Thermal Relics in Modified Cosmologies: Bounds on Evolution Histories of the Early Universe and Cosmological Boosts for PAMELA
基于广义相对论扩展的替代宇宙学预测了大爆炸前核合成（BBN）时代早期宇宙中修改的热历史，该时代不直接受宇宙学观测的约束。当膨胀率相对于标准情况提高时，热遗迹通常与较大的遗迹丰度解耦。因此，与标准宇宙学相比，对于较大的湮灭截面，可以得到遗迹丰度的正确值。一个直接的结果是间接检测率提高。扩展我们以前的分析，我们得到更新的天体物理界的暗物质湮灭截面，并使用它们来约束替代宇宙学在前-BBN时代。我们还确定了这些替代宇宙学的特点，以提供正确的价值遗物丰度的热遗物的（大）湮灭截面所需的解释PAMELA结果的正电子分数，因此提供了一个“宇宙学提升”的解决方案的暗物质解释的PAMELA数据。
2010-06-21 astro-ph.CO hep-ph
Dissecting the Red Sequence--II. Star Formation Histories of Early-Type Galaxies Throughout the Fundamental Plane
这项分析使用了大约16，000个附近SDSS静止星系的光谱，以跟踪沿着和垂直于基本面（FP）的星系恒星形成历史的变化。我们根据星系的FP特性（sigma、Re和I e）对星系进行分类，并构造了跨越FP宽度和厚度的高信噪比平均星系光谱。从这些光谱中，我们使用Graves & Schiavon（2008）中描述的方法，基于单个恒星星族模型确定平均亮度加权年龄，[Fe/H]，[Mg/H]和[Mg/Fe]。与以前的工作一致，发现早型星系的恒星形成历史形成一个双参数家族。主要趋势是平均年龄、[Fe/H]、[Mg/H]和[Mg/Fe]都随σ增加而增加。然而，没有恒星星族的性质显示出在固定的σ下对R_e的依赖性，这表明σ而不是动力学质量（M_dyn ~ σ ^2 R_e）是过去恒星形成历史的更好的预测者。除了sigma的主要趋势外，星系还显示出一系列固定sigma的人口属性，这些属性与FP的表面亮度残差密切相关，例如表面亮度较高的星系比表面亮度较低的星系具有更年轻的平均年龄，更高的[Fe/H]，更高的[Mg/H]和更低的[Mg/Fe]。后一种趋势是对恒星形成历史的一个主要的新限制。
2009-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation and Evolution of Early-Type Galaxies. III Star formation history as a function of mass and over-density
我们调查的初始原星系的过度密度和质量对它们的演化的影响，了解是否原星系晕的内部属性是足以说明银河系人口的不同属性。通过完全流体动力学N体模拟与代码EvoL进行，我们产生了12个自相似模型的早期类型的星系不同的初始质量和过密度，以下其从z \geq 20到z \leq 1的演变。模拟包括辐射冷却，恒星形成，恒星能量反馈，再电离光加热背景，和化学富集的ISM。我们发现一个很强的相关性之间的初始属性的原晕和他们的恒星形成的历史。大规模（10^13 M \odot）晕经历一次单一的、强烈的恒星形成爆发（\geq 10^3 M \odot /yr），与观测结果一致，对初始超密度的依赖性不太明显;中等质量（10 ^11 M \odot）晕的历史强烈地依赖于它们的初始超密度，而小的（10^9 M \odot）晕总是有着支离破碎的历史，由于“星系呼吸”现象，导致了多个恒星星族。星系模型具有与真实星系相当的形态、结构和光度特性，通常与观测数据密切匹配;尽管仍然存在一些分歧，可能是一些数值选择的结果。我们的结论是，内部属性基本上是足够的解释许多早期类型的星系，特别是复杂的和不同的恒星形成的历史所示的晕的质量非常不同的观察到的功能。在这幅图景中，先天似乎起着主导作用，而后天教育则是次要的。
2012-08-17 astro-ph.CO
Dark matter cores in the Fornax and Sculptor dwarf galaxies: joining halo assembly and detailed star formation histories
我们结合详细的恒星形成历史的天炉座和玉夫座矮球状体的质量大会的历史，他们的暗物质（DM）晕祖先估计，如果超新星II型（SNeII）的能量沉积是足够的，以创建一个实质性的DM核心。假设SNeII注入DM粒子的能量效率为$ε_{\rm gc}=0.05$，我们发现，一个单一的早期事件，$z \gtrsim z_{\rm infall}$，它结合了所有SNeII的能量，由于爆炸超过0.5 Gyr，足以在雕塑家和天炉座创造一个几百秒差距的核心。因此，我们的研究结果表明，这是积极合理的形成核心冷暗物质（CDM）晕通过早期幕式气体外流触发SNeII。此外，基于清洁发展机制的合并率和相空间密度的考虑，我们认为，随后的完全再生的尖点的概率是很小的一个相当大的比例的侏儒大小的晕。
2014-01-28 astro-ph.CO
The different star-formation histories of blue and red spiral and elliptical galaxies
[摘要]我们研究了中等质量星系的光谱特性作为颜色和形态的函数。我们使用银河动物园定义三种形态的星系，即早期型（椭圆），晚型（盘为主）面对螺旋和早期型（凸起为主）面对螺旋。我们将这些星系分为蓝色或红色，根据它们的SDSS g-r颜色，并使用光谱拟合代码VESPA计算时间分辨的恒星形成历史，金属丰度和总星光尘埃消光从它们的SDSS纤维光谱。我们发现，红色晚型螺旋显示少恒星形成在过去的5亿年比蓝色晚型螺旋的三倍，但共享类似的恒星形成的历史在更早的时间。最近恒星形成的减少解释了它们更红的颜色：它们的化学成分和尘埃含量是相同的。我们假设红色晚型螺旋是蓝色晚型螺旋的后代，它们的恒星形成在过去的500 Myrs中被削减。然而，在同一时期，红色晚型螺旋星系的恒星形成速度仍然比红色椭圆星系快约17倍。红色早型螺旋星系在近中期恒星形成和尘埃含量方面介于红色晚型螺旋星系和红色椭圆星系之间。因此，这些星系似乎代表了这两个种群之间的进化联系。它们更有可能直接演化成红色椭圆星系，而不是红色晚型螺旋星系。蓝色椭圆星系显示出与蓝色螺旋星系相似的恒星形成历史（无论是哪种类型），除了它们在过去的1亿年中形成的恒星较少。然而，蓝色椭圆星系有不同的尘埃含量，其峰值消光值低于所有螺旋星系。
2013-03-14 astro-ph.CO
Composite star formation histories of early-type galaxies from minor mergers: prospects for WFC3
通过数值模拟研究了邻近早型星系的恒星形成历史。理想化的流体动力学N体模拟与恒星形成处方被用来研究一个巨大的星系（主机）和一个质量较小的螺旋星系（卫星）合并的年龄和合并的祖先的金属丰度合理的假设之间的轻微合并过程。我们发现，恒星形成率的演变是延长了几个动力学的时间，并显示出对应于近心点通道的卫星的峰值。新形成的恒星主要位于卫星残骸的中心部分，而初始盘的较老恒星则沉积在较大半径的壳状结构中。在卫星最后一次坠落后，残骸中心部分的恒星形成可以持续几个陀螺，这取决于恒星形成的效率。虽然新恒星的质量分数很小，但我们发现在V和H波段，半质量半径与半光半径不同。此外，使用哈勃空间望远镜（HST）上的宽视场相机3（WFC 3）的特征滤波器在J，H，NUV，Hb和V波段合成的2D图像显示，在最后一次俯冲期间和之后，特别是在NUV波段，可以清楚地观察到由富含气体的小合并引起的残余恒星形成。对于（z<0.023）处的相互作用系统，在中等数量的轨道上（~2个轨道对应于~3600秒的典型暴露时间）。这表明WFC 3有可能解决这些子结构，描述过去可能的合并事件，并为早期星系的形成提供线索。
2010-05-31 astro-ph.CO
Forming Early-Type Galaxies in LambdaCDM Simulations -I. Assembly histories
我们从LambdaCDM初始条件出发，给出了质量范围为M_vir=7x10^11-4x10^12 M_sun的9个高分辨率宇宙学模拟样本.我们的模拟包括原始辐射冷却，光电离，恒星形成，超新星II反馈，但不包括超新星驱动的风和AGN反馈。模拟的星系聚集在两个阶段，与最初的增长占主导地位的紧凑（r<r_eff）在原位恒星形成的冷，低熵气体流的燃料，导致一个非常相似的平均组装红移z_{f,ins} ~2.5的所有星系中的原位恒星成分。后期的增长主要是由在主星系（r>r_eff）外的子星系中形成的老恒星吸积所主导，导致了z_{f,acc} ~0.5-1.5的组装红移和更大的散射。我们发现吸积恒星的比例和我们星系的最终质量之间存在正相关。我们发现，引力反馈强烈抑制了大质量星系中的恒星形成，这有助于观察到的星系颜色双峰。恒星物质的吸积也是观测到的早型星系尺寸增长的原因。此外，我们还发现恒星半质量半径范围内的暗物质分数从z = 3时的fDM ~0.05到z=0时的fDM ~0.1-0.3，向低红移方向连续增加。此外，总密度分布的对数斜率在现今（γ ′ ~ 1.9-2.2）几乎是等温的。最后，引力加热的输入降低了星系中心的暗物质密度，与没有超新星反馈的模拟相比，这种影响较小。
2012-06-01 astro-ph.CO
Constraining the star formation and the assembly histories of normal and compact early-type galaxies at 1<z<2
[摘要]我们提出了一项基于62个早型星系（ETG）样本的研究，其样本为0.9<z_spec<2，旨在限制它们过去的恒星形成和质量组装历史。该样品是由正常的ETG的有效半径相当于当地的平均半径和紧凑的ETG的有效半径从2到6倍小。我们没有发现证据的ETG的紧凑性依赖于他们的恒星质量。我们发现正常ETG的恒星质量形成于z_form<3，而致密ETG的恒星含量形成于2<z_form <10 with a large fraction of them characterized by z_form>5。在z_form>5时形成的早期恒星聚集在致密且质量更大（M_*>10^11 M_sun）的ETG中，而在z_form<3时形成的晚期恒星或在随后的恒星形成阶段形成的恒星聚集在致密和正常ETG中。因此，恒星星族越老，宿主星系的质量就越大，但反之则不然。这表明形成时代可能在大规模ETG的形成中发挥作用，而不是质量本身。正常<z>~1.5 ETG可能是高z致密球体通过随后的干合并扩大的后代的一般方案是不兼容的，目前的模型预测的干合并的数量比所需的数量级低两个数量级。此外，我们没有发现证据支持依赖于它们的组装红移星系的紧凑性。最后，我们提出了一个简单的基于耗散富气合并的ETG恒星质量的形成和组装方案，该方案可以定性地解释在~1.5观测到的正常ETG和致密ETG的共存<z…
2011-02-02 astro-ph.CO
Free streaming of warm wave dark matter in modified expansion histories
本研究利用莱曼-α森林观测约束超轻波暗物质参数空间，并评估三种修正膨胀历史对其自由流效应的影响。
2025-06-20 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological histories from the Friedmann equation: The universe as a particle
在这篇笔记中，我们讨论了如何可能的宇宙膨胀历史可以推断在一个简单的方式，任意的能量含量。没有获得新的物理结果，但目标是讨论弗里德曼方程的另一种写作方式，以促进学生和研究人员对可能解的直观理解。正如其他人已经注意到的那样，弗里德曼方程的这种特殊形式使我们能够把宇宙膨胀看作是一个沿着无摩擦轨道滚动的粒子。描述的具体例子包括目前的和谐宇宙模型以及一个稳定的静态宇宙模型。
2016-06-27 astro-ph.CO gr-qc physics.gen-ph
The Effect of Warm Dark Matter on Early Star Formation Histories of Massive Galaxies: Predictions from the CROC Simulations
几个大质量（$M_{*} > 10^8 M_{\odot}$）、高红移（$z = 8-10$）星系最近被发现含有年龄为数亿年的恒星，将这些星系中恒星形成的开始推回到了$z\sim15$。如此早形成的恒星的存在可能是对小尺度能量被抑制的宇宙学模型（因此，宇宙结构形成较晚）的检验。我们探索年龄最古老的恒星在计算机上的宇宙再电离（CROC）项目的冷暗物质（CDM）和两个温暖的暗物质（WDM）宇宙学与3和6千电子伏粒子的数值模拟。在CDM和3keVWDM下，大质量星系的平均恒星年龄$\sim 5\;{\rm Myr}$存在显著差异，而CDM和6keVWDM下的大质量星系的平均恒星年龄$\sim 5\;{\rm Myr}$在统计上没有区别。然而，即使是这500万年的差异，也远远小于目前观测高红移星系的恒星星族特性的不确定性。所有宇宙学中所有星系的年龄分布都没有产生实质性的巴耳末破裂，尽管尘埃衰减的不确定性是一个潜在的重要因素。最后，我们评估了我们的模拟预测的收敛性，发现单个星系属性的系统不确定性与宇宙学之间的差异相当，这表明这些差异在数值上可能不稳定。
2021-05-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universal Merger Histories of Dark-Matter Haloes
我们研究合并历史的暗物质晕在一套N体模拟，跨越不同的宇宙学模型。模拟的情况包括最新的WMAP 5宇宙学和其他测试的情况下，基于Einstein-deSitter宇宙学与不同的功率谱。我们提供了一个强大的拟合函数的条件质量函数（CMF）的祖晕的一个给定的晕。这种拟合对于不同的宇宙学模型和不同的晕质量和红移都是有效的，并且比早期的估计有了显著的改进。基于这种拟合，我们发展了一种简单而精确的技术，用于将给定模拟晕的合并历史转换为不同质量、红移和宇宙学的晕。其他统计数据，如主要祖先的历史和合并率也被准确地转换。该方法可作为研究星系形成的有用工具。它对小时间步长下拟合的低精度不太敏感，因此可以取代更复杂的蒙特卡罗实现任务。作为一种替代方法，我们证实了Neistein和Dekel的早期发现，即主祖细胞遵循对数正态分布。合并树的这种性质使我们能够更好地捕捉它们的行为作为时间和后代质量的函数，但需要更广泛的模拟套件来评估对数正态参数对宇宙模型的依赖性。
2009-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reconstructing the recombination history by combining early and late cosmological probes
本研究提出结合CMB、BAO和超新星数据重构宇宙复合期电离历史的新框架，发现复合过程自由度会削弱宇宙学参数约束，BAO可打破参数简并，超新星数据更支持非标准复合历史，未来SPT-3G将大幅降低重构不确定性。
2024-08-13 astro-ph.CO
The Early Chemical Enrichment Histories of Two Sculptor Group Dwarf Galaxies as Revealed by RR Lyrae Variables
我们提出了我们的分析结果的RR天琴座（RRL）变星检测到的两个过渡型矮星系（dTrans），ESO 294-G 010和ESO 410-G 005的玉夫座集团，这是已知的最接近我们的本星系群的相邻星系群之一。利用哈勃太空望远镜（HST）上的高级巡天相机（ACS）的深度存档图像，我们已经在两个dTrans星系中确定了RR Lyrics候选者的样本[ESO 294-G 010中有219个RRab（RR 0）和13个RRc（RR 1）变量; ESO 410-G 005中有225个RRab和44个RRc恒星]。利用Alcock等人导出的周期-振幅-[Fe/H]关系计算了RRab星的金属丰度，得到的平均金属丰度分别为<[Fe/H]>_{ESO 294} = -1.77 +/- 0.03和<[Fe/H]>_{ESO 410} = -1.64 +/- 0.03。RRL金属丰度分布函数（MDFs）的进一步调查，通过简单的化学演化模型，这些揭示了这两个dTrans星系的早期化学富集过程的遗迹。在这两个星系的情况下，RRL MDF的形状是很好地描述了预富集模型。这表明这些玉夫座dTrans星系早期化学演化的两个可能通道：1）我们目标矮星系的古老恒星星族可能是由恒星形成气体形成的，这些气体已经通过“即时初始富集”或来自第一颗大质量恒星的“初始核合成尖峰”而富集，或者2）这种预富集状态可能是由它们最近的邻…
2014-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The star formation histories of Hickson compact group galaxies
简要：研究了55个希克森致密星系群（HCG）中的210个星系和孤立星系表（CIG）中的309个星系的恒星形成历史（SFH）。SFH跟踪恒星形成的变化在一个星系的一生，并产生其形成的快照图片。比较这些极端星系密度的SFH，使我们能够确定致密群（CG）对星系形成的主要影响。利用STARLIGHT光谱合成程序拟合得到了早型星系（EtG）、早型旋涡星系（EtS）和晚型旋涡星系（LtS）三种不同形态的HCG和CIG星系的恒星星族含量和平均恒星年龄。我们发现，HCG中的EtG和EtS星系显示出较大的老恒星和中等恒星星族的含量，以及年轻恒星星族的重要赤字，这清楚地表明HCG中早期星系的平均恒星年龄较老。对于LtS星系，我们发现在两个样本中的恒星含量和年龄的平均值相似。然而，我们注意到，LtS可以分为两个子类，即老LtS和年轻LtS。在HCG中，我们发现年轻的LtS比CIG样本中的比例更高，此外，这些星系中的大多数属于其中大多数星系也是年轻的和活跃的恒星形成的群体。两个样本中旋涡星系的比恒星形成率（SSFR）不同。HCG中的EtS显示较低的SSFR值，而LtS峰值在较高的值时，与它们的对应物在隔离。我们还在HCG星系中测量了较短的恒星形成时标（SFTS），表明它们的恒星形成活动比CIG星系要少。
2012-08-08 astro-ph.CO
New insights into the star formation histories of candidate intermediate-age early-type galaxies from K'-band imaging of globular clusters
利用新的Gemini/NIRI K '波段成像和现有的光学V，I测光资料，研究了候选中龄早型星系NGC 3610，NGC 584和NGC 3377中亮球状星团（GC）的年龄和金属丰度分布。发现V-I vs I-K'色-色图打破了光学颜色中存在的年龄-金属丰度简并，因为I-K'主要测量种群的金属丰度，并且与光谱学不同，对已知存在于大质量古老GC中的热水平分支（HB）星的影响相对不敏感。我们推导出GC的光度年龄、Z和质量。一般来说，贫金属（[Z/H]<-0.7dex）GC比富金属GC更老。对于NGC 3610中质量最大的GC（M>6x10^5 M_sol），根据现有的光谱数据，光度年龄要老约2 Gyr，并且这种差异对于贫金属GC更为明显。然而，光度和光谱金属丰度是在良好的协议。我们认为，这表明存在一个热HB在这些大规模的集群，这使得光谱年龄从巴耳末线强度被低估。为了支持这一观点，我们指出，除了47 Tuc外，所有M>6x10^5 M_sol的银河系GC都有热的HB。利用最大质量的GC质量和星系的SFR之间的关系，我们发现星系的峰值SFR是在最古老的（贫金属）GC形成的时期达到的。富金属GC的年龄和[Z/H]分布很宽，表明星系恒星形成历史较长。GC年龄和[Z/H]分布的峰值与宿主星系积分年龄和[Z/H]相关，表明GC确实可以作为星系恒星形成历史的相关代理。（节录）
2011-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The First Three Seconds: a Review of Possible Expansion Histories of the Early Universe
通常认为，宇宙的能量密度在膨胀后的再加热和54，000年后物质开始占主导地位之间由辐射主导。虽然轻元素的丰度表明宇宙在大爆炸核合成（BBN）期间以辐射为主，但很少有证据表明宇宙在BBN之前以辐射为主。因此，宇宙学的历史可能更加复杂，在最早的时期偏离了标准的辐射支配。事实上，最近已经提出了几个有趣的建议，涉及各种主题，如暗物质的产生，物质-反物质不对称，引力波，原始黑洞，或在非标准膨胀阶段的微晕。在本文中，我们回顾了各种可能的原因和后果的偏离辐射主导的早期宇宙-发生之前或之后的BBN -和对他们的约束，因为他们已经在文献中讨论了在最近几年。
2021-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
What Do Dark Matter Properties Tell Us About Their Mass Assembly Histories?
在宇宙学模拟中，单个的暗物质晕在其详细的结构特性上有很大的差异，如形状、旋转、子结构和内部弛豫程度。最近的非参数（主成分）分析表明，一些主成分解释了很大一部分的晕属性的分散。主要的主成分与浓度密切相关，而浓度又与晕的质量吸积历史有关。在这里，我们检查更一般的质量吸积的历史和结构参数之间的联系。质量吸积历史的空间有它自己的主成分。我们发现，最强的两个可以解释为光环的整体年龄和后期增长的加速或减速。这两个组件只占$\sim70$ %\的质量吸积的历史中的分散，然而，由于随机效应的主要合并。有关的结构参数的形成历史，我们发现，浓度强烈相关的早期历史的晕，而弛豫相关的晚期历史。我们研究的推论形成的历史，可以通过分裂成子样本的晕，根据可观察到的属性，如浓度和形状在一些最终的时间。这种方法提出了一些有趣的可能性，例如以严格的定量方式定义星系团的年轻和年老样本的可能性，或者凭经验测试星系形成模型的动力学假设。
2011-12-19 astro-ph.CO
Primordial Gravitational Wave Probes of Non-Standard Thermal Histories
本文研究了原初引力波对非标准热历史的探测，通过分析早期物质主导、kination和晚期衰变粒子等非标准热历史场景对晚期引力波谱密度的影响，提出了利用晚期随机背景观测来约束早期宇宙物理的新方法。
2025-05-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
What do the Star Formation Histories of Galaxies tell us about the Starburst-AGN connection?
利用229618个窄发射线星系的样本，我们测定了不同活动类型星系的正常恒星形成历史：恒星形成星系（SFG）、过渡型天体（TO）、Seyfert 2s（Sy 2s）和LINER。我们发现，SFH与活动类型的变化是由星系的质量和他们的隆起的重要性解释：LINER居住在大规模的早期型星系，Sy 2s和TO的主机由中等质量的星系与中间形态类型，和SFG被发现在较低的质量晚型螺旋。除了Sy 2外，质量较大的星系比质量较小的星系更快地形成了它们的大部分恒星。Sy 2形成恒星的速度更慢，目前显示出恒星形成的过剩。我们还发现，在过去的恒星形成率的最大值增加的维里质量内的光圈（VMA），VMA增加从SFG的TO，Sy 2s，在LINER达到顶峰。这种相关性表明，星系中心的凸起和超大质量黑洞是平行生长的，与M（BH）-sigma关系很好地吻合。
2013-08-08 astro-ph.CO
Distinct core and halo stellar populations and the formation history of the bright Coma cluster early-type galaxy NGC 4889
本文利用斯巴鲁8.2米望远镜FOCAS深中分辨率光谱仪对后发座星系团中最亮的两个星系之一NGC 4889的晕内的恒星星族进行了研究。我们拟合单恒星星族模型的测量线强度（Lick）指数（H β，Mgb，[MgFe]'和<Fe>）。结合文献资料，建立了NGC 4889从中心向外~60 kpc（~ 4 Re）的金属丰度、[α/Fe]元素丰度比和年龄的径向剖面。我们发现的证据不同的化学和恒星形成历史的恒星内部和外部1.2Re = 18千秒差距半径。内部区域的特征是在~2.5倍太阳值处具有陡峭的[Z/H]梯度和高[α/Fe]。在18至60 kpc之间的晕中，[Z/H]接近太阳，具有浅梯度，而[alpha/Fe]显示出强烈的负梯度，在约60 kpc处达到太阳值。我们解释这些数据在不同的形成历史的两个组件。内星系的数据是一致的快速，准单片，耗散合并起源在早期红移，其次是一个或最多几个干合并。那些支持光环的人认为，恒星是从具有更长恒星形成历史的旧系统中吸积而来的。仅内部部分的半光半径估计为~6 kpc，表明该星系过去的尺寸明显较小。这可能是从高红移观测中发现的早型星系尺寸演化的局部恒星星族特征。
2010-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star formation histories of dwarf galaxies from the Colour-Magnitude diagrams of their resolved stellar populations
在本教程中，我们总结了如何恒星形成（SF）的历史，银河系区域可以从颜色星等图（CMD）的解决恒星。建立合成CMD和利用它们来推导SF历史（SFH）的程序进行了描述，以及相应的不确定性。的SFH解析矮星系的所有形态类型，从应用程序中获得的合成CMD方法，进行了审查和讨论。简而言之：（1）只有早型星系的SF活动有长时间中断的迹象，晚型矮星的SF活动呈现出相当连续的或喘息的SF状态;（2）少数早型矮星只经历过一次集中在最早期的SF活动，而其他许多矮星则表现出延长的或周期性的SF活动;（4）没有发现强SF爆发的频繁证据;（5）矮不规则星和蓝致密矮星的SFH除了当前的SF率外没有显著差异。简要讨论了这些结果对星系形成的影响。
2009-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Cosmic Microwave Background Constraints in Light of Priors Over Reionization Histories
使用宇宙微波背景数据对再电离历史进行非参数重建或边缘化，必然假定可能的历史具有先验。我们发现，不同但合理的先验选择可以在0.3-0.4 $σ$的水平上改变当前和未来对再电离光学深度$τ$或相关参数（如中微子质量和$Σm_ν$）的约束，即，这种分析在某种程度上是先验依赖的。我们指出了一些与常用的主成分重建相关的问题，得出的结论是，普朗克2015年数据中最近的一些早期再电离暗示的意义被高估了。我们还提出了第一个应用于较新的普朗克中期（2016）数据的非参数重建，并发现早期再电离的暗示在这个更精确的数据集中完全消失。这些结果限制了对EDGES 21 cm信号的可能解释，该信号也会在$z\,{>}\,15$显著地使宇宙再电离。我们的研究结果的依赖先验激励追求改进的数据或搜索物理再电离模型，可以减少先验量。这里关于先验的讨论对于其他非参数重建具有普遍适用性，例如原始功率谱、重组历史或膨胀率的重建。
2018-04-24 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.data-an
The early early type: discovery of a passive galaxy at z=3
我们提出了一个巨大的，静止的星系在z=2.99的发现。我们已经获得了这个对象的HST/WFC 3光谱，并测量了它的红移从深4000 A的突破符合一个老的人口和高金属丰度的检测。通过恒星星族对它的棱纹光谱和宽带测光的模拟，我们得出它的年龄为~0.7 Gyr，这意味着它的形成红移z>4，质量>10^11 Msun。虽然这个被动星系是迄今为止确认的最遥远的星系，但我们发现它比其他z>2的早期类型的类似质量略不紧凑，总体上更类似于z~1.6场的早期类型星系。这个天体的发现表明，早期类型的星系至少在z=3时是可以探测到的，并表明在z=1.4-2的椭圆星系中发现的结构特性的多样性可能起源于它们的祖先之间的各种形成历史。
2012-10-26 astro-ph.CO
Low-mass galaxy assembly in simulations: regulation of early star formation by radiation from massive stars
尽管最近在形成现实的现代星系方面取得了成功，但模拟仍然比观测表明的更早形成了它们的大部分恒星。本文研究了低质量场星系、矮星系和典型旋涡星系中恒星的质量聚集过程，着重研究了年轻星团辐射对恒星形成（SF）历史的影响。我们实现了一个新的模型SF与确定性的低效率，每自由落体时间，观察分子云。恒星反馈是基于对恒星形成区的观测，包括来自大质量恒星的辐射压力、H II区的光加热、超新星和恒星风。我们发现，恒星辐射对低质量星系的形成有很强的影响，特别是在z > 1时，它通过分散冷而致密的气体有效地抑制了SF，防止了恒星成分的失控增长。这种行为在各种观测中都很明显，但迄今为止，没有辐射反馈的分析和数值模型都无法解释。与单独的超新星相比，在z < 2时，辐射反馈使SF率降低了约100倍，产生了不断上升的SF历史，重现了最近对本群矮星的观测。恒星辐射也会产生无膨胀的螺旋星系，可能是造成恒星盘过度增厚的原因。星系的旋转曲线和重子分数也与当前的数据非常吻合。最后，矮星系显示了一个非常缓慢的减少中央暗物质密度所造成的辐射反馈宇宙演化的最后~7 Gyr。
2015-01-12 astro-ph.CO
The mass-dependent star formation histories of disk galaxies: infall model versus observations
我们引入一个简单的模型来探索盘状星系的恒星形成历史。我们假设，磁盘的起源和增长的连续气体的下降。气体入流速率由高斯公式参数化，该高斯公式具有一个自由参数：入流峰值时间$t_p$。Kennicutt恒星形成定律被用来描述多少冷气体变成恒星。在我们的模型中还考虑了气体外流过程。结果表明，在给定银河系恒星质量$M_*$的情况下，采用晚落峰时间$t_p$的模型，会导致蓝色、低金属丰度、高比恒星形成率和高气体分数，而气体流出率主要影响气相金属丰度，恒星形成效率主要影响气体分数。受局部观测到的标度关系的启发，我们假设低质量星系比大质量星系具有更晚的下降峰时间$t_p$和更大的气体流出率，从而建立了一个质量相关的模型。结果表明，该模型不仅与当地观测结果相符合，而且与观测到的中红移$z<1$处比恒星形成率与星系恒星质量$SFR/M_* \sim M_*$的相关关系相符合.并对高斯模型和指数模型进行了比较。结果表明，指数坍缩模型比高斯坍缩模型预测的早期恒星形成率高，后期恒星形成率低。我们的研究结果表明，高斯下降率可能是更合理的描述气体冷却过程比指数下降率，特别是对低质量系统。
2010-11-18 astro-ph.CO
EDGES result versus CMB and low-redshift constraints on ionization histories
我们研究的结果，从实验中检测全球时代的再电离签名（EDGES），最近声称检测到强吸收的21厘米超精细过渡线的中性氢，在红移标定的早期阶段的恒星形成。更具体地说，我们研究的EDGES吸收轮廓的形状的兼容性，中心在一个红移的$z \sim 17.2$，测量的再电离光学深度，冈恩-彼得森光学深度，莱曼- $α$发射从恒星形成的星系，为各种可能的再电离模型内的标准$Λ$ CDM框架（即宇宙与宇宙学常数和冷暗物质）。保守地说，当我们只试图适应吸收倾角的位置时，我们在天体物理参数的参数空间中确定了一个区域，它成功地解释了所有上述观测结果。然而，EDGES测量的最不正常的特征之一是吸收幅度，其大致是$Λ$ CDM框架中最大允许值的两倍。我们指出，简单的考虑产生最大的吸收振幅的天体物理模型是无法解释的深度的倾角和再现所观察到的形状的吸收剖面。
2018-05-18 astro-ph.CO
Comparing the Ancient Star Formation Histories of the Magellanic Clouds
我们提出了一个新的HST档案计划的初步结果，旨在严格限制古代（>4 Gyr ago）的SMC和LMC的现场人口的恒星形成历史（SFHS）。我们通过构建基于HST/WFPC 2的SMC中7个空间多样性场和LMC中8个场的颜色-星等图（CMD; M_{F555W} ~ +8）来证明存档数据的质量。基于HST的CMD比任何基于地面的观测都要深2个量级，并且在高表面亮度区域特别优越，例如，大麦哲伦星系棒，其中包含了相当大一部分恒星形成，从地面观测来看是有限的。为了最大限度地减少系统的不确定性，我们推导出SFH的每个字段使用相同的极大似然CMD拟合技术。然后，我们计算每个星系的近似质量加权平均SFH。我们发现这两个星系都缺乏早期恒星形成的主导爆发，这表明早期恒星形成要么受到抑制，要么燃料不足。从10-12 Gyr前，LMC经历了一个增强的恒星质量增长相对于SMC的时期。与以前的一些研究类似，我们发现SMC的SFH在~4.5和9 Gyr前有两个显著的峰值，这可能是由于与LMC的重复接近通道，这意味着相互作用的历史至少持续了9 Gyr。我们几乎没有发现证据表明这两个MC的生命周期SFHS的强周期性行为，这表明与银河系的重复遭遇是不太可能的。从大约3.5 Gyr前开始，两个星系的SFH都显示出增加，这与以前的研究一致，此后，相互跟踪得非常好。（节略）
2013-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Nature and nurture of early-type dwarf galaxies in low density environments
利用ESO-VLT上的VIMOS高分辨率光谱，研究了13个位于贫星系群中的矮星系样本的恒星星族参数。LICK指数与简单的恒星星族模型进行了比较，以获得年龄，金属丰度和[α/Fe]比。将矮星与居住在可比环境中的巨型ETG样本进行比较，我们发现矮星平均年龄更小，金属含量更少，α元素的增强程度也低于巨人。发现年龄、Z和[alpha/Fe]比与速度分散和形态都相关。我们还发现可能的证据表明，低密度环境（LDE）的矮星经历了更长的恒星形成历史比后发座矮星，但是，更大的样本需要得出明确的结论。
2010-11-22 astro-ph.CO
Hierarchical assembly impedes the inference of stellar mass growth histories for individual galaxies
该研究指出此前星系恒星质量增长历史推断隐含原地组装假设存在偏差，利用TNG100模拟量化了不同条件下的偏差程度，并推导了校正方法以提升高红移相关比较的可靠性。
2025-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
A universal model for the accretion rates and formation times of dark matter halos
University of Maryland（马里兰大学）
基于多种宇宙学模拟，提出一个六参数通用函数精确描述暗物质晕的质量吸积率，并改进形成红移的拟合公式。
2026-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The cumulative star-formation histories of dwarf galaxies with TNG50. I: Environment-driven diversity and connection to quenching
我们提出的累积恒星形成历史（SFHS）的>15000矮星系（$M_{*}=10^{7-10}M_{\odot}$）从TNG 50运行的IllustrisTNG套件在广泛的环境。决定矮星SFH的关键因素是它们作为中心或卫星的地位以及它们的恒星质量，与卫星和低质量矮星相比，中心和更大质量的矮星平均在较晚的时间聚集它们的恒星质量。卫星（在总质量为$M_{200c,\,host}=10^{12-14.3}M_{\odot}$的宿主中）在~ $7.0_{-5.5}^{+3.3}$ Gyr前组装了其z=0恒星质量的90%，而中心体只在~ $1.0_{-0.5}^{+4.0}$ Gyr前组装了其z=0恒星质量的90%。TNG 50预测了一个大的多样性，在SFH的中心和卫星，使堆叠的累积SFH是代表TNG 50矮人人口只有在平均意义上，个别侏儒可以有显着不同的累积SFH。具有最高恒星质量与宿主质量比的卫星矮星具有最新的恒星质量组合。在固定的恒星和主机晕质量，发现更接近集群中心，或吸积在较早的时间，显示显着早期恒星质量大会。这些趋势，以及SFH本身的形状，是一个不同的比例在一个给定的子样本淬火与恒星形成星系，表现出明显不同的SFH形状的表现。我们还发现了一个微妙的效果，即卫星矮星在z=0的最大质量的主机在早期有较高的SFR，以及最终落入到他们的z=0主机之前，相比控制样本的中心质量匹配的吸积时间。这…
2021-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
VINTERGATAN-GM: The cosmological imprints of early mergers on Milky-Way-mass galaxies
我们提出了一套新的宇宙学放大流体动力学（$\approx 20\, \mathrm{pc}$空间分辨率）模拟银河质量星系研究如何变化的质量比盖亚香肠土卫二（GSE）的祖先影响的$z=0$化学动力学晕星。使用遗传修饰的方法，我们创建五个宇宙学历史的银河系质量暗物质晕（$M_{200} \approx 10^{12} \, M_\mathrm{\odot}$），逐步增加恒星质量比的$z\approx2$合并从1：25到1：2，同时固定星系的最终动力学，恒星质量和大尺度环境。我们发现，在$z=0$的这种变化在早期的历史，随着越来越多的合并，导致越来越紧凑和膨胀为主的星系显着不同的形态。尽管这种结构的多样性，所有的星系都表现出径向偏置人口的内晕恒星像银河的GSE，令人惊讶的是，有一个类似的大小，年龄，$\rm [Fe/H]$和$\rm [α/Fe]$分布是否$z\approx2$合并是更小或更大。这是因为一个较小的异地人口在$z\approx2$是由一个较大的人口形成的合并驱动的星爆，其贡献的GES可以随时间动态增长，与两个人口强烈重叠的$\rm [Fe/H]-\rm [α/Fe]$平面。我们的研究表明，多个高红移的历史可以导致类似的$z=0$化学动力学特征的晕，强调需要额外的限制来区分它们，并考虑到祖细胞的全光谱时，解释$z=0$数据重建我们的银河系的过去的重要性。
2023-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unveiling the (in)consistencies among the galaxy stellar mass function, star formation histories, satellite abundances and intracluster light from a semi-empirical perspective
本文构建半经验模型DECODE，将暗物质并合树映射为星系组装历史，自洽检验SMF、SFH、卫星丰度、SFR关系和星系团内光之间的一致性。
2024-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Non-standard cosmic expansion histories: Neutrino decoupling and primordial nucleosynthesis signatures
本研究探讨非标准宇宙膨胀历史中超硬流体的影响，发现中微子退耦和原初核合成观测对这类模型提供约束，其中氦-4丰度测量最严格，未来改进可测试其显著效应区域。
2024-02-09 astro-ph.CO hep-ph
Parametrising Star Formation Histories
我们研究平滑粒子流体动力学（SPH）模拟的星系的恒星形成历史（SFHS），比较它们的参数模型，通常用于拟合观测到的星系光谱能量分布，并检查这些参数模型的有效性作为实用工具，用于恢复星系的物理参数。通常使用的τ模型，SFR ~ exp（-t/τ），提供了一个穷人的匹配，我们的SPH星系的SFH，与早期和晚期恒星形成之间的不匹配，导致系统误差在预测颜色和恒星质光比。一个单参数的lin-exp模型，SFR ~ t*exp（-t/tau），平均来说是更成功的，但它不能匹配最蓝的，最活跃的恒星形成星系和被动的，“红色和死亡”的星系的后期行为。我们引入了一个4参数模型，该模型在过渡时间后从lin-exp过渡到线性斜坡，这很好地描述了我们模拟的星系。我们测试了这些参数化模型恢复（在z=0，0.5和1）恒星质光比，特定的恒星形成率，和恒星星族年龄从星系的颜色，计算从完整的SPH恒星形成历史使用FSPS代码的Conroy et al.（2009）。符合tau模型系统高估M/L约0.2 dex，高估人口年龄约1-2 Gyr，低估sSFR约0.05 dex。与lin-exp的拟合平均偏差较小，但4参数模型对整个星系范围产生了最好的结果。边缘化4参数模型的自由参数会导致比1参数拟合稍大的统计误差，但基本上消除了所有的系统偏差，所以这是我们推荐的拟合真实星系的过程。
2014-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Star Formation Histories in Dark Matter Halos: I. Central Galaxies
利用Yang et al.（2012）提出的跨宇宙时间的条件恒星质量函数的自洽模型，我们对不同质量晕中的{ \it中心}星系的恒星形成历史进行了模型预测.该模型需要以下两个关键成分：（i）中央星系和卫星星系的质量组装历史，以及（ii）中央星系的恒星形成率作为晕质量的函数的局部观测约束。我们得到一个通用的拟合公式，描述（中）SFH的晕质量，星系恒星质量和红移的函数的中央星系。我们使用这个模型来预测宇宙时间内中央星系恒星形成率的各个方面。我们的主要发现如下。(1)对于给定质量的晕，在高$z$下的比恒星形成率（SSFR）随着红移[ $\propto (1+z)^{2.5}$ ]的增加而迅速增加，而在给定的$z$下，随着晕质量（$\propto M_h^{0.12}$）的增加而缓慢增加，这与暗物质晕的比质量吸积率几乎完全一致。(2)主支祖星系的恒星形成率（SFR）与星系的最终恒星质量之比大致在一个恒定值$\sim 10^{-9.3} h^2 {\rm yr}^{-1}$处达到峰值，与晕质量或星系的最终恒星质量无关。然而，SFR峰的红移随着晕质量的增加而迅速增加。(3)在现今的宇宙中，超过一半的恒星都是在$10^{11.1}\msunh < M_h < 10^{12.3}\msunh$处于$0.4 < z < 1.9$红移范围内的晕中形成的。(4) ... [删节]
2013-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dry minor mergers and size evolution of high-z compact massive early-type galaxies
最近的观测表明，高z（z \sim 2 - 3）早型星系（ETG）比z \sim 0的质量相当的星系更紧凑。这种规模演变最有可能用“干合并Sceanario”来解释。然而，以前的研究基于这一方案是不能够一致地解释这两个性质的高z紧凑的大质量ETG和本地ETG。我们研究了多个连续的干子合并对紧凑的大质量ETG的尺寸演化的影响。从千年模拟数据库的分析，我们表明，这种轻微的（恒星质量比$M_{2}/M_{1} < 1/4$）合并是非常常见的层次结构形成过程中。我们进行N体模拟的顺序未成年人合并与抛物线和迎面轨道，包括一个暗物质组件和恒星组件。次并合的典型质量比为$1/20 < M_{2}/M_{1} < 1/10$。我们表明，在我们的模拟中，紧凑的卫星星系的连续小合并是最有效的促进大小的增长和减少的速度分散的紧凑的大规模ETG。合并残留物的恒星大小和密度的变化与最近的观测结果一致。此外，我们使用千禧年模拟数据库构建的合并历史的候选人的高z紧凑的大质量ETG，并估计的干小合并方案的星系的大小增长。我们可以重现$z=2$和$z=0$之间的平均尺寸增长因子，假设在我们的模拟中，在连续的小合并过程中获得的最有效的尺寸增长。然而，我们注意到，我们的数值结果是唯一有效的合并历史与典型的质量比1/20和1/10之间的抛物线和迎面轨道，我们最有效的尺寸增长效率可能是一个上限。
2012-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Star Formation and Nuclear Accretion Histories of Normal Galaxies in the AGES Survey
我们结合了来自重叠的9.3平方度NOAO深宽视场巡天（NDWFS），AGN和星系演化巡天（AGES）以及XBootes巡天的IR，光学和X射线数据，以测量6146个正常星系的X射线演化，作为绝对光学光度，红移和光谱类型的函数，在很大程度上未探索的红移范围0.1 < z < 0.5。因为只有最近或最亮的星系在X射线中被单独检测到，我们使用叠加分析来确定样本的平均属性。我们的研究结果表明，光谱晚型星系的X射线辐射主要是由恒星形成，而从早型星系的主要是由热气体和活动星系核发射的组合。我们发现，平均恒星形成和超大质量黑洞吸积速率密度的演化类似于（1+z）^[3]，这与在明亮的、可单独探测的星暴星系和活动星系核样本中发现的趋势一致。我们的工作也证实了许多以前的叠加分析微弱的源人口的结果，改进的统计。
2009-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Formation History of the Ultra-Faint Dwarf Galaxies
我们目前的早期结果从哈勃太空望远镜调查的超微弱矮星系。这些银河系卫星是在斯隆数字巡天发现的，似乎是经典矮椭球体在低光度下的延伸，为理解卫星失踪问题提供了新的前沿。因为它们是已知的最不明亮、最受暗物质支配、化学演化最少的星系，超微弱的矮星是早期宇宙的最佳候选化石。巡天的主要目标是测量这些星系的恒星形成历史，并辨别由于宇宙再电离而导致的任何同步。我们发现，我们调查的六个星系有非常相似的恒星形成历史，并且每个星系都由年龄超过12 Gyr的恒星主导。
2013-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Universal CMB $B$-Mode Spectrum from Early Causal Tensor Sources
Seoul National University（首尔大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of Notre Dame（圣母大学）
本文提出了一种统一框架，用于表征早期因果张量源，并展示了其在低频观测中的表现，包括CMB B模式和随机引力波谱密度。
2026-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
