HST/COS Spectra of Three QSOs That Probe The Circumgalactic Medium of a Single Spiral Galaxy: Evidence for Gas Recycling and Outflow
我们使用宇宙起源摄谱仪（COS），以获得远紫外光谱的三个紧密间隔的类星体视线，探测环星系介质（CGM）的边缘上的螺旋星系，ESO 157 - 49，在碰撞参量的74和93千秒差距附近的长轴和172千秒差距沿其短轴。在这三个类星体的光谱中，在星系红移处都检测到H I Ly α吸收，在两条长轴视线上都检测到Si III、Si IV和C IV的金属谱线。这些云的光致电离模型表明其金属丰度接近星系金属丰度，云的大小约为1千秒差距，气体质量约为10^4太阳质量。考虑到这些云的高覆盖系数，ESO 157 - 49可能含有约2x10^9太阳质量的温暖CGM气体。我们没有检测到金属的视线，探测星系沿其短轴，但气体在星系金属丰度不会有可检测的金属吸收与电离条件类似的长轴云。长轴云的运动学倾向于这些是再循环气体的“银河喷泉”的一部分，而三个短轴云中的两个在几何上被限制为流出的气体。此外，我们的一条类星体视线探测到第二个更远的螺旋，ESO 157 - 50，沿着它的长轴，碰撞参量为88千秒差距。在类星体的光谱中，仅在ESO 157 - 50的红移处检测到强的H I Ly α和C IV吸收。
2013-01-17 astro-ph.CO
Warm-hot Gas in X-ray Bright Galaxy Clusters and the H I-deficient Circumgalactic Medium in Dense Environments
利用背景类星体光谱（HST-COS/STIS）、星系团光谱（MMT/Hectospec和SDSS）和X射线成像/光谱（XMM-Newton和Chandra），对7个X射线探测到的星系团中的团内介质（ICM）和环星系介质（CGM）进行了分析。首先，我们报道了这些星系团CGM中H I吸收的覆盖率非常低，f_c = 25%+25%/-15%，达到严格的检测极限（log N（H I）< 13 cm^-2）。由于场星系在相似半径下的H I覆盖率约为100%，我们的数据中CGM H I的缺乏表明，星系团环境已经有效地剥离或过度电离了这些星系团星系的气体晕。其次，我们评估了温暖的热（10^5 - 10^6 K）气体的贡献ICM跟踪O VI和广泛的Ly-alpha（BLA）吸收。尽管我们的数据信噪比很高，但我们没有在任何星系团中检测到O VI，并且我们只在探测一个星系团的类星体光谱中检测到BLA特征。我们估计，沿着这条视线的温热气体的总柱密度总计约为T > 10 ^7 K的热X射线发射相中所含柱密度的3%。这些特征以高的相对速度存在，可能会追踪到星团外的震前物质。比较低密度“场”、星系团和高密度星系团的气态星系晕，我们发现，随着环境密度的增加，CGM的H I逐渐耗尽，并且CGM在星系团中的转化最为严重。这种CGM转变可能在环境星系淬灭中发挥关键作用。
2017-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The COS-Halos Survey: Physical Conditions and Baryonic Mass in the Low-Redshift Circumgalactic Medium
我们分析了冷，光电离（T $\sim 10^4$ K）环星系介质（CGM）的物理条件，使用COS-Halos气体柱密度测量套件的44个气体晕在160 kpc的$L \sim L^*$星系在$z \sim 0.2$。这些数据很好地描述了简单的光电离模型，与气体高度电离（n $_{\rm HII}$ /n $_{\rm H} \gtrsim 99\%$）的河外紫外背景（EUVB）。尺度的维里半径，R $_{\rm vir}$的估计，我们表明，电离状态（跟踪的无量纲电离参数，U）与宿主星系的距离增加。电离参数意味着体积密度曲线n $_{\rm H}$ =（10 $^{-4.2 \pm 0.25}$）（R/R $_{\rm vir})^{-0.8\pm0.3}$ .我们推导出的气体体积密度是几个数量级低于预测从标准的两相模型与冷介质的压力平衡与热，日冕介质预计在维里化晕在这个质量尺度。应用电离校正HI柱密度，我们估计的下限冷气体质量M $_{\rm CGM}^{\rm cool} > 6.5 \times 10^{10}$ M $_{\odot}$的体积内R $<$ R $_{\rm vir}$。考虑到一个额外的温热，OVI跟踪阶段，CGM占至少一半的重子据称是在10 $^{12}$ M $_{\odot}$尺度的暗物质晕失踪。
2014-08-07 astro-ph.CO
The Circumgalactic Medium from the CAMELS Simulations: Forecasting Constraints on Feedback Processes from Future Sunyaev-Zeldovich Observations
在星系形成和演化的背景下，重子在环星系介质（CGM）中的循环对于理解星系的形成和演化是很重要的。在这项研究中，我们预测的反馈过程加热CGM与当前和未来的Sunyaev-Zeldovich（SZ）的观测约束。为了约束这些过程，我们使用了一套宇宙学模拟，宇宙学和天体物理学与机器学习模拟（CAMELS），改变了四个不同的反馈参数的两个先前存在的流体动力学模拟，IllustrisTNG和SIMBA。我们捕捉SZ径向轮廓的依赖关系，这些反馈参数与仿真器，计算其衍生物，并预测未来的约束，这些反馈参数从即将到来的实验。我们发现，对于西蒙斯天文台观测到的类暗能量（暗能量光谱仪）星系样本，所有四个反馈参数都能够受到约束（有些在$10\%$水平内），这表明未来的观测将能够进一步限制这些子网格模型的参数空间。考虑到模拟的星系样本和预测误差，我们发现内部SZ配置文件比外部配置文件对约束功率的贡献更大。最后，我们发现，尽管广泛的活动星系核反馈参数变化的CAMELS模拟套件中，我们不能重现的tSZ信号的重子振荡光谱调查所选择的星系测量的阿塔卡马宇宙学望远镜。
2022-01-07 astro-ph.CO
Flickering AGN can explain the strong circumgalactic O VI observed by COS-Halos
邻近带化石（PZF）是最近活动的星系核（AGN）周围的电离特征，其中环星系介质中的金属物质在AGN关闭后由于其长的重组时间尺度而保持过电离。我们探索宇宙学变焦流体动力学模拟使用EAGLE模型配对的非平衡电离和冷却模块，包括时变活动星系核辐射模型PZF周围的恒星形成，盘星系在z~0.2宇宙。以前的模拟通常低估了银河系晕的O VI含量，但我们表明，合理的PZF模型增加O VI柱密度2- 3倍，以达到在COS-Halos恒星形成星系周围观察到的水平，达到150 kpc。活动星系核辐射热光度>~10^43.6 erg·s^-1、占空比<~ 10%、活动星系核寿命<~10^6年的模型是最有希望的，因为它们的超大质量黑洞以宇宙学预期的速率生长，而且它们大多表现为不活跃的活动星系核，这与COS-晕一致。核心要求是，典型的恒星形成星系在与高金属离子复合时间相当的时间尺度内拥有一个活跃的活动星系核，环星系O VI的复合时间为10^7年。相比之下，H I由于其低中性分数而更快地返回平衡，并且不显示显著的PZF效应。来自PZF的O-VI吸收特征看起来很窄，表明光电离，并且通常与较低的金属离子物种很好地对齐。PZFs极有可能影响环星系高电离金属线的物理解释，如果像预期的那样，正常星系主机闪烁AGN。
2018-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Direct Images of the Cosmic Web of Intergalactic and Circumgalactic Gas in the Distant Universe
本研究利用专为宽视场极低面亮度观测建造的Condor Array Telescope，首次实现遥远宇宙星系际与星系周气体宇宙网的直接成像，探测到多种离子发射及尘埃吸收信号，为观测宇宙学研究提供新手段。
2024-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cool circumgalactic gas of passive galaxies from cosmological inflow
星系的环星系介质（CGM）由多相气体组成，其组分的温度非常不同，从$10^ {4}$ K到$10^ {7}$ K。关于这种介质最大的谜团之一是在静止的早型星系（ETG）周围存在大量的低温（$T\sim10^4$ K）气体。使用半解析参数模型，我们描述了大规模的，低红移ETG周围的冷CGM作为宇宙学吸积的气体到他们的暗物质晕，导致云从晕的外部流入中央星系。我们将我们的预测与COS-LRG合作的观测结果进行了比较。我们发现，流入模型可以成功地再现所观察到的运动学，吸收器的数量和列密度的冷气体。我们的MCMC拟合返回了大约$10^5\ \rm{M}_{\odot}$的冷云的质量，并表明它们必须在其旅程中蒸发，由于与热气体的流体动力学相互作用。我们的结论是，ETG晕中存在的冷气体可能无法到达中心区域并为星系恒星的形成提供食物，从而解释了为什么这些被动物体不再形成恒星。
2019-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic and Circumgalactic OVI and its Impact on the Cosmological Metal and Baryon Budgets at 2<z<3.5
本文介绍了NASA凯克天文台类星体电离吸收体数据库（KODIAQ）调查的第一批结果，该调查旨在表征高红移星系及其环星系介质（CGM）在2 <z <4处的高度电离气体的性质。我们选择光学厚度在Lyman极限（τ LL> 1，log N（HI）> 17.3）的吸收体作为这些星系及其CGM的探测器，其中O-VI双重态的两个跃迁几乎没有受到Ly α，β森林的污染。我们找到了20个满足这些规则的吸收器：7个莱曼极限系统（LLS），8个超级LLS（SLLS）和5个阻尼Ly α（DLAs）。OVI检测率为100%的DLA，71%的LLS和63%的SLLS。当探测到O VI时，log N（OVI）= 14.9 +/-0.3，平均O VI柱密度比在类似红移的盲O VI调查中发现的要大得多，分散度更小。因此，强OVI吸收在z~2 - 3星系的CGM中几乎是普遍存在的. OVI剖面的总速度宽度也很大（200 <Dv（OVI）<400 km/s）。这些性质与低z恒星形成星系中的O VI非常相似，因此我们假设这些强CGM O VI吸收体（τ LL> 1）在2 <z <3.5也探测恒星形成星系的流出。没有O VI吸收的LLS和SLLS的属性与在宇宙学模拟跟踪冷流喂养星系中看到的一致。当考虑到高电离态（Si IV和O VI）气体时，我们确定τ LL> 1吸收体在z~2 - 3处可以包含宇宙重子预算的3 - 14…
2014-04-28 astro-ph.CO
The low-redshift intergalactic medium as seen in archival legacy Hubble/STIS and FUSE data
我们提出了一个全面的目录紫外HST/STIS和FUSE吸收剂在低红移IGM在z<0.4。该目录从IGM吸收的大量文献中提取，并根据新的HST/COS数据，通过对所有报告的吸收特征进行严格评估，调和了以前目录中的差异。我们报告了746 HI吸收器下降到一个休息框架的等效宽度为12毫埃的最大红移路径长度Δ z =5.38。我们还确认了111 OVI吸收剂，29 CIV吸收剂，和许多吸收功能，由于其他金属离子。我们将吸收体线频率的分布表征为柱密度的函数，即幂律dN/dz \propto N^{-beta}，其中OVI的beta=2.08+-0.12，HI的beta=1.68+-0.03。利用比过去工作更复杂的计算技术，该目录约占43%的重子：24+-2%在光电离Ly-alpha森林中，19+-2%在WHIM中，由OVI追踪。我们讨论了各种假设的金属丰度和电离态对这些计算的大系统的影响，并在我们的估计中实现了最近的模拟结果。
2012-04-16 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 Impact of Starbursts on the Circumgalactic Medium
我们提出了一项研究，探索周围的环银河系介质（CGM）的属性的影响：气体位于星系的恒星体之外，并延伸到维里半径（200千秒差距）。我们从宇宙起源摄谱仪（COS）探测的20个低红移前景星系的CGM使用背景类星体的紫外光谱数据。我们的样本包括星暴星系和控制星系。后者包括正常的恒星形成星系和被动星系，它们的恒星质量和碰撞参量与星爆相似。我们使用斯隆数字巡天（SDSS）的光谱来估计星暴的性质，推断其平均年龄为2亿年，爆发分数约占其恒星质量的10%。COS数据显示，在80%（4/5）的星暴和17%（2/12）的对照样品中，CIV追踪到高度电离的气体。两个控制星系与CIV吸收不同的四个星爆在显示多个低电离跃迁和强饱和莱曼α线。因此，它们似乎是物理上不同的系统。我们表明，在星暴CGM的CIV吸收代表一个重要的重子库。这种高度电离的物质在星爆中的高检测率表明，星爆驱动的风可以影响CGM，半径高达200 kpc。考虑到星爆的推断性质和已知的星爆驱动风的性质，这是合理的。这将是第一次直接观测到局部恒星爆发影响其大部分气体晕的证据，并因此提供了这种反馈在星系演化中重要性的新证据。
2013-03-07 astro-ph.CO
Probing Hot Gas Components of Circumgalactic Medium in Cosmological Simulations with the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应是一个强大的工具，有可能直接限制主导暗物质晕的热气体的性质，因为它测量压力，从而测量热能密度。研究这种环星系介质（CGM）的热成分是很重要的，因为它受到星系中恒星形成和活动星系核（AGN）活动的强烈影响，参与调节星系中恒星和黑洞质量增长的反馈回路。我们使用三种宇宙流体动力学模拟：插图TNG，EAGLE和FIRE-2研究了在很宽的晕质量范围内的tSZ效应。具体来说，我们提出了tSZ信号和晕质量和径向分布的气体密度，温度和压力的所有三个模拟之间的比例关系。分析包括比较普朗克tSZ观测和推断的热压力分布从阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）的测量。我们比较这些tSZ数据的模拟解释的反馈和吸积过程中的CGM的测量。我们还确定了尚未观察到的潜在签名，这些过程可能是可见的，在未来的测量，这将有能力测量tSZ信号，甚至更低的质量。我们还进行内部比较运行不同的物理假设。我们得出结论：（1）有强有力的证据表明反馈对$R_{500}$的影响，但这种影响会随着$5R_{500}$的增加而减少，（2）CGM的热力学分布高度依赖于所实现的模型，如宇宙射线或活动星系核反馈规定。
2021-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multiwavelength campaign on Mrk 509. VI. HST/COS observations of the far-ultraviolet spectrum
我们提出了中等分辨率（R~ 20，000）的HST/COS紫外光谱，覆盖1155-1760 A的Seyfert 1 Mrk 509，同时获得了Chandra/LETGS光谱，作为2009年多波长活动的一部分，包括XMM-牛顿，SWIFT和Integral的观测。我们的高S/N光谱检测到Mrk 509中各种来源的吸收槽中的额外复杂性，包括活动核的流出，ISM和宿主星系的晕，以及由AGN照亮的合并的下沉云或剥离气体。STIS和COS观测到的-400 km/s分量之间的变化允许我们将其距离的上限设定为< 250 pc。同样，在前两次FUSE观测之间，速度为+150 km/s的一个分量的变异性将其距离限制在< 1.5 kpc。紫外吸收只部分覆盖了活动星系核的辐射。覆盖分数低于先前使用STIS观察到的覆盖分数，并且与使用FUSE观察到的覆盖分数相当。考虑到COS和FUSE的孔径比STIS大，我们倾向于用来自活动星系核附近扩展区域的散射光来解释部分覆盖。如在现有的X射线和UV光谱中所观察到的，UV吸收具有与X射线吸收相当的速度，但是紫外吸收的大部分处于较低的电离状态，其总柱密度低于负责X射线吸收的气体。我们得出结论，从活动核流出的是一个多相风。
2011-07-04 astro-ph.CO
Key Physical Processes in the Circumgalactic Medium
在丰富的多波长观测和新的模拟的刺激下，从宇宙学到亚pc尺度，过去十年我们对环星系介质的理解取得了重大的理论进展。我们回顾了CGM中的关键物理过程。我们的结论包括：（1）CGM的性质取决于重力驱动的下降和气体冷却之间的竞争。当冷却相对于自由降落缓慢时，气体是热的（大致为维里温度），而当冷却迅速时，气体是冷的（T~10^4 K）。(2)气体的流入和流出起着至关重要的作用，宇宙环境也是如此。大尺度结构使冷流准直并提供角动量。卫星星系通过风和气体剥离对CGM做出贡献。(3)在多相气体中，热相和冷相不断交换质量、能量和动量。湍流混合和辐射冷却之间的相互作用是至关重要的。冷气体结构的一个广泛的频谱，下降到次pc尺度，产生于碎裂，凝结和凝结到气体云。(4)磁场、热传导和宇宙射线可以大大改变冷相和热相的相互作用，尽管目前微观物理的不确定性很大。未来工作的关键开放问题包括小尺度结构和大尺度动力学之间的相互作用，以及CGM如何影响星系的演化。
2023-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Zooming in on the circumgalactic medium with GIBLE: Cloud-scale simulations with cosmological initial conditions
The University of Tokyo（东京大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；New York University（纽约大学）；Hamburg University（汉堡大学）
GIBLE通过高分辨率模拟研究银河系类星系际介质中的云状结构，揭示了辐射冷却和复杂速度场对云演化的影响。
2026-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Enriching the hot circumgalactic medium
CDM宇宙中的星系形成模型预测，大质量星系被缓慢冷却的气体组成的高温、准流体静力学环星系日冕所包围，这些气体主要来自IGM。这一预测得到了Crain等人的宇宙流体动力学模拟的证实，它再现了附近盘状星系的X射线和光学特性之间的比例关系。这样的日冕是贫金属的，但对本地星系的X射线发射环星系介质（CGM）的观测通常表明富集到近太阳的铁丰度，可能标志着星系形成模型的缺陷。我们在这里表明，虽然在模拟中形成的星系的热CGM在质量加权意义上是金属贫乏的，但其X射线光度加权金属丰度通常接近太阳。这种偏差的出现是因为一个典型的0.1 keV日冕的软X射线发射率主要是由碰撞激发的金属离子，在恒星中合成和回收到热CGM。我们发现，这些金属主要是由原位形成的恒星喷射到星系的主要祖先，而不是在卫星或外部星系。因此，热CGM的富集在整个星系的组装过程中以一种由内而外的方式进行：金属通过SNe驱动的风和对流从中央星系输送了几个千兆年，建立了一个强大的负径向金属丰度梯度。虽然恒星合成的金属离子是产生X射线发射率的必要条件，使孤立星系的热CGM能够被检测到，但碰撞激发它们的电子也同样重要。由于我们的模拟表明，热日冕的电子密度主要是从IGM吸积的贫金属气体，我们推断，通过X射线发射观察到的热CGM是分层吸积和恒星再循环的结果。
2013-04-17 astro-ph.CO
Zooming in on the circumgalactic medium: resolving small-scale gas structure with the GIBLE cosmological simulations
本研究推出GIBLE宇宙学放大模拟套件，采用超拉格朗日细化方案提升星系周介质分辨率，解析小尺度气体结构，实现了部分关键CGM性质与可观测量的数值收敛。
2023-07-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Coevolution of Dwarf Galaxies and Their Circumgalactic Medium Across Cosmic Time
本文基于IllustrisTNG初始条件和高分辨率GIZMO模拟，研究矮星系与环星系介质的共同演化，揭示CGM吸积对恒星形成和盘质量补充的关键作用及高红移黑洞快速增长。
2025-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
MEGATRON: the impact of non-equilibrium effects and local radiation fields on the circumgalactic medium at cosmic noon
Sorbonne Université（索邦大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；University of Bath（巴斯大学）；Lund University（隆德大学）；Univ Lyon 1, ENS de Lyon（里昂第一大学，里昂高等师范学院）；University of Oxford（牛津大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
MEGATRON模拟揭示，非平衡热化学与局部辐射场显著改变宇宙正午星系周介质的离子状态和覆盖分数，结合冷却长度细化可提升分辨率，对预测吸收与发射特征至关重要。
2026-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of the Cool Gas in the Circumgalactic Medium (CGM) of Massive Halos -- A Keck Cosmic Web Imager (KCWI) Survey of Ly$α$ Emission around QSOs at $z\approx2$
最近发现$z \gtrsim 3$类星体周围的Ly $α$辐射几乎无处不在，我们利用Keck宇宙网成像仪（KCWI）--一种新的宽视场、蓝敏积分场摄谱仪（IFU）--的独特能力，在$z\approx2$对类星体环星系Ly $α$辐射进行了系统的研究。本文介绍了在$z=2.1-2.3$上对16个超亮I型类星体进行的KCWI观测，电离光度为$L_{\rm{ν_{\rm{LL}}}}=10^{31.1-32.3}$ erg s $^{-1}$ Hz $^{-1}$。我们发现，16个类星体中有14个与Ly $α$星云有关，其投影线性尺寸大于50物理千秒差距（pkpc）。其中，有四个星云具有巨大的Ly $α$辐射，其表面亮度为$SB_{\rm{Lyα}} >10^{-17}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$ arcsec $^{-2}$（$>100$ kpc尺度），超出了KCWI的视野范围。我们的KCWI观测显示，大多数$z\approx2$类星体星云的形态比$z\gtrsim3$的更不规则。反过来，我们测量到$z\approx2$处的圆平均表面亮度（SB）比$z\gtrsim 3$处的红移校正中值SB暗0.4 dex。类星体在$z\approx 2$的Ly $α$ SB廓线（SB $_{\rm{Lyα}}$）可用SB $_{\rm{Lyα},z\approx2.3}= 3…
2019-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Properties of the Circumgalactic Medium in Cosmic Ray-Dominated Galaxy Halos
在FIRE-2模拟中，我们研究了宇宙射线（CR）对环星系介质（CGM）的影响，研究了超微弱的矮星系到银河系（MW）质量晕的恒星形成（SF）星系。我们的CR治疗包括注入超新星，各向异性流和扩散沿磁场，碰撞和流的损失，与恒定的平行扩散率$κ\sim3\times10^{29}\,\mathrm{cm^2\ s^{-1}}$选择匹配$γ$ -射线观测。因此，CR在较大的晕质量和较低的红移中变得更加重要，并在$z\lesssim 1-2$的MW质量晕中主导CGM中的压力。在这些“CR主导”晕中的气体与没有CR的运行显著不同：气体主要是冷的（几个$\sim10^{4}\,$ K），冷相是体积填充的，并且具有低于维里或局部热压平衡所需的热压。在该扩散冷气体中的“低”和“中”离子的电离由光电离主导，其中O VI柱$\gtrsim 10^{14.5}\,\mathrm{cm^{-2}}$位于距离$\gtrsim 150\,\mathrm{kpc}$处。CR和热气体压力是局部反相关的，保持总压力平衡，并且CGM气体密度分布由CR压力梯度和重力的平衡决定。忽略CR，相同的晕主要是暖/热（$T\gtrsim 10^{5}\,$ K）与热平衡重力的压力，碰撞电离占主导地位，O VI柱较低，Ne VIII较高，冷相被限制在与热相局部热压力平衡的致密细丝。
2020-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The COS Absorption Survey of Baryon Harbors (CASBaH): Warm-hot Circumgalactic Gas Reservoirs Traced by Ne VIII Absorption
根据z > 1类星体的高信噪比紫外光谱和重子港COS吸收巡天（CASBaH）的星系数据库，我们对29个盲选星系在0.49 <zgal < 1.44的高电离环星系介质（CGM）进行了观测。我们在其中9个星系中探测到Ne VIII双线，对于N（Ne VIII）> 10^13.3 cm^-2的气体，（> 10^13.5 cm^-2），我们导出了Ne Ⅷ覆盖分数f_c = 75 + 15/-25%（44 + 22/-20%），在rho < 1.5维里半径范围内f_c = 70 + 16/-22%（f_c = 42 + 20/-17%）。我们估计Ne VIII示踪气体的质量为M_gas（Ne VIII）> 10^9.5 Msol（Z/Zsol）^-1，或者是预期重子质量的6-20%（如果Ne VIII吸收体具有太阳金属丰度）。将Ne VII电离为Ne VIII需要207 eV，而具有这种能量的光子在CGM中是稀缺的。然而，对于我们的样品的中值晕质量和红移，维里温度接近于Ne VIII离子的峰值温度，并且Ne VIII-轴承气体在此温度附近被碰撞电离。此外，我们发现，光致电离的Ne VIII需要冷和低密度的云，将是高度负压（约两个数量级）相对于假定的，环境维里化介质，复杂的情况下，这样的云可以生存。因此，更复杂的（例如，非平衡）模型可能需要;这第一个统计样本的Ne VIII吸收体/星系系统将提…
2019-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Zooming in on the Circumgalactic Medium with GIBLE: the Topology and Draping of Magnetic Fields around Cold Clouds
研究利用类似银河系的宇宙学放大模拟，量化了环星系介质中冷云周围磁场的拓扑结构，发现磁力线构型多样且强覆盖罕见，云性质与界面磁场拓扑显著相关。
2024-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bimodality of low-redshift circumgalactic O VI in non-equilibrium EAGLE zoom simulations
我们介绍了一系列的20个宇宙学流体动力学模拟Lstar（M_200 =10^11.7 - 10^12.3 Msol）和群大小（M_200 = 10^12.7 - 10^13.3 Msol）晕运行的模型用于EAGLE项目，其中还包括一个非平衡电离和冷却模块，以下136个离子。模拟再现了观测到的相关性，揭示了COS晕在z~0.2，在碰撞参量b < 150 kpc的O VI柱密度和特定的恒星形成率（sSFR=SFR/Mstar）的中央星系在z~0.2。我们发现，在与L型星系有关的晕中，环星系OVI的柱密度最大，因为它们的维里温度接近OVI电离分数的峰值温度（T~10^5.5 K）。更高的群晕维里温度（> 10^6 K）促进氧达到更高的电离态，抑制了O VI柱密度。因此，所观察到的NOVI-sSFR相关性并不意味着因果关系，而是反映了随着晕质量增加而改变的氧的特征电离状态。尽管氧的电离态与质量有关，但在Lstar和群晕中最丰富的环星系氧离子是O VII; O VI在群晕中仅占0.1%，在Lstar中仅占0.9-1.3%。尽管如此，由O VI吸收剂追踪的金属代表了哈勃时间内星系反馈历史的化石记录;它们的特征喷射时期对应于z > 1，并且大部分喷射的金属质量位于星系的维里半径之外。对于L星和星系群，更多的氧气产生和释放的恒星驻留在环星系介质（维里半径的两倍内）比在恒星和ISM的星系。
2016-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Azimuthal Anisotropy of Magnetic Fields in the Circumgalactic Medium Driven by Galactic Feedback Processes
本研究利用IllustrisTNG的TNG50模拟发现星系周介质磁场存在由星系反馈外流驱动的方位各向异性，其强度随星系质量和碰撞参数变化，模拟RM趋势与观测定性一致，但RM振幅小导致探测困难。
2023-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The COS-Halos Survey: Rationale, Design, and A Census of Circumgalactic Neutral Hydrogen
我们提出的设计和方法的COS-Halos调查，系统的调查的气体晕的44 z = 0.15-0.35星系使用背景的类星体与宇宙起源光谱仪上的哈勃太空望远镜观测。这次巡天共获得39个Z_m ~ 0.5类星体的谱，每个分辨元的S/N ~ 10-15。类星体的视线在150物理千秒差距的星系范围内通过，跨越早期和晚期类型，恒星质量log M* / Msun= 9.5 - 11.5。我们发现，CGM具有较强的HI，平均1 Ang in Lya等效宽度达150 kpc，对恒星形成星系的覆盖率为100%，对被动星系的覆盖率为75%。我们发现，在类似的范围内的碰撞参量，本次调查和以前的研究之间的列密度很好的协议。有微弱的证据表明，早型和晚型星系之间的差异，在强度和分布的HI。动力学表明，探测到的物质与宿主星系是绑定在一起的，因此，探测到的柱密度的90%以上被限制在星系的+/-200 km/s范围内。这种物质通常在T<~ 10^5 K时存在于远低于晕维里温度的地方。我们评估了一些可能的原产地的情况下检测到的材料，并在最后赞成一个简单的模型，其中检测到的HI的大部分出现在一个绑定，冷却，低密度的光电离扩散介质，是通用的所有L* 星系，并可能窝藏总气体质量银河恒星质量相当。
2013-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The imprint of dark subhaloes on the circumgalactic medium
宇宙学的标准模型，LCDM模型，有力地预言了像银河系这样的星系周围存在大量的暗物质“亚晕”。人们提出了各种各样的观测方法来寻找这种次晕在可观测物质中引起的引力效应。这些方法中的大多数都适用于物质的恒星或冷气体相。在这里，我们提出了一种新的方法，这是寻找扰动，这种黑暗的subhaloes源在温暖/热的环星系介质（CGM）周围的正常星系。结合分析理论，精心控制的高分辨率理想化模拟和完整的宇宙学流体动力学模拟（ARTEMIS模拟），我们计算出预期的信号以及它如何依赖于重要的物理参数（晕下质量，CGM温度和相对速度）。我们发现，黑暗的subhaloes提高本地CGM的温度和密度，因此，也压力。对于压力和密度，波动的幅度可以从百分之几十（对于M_sub=10^10 Msun的次晕）到百分之几（对于M_sub=10^8 Msun的次晕）不等，尽管这在很大程度上取决于CGM温度。亚晕还引起速度场的波动，幅度从几公里/秒到25公里/秒不等。我们建议，X射线，Sunyaev-Zel'dovich效应，无线电色散措施，和类星体吸收线观测可以用来测量这些波动和地方的丰度和分布的暗subhaloes的约束，从而把约束的性质的暗物质。
2020-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of the large-scale cosmic web on the X-ray emitting circumgalactic medium
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Yale University（耶鲁大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天体物理研究所）；INAF-Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）
研究大尺度宇宙环境如何影响星系际介质的X射线表面亮度分布，发现位于纤维中的星系比空洞中的星系更亮，揭示了环境对热介质X射线发射的影响。
2025-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Multi-Scale Multi-Phase Circumgalactic Medium: Observed and Simulated
本章综述了多尺度多相星系周介质（CGM）的观测与模拟进展，介绍了重子循环对星系演化的关键作用，提供了一个将吸收光谱气体测量转化为质量密度估计的框架，并结合实践练习指导读者利用公开流体动力学宇宙学模拟解决实际科学问题。
2024-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
A new model framework for circumgalactic Ly$α$ radiative transfer constrained by galaxy-Ly$α$ forest clustering
本文提出了一种新的微扰方法来研究环星系和星系间介质（CGM和IGM）中的“受限Ly $α$辐射转移”（RT）。我们约束的HI内容和运动学的CGM和IGM的物理动机的模型，使用银河系Ly $α$森林聚类数据从光谱星系调查类星体领域在$z\sim2-3$。这使我们能够量化的CGM/IGM对赖氨酸$α$排放的影响，在观测约束，现实的宇宙学环境。我们的模型预测，CGM和IGM在这些红移传输$\approx80~\%$的Ly $α$光子逃离星系后。这意味着，虽然星际介质主要调节Ly $α$逃逸，CGM对观测到的Ly $α$线特性和推断的Ly $α$逃逸分数有不可忽略的影响，即使在$z\sim 2-3$。在CGM和IGM中的Ly $α$散射进一步在（表观）Ly $α$逃逸分数和观测到的Ly $α$发射星系的种群中引入了环境依赖性：CGM/IGM更强烈地抑制了来自宇宙中过密区域星系的直接Ly $α$发射，并将这种发射重新分配到更明亮的Ly $α$晕中。Ly $α$晕圈的平均表面亮度分布一般为幂律$\propto r^{-2.4}$。虽然我们的模型仍然包含任意性，我们的研究结果表明如何（积分场）光谱调查的星系在类星体领域约束环星系Ly $α$ RT，我们讨论了这些模型的研究CGM物理和宇宙学的潜力。
2018-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revealing the Gas Recycling in the Circumgalactic Medium (CGM) Utilizing a Luminous Ly$α$ Nebula Around a Type-II Quasar at z=2.6 with the Keck Cosmic Web Imager (KCWI)
利用KCWI对z=2.65处II型类星体周围Ly$\alpha$星云的观测，通过发射和吸收诊断揭示气体循环是星系获取冷气体的重要途径。
2023-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Detection of Circumgalactic Dust at Megaparsec Scales with Maximum Likelihood Estimation
Northeastern University（东北大学）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie（巴黎西大，法国国家科学研究中心，粒子与宇宙学）
通过最大似然估计检测星系周围尘埃，揭示不同星系类型在不同尺度上的消光特征，为星系演化和大尺度结构研究提供新工具。
2026-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the circumgalactic medium with CMB polarization statistical anisotropy
当宇宙微波背景（CMB）光子穿过宇宙时，各向异性可以通过汤姆逊散射（与积分电子密度成比例;光学深度）和逆康普顿散射（与积分电子压力成比例;热Sunyaev-Zel'dovich效应）引起。光学厚度各向异性$τ$和康普顿$y$参数的测量受星系和星系团的影响，对环星系和星系际介质的热力学性质敏感。我们使用一个分析晕模型来预测光学深度的功率谱（$ττ$），光学深度和康普顿$y$参数之间的互相关（$τy$），以及光学深度和星系团簇之间的互相关（$τg$），并比较这个模型的宇宙学模拟。我们约束的光学深度晕在$z\lesssim 3$使用的技术，最初设计的约束斑片状再电离在一个更高的红移范围。预测的信噪比分别为2.6，8.5和13，对于CMB-S4-like实验和VRO-like光学调查。我们表明，这些探头的联合分析可以限制晕的密度分布的振幅为6.5%，压力分布为13%，边缘化的压力分布的外斜率。这些限制转化为与星系演化的物理学相关的天体物理参数，例如气体质量分数$f_{\rm g}$，假设密度分布的形状有一个基本模型，它可以被限制在$z\sim 0$的5.3%的不确定性。这里提出的互相关是互补的其他CMB和星系的互相关，因为它们不需要光谱星系红移，是另一个例子，这种相关性是一个强大的探测天体物理学的星系演化。
2022-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Impact of Star Formation Feedback on the Circumgalactic Medium
我们使用理想化的三维流体动力学模拟来研究环星系介质（CGM）的动力学和热结构。我们的模拟量化了冷却，恒星反馈驱动的星系风和宇宙学气体吸积的作用，在设置的性质CGM暗物质晕范围从$10^{11}$到$10^{12}$ M $_\odot$。我们的模拟支持一个概念性的图片中的CGM的属性，和关键的物理支配它，显着改变附近的临界晕质量M $_{\rm crit} \approx 10^{11.5}$ M $_\odot$。在没有恒星反馈的计算中，M以上的$_{\rm crit}$晕气体是由维里激波中产生的热压力支持的。当$t_{\rm cool}/t_{\rm ff}\lesssim10$在热气体中时，通过触发反馈来调节小半径处的热性质。然而，在M $_{\rm crit}$以下，没有热支持的晕，并且在$t_{\rm cool}/t_{\rm ff}\sim10$的自我调节不适用。相反，气体处于流体静力平衡之外，主要由宇宙气体流入和流出的星系风之间的相互作用产生的整体流动（湍流和相干流入/流出）来支撑重力。在这些较低质量的晕中，相结构敏感地依赖于流出的每单位质量的能量和质量负载，这可能允许测量CGM的热状态来约束星系风的性质。我们的模拟解释了从类星体吸收线观测推断的多相晕气体的一些性质，包括在很宽的温度范围内存在显著的质量，以及特征OVI和CIV柱密度和运动学。然而，我们低估了$z\si…
2017-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Turbulence in the intragroup and circumgalactic medium
在大质量天体中，如星系团，湍流速度色散$σ_\mathrm{turb}$与天体质量$M$和热能密切相关。在这里，我们调查这些标度律是否延伸到暗物质细丝中的低质量物体。我们进行了宇宙学放大模拟的细丝，使用自适应滤波技术的解决速度分量和亚网格尺度模型来解释未解决的组件。然后，我们计算的平均湍流和热能的放大区域中的所有晕，并比较不同的定义晕的平均值。受密度和温度阈值约束的平均值优于仅基于维里球的平均值。我们没有发现明显的趋势，湍流速度色散与晕质量，但显着的相关性和标度律与指数$α\sim 0.5$之间的湍流速度色散和热能，同意一个几乎恒定的湍流马赫数，类似于更大的物体。我们的结论是，自相似的能量学提出的星系团延伸到CGM的个别星系。
2021-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
O VI Absorbers Tracing Hot Gas Associated with a Pair of Galaxies at z = 0.167
利用1134 - 1796 A分辨率为17 km s-1的宇宙起源摄谱仪对类星体PKS 0405-123（zem = 0.572）的高信噪比（S/N）观测，研究了z = 0.16716的多相部分莱曼极限系统（LLS），该系统以前曾用STIS和FUSE的相对低信噪比谱研究过。的LLS和相关的H I-自由广泛的O VI吸收剂可能起源于环星系气体与一对星系在z = 0.1688和0.1670的碰撞参量为116 h70-1和99 h70-1。在z = 0.16716的restframe中检测到宽且对称的OVI吸收，其中v = -278 +/- 3 km s-1，log N（OVI）= 13.90 +/- 0.03和b = 52 +/- 2 km s-1。这种吸收剂在H I或其他物质中未检测到，可能的例外是N V。广泛的，对称的O VI的轮廓和相应的H I吸收的情况下，表明碰撞电离的O VI产生的环星系气体是热的（log T ~ 5.8-6.2）。该吸收体可能代表了一类罕见但重要的新型低z IGM吸收体。LLS具有强烈的不对称O VI吸收，log N（O VI）= 14.72 +/- 0.02，速度范围为-200至+100 km s-1。LLS中的高和低离子具有类似于银河系高度电离HVC的性质，其中O VI可能产生于冷气体和热气体之间的导电和湍流界面。
2010-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Properties of the circumgalactic medium in simulations compared to observations
星系被扩展的气体晕所包围，这些气体晕储存了大量的化学元素。这些物质由恒星星族合成，然后通过不同的机制喷射到环星系介质中，其中超新星反馈被认为是最相关的机制之一。我们探索这个金属水库周围的恒星形成星系的宇宙学背景下，旨在研究星系和CGM之间的化学循环，以及亚网格模型再现观测结果的能力。利用宇宙流体动力学模拟，我们分析了恒星质量在$10^{9} - 10^{11}\,{\rm M}_{\odot}$范围内的星系的气相化学成分。我们估计存储在不同的CGM阶段的金属的馏分，和预测的OVI和SiIII柱密度的维里半径内。我们发现大约$10^{7}\,{\rm M}_{\odot}$的氧在CGM的模拟星系有$M_{\star}{\sim}10^{10}\,{\rm M}_{\odot}$，在公平的协议所施加的观测下限。发现$M_{\rm oxy}$与$M_{\star}$相关，与当前的观测趋势不一致，但与其他数值结果一致。OVI柱密度的估计配置文件揭示了该离子的大量短缺，而SiIII，探测冷相，被高估。两个离子的相对贡献的热，温，冷阶段的分析表明，温暖的气体（$ 10^5~{\rm K} < T < 10^6~{\rm K}$）应该更丰富，以弥合与观测的不匹配，或者，更多的金属应该存储在这个气相。另外，我们发现模拟星系周围的X射线日冕的光度和温度与现有的观测估计相当一致。[删节]
2017-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic Winds in Cosmological Simulations of the Circumgalactic Medium
（摘要）我们探索新的观测约束的星系外流的亚分辨率模型，并调查其对环星系介质（CGM）的红移z = 2 - 4的影响。我们进行宇宙学流体动力学模拟，包括恒星形成，化学富集，和SNe驱动的外流的四种情况下：无风（NW），能量驱动的恒速风（CW），径向变化的风（RVWa），其中流出速度与银河系距离（r）呈正相关，RVW与晕质量（RVWb）的额外依赖。总的来说，我们发现流出物将富含金属的气体从星系中排出，显着淬灭恒星形成，并丰富CGM。在z = 2时，星系中心周围气体性质的径向分布对晕质量为（10^9 - 10^11）M_sun的风模型的选择最为敏感。我们推断RVWb模型与NW的情况类似，除了它显著地富集CGM：在r > R_200时，RVWb中的碳金属丰度（Z_C）比NW高10倍; 10^4 - 10^5 K和δ < 100的温暖气体比NW高50倍。我们还发现，CW和RVWa模型的影响是相似的，有以下差异。RVWa在z < 5时对恒星形成率造成更大的抑制，并且比CW有更高比例的低密度（δ < 10），温暖-热（10^4 - 10^6 K）气体。CW中的流出产生比RVWa更高和更早的某些IGM相的富集。通过目视检查，我们注意到RVWa模型显示了更明显的双极流出和星系盘。我们给出了[Z_C-delta]和[Z_C-r]的拟合公式，以及CIV丰度与r的函数关系。我们预测了观测诊断以区分不同的外…
2013-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Zooming in on the Circumgalactic Medium with GIBLE: Tracing the Origin and Evolution of Cold Clouds
利用GIBLE宇宙学放大模拟，揭示CGM冷云团主要源自近期星系流出和热相冷凝，云团间动力学与磁张力影响其演化，需高分辨率模拟捕捉。
2024-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on Hydrodynamical Subgrid Models from Quasar Absorption Line Studies of the Simulated Circumgalactic Medium
星系演化的宇宙流体动力学模拟越来越能够产生真实的星系，但最大的障碍仍然是在构建亚网格模型，准确地描述恒星反馈的行为。作为一种替代方法来测试和校准这样的模型，我们建议把重点放在环星系介质。要做到这一点，我们生成一套自适应网格细化（AMR）模拟银河系运行到z=0，系统地改变反馈实现。然后，我们对模拟数据进行后处理，以计算整个星系晕中各种常见原子吸收剂的吸收柱密度，包括H I，Mg II，Si II，Si III，Si IV，C IV，NV，O VI和O VII。这些原子柱密度的径向分布与几个类星体吸收线的研究进行比较，以确定是否有一个反馈处方是有利的。我们发现，虽然我们的模型匹配的一些意见（特别是那些离子与较低的电离强度），它是特别难以匹配的O VI观测。有一些迹象表明，具有增加的反馈强度的模型是更好的匹配。我们表明，足够的金属存在于这些晕再现观察到的柱密度分布的原则，但模拟环星系介质缺乏显着的多相子结构，一般太热。此外，我们证明了失败的流入只有模型（没有精力充沛的反馈）在填充CGM与足够的金属，以匹配观测，即使在多相结构的存在下。此外，我们简要地调查的CGM从z=3到现在的演变。总的来说，我们发现类星体吸收线观测星系周围的气体提供了一个新的和重要的约束反馈模型。
2012-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The warm-hot circumgalactic medium around EAGLE-simulation galaxies and its detection prospects with X-ray and UV line absorption
我们利用EAGLE（Evolution and Assembly of Galvanes and their Environments）宇宙学模拟研究了红移为0.1的质量为$\mathrm{M}_{200c}=10^{11}$ - $10^{14.5}\,\mathrm{M}_{\odot}$的星系和晕周围的重子、远紫外（O VI）、极紫外（Ne VIII）和X射线（O VII、O VIII、Ne IX和Fe XVII）线吸收体的分布。EAGLE预测，环星系介质（CGM）包含更多的金属比跨晕质量的星际介质。我们在这里研究的离子跟踪温暖的热，体积填充阶段的CGM，但偏向于温度对应的碰撞电离峰为每个离子，并对高金属。在维里半径内的气体主要是碰撞电离的，但在这个半径附近和之外，对于O VI，光电离变得显着。当提出可观的，我们的工作与列密度，但量化它们的关系与等效宽度分析虚拟光谱。维里温度碰撞电离平衡离子分数是很好的预测柱密度的趋势与晕质量，但低估了晕中的离子的多样性。Halo气体在X射线谱线的最高柱密度吸收中占主导地位，但较低密度的气体对来自O VI和Ne VIII的强UV吸收谱线有贡献。在雅典娜X-IFU盲法调查中可检测到的O VII（O VIII）吸收剂中，我们发现41%（56%）来自$\mathrm{M}_{200c}=10^{12.0}$ - $10^{13.5}\,\mathr…
2020-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Rays Masquerading as Hot CGM Gas: An Inverse-Compton Origin for Diffuse X-ray Emission in the Circumgalactic Medium
California Institute of Technology（加州理工学院）；Princeton University（普林斯顿大学）
研究发现银河系际介质中的X射线弥漫晕源于逆康普顿散射的宇宙射线电子，揭示了CR能量密度与CGM压力的关系。
2025-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Bimodal Metallicity Distribution of the Cool Circumgalactic Medium at z<1
利用哈勃空间望远镜上的宇宙起源摄谱仪观测到的28个莱曼极限系统（LLS，定义为16.2<log N（H I）<18.5的吸收体）的H I选择样本，对z<1的星系周围冷（10^4 K）环星系介质（CGM）的金属含量进行了评估。N（H I）选择避免了许多以前的低红移CGM研究中固有的金属丰度偏差。我们比较了弱离子化金属物质的柱密度（例如，O II、Si II、Mg II）转化为N（H I）。我们发现LLS的金属丰度分布（因此冷CGM）是双峰的，贫金属和富金属分支在[X/H]=-1.6和-0.3（或约2.5%和50%的太阳金属丰度）处达到峰值。由这些LLS探测的冷CGM主要是电离的。富含金属的分支可能会追踪风，循环流出和潮汐剥离的气体;贫金属的分支具有与冷吸积流一致的属性，被认为是恒星形成星系的主要新鲜气体来源。两个分支具有几乎相等数量的吸收器。因此，我们的研究结果表明，有一个以前未发现的冷贫金属气体的显着质量，并确认在z<1星系的CGM的金属富集气体的存在。
2013-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stability and Ly$α$ emission of Cold Stream in the Circumgalactic Medium: impact of magnetic fields and thermal conduction
本研究利用二维高分辨率模拟揭示不同取向磁场与各向异性热传导如何稳定星系周介质中的冷气流、抑制 Lyα 发射，并划分三类演化机制。
2023-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Resolving shocks and filaments in galaxy formation simulations: effects on gas properties and star formation in the circumgalactic medium
有一个正在形成的共识，即大量的气体不会在大质量星系的环星系介质（CGM）中冲击热量，而是通过细丝从宇宙网深入到晕中。为了更好地解决这个过程的数值，我们已经开发了一种新的“冲击细化”计划内的移动网格代码AREPO，自适应地提高分辨率周围的冲击在飞行中的星系形成模拟。我们将其应用到一个巨大的$\sim10^{12}$ M $_\odot$晕在$z=6$使用成功的FABLE模型，增加了512倍的质量分辨率。随着更好的细化，有显着更密集，金属贫乏和快速移动的细丝和团块流入晕，导致更多的多相CGM。我们发现一个$\sim50$增加了百分之一的冷密气体质量和25%的增加流入的质量通量。更好地解决吸积冲击造成湍流急剧增加，导致在晕的非热压力支持的两倍。尽管在分辨率更高的冲击波中热化作用更高，但冷却速率的增加抑制了晕的热能。相比之下，更快和更密集的细丝导致冷致密气体的体动能的显著跳跃，而在热相中湍流能量增加高达$\sim150$ %。在CGM中，HI覆盖率增加了60%。因此，恒星形成的范围更广，我们预测金属-JWST的深层观测可能能够探测到的原始细丝中形成的贫穷恒星。
2020-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing galaxy feedback models with the first resolved profiles of the circumgalactic medium
环星系介质（CGM）的热（$>10^6$ K）相在星系中含有大量的重子。它还保留了塑造星系的过程的特征，例如来自活动星系核（AGN）和超新星的反馈，并提供了一种独特的强大方法来约束反馈的理论模型。然而，它是出了名的难以检测。通过堆叠2643光学选定的星系在eROSITA最终赤道深度调查（eFEDS），我们提出了空间分辨的扩展CGM在恒星形成和静止星系跨越一个数量级的恒星质量的属性。我们掩盖了解决点源和星系群/集群和模型的贡献，从X射线双星和热ISM，产生准确的径向配置文件。我们比较的配置文件，模拟X射线观测星系堆栈在IllustrisTNG 100（TNG）和EAGLE宇宙学模拟。我们检测到扩展发射从高质量（$10.7<\log(M_*/M_\odot)<11.2$）和低质量（$10.2<\log(M_*/M_\odot)<10.7$）星系堆栈。如果星系质量更大或形成恒星，则在$10-100$ ~kpc之间的星系有更明亮的CGM。然而，光度随着恒星质量的增加比模拟中预测的要慢。模拟的淬灭星系比观测到的要暗得多，这表明它们过于依赖CGM喷射来淬灭。恒星形成的星系被观察到比模拟更平坦和更扩展的轮廓，这表明效率低下的恒星反馈模型。我们的研究结果强调需要修改未来的处方星系反馈模型。
2022-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
