Chemical abundances in M31 from HII regions
我们用凯克Ⅰ望远镜的LRIS对仙女座星系盘(M31)中的31个HII区进行了3700 A ~ 9200 A的多缝分光观测,其星系核距离从3.9 kpc ~ 16.1 kpc。在9个HII区域,我们测量了一条或几条极光线([OIII]4363,[NII]5755,[SIII]6312,[OII]7325),从中我们确定了气体的电子温度(Te),并使用“直接Te基方法”推导出化学丰度。我们分析,第一次在M31,丰度趋势与银河中心半径从“直接”的方法,并发现,Ne/O,Ar/O,N/O和S/O的丰度比是一致的恒定值在整个M31盘,而O/H丰度比显示出弱梯度。我们已经结合了我们的数据与所有的光谱观测的HII区域的M31在文献中,产生一个样本的85 HII区域跨越距离从3.9千秒差距到24.7千秒差距(0.19 - 1.2 R25)从星系中心。我们已经测试了一些强发射线比率的经验校准。我们发现M31中氧丰度梯度的斜率为-0.023+/-0.002 dex/kpc,中心氧丰度在12+log(O/H)= 8.71 - 8.91 dex范围内(即12+log(O/H)_solar=8.69时,在太阳值的1.05 - 1.66倍之间),这取决于所采用的校准方法。HII区的氧丰度与其他金属丰度指标(超巨星和行星状星云)的结果进行了比较。比较表明,HII区O/H丰度系统地低于恒星的~0.3 dex。这种…
2012-09-07 astro-ph.CO
HII Region Metallicity Constraints Near the Site of the Strongly Lensed Supernova "SN Refsdal" at Redshift 1.49
我们目前的本地HII区域附近的网站最近发现的多透镜超新星(SN;“SN Refsdal”)在红移1.49的金属丰度。“SN Refsdal”位于透镜星系的外旋臂($\sim$ 7 kpc),我们以前曾报道过它表现出陡峭的负银河系中心金属丰度梯度。基于我们更新的近红外积分场光谱数据,气相金属丰度平均在$\sim$ 550 pc的内禀半径周围的HII区域$\sim$ 200 pc远离SN网站是12 + log(O/H)$_{\rm PP04N2}$ $\le$ 8.67。在与“SN Refsdal”相似的银河系中心距离($\sim$ 5-7 kpc)的9个HII区域的平均金属丰度被限制为12 + log(O/H)$_{\rm PP04N2}$ $\le$ 8.11。由于“SN Refsdal”的偶然发现,在一个有利的透镜面对螺旋,这是第一个观测约束的本地金属环境的SN网站在红移$z>1$。
2015-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Outlying HII Regions in HI-Selected Galaxies
我们目前的结果,从第一次系统搜索偏远的HII地区,作为一个样本的96个发射线点源(简称为ELdots -发射线点)的一部分,来自NOAO调查电离中性气体星系(SINGG)。我们的自动ELdot-finder搜索SINGG窄带和连续谱图像,以寻找目标星系光学半径之外的高等效宽度点源(R波段> 2 X r25)。后续的长缝光谱和深GALEX图像(曝光时间> 1000 s)区分了外围的HII区域和背景星系,背景星系的强发射线([OIII],Hbeta或[OII])已经红移到SINGG带通。我们发现,这些深GALEX图像可以作为光谱后续行动的替代品,因为边远的HII区域在颜色-颜色空间中与背景星系分离得很干净。我们确定了7个SINGG系统与边远的大质量恒星形成,跨越一个大范围的Halpha光度对应的几个O星在最近的情况下,和未解决的矮卫星伴星系在最遥远的情况下。这七个系统中的六个具有附近有同伴或相互作用星系的星系。此外,我们的研究结果表明,一些偏远的HII区域与GALEX发现的扩展紫外盘有关,代表了更丰富的低质量(或更老)星团中质量最大的O星的发射。当我们校正背景发射线星系污染(约75%的ELDots)时,在这个富含气体的星系样本中,外围HII区域的总频率为8 - 11%。
2009-11-09 astro-ph.CO
Spitzer Analysis of HII Region Complexes in the Magellanic Clouds: Determining a Suitable Monochromatic Obscured Star Formation Indicator
HII区域是恒星的诞生地,因此它们提供了星系中当前恒星形成率(SFR)的最佳测量。麦哲伦星云的接近使我们能够在小的空间尺度上探测这些恒星形成区域的性质。我们的目标是确定单色红外波段,最准确地跟踪测热红外通量(TIR),然后可以用来估计一个模糊的SFR。我们提出的空间分析,通过孔径/环测光,16 LMC和16 SMC HII区复合物使用斯皮策IRAC和MIPS波段。还包括UV火箭数据和SHASSA H-alpha数据。我们发现,几乎所有的LMC和SMC HII区的SED峰值在70 μ m左右,从约10到约400 pc的中心源。结果,70 μ m探测到的HII区的尺寸近似等于TIR探测到的尺寸(半径约为70 pc);通过TIR归一化的70 um通量的径向轮廓在所有半径处都是恒定的(70 μ m ~ 0.45 TIR); 70 μ m通量的1-sigma标准偏差,通过TIR归一化,是一个较低的分数的平均值(0.05至0.12出~220 pc)比归一化的8,24,和160微米归一化通量(0.12至0.52),这些结果是不变的LMC和SMC之间。从这些结果中,我们认为,70微米是最合适的红外波段作为一个单色遮蔽的恒星形成指标,因为它最准确地再现了TIR的HII地区的LMC和SMC和大的空间尺度。我们还探讨了LMC和SMC HII区域SED中8,24,70和160 μ m波段的一般趋势,径向表…
2010-05-01 astro-ph.CO
Planetary nebulae and HII regions in the spiral galaxy NGC 300. Clues on the evolution of abundance gradients and on AGB nucleosynthesis
我们获得了邻近旋涡星系NGC 300中26个行星状星云(PNe)和9个致密HII区的深谱,并与以前观测到的巨大HII区的深谱一起进行了分析。我们以一致的方式确定了所有这些物体的物理性质及其He、N、O、Ne、S和Ar丰度。我们发现,在全球范围内,紧凑的HII区域的丰度比类似的巨型HII区域,而PNe系统较大的N/O比和类似的Ne/O和Ar/O比。我们证明了PNe中氮的增强不能仅仅是由于祖星的第二次疏浚,因为它们的初始质量约为2- 2.5\,\msun。需要一个额外的混合过程,也许是由恒星旋转驱动的。关于径向丰度分布,PNe表现出不同的HII区域:在星系的中心部分,其平均O/H丰度比小0.15 dex。它们在任何银河系中心半径处的丰度离散度都明显大于HII区的丰度离散度,其中许多在相同的银河系中心距离处的O/H值都高于HII区。这表明不仅氮,而且氧也受到PN祖细胞核合成的影响,其数量至少取决于恒星的旋转速度和其他参数。PNe区的O/H、Ne/H和Ar/He丰度梯度明显小于HII区。我们认为,这表明在NGC 300的金属丰度梯度在最后Gyr陡峭,而不是径向恒星运动的影响,虽然大的分散观察到这个结论只是试探性的。
2013-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
A photoionization model of the spatial distribution of the optical and mid-IR properties in NGC595
我们提出了一套光电离模型,再现同时观察到的光学和中红外的空间分布的HII区NGC 595在磁盘的M33使用代码云。光学(PMAS积分场光谱)和中红外(8英里和24英里波段斯皮策)数据提供了足够的空间分辨率,在一个新的方法模型的内部结构的HII区域。我们定义了一组椭圆形的环形区域周围的中央电离团与均匀的观察到的属性,并考虑每个环作为一个独立的薄壳结构。我们的模型首次拟合了光学(H α,[OII],[OIII])和中红外发射(8 mi和24 mi)的相对表面亮度轮廓,假设金属丰度均匀(12+log(O/H)= 8.45; Esteban et al. 2009)和星团的年龄为450万年(Malumuth et al. 1996)。我们的模型还再现了所观察到的均匀性的R23参数和[OII]/[OIII]的比例的增加,由于电离参数的减少。的变化的Halpha配置文件中的被占用的体积(填充因子和壳的总体积的产品)在一个物质约束的几何形状,这也允许再现所观察到的模式的灭绝的差异来解释。8 mi/24 mi的比率很低(范围在0.04和0.4之间),因为它是由在HII区域的小尘埃颗粒的生存占主导地位,而多环芳烃排放更弱,因为它们不能在这些薄的HII气体壳形成。该比例也很好地拟合在我们的模型中,通过假设在每个环中的尘气比与70英里和160英里斯皮策观测后整个HII区域的综合估计兼容。
2010-10-28 astro-ph.CO
On the Nature of Star Formation at Large Galactic Radii
我们比较了21个星系中恒星形成区的远紫外(FUV)、近紫外(NUV)和Halpha测量结果,以确定其盘在主光学半径(R25)以外的半径处的性质。在我们的扩展和非扩展UV盘的代表性样品中,我们发现一半的扩展UV盘也表现出扩展的Halpha发射。我们发现,扩展的UV光盘分为两类,那些在Halpha光盘接近光学边缘(R25)的尖锐截断,和那些在Halpha以及在紫外线的扩展发射。虽然大多数在R25附近具有强Halpha截断的星系在紫外辐射方面表现出显著的相应衰减(因子10- 100),但过渡往往比Halpha平滑得多,并且显著的紫外辐射通常远远超出这个半径,证实了Thilker等人(2007)和其他人的早期结果。在对尘埃衰减进行校正后,R25以外地区的FUV总排放量的中位数为1.7%,但在最极端的情况下可能高达35%。相应的Halpha发射分数平均约为一半。这种差异反映了在外盘的HII区域中,Halpha与紫外线辐射的比率略低,以及显示HII区域的星团比例较低。扩展盘中的大多数HII区域的通量与少数电离O型星一致,并且这种小星团中上初始质量函数的不良采样可能可以解释发射特性的差异,与Zaritsky & Christlein(2007)的早期结论一致,而不需要调用恒星IMF本身的显着变化。一致的Ha/FUV比和最亮的HII区域总的Ha流量在我们整个星系样本的内部和扩展光盘没有证据表明在低…
2010-03-12 astro-ph.CO
Metal Transport to the Gaseous Outskirts of Galaxies
我们提出了一个在附近(D < 40 Mpc)星系的扩展气体外围的外围HII区域的搜索,以及随后的多缝光谱用于获得HII区域星云氧丰度。我们样本中的星系具有扩展的HI盘和/或与相互作用相关的HI特征,这些特征远远超出了它们的主要恒星成分。我们报告的氧丰度梯度的光学半径的2.5倍,这些星系跨越一系列的形态和质量。我们分析了HII区域附近的基本恒星和中性HI气体分布,以了解引起星系中观察到的金属分布的物理过程。这些测量,第一次,令人信服地显示平坦的丰度分布到大半径的各种系统,并有广泛的影响星系化学动力学演化。
2011-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quantifying non-star formation associated 8um dust emission in NGC 628
结合附近螺旋星系NGC 628的Ha和IRAC图像,我们发现它的8 um尘埃辐射中有30-43%与最近的恒星形成无关。通过在Ha图中识别HII区域,并使用这些区域作为掩模来确定必须由老恒星加热的8 μ m尘埃排放,来分离年轻恒星加热的尘埃的贡献。对HII区的探测阈值以下的区域、从HII区逃逸的光子以及与HII区没有直接联系的年轻恒星(即10-100百万年的老恒星)进行了校正。一个简单的模型证实了这个8微米的发射量可以预期给定的尘埃和PAH吸收截面,一个现实的恒星形成历史,和观察到的光学消光值。傅立叶功率谱分析表明,8 um尘埃的辐射比Ha辐射更弥散(与观测到的HI相似),支持我们的分析,即大部分8 um尘埃是由较老的恒星加热的。8 um尘埃到Ha的排放比下降与银河中心半径内和外的HII区域,可能是由于径向增加盘透明度。在这项工作的过程中,我们还发现,内在的扩散哈分数可能低于以前认为在星系中,如果考虑到HII区域和扩散区域之间的差异消光。
2012-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the magnetic field at the cluster virial radius with volume-filling radio emission
本研究利用LOFAR低频超深射电图像结合X射线观测与数值模拟,探测了Abell 2255星系团维里半径处的磁场与相对论性电子分布,揭示了星系团外围动能向非热成分的高效转移。
2024-09-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Oxygen Abundance Gradient into the Outer Disk of M81
M81的扩展HI盘和潮汐尾为研究星系相互作用对大旋涡星系外盘恒星形成和化学演化的影响提供了一个有趣的环境。我们给出了M81外盘的Hα成像和大约3倍光学半径范围内40个HII区的亮度。我们还获得了MMT光谱的21个HII地区的两倍以上的光学半径。我们得到强线氧丰度的所有HII地区使用R_{23}为基础的和[NII]/[OII]为基础的校准和电子温度丰度的7个区域跨越银河系的距离在5.7和32千秒差距。我们还评论了KDG 61附近的HII区和“潮矮”候选者HoIX的丰度。我们的研究结果构成了迄今为止对M81的最径向扩展的金属丰度研究。利用这个扩展的数据集,我们发现在整个径向范围内的总体氧丰度梯度为-0.013 dex/kpc。这比以前仅限于光盘的研究中发现的要平坦得多。从我们的温度为基础的丰度,我们发现一个梯度-0.020德克斯/千秒差距,并提出了一个破碎的梯度从这些数据的可能性,但注意到需要获得更多的温度为基础的丰度在中间银河系距离(~10-20千秒差距),以验证是否可能是这种情况。我们讨论了我们的主要结果,一个相当平坦的梯度M81的背景下,在其他星系的丰度梯度的模拟和观测。我们发现,M81的浅丰度梯度可能是该星系相互作用历史的结果。
2012-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Density waves and star formation in grand design spirals
螺旋星系臂中的HII区域是最近恒星形成过程的指示器。它们可能是由密度波的通过引起的,或者仅仅是由臂附近的其他方式产生的。对这些区域的研究可能会给我们提供线索,以澄清在密度波理论中提出的触发场景存在的争议。利用H $α$直接成像,我们对NGC5457、NGC628和NGC6946三个大设计星系的HII区进行了表征。R和I中的宽带图像用于确定臂的位置。选择与手臂相关的HII区域进行研究。这些HII区的年龄和恒星形成率是通过测量H $α$线获得的。计算所选HII区域的当前位置与如果在手臂中心创建它们则它们将具有的位置之间的距离。定义参数T,其测量区域是在手臂中还是在椎间盘中创建的。借助于T参数,我们确定大部分区域是在密度波通过后一段时间形成的,位于"臂后“的区域(在银河系旋转的方向上)如果它们形成在臂的中心,它们应该占据的区域。臂通过后产生的大量区域的存在可以通过以下效应来解释:这有助于在其通过后创造恒星形成区。有明确的证据表明,触发NGC5457和共旋半径提出。对于NGC628似乎存在更适度的触发,并且对于NGC6946发现了非显著的触发证据。
2013-10-16 astro-ph.CO
Extragalactic chemical abundances: do HII regions and young stars tell the same story? The case of the spiral galaxy NGC 300
我们获得了附近的玉夫座星系群的螺旋星系NGC 300中28个HII区的新的分光光度数据。极光线的检测,包括[OIII]4363,[SIII]6312和[NII]5755,使我们能够测量整个样品的电子温度和直接化学丰度。我们确定了该星系中的第一次径向气相氧丰度梯度完全基于极光线,并获得以下最小二乘解:12+log(O/H)=8.57-0.41 R/R25,其中的银河系的距离表示在等照度半径R25。该梯度对应于-0.077 dex/kpc,并且与同一星系中29颗B和A超巨星的金属丰度的银河中心趋势非常一致。星云数据回归的截距实际上与恒星数据的截距一致。这使得几乎没有空间将星云氧消耗到尘埃颗粒上,尽管在这种比较中,我们受到系统不确定性的限制,例如那些与用于推导化学成分的原子参数有关的不确定性。我们讨论了我们的研究结果的影响方面的强线丰度指标通常用于估计恒星形成星系,如R23的化学成分。通过应用一些流行的校准这些指数的基础上网格的NGC 300 HII区域通量的光电离模型,我们发现金属丰度高0.3德克斯(一个因素的两个)或更多的相对于我们的星云(基于Te)和恒星的。我们确认的金属丰度依赖的“软”参数η =(O+/O++)/(S+/S++),在这个意义上说,软恒星连续被发现在高金属丰度。
2009-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Physical conditions in the gas phases of the giant HII region LMC-N11 unveiled by Herschel - I. Diffuse [CII] and [OIII] emission in LMC-N11B
麦哲伦星云为贫金属矮星系提供了附近的实验室。低尘埃丰度增强了紫外光子进入星际介质(ISM)的渗透,导致电离气体的相对较大的填充因子。此外,[CII] 157 μ m谱线可能探测到一个隐藏的分子气藏。我们给出了大麦云星云HII区N11 B的几种示踪剂[CII]、[OI] 63 μ m、145 μ m、[NII] 122 μ m、[NIII] 57 μ m和[OIII] 88 μ m的Herschel/PACS图。Halalpha和[OIII] 5007 A图像被用作补充数据,以研究尘埃消光的影响。观察解释与光电离模型来推断气体条件和估计电离气体的贡献[CII]发射。通过多环芳烃(PAHs)探测光解离区域(PDR)。我们首先研究了电离气体的分布和性质。然后,我们约束的起源[CII] 157微米通过比较低激发电离气体和PDR的示踪剂。[OIII]主要由高激发扩散电离气体的扩展发射控制;它是最亮的远红外线,比[CII]亮约4倍。[OIII]发射的程度表明介质相当分散,允许远紫外光子渗透到ISM中,达到> 30 pc的尺度。此外,通过比较[CII]和[NII],我们发现95%的[CII]产生于PDR中,除了朝向星团的15%可能产生于电离气体中。我们发现[CII]+[OI]与PAH排放之间存在显著的相关性,其中[CII]在弥漫性PDR中占主导地位,[OI]在弥漫性PDR中占主导地位。[CII]…
2012-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The $L - σ$ relation for massive bursts of star formation
的有效性的发射线光度与电离气体速度色散($L - σ$)相关的HII星系(HIIGx),其潜力作为一个准确的距离估计进行评估。对于128个局部($0.02\lesssim z\lesssim 0.2$)紧凑HIIGx样品,其巴尔末发射线具有高等效宽度,我们从高S/N高色散光谱(斯巴鲁HDS和ESO VLT-UVES)获得电离气体速度色散,并从低色散宽孔径分光光度法获得积分H $β$通量。我们发现,$L - σ$关系是强大的和稳定的样品中的限制(主要是基于发射线配置文件)。轮廓的“高斯性”对于减少距离指示器的均方根不确定性很重要,但代价是大量减少样本。通过将其他物理参数拟合到相关性中,我们能够在不减少样本的情况下显着减少散射。恒星形成区域的大小是一个重要的第二个参数,当添加发射线等效宽度或连续色和金属丰度时,产生具有最小均方根散射的解决方案= $δ\log L(\mathrm{H}β) = 0.233$。推导出的系数在最好的$L - σ$关系是非常接近的维里化电离集群的预期,而推导出的恒星和电离气体质量的总和是类似的动力学质量估计使用HST校正彼得罗相半径。这些结果与引力是导致这些非常年轻和大质量星系团发射线加宽的主要机制是一致的。导出的质量范围从大约2 $\times10^6$ $\mathrm{M}_{\odot}$到$10^9$ $\mathrm{M}_{\odot}$,以及它…
2014-05-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Extended narrow-line emission in the bright Seyfert 1.5 galaxy HE 2211-3903
扩展窄线区(ENLR)和扩展发射线区(EELRs)一直是积分场光谱学研究的重点,主要针对邻近Seyfert星系的内千秒差距以及高红移类星体的大环境。基于澳大利亚国立大学2.3米望远镜上的宽视场光谱仪WiFeS的观测,我们给出了明亮的Seyfert 1.5星系HE 2211-3903的空间分辨发射线诊断,该星系是从z<0.06的最亮Seyfert星系中抽取的,其光度在经典Seyfert/QSO分界线附近。除了先前已知的HE 2211-3903旋臂外,发射线图还显示了一个半径约为6千秒差距的大尺度环,它通过棒状结构与活动星系核(AGN)相连。整体气体运动学表明一个磁盘旋转模式。发射线比值显示出Seyfert型、HII型和复合型等特征,但没有强有力的LINER型特征。冲击电离在整个星系中可能是可以忽略不计的。通过AGN和HII区光电离之间的混合线解释了复合线比率。复合线比率主要出现在环核区域的HII区域、核东部的棒状结构和环的东半部之间,表明ENLR中低密度星际介质的AGN光电离在星系尺度上。核中的线比率表明N-富集,这是讨论在化学富集沃尔夫-拉叶和渐近巨星分支恒星在过去和正在进行的核星爆活动。
2011-06-01 astro-ph.CO
On the Origin of the Ly$α$ Damping Wing in Galaxies at $8\le z \le 10$: Explorations using the NINJA Simulations
Istituto Nazionale di Astrofisica – Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的的里雅斯特天文台);IUCAA(印度大学天体物理学与宇宙学中心);School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research(国家科学教育研究学院物理科学学院);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
该研究结合NINJA模拟与电离泡模型,探索红移8-10星系的Lyα阻尼翼起源,发现最强阻尼Lyα吸收体可探测ISM、CGM与IGM的电离状态,且部分电离气体能提升强吸收体发生率但仍低于观测
2026-08-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Clumps and triggered star formation in ionised molecular clouds
红外壳和气泡在银河系中无处不在,通常与年轻大质量恒星周围形成的HII区域有关。在本文中,我们使用高分辨率的3D SPH模拟来探索单个O 7星以10^49 1/s的速度发射光子的效应,该O 7星位于质量为10^4 M_sun、半径为6.4 pc的分子云的中心;云的内部结构由其分形维数D表征(其中2.0 <= D <= 2.8)及其(对数正态)密度分布的方差σ_0^2(其中0.36 <= σ_0^2 <= 1.42)。我们的研究重点是掠起的冷气体的形态以及由此产生的恒星形成的分布和统计。如果分形维数较低,HII区域的边界主要是扩展的壳状结构,这些结构分裂成少量的大质量高密度团块,然后产生星团;恒星形成相对较快,并提供更高的恒星质量。相反,如果分形维数高,HII区的边界则由大量的柱和彗星状球状体所控制,其中包含致密的团块,倾向于产生单星或单个的多系统;恒星形成发生较晚,恒星质量略低,恒星分布更广泛。
2013-06-18 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Dispersal of molecular clouds by ionising radiation
来自大质量恒星的反馈作用被认为是分子云演化的关键因素。我们使用高分辨率的3D SPH模拟来探索位于分子云中心的单个O 7恒星的动力学效应,该分子云的质量为10^4M_sun,半径为6.4pc。云的初始内部结构的特征在于它的分形维数,D=2.0 - 2.8,和它的对数正态密度PDF。(i)至于恒星的形成,在短期内电离反馈是积极的,在这个意义上,恒星的形成发生在被电离气体的高压压缩的气体中更快。然而,从长远来看,电离反馈是负的,在这个意义上,大部分云以高达~ 0.01 M_sun/yr的流出率分散,在时间尺度上与电离气体的声音穿越时间(~1- 200万年)相当,因此触发的恒星形成仅限于云质量的百分之几。(ii)至于形态的电离锋(IFs)界定的HII区域和系统的外流气体,我们区分两个制度。对于低D<=2.2,初始云由大尺度结构主导,因此中性气体倾向于被卷入几个扩展的相干壳层,电离气体通过这些壳层之间的几个大孔喷出;我们称这些HII区域为“壳层主导”。相反,对于高D>=2.6,初始云由小尺度结构主导,并且这些结构很快被前进的IF超越,从而产生中性柱,而电离气体通过柱之间的大量小孔喷出;我们将这些HII区域称为“柱主导”。(iii)至于大量动能的注入,在~ 100万年前,HII区的膨胀已经提供了~ 6 km/s的均方根速度;这代表了O 7星辐射总能量的不到0.1%。
2012-06-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR