CLUES about M33: the reversed radial stellar age gradient in the outskirts of Triangulum galaxy
HST/ACS沿M33长轴的观测表明,其恒星的平均年龄随着离星系中心距离的增加而减小。这种行为与椎间盘的由内向外生长相一致。然而,在观测到的最外层区域,在r $\simeq$ 11.6 kpc处,发现了这种梯度的逆转,在这个半径之外发现了很高比例的老恒星。在这项工作中,我们调查这样的恒星年龄梯度反转的起源,通过使用模拟M33模拟约束本地UniversE模拟(CLUES)。模拟的M33在质量、自转速度、表面亮度方面与观测到的相似,并且与观测报告中的相似,显示了大半径的恒星年龄转变。我们证明,这种逆转主要是由于恒星吸积从老卫星星系,在较小程度上,恒星迁移的原位恒星。旧的吸积星,形成时间tf < 4 Gyrs,在运动学上是热的,可以通过它们的高速色散和它们没有旋转支撑轨道的事实与原地星区分开来。未来,获得M33外围恒星的运动学信息将有助于验证这一假设。
2018-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
NGC 6340: an old S0 galaxy with a young polar disc. Clues from morphology, internal kinematics and stellar populations
透镜状星系被认为是由环境效应和长期演化的结合形成的。我们研究了附近的盘状星系NGC 6340的光度和光谱,以了解S 0的形成和演化的机制在群体。我们使用SDSS图像来构建NGC 6340的颜色图和光分布图,我们使用包括Sersic和两个指数分布图的三分量模型来分解NGC 6340。我们还使用斯皮策图像来研究包含温暖的ISM和灰尘的区域的形态。在此基础上,我们对NGC 6340的深源长缝光谱数据进行了重新处理和分析,利用NBursts全谱拟合恢复了它的恒星和气体运动学、年龄分布和金属丰度。我们获得了内部运动学,年龄和金属丰度的配置文件,以>2半光半径。发现NGC 6340的三个结构组分具有不同的运动学和恒星星族性质。我们看到星系内部和外部区域之间的运动学错位。我们确认旧的金属丰富的中心和一个包裹的内部气体极盘(r~1千秒差距)有弱正在进行的恒星形成,反向旋转的投影相对于恒星。NGC 6340的中央致密伪隆起看起来非常类似于致密的椭圆星系。根据数值模拟的结果,我们得出结论,NGC 6340的性质可以解释为早型星系和旋涡星系的主要合并发生在大约12 Gyr前的结果。中间指数构造可能是过去的条带状构造形成的三轴假隆起。内部致密的凸起可能是由合并引发的核星爆的结果。内极盘是最近出现的,大约在1/3-1/2 Gyr之前,是另一次小合并或冷气体吸积的结果。
2009-04-29 astro-ph.CO
Metallicity and kinematical clues to the formation of the Local Group
附近宇宙中已解析恒星的运动学和元素丰度可以用来推断高红移的条件,追踪星系如何演化和限制暗物质的性质。这种方法是对高红移系统的直接研究的补充,但我将展示对单个恒星的分析可以打破简并,例如恒星形成率和恒星初始质量函数之间的简并,这使得对未解决的遥远星系的分析变得复杂。
2010-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spatially Resolved Spectroscopic Star Formation Histories of Nearby Disks: Hints of Stellar Migration
我们使用米切尔摄谱仪(以前的VIRUS-P)观察12个附近的盘星系。我们成功地测量了六个系统的外盘年龄。在三种情况下(NGC 2684,NGC 6155,和NGC 7437),我们发现,在磁盘表面亮度轮廓的向下突破对应的变化,在占主导地位的恒星人口与内部被占主导地位的活跃的恒星形成和外部的老恒星星族是最适合的恒星形成历史,随着时间的推移下降。观测到的平均恒星年龄超过轮廓突变的增加与理论模型相似,理论模型预测表面亮度突变是由恒星迁移引起的,外盘由分散的旧内部恒星构成。在另外三个例子中(IC 1132、NGC 4904和NGC 6691),我们发现当穿过破裂半径时,恒星星族没有显著的变化。在这些星系中,内外盘都由活跃的恒星形成和年轻的恒星星族所主导。虽然径向迁移可能有助于突破后的恒星星族,但似乎需要不止一种机制来解释我们观察到的所有恒星轮廓突破。
2012-03-30 astro-ph.CO
CLUES to the past: Local Group progenitors amongst high-redshift Lyman Break Galaxies
我们使用最先进的数值模拟来探索z=6-8的本星系群星系的祖先的可观测性和预期的物理性质,在大爆炸的10亿年内。我们发现,银河系(MW)和仙女座(M31)在z=6和7的最大质量的祖先被预测有绝对紫外连续幅度之间的-17和-18,这表明他们的类似物位于接近最深的近红外调查的检测极限进行日期(即HST WFC 3/IR UDF 12)。这反过来证实了大多数目前已知的z=6-8的星系被认为是比L* 螺旋更大的现代星系的种子。我们还讨论了这些早期时期的局域群祖先的性质,延伸到绝对星等M_UV =-13。z=7时质量最大的MW/M31祖星的恒星质量约为10^7.5-8太阳质量,恒星金属丰度为太阳值的3%~ 6%,预测观测到的紫外连续谱斜率在-2.4 ~-2.5之间。
2013-03-11 astro-ph.CO
The role of cold gas and environment on the stellar mass - metallicity relation of nearby galaxies
我们研究了恒星质量、金属丰度和气体含量之间的关系,从孤立星系到室女星系团成员,选取了260个不同环境中的邻近晚型星系作为样本。我们使用新的集成,漂移扫描光谱和Kewley & Ellison(2008)的基本金属丰度校准来获得氧丰度估计。结合紫外-近红外测光和HI 21 cm谱线观测,我们研究了恒星质量、金属丰度、气体质量分数和恒星形成率之间的关系。我们发现,在固定的恒星质量,具有较低气体分数的星系通常也具有较高的氧丰度。我们还观察到气体分数和金属含量之间的关系,从而气体贫乏的星系通常更富含金属,并表明,从螺旋的外围气体的去除增加了约0.1德克斯所观察到的平均金属丰度。虽然有些星系团是缺乏气体的天体,但从统计上看,恒星质量的金属丰度关系对环境几乎是不变的,这与最近的研究一致。这些结果表明,内部的演化过程,而不是环境的影响,在塑造恒星质量金属丰度关系中发挥了关键作用。此外,我们提出的金属丰度估计的基础上观测附近的478个星系。
2012-07-17 astro-ph.CO
Near-infrared spectroscopy of stellar populations in nearby spiral galaxies
利用高空间分辨率、中光谱分辨率的近红外H波段和K波段长狭缝光谱仪,对29个邻近(z < 0.01)不活跃旋涡星系的近红外恒星星族的组成进行了研究。这些光谱包含了大量的恒星诊断吸收线,如MgI1.575 μ m,SiI1.588 μ m,CO(6-3)1.619 μ m,MgI1.711 μ m,NaI2.207 μ m,CaI2.263 μ m,以及12 CO和13 CO长约2.29 μ m的带头。我们利用近红外吸收特征研究了哈勃序列螺旋星系的恒星星族和恒星形成性质,并首次获得了哈勃序列低红移螺旋星系的高空间分辨率近红外HK波段模板光谱。这些模板将在各种星系研究中找到应用。吸收线的强度取决于恒星的光度和/或温度,因此光谱指数可以用来追踪星系的恒星星族。整个样本证明,演化的红色恒星完全主导了近红外光谱,而年轻的热恒星贡献几乎不存在。
2012-05-31 astro-ph.CO
Ages and abundances in large-scale stellar disks of nearby S0 galaxies
利用俄罗斯6米望远镜的缩焦器SCORPIO进行深长缝光谱学研究,对邻近的15个S 0星系的恒星星族性质及其随半径的变化进行了广泛的光度和环境采样。对于S 0 s的大尺度恒星盘,我们测量了从太阳到[Z/H]=-0.4 --0.7的SSP等效金属丰度,相当高的镁铁比,[Mg/Fe] >+0.2,以及大部分古老的SSP等效年龄。15个星系中有9个(60%)具有大于10 Gyr的大尺度恒星盘,在这些星系中,我们发现了所有居住在致密环境中的星系。孤立的星系可能有7-9 Gyr年龄的中间年龄恒星盘。我们的样本中只有两个星系,NGC 4111和NGC 7332,揭示了2-3 Gyrs的SSP等效年龄。只有这两个年轻的盘看起来很薄,而另一个,较老的盘具有厚恒星盘的典型高度。半径为0.5r_eff的球内的恒星星族的金属丰度比太阳的金属丰度高,年龄均匀分布在2 ~ 15 Gyr之间,几乎总是比盘年轻。我们的结论是,S 0星系不能形成在组在z=0.4,因为现在认为,一个新的方案,而不是盘星系的一般演化。
2012-09-04 astro-ph.CO
Ultra deep sub-kpc view of nearby massive compact galaxies
利用Gemini North望远镜对4个邻近(z~0.15)大质量(~10^{11}M_sun)致密(R<1.5 kpc)星系的超深高分辨(sub-kpc)K波段自适应光学成像,对这些稀有天体的结构性质进行了前所未有的详细研究。我们的表面亮度剖面在范围内扩展了12个星等,使我们能够探索这些天体上任何微弱的扩展包络的存在,这些天体的质量密度低至~10^{6} M_sun/kpc^{2},径向距离为~15 kpc。我们没有发现任何证据表明有任何延伸的暗尾改变了这些星系的紧凑性。我们的天体是细长的,在视觉上类似于S 0星系,其中心恒星质量密度远高于目前宇宙中具有类似恒星质量但正常大小的天体的恒星质量密度。如果这些大质量致密天体最终转变为正常大小的星系,那么驱动这种大小增长的过程将不得不从它们的内部(R<1.7 kpc)区域向它们的外围迁移大约2- 3 × 10 ^{10}M太阳的恒星质量。附近的致密大质量星系不仅与高z致密大质量星系具有相同的恒星质量、大小和速度色散,而且具有相同的轮廓形状和恒星星族的平均年龄。这使得这些奇异星系成为探索大质量星系形成早期阶段的独特实验室。
2012-04-02 astro-ph.CO
Where stars form and live at high redshift: clues from the infrared
暗物质晕与高红移恒星形成轨迹的关系是当代宇宙学中一个迫切的问题。匹配的丰度晕的红外(IR)星系的丰度,我们明确之间的联系暗物质晕质量(Mh),恒星质量(M*)和恒星形成率(SFR)的红移为2。我们的发现有五个方面。首先,我们发现了一个强大的演变M* 和SFR之间的关系作为红移的函数,增加sSFR = SFR/M* 的一个因素~30之间的z=0和z= 2.3。其次,我们观察到sSFR随恒星质量的增加而减小。这些结果再现了在红移z>0.3处观察到的趋势。第三,我们发现恒星的形成在Mh~ 5 × 10^11 Msun的暗物质晕中最有效,并且有迹象表明,随着红移的增加,暗物质的质量会增加。第四,我们发现SFR/Mh在z = 0和z = 2.3之间增加约15倍。最后,我们发现在所有红移处,SFR密度主要由质量接近~ 7 × 10^11 Msun的晕所控制,在更低和更高的晕质量处,SFR密度迅速下降。尽管它的简单性,我们的新的使用红外观测揭示了一些特征的质量尺度在高红移恒星形成。
2012-04-02 astro-ph.CO
The X-ray afterglow of GRB 081109A: clue to the wind bubble structure
我们提供了雨燕发现的GRB 081109 A的即时BAT和余辉XRT数据,在触发后10 ^5秒达到~ 5 \times,以及早期的地面光学跟踪。X射线余辉发射的时间指数和光谱指数变化显著。我们将其解释为伽玛射线暴喷流首先穿过密度变化为$ρ\propto r^{-2}$的祖先的自由膨胀的超音速恒星风。大约300秒后,喷流进入一个表观密度恒定的区域,类似于恒星风泡或星际介质的失速风区域。光学余辉数据通常与这种情况相一致。我们的最佳数值模型具有风密度参数{ $A_{*} \sim 0.02$、失速风密度$n\sim 0.12 {\rm cm}^{-3}$和过渡半径$ \sim 4.5 \times 10^{17}$ cm}。这样的过渡半径小于恒星风气泡的数值模拟预测的半径,可能是由于接近其核心坍缩时间的祖先风的快速演变。
2009-08-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Search for "Dwarf" Seyfert Nuclei. VII. A Catalog of Central Stellar Velocity Dispersions of Nearby Galaxies
我们提出了新的中央恒星速度色散测量428个星系在帕洛玛光谱调查明亮,北星系。其中,142个以前没有发表过测量结果,大多数是相对较晚的低速分散系统(< 100 km/s)。我们提供了更新的文献分散与大的不确定性。我们的测量是基于一个直接的像素拟合技术,可以容纳复合恒星星族通过计算输入恒星模板的最佳线性组合。原始的帕洛玛巡天数据是在不适合推导具有各种哈勃类型星系的恒星速度色散的条件下获得的。我们描述了一种有效的策略,以规避这种复杂性,并证明我们仍然可以获得可靠的速度色散的样本研究附近的星系。
2009-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Clues to the nature of dark matter from first galaxies
我们使用38个高分辨率的模拟星系形成的红移10和5之间的研究的影响,3千电子伏的温暖暗物质(WDM)的候选人的高红移宇宙。我们把注意力集中在恒星质量函数和全球恒星形成率,并考虑再电离的后果,即中性氢分数的演变和电子散射光学深度。我们发现,三种不同的影响有助于区分温暖和寒冷的暗物质(CDM)的预测:WDM抑制质量小于几个$10^9$ M $_{\odot}$的晕的数量;在一个固定的晕质量,WDM产生的恒星比CDM少;最后在晕质量低于$10^9$ M $_{\odot}$,WDM有一个更大的比例比CDM后再电离的暗晕。这三种效应结合起来,产生一个较低的恒星质量函数WDM的星系与恒星质量的$\sim 10^7$ M $_{\odot}$和以下。对于$z > 7$,全球恒星形成密度在WDM场景中低了2倍,对于固定的逃逸分数,中性氢的分数在$z \sim 6$高出0.3。后者的数量可以部分地与CDM和观察,只有通过增加逃逸分数从23%到34%.Overall,我们的研究表明,在高红移星系形成模拟是一个关键的工具来区分暗物质候选人重子物理模型。
2019-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observational clues to the progenitors of Type-Ia supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)是重要的距离指示器、元素工厂、宇宙射线加速器、星系演化的动能源和恒星双星演化的终点。很久以前就已经很清楚,Ia超新星一定是一个退化的碳氧恒星核心的失控热核爆炸,很可能是一颗白矮星(WD)。然而,Ia型超新星的特定祖先系统以及导致其点火的过程尚未确定。两大类的祖星双星系统一直被认为是:单简并(SD),其中WD从非简并恒星获得质量;和双简并(DD),涉及两个WD的合并。新的理论工作通过一些有趣的更新和变体丰富了这些可能性。我们回顾了最近在解决祖细胞问题方面的重要观察进展。我们认为,已经出现的线索,从观察到的各种拟议的祖先人口的属性,从他们的网站,爆炸前和爆炸后的研究,从爆炸本身的分析,并从测量的事件发生率。最近发生在附近的、经过充分研究的SN 2011 fe事件尤其具有启发性。观测结果还不是结论性的,有时倾向于竞争的理论解释。尽管如此,长期以来被认为是失败者的DD祖细胞似乎可能是部分(如果不是全部)SNe Ia的幕后黑手。我们指出了可能导致未来进展的一些方向。
2014-08-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Diverse Stellar Haloes in Nearby Milky Way-Mass Disc Galaxies
我们已经研究了解决恒星星族在大银河系中心的距离沿短轴(从10 kpc到40和75 kpc之间),有限的长轴覆盖范围内,附近的六个高度倾斜的银河系质量盘星系使用HST数据的GHOSTS调查。我们选择红巨星支星来获得恒星晕密度分布。投影的短轴密度分布可以近似为幂律,投影斜率介于$-2$和$-3.7$之间,恒星晕质量的多样性为$1-6\times 10^{9}M_{\odot}$,或总星系恒星质量的$2-14\%$。由于子结构,光滑幂律拟合周围的典型固有散射是$0.05-0.1$ dex。通过比较短轴和长轴轮廓,我们推断出在$0.4-0.75$之间的$\sim 25$ kpc处的投影轴比$c/a$。GHOSTS的恒星晕是多种多样的,介于银河系和M31的(相当非典型的)晕所描绘的极端之间。我们发现恒星晕金属丰度和恒星晕质量之间有很强的相关性。我们比较我们的结果与宇宙学模型,发现我们的观测和吸积模型之间的良好协议,恒星晕的矮卫星的破坏形成。特别是,恒星晕金属丰度和质量之间的强观测相关性是自然再现。低分辨率的流体动力学模型具有不切实际的高恒星晕质量。目前的高分辨率流体动力学模型似乎预测恒星晕质量略高于观察到的,但合理的金属丰度,金属丰度梯度和密度分布。
2016-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Planetary Nebula Spectrograph survey of S0 galaxy kinematics. II. Clues to the origins of S0 galaxies
S 0星系的球状体和盘的恒星运动学包含了它们形成历史的线索。不幸的是,这是很难解开的两个组件,并恢复其恒星运动学在昏暗的外部的星系使用传统的吸收线光谱。因此,本文介绍了恒星运动学的六个S 0星系来自行星状星云(PNE)的观测,获得使用行星状星云摄谱仪。为了分离这两个组件的运动学,我们使用最大似然方法,结合离散的运动学数据与光度组件分解。这一分析的结果表明:盘的S 0星系旋转支持,然而,在这些光盘的随机运动量是系统高于可比的螺旋星系,和S 0的谎言约一个量级以下的塔利-费舍尔关系的螺旋星系,而他们的球状体几乎一个量级以上的费伯-杰克逊关系的椭圆星系。所有这些发现都与这样一种情况相一致,即螺旋通过轻微的骚扰或“纠缠”过程转化为S 0,它们的圆盘在某种程度上被加热,它们的球体在某种程度上被转化过程增强。在这种情况下,人们可能会期望S 0的属性取决于环境。在这个相当小的样本中,我们没有看到这样的影响,尽管任何差异都会被当前位置不一定反映转换发生的环境这一事实所冲淡。对更大样本的类似观测探测了更广泛的环境,再加上更详细的转换过程建模,以匹配我们已经证明的现在可以测量的广泛参数,应该让我们从这些第一步到关于S 0星系如何形成的明确答案。
2013-04-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of the Large Nearby Galaxies
对附近大型星系的观测可以得到特别详细的观察,这表明许多星系在凸起和晕中的恒星光度分数很小。对星系形成的模拟往往会产生相当大比例的恒星粒子在模型的凸起,恒星晕,更普遍的轨道严重不同于圆形。这种情况可能会得到改善的处方上的星系尺度的非高斯初始条件。
2020-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Population gradients and photometric metallicities in early- and transition-type dwarf galaxies: Clues from the Sculptor group
我们专注于解决恒星星族的早期和四个过渡型矮星系的玉夫座集团,目的是研究潜在的存在的人口梯度和限制其平均金属丰度。我们使用深HST图像来构建CMD,从中我们选择跟踪不同演化阶段的恒星星族,以限制它们的年龄和金属丰度范围,以及检查它们的空间分布。此外,我们使用RGB中的解析恒星来推导光度金属丰度。所有被研究的矮星都包含年龄为~1Gyr和更老的中等年龄恒星,由明亮的渐近巨星分支和红团星追踪,而过渡型矮星也包含年龄小于~1Gyr的恒星,由年轻的主序星和垂直红团星追踪。此外,追踪不同演化阶段的恒星的空间分布在所有过渡型矮星中显示出人口梯度。假设纯粹是古老的恒星星族,推导出的误差加权平均金属丰度范围从ESO 294-G 010的-1.5dex到Scl-dE 1的-1.9dex,应该被认为是它们真实金属丰度的下限。假设中间年龄的恒星星族占主导地位的矮星,我们得出的金属丰度的上限是0.3至0.2德克斯高于假设纯粹的老人口的金属丰度。我们讨论了光度金属丰度梯度如何受到年龄金属丰度简并度的影响,这阻碍了关于其实际存在的强有力的结论。最后,过渡型矮星位于其最近的明亮星系的维里半径之外,这也是LG过渡型矮星所观察到的。Scl-dE 1是我们样本中唯一的dSph,并且是潜在形态距离关系中的异常值,类似于LG,Tucana和Cetus的两个孤立的dSph。
2013-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
A missing outskirts problem? Comparisons between stellar halos in the Dragonfly Nearby Galaxies Survey and the TNG100 simulation
低表面亮度星系恒星晕提供了一个具有挑战性的,但有前途的路径解开过去的组装历史的个别星系。在这里,我们提出了详细的比较银河系质量盘星系的恒星晕的蜻蜓附近星系巡天(DNGS)和恒星质量匹配的星系在TNG 100运行的IllustrisTNG项目的一部分。我们产生恒星质量图以及模拟$g$和$r$带图像随机取向的模拟星系,卷积后者与蜻蜓PSF和照顾到匹配的背景噪声,表面亮度限制和空间分辨率的DNGS。我们测量了方位角平均的恒星质量密度和表面亮度分布,发现DNGS星系在大半径(>20 kpc)处的恒星质量(或光)通常比质量匹配的TNG 100星系少,并且具有类似表面密度分布的模拟星系往往具有较低的吸积质量分数。我们探索潜在的解决方案,这个明显的“失踪的郊区问题”,通过实施几个临时调整TNG100内的恒星粒子水平。虽然我们无法确定任何单一的调整,完全调和观测和模拟星系郊区之间的差异,我们发现,人为地延迟卫星星系的破坏和减少原位恒星星族的空间范围,分别导致改善外轮廓形状和恒星晕质量之间的匹配。通过更高分辨率的模拟可以更好地解决卫星吸积问题,并通过更大的观测星系样本来实现进一步的了解。
2020-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The First Systematic Survey of Stellar Halos in High-Inclination Galaxies Reveals Unusually Quiescent Merger Histories of Nearby Galaxies
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);University of Oxford(牛津大学);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉各拉纳大学)
本研究通过系统性调查高倾角星系恒星晕,发现近邻星系的恒星晕分数异常低,暗示安静的合并历史。
2026-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
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