恒星形成有适度影响。
2026-10-14 astro-ph.GA
Quantifying the cool ISM in radio AGNs: evidence for late-time re-triggering by galaxy mergers and interactions
我们利用深Herschel观测的本地宇宙(0.05 < z < 0.7)中的强大的射电活动星系核的完整的2Jy样本,以探测它们的冷星际介质(ISM)的内容和恒星形成的性质,将它们与附近的发光活动星系核和静止星系的其他样本进行比较。这使我们能够研究触发和反馈机制。我们发现,在我们的样本中,强线射电星系(SLRG)的尘埃质量与射电宁静类星体的尘埃质量相似,它们的尘埃质量中值(M尘埃= 2 × 10^7 M太阳)比非活动星系核椭圆星系的尘埃质量中值(M尘埃= 2 × 10^7 M太阳)增加了约200倍,但比本地超亮红外星系(UILRG)的尘埃质量中值(M尘埃= 2 × 10^7 M太阳)低约16倍。除了光学图像中合并签名的令人信服的证据外,我们样本中的SLRG也显示出相对较高的恒星形成效率,尽管其中许多都低于恒星形成星系的主要序列。总之,这些结果表明,我们的大多数SLRG已被重新触发的后期合并,是相对较小的气体含量。与SLRG相比,具有弱光发射线(WLRG)和边缘变暗的射电喷流(FRI)的射电活动星系核具有较低的冷ISM质量和恒星形成率(系数>30),这与由不同的机制(例如热气体的直接吸积)提供燃料相一致。
2022-02-16 astro-ph.GA
Ionization degree and magnetic diffusivity in star-forming clouds with different metallicities
磁场在恒星形成过程中扮演着重要的角色,如输送角动量和驱动恒星形成云的外流,从而控制星周盘和多恒星系统的形成效率。磁场与气体的耦合取决于气体的电离程度。本文计算了Z/Zsun = 1 e-6,1 e-5,1 e-4,1 e-3,1 e-2,1 e-1和1的各种金属丰度下云的温度演化和电离度。我们通过反转所有的气相过程和考虑晶粒表面化学,包括晶粒蒸发,碱金属的热电离和晶粒的电子发射来更新化学网络。在nH ~ 1 e15 - 1 e19/cm ^3处的电离度比以前的模型高出8个数量级,这是由于K和Na的电子发射和热电离,这是迄今为止被忽略的。虽然磁场在nH <1 e15/cm ^3时由于双极扩散或欧姆损耗而消散,但在nH ~ 1 e15/cm ^3时,磁场恢复了与气体的强耦合,这比以前的工作低了几个数量级。我们通过选择与主要冷却剂和带电物质相关的过程来开发一个简化的化学网络。简化的网络由28(38)种物质之间的104(161)个反应组成,在不存在(分别存在)电离源的情况下。简化模型包括H2和HD形成的晶粒表面上,以及耗尽的O,C,OH,CO,和H2O晶粒表面上。
2021-01-26 astro-ph.GA
Young stellar populations in type II quasars: timing the onset of star formation and nuclear activity
尽管新出现的形态学证据表明,发光类星体状活动星系核被触发在星系合并,触发合并的性质和触发序列中的事件顺序仍然不确定。在这项工作中,我们提出了一个详细的研究的恒星星族的宿主星系的21个II型类星体,目的是了解事件的发生合并之间的顺序,触发相关的星暴和启动的类星体活动。为此,我们模型的高品质,宽光谱覆盖范围,中等分辨率的光学光谱的II型类星体。我们发现,在21个对象,高阶巴耳末吸收线,年轻的恒星星族(YSP)的特征,直接检测到约62%的样品。我们还适合这些光谱使用一些组合的恒星和/或幂律成分,代表可行的形成历史,以及包括散射活动星系核光的可能性。我们发现90%的II型类星体宿主星系需要包含一个YSP来充分模拟它们的光谱,而71%的样本需要包含一个年龄<1亿年的YSP。由于大多数II型类星体宿主星系中的YSP年龄与AGN活动的预期寿命相当,这些结果提供了强有力的证据,表明类星体是在接近合并引起的星暴峰值时被触发的。
2016-12-05 astro-ph.GA
A Window On The Earliest Star Formation: Extreme Photoionization Conditions of a High-Ionization, Low-Metallicity Lensed Galaxy at z~2
我们报告了对SL 2SJ 021737 -051329的新观测,这是一个由z=1.84435的明亮弧组成的透镜系统,被z=0.65的大质量星系放大了约17倍。SL 2SJ 0217是一个低质量(M <10^9 M*)、低金属量(Z~1/20 Z*)的星系,具有极端的恒星形成条件,在没有任何明显外流的情况下产生强烈的星云紫外线发射线。本文介绍了静止坐标系UV Keck/LRIS光谱的几个显著特征:(1)CIV 1548,1550,He Ⅱ 1640,O Ⅲ 1661,1666,Si Ⅲ 1883,1892,和CIII 1907,1909都有很强的窄发射线。(2)双峰LyA发射观察到一个占主导地位的蓝色峰值和中心附近的系统速度。(3)低电离和高电离吸收特征表明,沿着视线到透镜星系的气体流出很少或根本没有。相对发射线强度可以复制一个非常高的电离,低金属丰度的星暴与双星,与He \ii,这表明需要一个额外的电离源除外。我们排除了活动星系核和冲击对光电离预算的巨大贡献,这表明需要最硬辐射场的发射特征可能来自极端的恒星星族,超出了当前模型的能力。因此,SL 2S 0217可以作为极端条件的模板,这些极端条件对再电离很重要,并且被认为在早期宇宙中更常见。
2018-03-06 astro-ph.GA
The Impact of Star-Formation-Rate Surface Density on the Electron Density and Ionization Parameter of High-Redshift Galaxies
本文基于MOSDEF巡天数据研究高红移星系电离参数偏高的成因,发现电子密度与恒星形成率面密度显著相关,并指出气体密度比金属丰度演化更能解释电离参数的红移演化。
2023-02-20 astro-ph.GA
Energizing Star Formation: The Cosmic Ray Ionization Rate in NGC 253 Derived From ALCHEMI Measurements of H$_3$O$^+$ and SO
宇宙线电离率(CRIR)是理解星际介质物理和化学过程的关键参数。宇宙射线是恒星形成区的重要能量来源,它影响着驱动恒星形成的物理和化学过程。先前对星暴星系NGC 253的环分子带(CMZ)的研究已经发现了高CRIR值的证据; $10^3-10^6$是银河系内平均宇宙射线电离率的两倍。这是一个广泛的限制,本研究的一个目标是以更高的精度确定该值。我们利用ALMA观测到的NGC 253的中心分子区来测量CRIR。我们首先证明了H $_3$ O $^+$和SO的丰度比对CRIR非常敏感。然后,我们结合化学和辐射传输模型与嵌套采样来推断气体的性质和CRIR的几个恒星形成区域在NGC 253由于其过渡的排放。我们发现,四个模拟区域中的每一个都具有在$(1-80)\times10^{-14}$ s $^{-1}$范围内的CRIR,并且该结果充分拟合了被认为对宇宙射线敏感的其他物种的丰度,包括C $_2$ H,HCO $^+$,HOC $^+$和CO。我们进一步发现,UV/X射线驱动的化学和冲击主导的化学都不是可行的单一替代方案,因为这些过程中没有一个能够充分适合所有这些物种的丰度。
2022-05-11 astro-ph.GA
Embedded star formation in the extended narrow line region of Centaurus A: extreme mixing observed by MUSE
我们提出了一个详细的研究复杂的电离结构在一个小的(~250 pc)扩展窄线区(ENLR)云附近的半人马座A使用多单元光谱探测器。这片云位于所谓的电离气体外丝(离核心约15千秒差距),不同的研究都认为在那里发生了喷流诱导的恒星形成。我们发现,尽管尺寸小,电离机制的混合物正在运作,导致在空间电离结构相当复杂。该区域包括两个H II区域,其中恒星正在形成,另一个位置的恒星形成必须在最近停止。有趣的是,其中一个恒星形成区(H_alpha/H_beta~6)的极端巴耳末衰减表明,它仍然深深地嵌在其诞生时的气体和尘埃茧中。在所有三个位置都发现了一个对应的连续谱,其光谱与半人马座A附近的O/B星的光谱相匹配。H II区嵌入在一个较大的气体复合体中,该复合体被中央活动星系核(AGN)的辐射光电离,但O/B星影响ENLR云中的空间电离模式非常局部。特别是,在周围的最年轻的恒星形成区,我们可以隔离一个紧密的混合序列的诊断图从气体电离由于一个纯恒星连续的气体只有光电离的活动星系核。这些结果强调了活动星系核辐射影响下的恒星形成区的复杂性和混合过程。这与我们对活动星系核引发的恒星形成的理解有关,这些恒星形成被认为发生在许多物体中,包括半人马座A的这个区域。它们还表明,这些年轻的恒星只在有限的区域内影响气体。
2016-04-13 astro-ph.GA
Constraints on the Cosmic-Ray Ionization Rate in the $z\sim2.3$ Lensed Galaxies SMM J2135$-$0102 and SDP 17b from Observations of OH$^+$ and H$_2$O$^+$
宇宙射线主要在与恒星形成有关的冲击波中加速,如超新星遗迹和恒星风气泡,因此宇宙射线通量和宇宙射线电离率$ζ_{\rm H}$应该与星系中的恒星形成率相关。亚毫米亮星系(SMG)是宇宙中最多产的恒星形成星系,引力透镜SMG提供了适合于吸收线研究的明亮连续光源。当结合化学模型时,OH $^+$和H $_2$ O $^+$的丰度可用于推断$ζ_{\rm H}$,并已在银河系内用于此目的。在红移$z\gtrsim2$过渡出地面旋转状态的OH $^+$和H $_2$ O $^+$是观察与ALMA,我们目前的观察这两个分子的吸收朝向透镜SMG SMM J2135 $-$ 0102和SDP 17 b。这些探测使$ζ_{\rm H}$在极端恒星形成和高超新星率的星系中的探索成为可能,这两者都应该显着增强宇宙射线的产生。观测到的OH $^+$和H $_2$ O $^+$吸收被认为是在这些星系周围的大量、延伸的冷扩散气体晕中产生的。使用的化学模型,旨在专注于重要的两个物种的反应网络,我们推断宇宙射线电离率的$ζ_{\rm H}\sim10^{-16}$ - $10^{-14}$的$^{-1}$在这些扩展的气体晕。由于我们的估计来自远离宇宙射线加速点的气体,它们意味着这些星系中恒星形成的致密区域的宇宙射线电离率要高出几个数量级。
2018-08-14 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: Spatially Resolved Metallicity and Ionization Mapping
我们目前的气相金属丰度和电离参数地图的25个恒星形成面对螺旋星系从SAMI星系巡天数据发布1。通过迭代过程同时计算自洽金属丰度和电离参数图,以解释涉及([OII]+[OIII])/H $β$(R23)和[OIII]/[OII](O32)的强发射线诊断的相互依赖性。这些地图是在逐空间像素的基础上创建的,因为HII区域没有以SAMI空间分辨率进行解析。我们结合SAMI数据和GAMA巡天的恒星质量、恒星形成率(SFR)、有效半径(R $_e$)、椭圆率和位置角(PA)分析了它们与金属丰度和电离参数的关系。我们发现金属丰度梯度随星系恒星质量的增加而变陡的趋势较弱,其值在-0.03到-0.20 dex/R $_e$之间。只有两个星系的电离参数呈现径向梯度。我们发现,电离参数与SFR,sSFR(特定的恒星形成率),或金属丰度没有显着的相关性。对于几个单独的星系,我们发现结构的电离参数图暗示的旋臂功能。我们发现一个典型的电离参数范围为$7.0 < \log(q) < 7.8$为我们的星系样本没有显着的整体结构。这种量级的电离参数范围足够大,以警告未考虑变化的电离参数分布的影响的金属丰度诊断的使用。
2018-07-04 astro-ph.GA
NGDEEP: The Star Formation and Ionization Properties of Galaxies at $1.7 < z < 3.4$
本文利用 NGDEEP 的 JWST/NIRISS 无缝光谱研究 1.7<z<3.4 恒星形成星系的电离性质,发现 O32 与恒星质量、恒星形成率等性质显著相关,并揭示高红移星系具有更高电离参数和更低金属丰度。
2025-02-07 astro-ph.GA
Satellites of Radio AGN in SDSS: Insights into AGN Triggering and Feedback
我们研究了射电喷流对附近星系(卫星)的影响,以及卫星在触发射电强活动星系核(AGN)中的作用。该研究比较了z < 0.3的7,220个无线电活动星系核样本的卫星的聚合特性(Best & Heckman 2012从SDSS和NVSS+FIRST巡天中识别)到射电宁静星系控制样本的卫星,它们在红移,颜色,光度和轴比以及环境类型方面匹配:场星系、星系团成员和最亮星系团(BCGs)。值得注意的是,我们发现射电活动星系核在100千秒差距内的卫星数量平均超过50%(17σ显著性),即使星系团成员被控制(例如,无线电BCG比无线电静默BCG具有更多的卫星等)。高激发源只有射电活动星系核的2%,卫星过剩没有得到证实。额外的卫星可能负责通过潮汐效应提高热气活动星系核吸积的可能性,或者可能以其他方式增强无线电发射阶段的强度或持续时间。此外,我们发现,无线电活动星系核之间的潜在主机(大规模椭圆)的发病率是类似的场星系和非BCG集群成员,这表明活动星系核燃料主要取决于在主机晕,而不是父,集群晕的条件。关于反馈,我们发现,无线电活动星系核,无论是高或低的激发,有没有可检测到的影响,在他们的卫星恒星形成,既不诱导恒星形成,也不恒星形成淬火存在于超过1%的无线电活动星系核。
2014-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Characterizing the interplay between Galactic star formation and ionization feedback with PRIMA
本研究利用PRIMA的高灵敏度与偏振能力,量化大质量恒星早期电离反馈对恒星形成定律的影响,揭示辐射反馈与磁场如何控制银河系内的恒星形成过程。
2025-09-12 astro-ph.GA
Observing positive and negative AGN feedback
由活跃吸积的超大质量黑洞提供动力的星系尺度外流经常被探测到,它们与恒星形成的抑制和触发有关。最近的观测证据和模拟都支持一种延迟机制,这种机制将外流和恒星形成联系起来
2018-02-28 astro-ph.GA
The impact of spiral arms on the star formation life cycle
本研究基于PHANGS巡天的22个近邻旋涡星系样本,对比旋臂与臂间区域的恒星形成相关参数,发现旋臂对触发恒星形成无主导作用,且臂间恒星形成效率略高。
2025-05-16 astro-ph.GA
Star cluster formation with stellar feedback and large-scale inflow
在恒星团簇形成期间,持续的质量吸积受到恒星反馈的抵制,这种反馈的形式是来自低质量恒星的原恒星流出和来自大质量恒星的光电离和辐射压力反馈。我们模拟了星系团形成区域在一个阶段的演化,在这个阶段中,既有吸积又有反馈,并使用这些模型来研究恒星团簇形成可能会终止。原恒星外流是低质量区域中最强的反馈形式,但如果物质继续流入,这并不能阻止团簇形成。在更大质量的星系团中,当形成星系团的气体柱密度太小时,辐射压和光电离会迅速清除气体。我们评估了动态质量喷射和蒸发的速率,同时考虑了尘埃不透明度对光电离的重要影响。我们的模型与NGC 1333和巨蛇座南部的原恒星外流普查一致,并且与在大质量恒星形成区域观察到的尘埃温度一致。将大质量星团形成区域的观测结果与我们的模型参数空间进行比较,并与我们对吸积驱动演化的预期进行比较,我们推断,在速度色散小于每秒几公里的区域,恒星反馈可能是气体破裂的原因,但质量更大、更湍流的区域对恒星反馈的约束力太强,以至于无法产生破坏性。
2015-11-10 astro-ph.GA
Massive stars in massive clusters IV: Disruption of clouds by momentum-driven winds
利用SPH流体动力学模拟方法研究了动量驱动的OB星恒星风对模拟湍流巨分子云参数空间的影响。通过与电离辐射而不是风的相同的模拟相比,我们表明,动量驱动的风是相当有效地破坏他们的主机云比HII地区。产生的风气泡比相应的电离驱动气泡更小,通常更平滑。风在破坏O型星所嵌入的非常致密的气体方面也大致有效,从而关闭了模型云中恒星形成活动的主要区域。然而,它们的影响力随着距离源的距离而迅速下降,因此它们不太擅长清扫致密气体并在云层中引发恒星形成。因此,它们对恒星形成速率和效率的影响通常比电离更负面,如果它们发挥任何影响的话。
2013-09-27 astro-ph.GA
Formation of Water in the Warm Atmospheres of Protoplanetary Disks
本文用一个基于X射线加热和电离圆盘大气的模型分析了原行星盘中水的气相化学。几个不确定的过程似乎发挥关键作用,在产生的柱密度的温水,检测磁盘在红外波长。主要因素是形成分子氢的反应,包括在温暖的谷物上形成,以及大气的电离和加热。所有这些都可以共同作用,在内盘大气的分子过渡层中产生一个高水丰度的区域,在那里原子转化为分子,温度从数千开尔文下降到数百开尔文,电离开始由重元素主导。分子氢的颗粒形成和大气的机械加热在这一区域起着重要的作用,并直接影响原行星盘大气中温水的数量。因此,有可能在不引起水从较冷区域向较暖区域的输送的情况下,解释金牛座圆盘中水排放的现有测量结果。羟基自由基OH是下丰富的,在这个模型的磁盘大气,需要考虑额外的生产和激发过程。
2009-05-27 astro-ph.GA
The Interplay of Magnetic Fields, Fragmentation and Ionization Feedback in High-Mass Star Formation
大质量恒星不成比例地影响着周围的环境。它们是如何形成的,直到最近才通过辐射气体动力学模拟开始变得清晰。然而,到目前为止,还没有模拟同时包括磁场和电离辐射。在这里,我们提出的第一个辐射磁流体动力学(RMHD)模拟的结果,包括电离反馈,比较RMHD模型的1000 M_sol旋转云早期辐射气体动力学模型具有相同的初始密度和速度分布。我们发现,尽管开始与强超临界质量通量比,磁场有三个效果。首先,该领域提供了本地支持对引力坍缩的吸积流,大大减少了二次碎裂的气体动力学的情况下相比。第二,磁场从坍缩的气体中排出角动量,进一步增加了中央大质量原恒星可供吸积的物质数量,从而使其最终质量比纯气体动力学的情况增加了约50%。第三,场被流动的旋转卷起,驱动塔流。然而,这种流动从未达到低质量恒星形成模拟中所看到的强度,原因有二:引力碎片破坏了原恒星形成的中心区域的环形流动,而不断扩大的H II区域往往会进一步破坏场的几何形状。因此,由电离加热驱动的外流在大质量恒星形成的区域中看起来可能更具动态重要性。
2011-01-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation and Early Evolution of Protoplanetary Disks under Nonuniform Cosmic-Ray Ionization
本文在 Athena++ 中开发全隐式宇宙射线输运模块,通过三维分子云核坍缩模拟表明,非均匀电离会削弱盘尺度磁角动量输运,使原行星盘更易引力失稳并形成显著旋臂。
2025-05-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
The Mid-Infrared High-Ionization Lines from Active Galactic Nuclei and Star-Forming Galaxies
利用Spitzer/IRS光谱数据研究了类星体、Seyferts星系、LINER星系和HII星系等426个星系的中红外辐射线之间的关系。[Ne V]14.3 μ m和24.3 μ m(97.1eV)与[O IV]25.9 μ m(54.9eV)高电离发射线之间存在紧密的线性相关。相关性也适用于这些高电离发射线和[Ne III]15.56 μ m(41 eV)发射线,尽管仅适用于活动星系。我们用这些相关性来计算[Ne III]过剩由于在塞弗特星系的恒星形成。我们还估计了活动星系中恒星形成引起的[O IV]亮度,并确定只有当活动核对总亮度的贡献低于5%时,它才主导[O IV]发射。我们发现,活动星系核占主导地位的[O IV]发射在大多数塞弗特星系,而恒星形成充分解释了观察到的[O IV]发射在光学分类的HII星系。最后,我们计算了光电离模型,以确定这些高电离线产生的窄线区的物理条件。估算的电离参数范围为-2.8 < log U < -2.5,总氢柱密度范围为20 < log nH(cm-2)< 21。
2010-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Triggering Collapse of the Presolar Dense Cloud Core and Injecting Short-Lived Radioisotopes with a Shock Wave. V. Nonisothermal Collapse Regime
最近的陨石分析支持短寿命放射性同位素$^{60}$ Fe的初始丰度可能足够高,需要在核心坍缩超新星中进行核合成,然后快速并入原始陨石成分,而不是这样的同位素继承自被各种超新星遗迹和大质量星风污染的巨大分子云的混合区域。本文继续探索前一种情况,通过计算三维,自适应网格加密,流体动力学代码(FLASH 2.5)分子云核被速度为40公里/秒的薄激波锋面撞击后的自引力动力学坍缩模型,通过在激波-云交叉处形成瑞利-泰勒指,导致激波前沿物质注入到坍缩云中。这些模型扩展了以前的工作到非等温塌陷制度,使用多方近似表示压缩加热的光学厚原恒星。该模型表明,冲击波前材料的注射效率提高相比,以前的模型,没有进行到非等温制度,所以没有达到这样高的密度。新的模型,结合最近的估计初始$^{60}$ Fe丰度,意味着超新星触发和注入的情况仍然是一个合理的解释起源的短寿命的放射性同位素参与形成我们的太阳系。
2017-06-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Testing Triggered Star Formation in Six H II Regions
我们调查了六个H II区域的红外线,明亮的镶边气泡或彗星形态,在寻找定量的证据,触发恒星形成,收集和崩溃和辐射驱动的内爆。我们确定和分类458年轻恒星对象(YSO)和周围的H II区域。通过将一系列辐射转移模型光谱能量分布(SED)拟合到大样本点源的红外光度测定法来确定YSO。我们确定了在这些区域的明亮边缘存在相对未进化的YSO的增强种群的区域,这表明恒星的形成已经在那里被触发。我们进一步研究了该地区的物理性质,通过使用无线电连续辐射作为代理的电离通量供电的H II区域,和13 CO(1-0)的观测,以测量分子团的质量和引力稳定性。我们使用了收集和崩溃触发恒星形成的分析模型,以及模拟辐射驱动的内爆,因此,我们比较观察到的分子气体的性质与那些预测的触发方案。值得注意的是,在我们的样本中,那些显示出彗星状或“水泡”形态证据的区域更有可能显示出触发的证据。关键词:HII区-- ISM:气泡--恒星:形成--恒星:原恒星
2012-12-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ionization-Gasdynamic Simulations of Wind-Blown Nebulae around Massive Stars
使用的代码,采用了自洽的方法计算光电离对拱星气体动力学的影响,我们模拟风驱动的大质量恒星周围的星云的形成。我们考虑到恒星性质的变化和质量损失超过恒星的演变。我们的模拟显示了各种属性,如密度和电离分数,在恒星的整个演化过程中如何变化。多维模拟揭示了强电离锋不稳定性的存在下,在主序星阶段,类似于银河系电离锋。界面处的流体动力学不稳定性导致细丝和团块的形成,这些细丝和团块不断地被剥离并与低密度内部混合。尽管风开始时完全是径向的,但球对称很快就被破坏了,激波区域明显是不对称的。模拟表明,重要的是要包括来自恒星的光致电离光子的影响,不包括这一点的模拟可能无法再现观测到的大质量恒星周围风吹气泡的密度分布和电离结构。
2022-02-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
The JWST/MIRI view of the planetary nebula NGC 6302 I.: a UV irradiated torus and a hot bubble triggering PAH formation
利用 JWST/MIRI 对行星状星云 NGC 6302 进行空间分辨光谱观测,揭示其核心由脉冲式气泡抛射和含尘环面塑造,并首次在该类天体中识别出 PAH 形成地点。
2025-08-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Fast methods for tracking grain coagulation and ionization. III. Protostellar collapse with non-ideal MHD
尘埃颗粒影响恒星形成的许多方面,包括行星形成,辐射转移的不透明度,化学和磁场通过欧姆,霍尔和双极扩散。粉尘颗粒的尺寸分布是影响所有这些方面的主要特征。在整个恒星形成过程中,晶粒尺寸会因凝聚而增大。我们在这里描述的数值模拟的原恒星坍缩所描述的方法在本系列的早期论文。我们计算的粒度分布从凝聚和非理想的磁流体力学效应自洽和低数值成本的演变。我们发现,混凝效率的影响主要是在高密度区域所花费的时间。从亚微米半径开始,在一个只有1000年历史的内部原行星盘中,颗粒尺寸达到100 μm以上。我们还表明,晶粒的生长显着影响的双折射率,并间接的动力学和角动量的磁盘。
2023-01-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Ionization: a possible explanation for the difference of mean disk sizes in star-forming regions
对相似年龄的恒星形成区的原行星盘的调查显示,某些区域之间的平均盘质量存在显着差异。例如,猎户座星云团(ONC)和南冕座(CrA)的圆盘平均比在狼疮,金牛座,变色龙I或蛇夫座观察到的圆盘小。与以前的模型,研究截断磁盘在其演化的后期阶段,我们调查磁盘是否可能已经出生系统更小的磁盘大小在更大的恒星形成区域作为增强的电离率的结果。假设不同的宇宙射线电离率,我们计算的双极扩散和欧姆耗散的化学网络,并进行二维非理想磁流体动力学原恒星坍缩模拟。更高的电离率导致更强的磁制动,从而形成更小的磁盘。考虑到最近的研究结果,原恒星作为锻造的宇宙射线,并考虑只有温和的衰减过程中的崩溃阶段,我们表明,在恒星形成的地区,如ONC或CrA的高平均宇宙射线电离率可以解释在这些地区检测到较小的磁盘。我们的研究结果表明,平均而言,较高的电离率导致形成较小的磁盘。因此,在年龄相近的区域中,较小的圆盘可能是不同电离水平的结果,并且可能不仅仅是由外部光蒸发造成的圆盘截断引起的。我们强烈鼓励在不同恒星形成区域测量宇宙射线电离度的观测来验证我们的假设。
2020-06-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Heating and Ionization of the Primordial Intergalactic Medium by High Mass X-ray Binaries
我们研究了高质量X射线双星对高红移环境的影响。利用一维辐射转移程序,我们预测了由主序星和高亮度超新星组成的同时代恒星星族在形成后不同时期的电离和温度分布。我们既考虑了均匀密度的环境,也考虑了一个嵌入在10^8太阳质量NFW晕中的星团。HMXB在恒定密度环境中产生可忽略不计的增强电离,因为它们的高能量SED和短寿命。在这种情况下,HMXB对局部加热速率的贡献很小。对于NFW剖面,来自主序星的辐射不能阻止最初电离的体积重新组合,因为它无法穿透高密度的星系核心。然而,HMXB光子在前沿后面停止重新组合,使其部分电离更长时间。在这些部分电离的区域中增加的电子密度促进进一步冷却,导致较低的IGM温度。在这个星爆模型的背景下,我们已经表明,HMXB不作出重大贡献,再电离或IGM加热。然而,X射线逃逸分数在两种密度剖面情况下都很高。连续的恒星形成可能会导致X射线随着时间的推移而积累,减少电离时间尺度,并可能导致遥远的IGM的低水平电离。
2014-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring the Complex Ionization Environment of the Turbulent DM Tau Disk
本研究利用ALMA观测首次为DM Tau原行星盘构建了2D电离约束模型,发现适度降低的宇宙射线电离率和硬X射线谱最符合观测,并指出盘内部可能存在额外的电离增强机制。
2024-06-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Radiative Stellar Feedback in Galaxy Formation: Methods and Physics
来自恒星的辐射反馈(RFB)在星系中起着关键作用,但仍然知之甚少。我们探索这一点,使用高分辨率,多频辐射流体动力学(RHD)模拟反馈在现实环境(FIRE)项目。我们通过银河系质量尺度研究超暗矮星,包括H+He光电离;光电,莱曼沃纳,康普顿和尘埃加热;和单次+多次散射辐射压力(RP)。我们比较了不同的数值算法:基于光线的LEBRON(光学薄时精确)和基于矩的M1(光学厚时精确)。星系尺度上最重要的RFB通道是光电离加热和单散射RP:在所有星系中,大多数电离/远紫外光度(约1/2的寿命积分测辐射热)被吸收。在矮星中,最重要的作用是来自抑制吸积的紫外背景的光电离加热。在MW质量星系中,元星系背景的影响可以忽略不计,但局域光电离和单次散射RP有助于调节星系恒星形成效率和降低中心密度。如果没有一些RFB(或其他“快速”FB),解析的GMC转换成恒星的效率太高,使星系由超密度的束缚星团主导。这使得当SNe在这些超集群天体中爆炸时,恒星的形成更加暴力和“突发”:因此,包括RFB“平滑”SFH。这些结论对RHD方法是稳健的,但M1产生更强的影响。像在以前的FIRE模拟,红外多重散射是罕见的(可忽略不计的矮星,~10%的RP在大质量星系):吸收主要发生在'正常' GMC与A_v~1。
2020-02-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM