Estimating the distribution of Galaxy Morphologies on a continuous space
星系形状的多样性令人难以置信，如果用人类定义的离散形状分类来概括，就可能造成大量的信息丢失。字典学习和稀疏编码使我们能够将形状的高维空间减少到可管理的低维连续向量空间。通过概率分布估计和流形估计，可以在约简空间中进行统计推断。
2014-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA stat.AP
HST Morphologies of z ~ 2 Dust-Obscured Galaxies II: Bump Sources
本文介绍了哈勃太空望远镜（HST）对22个z~2处具有极红R-[24]色的超亮红外星系（称为尘埃遮蔽星系，或DOG）的成像，这些星系的光谱能量分布（SED）在与恒星辐射相关的静止坐标系1.6 μ m处有一个局部极大值。这些来源，我们称之为“凸狗”，有400-4000 Msun/年的恒星形成率，并有来自中红外光谱的红移，显示出强烈的多环芳烃排放-一个迹象，积极进行恒星形成。使用统一的形态学分析，我们寻找碰撞DOG，幂律DOG（斯皮策选择的ULIRGs与中红外SED为主的幂律和光谱特征，更典型的模糊的活动星系核比星爆），亚毫米选择的星系（SMG），和其他较少的红ULIRGs从斯皮策河外第一次看调查（XFLS）之间的可量化的差异。碰撞DOG大于幂律DOG（中值Petrosian半径为8.4 +/- 2.7 kpc对5.5 +/- 2.3 kpc），并表现出更弥散和不规则的形态（中值M_20为-1.08 +/- 0.05对-1.48 +/- 0.05）。这些趋势在性质上与主要合并模拟的预期一致，其中合并系统在恒星形成率峰值期间从M_20 = -1.0演化到M_20 =-1.7。不太模糊的ULIRG（即，非DOG）倾向于具有更规则的、中心峰值的、单对象形态，而不是扩散的和不规则的形态。这种形态上的区别可能意味着，在恒星形成速率高峰期结束时，不那么模糊的ULIRGs会对合并进行采样。或者，它可…
2011-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Active and passive galaxies at z~2: Rest-frame optical morphologies with WFC3
我们利用HST上WFC 3在近红外波段的高角分辨率来确定YHVz色-色选择标准，以识别和表征HUDF 09和ERS（GOODS-South）场中的1.5<z<3.5星系。WFC 3的近红外图像揭示了在这些红移的星系，在静止帧UV HUDF/GOODS图像中没有检测到，以及在静止帧UV光中被归类为高度不规则的星系中的真正中心和规则盘。在1.5<z<2.15的红移范围内，在WFC 3图像中，约25%的中等和高质量星系都出现了规则的盘，即，高于10^10 Msun。与此同时，星系在静止坐标系光学光中保持漫射和/或不规则的形态，即，还没有动态稳定下来-在这些时期，几乎完全限制在10^11兆太阳以下的质量。相比之下，在2.25 < z < 3.5时，这些弥散和/或不规则的结构在中等质量和高质量区域的形态混合中占压倒性优势，而在10^11 Msun以上，没有规则的盘，只有一小部分（25%）光滑的球状体是明显的。引人注目的是，在1.5 < z < 2.25时，大约每3个最大质量的星系中就有2个是球状体。在我们的小样本中，这些质量尺度的恒星形成星系的比例同时从~60%下降到~ 5%。如果得到证实，这表明z~2是恒星形成的形态转变和猝灭的时期，它们聚集了第一批大量的大质量椭圆星系。
2011-08-02 astro-ph.CO
Mind the Information Gap: Unveiling Detailed Morphologies of z 0.5-1.0 Galaxies with SLACS Strong Lenses and Data-Driven Analysis
Ciela - Montreal Institute for Astrophysical Data Analysis and Machine Learning（Ciela - 蒙特利尔天体物理数据分析与机器学习研究所）；Mila - Quebec Artificial Intelligence Institute（Mila - 魁北克人工智能研究所）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理学中心）；Trottier Space Institute（特罗蒂尔空间研究所）；Perimeter Institute（珀imeter研究所）
本研究利用数据驱动方法揭示z 0.5-1.0星系的详细形态，通过强透镜分析建立新的建模基准。
2025-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
AEGIS: The Morphologies of Green Galaxies at 0.4<z<1.2
我们在0.4<z<1.2的光学定义的绿谷中呈现了~300个星系的定量形态，以限制在这个群体中大部分熄灭恒星形成的机制。该样本选自全波长扩展生长带国际巡天（AEGIS）中的星系。虽然绿谷是使用光学U-B颜色定义的，但我们发现使用NUV-R颜色定义的绿谷样本不会改变结果。使用HST/ACS成像，我们研究了几个定量形态学参数，包括CAS，GIM 2D的B/T和Gini/M_20。我们发现，绿色星系的人口是中间的红色和蓝色星系人口的浓度，不对称性，形态类型和合并分数估计Gini/M_20。我们发现，大多数绿色星系不被归类为合并，事实上，合并的绿色山谷的分数低于在蓝色的云。我们发现，在一个给定的恒星质量，绿色星系有较高的浓度值比蓝色星系和较低的浓度值比红色星系。此外，我们发现12%的绿星系的B/T = 0和21%的B/T \leq 0.05。结果表明，绿星系通常是质量大（M \ast ~ 10^10.5 M_sun）的盘状星系，具有很高的浓度.我们的结论是，主要的合并可能不是唯一的机制，负责淬火恒星形成在这个人口，无论是其他外部过程或内部长期的过程中发挥了重要作用，在驱动气体对这些星系的中心，并在淬火恒星形成。
2011-05-13 astro-ph.CO
Morphologies of local Lyman break galaxy analogs II: A Comparison with galaxies at z=2-4 in ACS and WFC3 images of the Hubble Ultra Deep Field
Lyman break galaxies（LBG）显示出一系列结构（从单一/紧凑到星团/扩展），这与典型的本地恒星形成星系不同。最近，我们介绍了一个罕见的，附近（z<0.3）的恒星爆发的样本，似乎是很好的类似物的LBG。这些“莱曼破裂类比”（LBA）为理解不同红移的恒星爆发提供了一个很好的训练集。我们通过比较30个LBA与z~2的sBzK星系和z~3-4的LBG在HUDF中的静止坐标系UV/光学形态，提出了这一应用。LBA和LBG的紫外/光学颜色和大小非常相似，而BzK星系更红更大。局部和高z样品的形态（G、C、A和M_20）之间存在显著重叠，尽管后者稍微不那么集中和更结块。我们发现，在大多数的LBA的星爆似乎是由相互作用/合并。当LBA的图像退化到与LBG和BzK星系图像相同的灵敏度和分辨率时，这些相对微弱的不对称特征不再被检测到。这种影响在静止帧UV中特别严重。有人认为，高z星系经历了强烈的爆发，与当地看到的任何东西都不同，可能是由于冷流和不稳定性。在某种程度上，这是基于这样一个事实，即大多数（约70%）的LBG不显示合并的形态特征。我们的研究结果表明，这一证据是不够的，因为很大一部分这样的签名可能已经错过了目前的观测z>2星系。这就留下了一种可能性，即星团吸积和合并仍然是驱动这些恒星爆发演化的重要因素，同时还有通过其他方式进行的快速气体吸积。
2009-12-24 astro-ph.CO
High Redshift Dust Obscured Galaxies, A Morphology-SED Connection Revealed by Keck Adaptive Optics
简单的光学至中红外颜色选择R-[24] > 14，即f_nu（24）/ f_nu（R）> 1000，可以识别出典型红移为z~2 +/- 0.5的高度尘埃遮蔽星系（DOG）。极端的中红外光度（L_{IR} > 10^{12-14}）表明DOG是由活动星系核和恒星形成的组合提供动力的，可能是由合并驱动的。为了比较它们的光度特性和静止坐标系光学形态，我们获得了15个DOG的高空间分辨率（0.05 - 0.1”）Keck自适应光学（AO）K '波段图像。这些图像揭示了广泛的形态，包括：小指数盘（15个中的8个），小椭圆（15个中的4个）和未解析的源（15个中的2个）。由于低信噪比，一个特别扩散的源不能被分类。我们发现星系浓度和中红外光度之间存在统计学上的显著相关性，最明亮的DOG表现出更高的浓度和更小的物理尺寸。高浓度的DOG也倾向于具有暗示活动星系核活动的光谱能量分布（SED）。因此，活动星系核中心的光可能使更明亮的DOG的形态偏向于更高的浓度。相反，更分散的DOG倾向于显示一种暗示恒星形成的SED形状。15个样本中有2个显示出多个分离的成分，分离度约为1 kpc，这是正在进行的合并的间接证据。
2009-04-07 astro-ph.CO
The morphologies and masses of extremely red galaxies in the Groth Strip survey
我们提出了一个新的目录EROs从Groth带，并研究它们的形态和质量之间的关系。我们在155弧分的测量区域内发现了102个ERO（F814 W-K =>4，K<=21.0）^[2]。测光数据包括U、B、F606 W、F814 W、J、K波段。形态是基于眼睛分类，我们区分3个基本类别：紧凑的对象，目标与光盘和/或凸起组件和不规则或合并的候选人。我们的大多数目标具有非常紧凑的形态（33 ± 6%），或显示或多或少不同的椎间盘成分（41 ± 6%）。14+-4%是合并或不规则的，7个对象无法分类。我们还研究了结构参数对形态外观的依赖性。无论是致密的还是显示出明显的凸起成分的ERO，其有效半径中值（1.22+-0.14 kpc和3.31+-0.53 kpc）都比盘主导的（5.50+-0.51 kpc）或可能的不规则星系或合并候选者（4.92+-0.14 kpc）小。Sersic指数分别从2.30 ± 0.34和3.24 ± 0.55变为1.03 ± 0.24和1.54 ± 0.40。我们样本中的大多数ERO的红移在z=1和z=2之间;然而，我们样本中的紧凑ERO在红移低至z=0.4和高至z=2.8时被发现;后者与DRG一样合格。在z=2.8时也发现了盘状ERO;然而，具有凸起盘结构的ERO仅在z<1.5时可见。对于这些ERO中的每一个，我们通过将合成的Bruzual（2007）光谱拟合到S…
2011-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the Assembly and Dynamics of Galaxies: I. Detailed Rest-frame Optical Morphologies on Kiloparsec-scale of z ~ 2 Star-forming Galaxies
利用SINFONI的近红外积分场光谱仪在VLT上对6个z~2恒星形成星系进行了1.6 μ m深分辨的HST/NIC 2 F160 W成像。静止帧光学成像和星云发射线地图的独特组合提供了对形态和动力学性质的同时洞察。星系的整体静止坐标系光辐射的特征是浅剖面（Sersic指数n<1），中值有效半径约为5 kpc。我们通过一种非参数形态学方法，估计了Gini（G），Multiplicity（Psi）和M_20系数，对这些形态进行了量化。在F160 W带通的休息帧光发射线的强度表明，所观察到的结构是不占主导地位的线发射气体的形态，必须反映的星系的基本恒星质量分布。在静止坐标系光学连续谱和H α发射的大小和结构参数显示没有显着差异，表明类似的全球分布的正在进行的恒星形成和更进化的恒星星族。虽然在NIC 2/SINFONI样本本身中没有观察到恒星星族参数和形态之间的强相关性，但在更广泛的z~2星系类型背景下考虑样本表明，这些星系探测大质量z~2星系族中高比恒星形成率和低恒星质量表面密度部分，相应地具有大的有效半径，低Sersic指数，低G，以及高Psi和M_20。结合NIC 2和SINFONI数据集产生前所未有的细节洞察质量吸积在高红移的性质。[删节]
2011-02-09 astro-ph.CO
CANDELS: Correlations of SEDs and Morphologies with Star-formation Status for Massive Galaxies at z ~ 2
我们提出了一个光谱能量分布，形态和恒星形成的IRAC选择极红的对象样本的GOODS钱德拉深场南的研究。这项工作是由新的HST/WFC 3近红外成像从CANDELS调查以及最深的可用X射线数据从钱德拉4毫秒观测。这个样本由133个3.6 μ m极限星等为[3.6] = 21.5的天体组成，对于M >10^{11}M_sun在1.5 < z < 2.5的星系来说，这个样本几乎是完整的。在观测到的红外色-色（[3.6]-[24] vs K-[3.6]）图中，我们将这个样本分为两种类型，静止星系和恒星形成星系。对该样品的进一步形态学研究显示与观察到的颜色分类一致的结果。分类的静止星系是隆起占主导地位的和恒星形成星系的样品有盘或不规则的形态。我们观察到的红外颜色分类也与静止帧颜色（U-V vs V-J）分类一致。我们还发现，静态和恒星形成的星系很好地分离的非参数形态参数（基尼系数与M_{20}）图测量其浓度和团块：静态星系的基尼系数大于0.58和恒星形成的星系的基尼系数低于0.58。我们认为，恒星形成淬火过程必须导致或伴随着星系浓度的增加。这个样本的一个突出的形态学特征是在1.5 < z 10^{11}M_sun的大质量星系样本中通常可以看到圆盘< 2.5: 30% of quiescent galaxies and 70% of star forming galaxies with …
2012-04-18 astro-ph.CO
On the UV compactness and morphologies of typical Lyman-a emitters from z~2 to z~6
我们研究了一个大样本的莱曼-α发射体（LAEs）从z~2到z~6，在整个COSMOS场的16个不同的窄带和中带的均匀选择的休息帧紫外形貌。我们对3045个具有HST覆盖的LAEs进行了叠加分析，发现它们在这些红移处的M_UV~-20，低于M_UV *。我们还将我们的分析集中在一个子样本的780个独立的星系与i_AB<25，其中429个GALFIT收敛。从z~2到z~6，LAEs的个体中值尺寸（re~1 kpc）、椭圆度（（b/a）~0.45）、Sérsic指数（盘状，n<2）和光密度（与盘状或不规则星系相当，C~2.7）显示出温和的演化。具有最高静止框架等效宽度（EW）的LAE最小/最紧凑（re~0.8 kpc，而较低EW LAE的re~1.5 kpc）。当堆叠我们的样品在固定的Lya光度和Lya EW箱中时，我们发现了n和C中红移演化的证据，但不是星系大小。对于25<EW<100 nm的LAE，演化似乎更强。当与其他SFG相比，LAEs被发现是在所有的红移较小。两个群体之间的差异随着红移而变化，从z>5时的~1倍到z<2时的SFG比LAE大~2-4倍。这意味着在最高的红移，典型的大小接近LAEs，在发射中显示Lya的星系比例（以及具有高Lya逃逸分数）应该要高得多，与观测一致。
2018-03-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing for X-ray-SZ Differences and Redshift Evolution in the X-ray Morphology of Galaxy Clusters
我们提出了一个定量研究的X射线形态的星系团，作为其功能的检测方法和红移。我们分析了两个独立的星系团的样本：一个是在ROSAT PSPC 400 deg 2巡天的X射线中选择的0.35 < z < 0.9的36个星系团的样本，另一个是通过南极望远镜的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应选择的0.25 < z < 1.2的90个星系团的样本。来自两个样本的集群具有相似质量的钱德拉观测结果，这使我们能够通过两种不同的方法量化它们的X射线形态：质心位移和光子不对称性。后一种技术提供了几乎无偏的形态估计跨越广泛的红移和数据质量的集群。我们进一步比较了X射线和SZ选择的团簇与模拟团簇的X射线形貌。我们没有发现一个统计学上的显着差异，在测量的X射线形态的X射线和SZ选择的集群探测这些样品的红移范围，这表明这两个探测类似的群体集群。我们发现，模拟集群的X射线形态是统计上无法区分的X射线或SZ选择的集群，这意味着最重要的物理支配的大规模的气体形态（核心外）是很好的近似在这些模拟。最后，我们发现在z ~ 0.3到z ~ 1的范围内，X射线形态（观测和模拟的星系团）没有统计上显著的红移演化，似乎与模拟预测的红移依赖的晕合并率相矛盾。
2017-06-29 astro-ph.CO
Morpheus Reveals Distant Disk Galaxy Morphologies with JWST: The First AI/ML Analysis of JWST Images
詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）戏剧性的第一张图像展示了它为高红移宇宙中的星系提供前所未有的空间细节的能力。在这里，我们利用扩展Groth Strip（EGS）中JWST宇宙演化早期发布科学调查（CEERS）数据的分辨率和深度，使用Morpheus深度学习框架进行天文图像分析，在JWST F150 W成像中对星系进行像素级形态分类。通过与现有的光度红移目录从哈勃太空望远镜（HST）的CANDELS调查交叉引用，我们表明，JWST图像表明，磁盘形态的出现之前，z~2和候选人出现早在z~5。通过模拟每个天体的光分布并考虑JWST点扩散函数，我们发现高红移盘候选者具有指数表面亮度分布，平均Sersic（1968）指数n=1.04，并且>90%显示“盘状”分布（n<2）。与先前的睡眠分类在CANDELS中，我们发现，多个JWST盘星系候选人先前被归类为紧凑的基础上较浅的HST图像，表明改善光学质量和深度的JWST有助于揭示磁盘形态隐藏在噪音。我们讨论了这些早期的磁盘候选人的宇宙盘星系形成的理论的影响。
2022-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Probing massive neutrinos and modified gravity with redshift-space morphologies and anisotropies of large-scale structure
本研究首次利用红移空间3D Minkowski泛函和张量捕获的非高斯与速度信息，成功打破了修改引力与大质量中微子间的简并性，显著提升了宇宙学参数的约束精度。
2025-04-28 astro-ph.CO
Structures of Local Galaxies Compared to High Redshift Star-forming Galaxies
利用GOODS-ACS场观测到的8个邻近相互作用星系和星暴星系（Arp 269，M 82，Mrk 8，NGC 520，NGC 1068，NGC 3079，NGC 3310，NGC 7673）的静止坐标系远紫外（FUV）形态，与54个z ~ 1.5星系和46个z ~ 4星系进行了比较.附近的样品被人为地红移到z ~ 1.5和4。我们比较模拟的星系形态，真正的z ~ 1.5和4紫外明亮的星系形态。我们计算了Gini系数（G），最亮的20%星系流量的二阶矩（M_20）和Sersic指数（n）。我们探索了使用非参数方法与二维轮廓拟合，并发现M_20与n的组合是一种有效的方法来分类星系合并，指数盘，或隆起状的形态。当按G和M_20分类时，z ~ 1.5和z ~ 4的真实/模拟星系中分别有20/30%和37/12%的星系具有类鼓包结构。其余的都是类似合并或中间分布。另外，当根据Sersic指数分类时，70%的z ~ 1.5和z ~ 4真实星系是指数盘或膨胀状，n > 0.8，约30%的真实星系被分类为合并星系。人工红移星系的n值在z ~ 1.5和4处具有~35%的膨胀或指数。因此，约20-30%的莱曼破裂星系（LBG）具有类似于局部星暴合并的结构，并且可能受到类似过程的驱动。我们假设GOODS场中的类并合星系或类星团恒星形成星系具有n值为-1.7的形态结构< 0.8 and M_20 >。我们…
2009-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxies in X-ray Groups. III. Satellite Color and Morphology Transformations
虽然星系的恒星形成速率和形态长期以来一直被认为与其局部环境相关，但这些相关性产生的过程并不清楚。星系群被认为在进入低红移的大质量星系团之前在塑造星系的物理性质方面起着重要作用，卫星星系的转变可能主导了局部环境相关性的建立。为了阐明致密环境中形成星系演化的物理过程，我们研究了z=0.2-1的116个X射线选定星系群的样本，这些星系群的晕质量为10^13-10^14太阳质量，质心是用弱透镜确定的。我们分析形态的基础上HST成像和颜色确定从31光度带的恒星质量有限的人口923卫星星系和16644场星系的比较样本。控制恒星质量在不同环境中的变化，我们发现显着的趋势，在颜色和形态的卫星星系群为中心的距离和整个宇宙的时间。特别是在低恒星质量（log（M_stellar/M_sun）= 9.8-10.3）时，盘状星系占主导的恒星形成星系的比例从场星系的>50%下降到靠近星系团中心的卫星星系的<20%。这种下降是伴随着中间隆起+磁盘形态的淬火星系的上升，只有一个微弱的增加，在红色膨胀为主的系统。这些结果表明，颜色和形态都受到星系在群晕中位置的影响。我们认为，扼杀和磁盘衰落本身是不够的，以解释所观察到的形态对环境的依赖性，星系合并或密切的潮汐遇到必须发挥作用，在建立人口的淬火星系在低红移的密集环境中看到的凸起。
2013-05-01 astro-ph.CO
The dust and [CII] morphologies of redshift ~4.5 sub-millimeter galaxies at ~200pc resolution: The absence of large clumps in the interstellar medium of high-redshift galaxies
本文介绍了ALMA波段7的深高分辨率（0.03”，200 pc）观测结果，包括从ALESS和AS 2UDS巡天中选取的四个$z\sim4.4-4.8$亚毫米星系（SMG）的尘埃连续体和[CII] $\lambda157.7μ$ m辐射。数据表明，休息帧160 $μ$米（观察到345 GHz）的灰尘排放是一致的，三个源的千秒差距尺度上的平滑形态。其中一个源UDS 47.0显示出明显的亚结构，但这也与平滑形态一致，正如模拟所示，当在高角分辨率（0.03”）和这些观测深度（$σ_{345\text{GHz}} \sim27-47μ$ Jy束$^{-1}$）下观察时，平滑指数盘可以出现团块状。四个SMG是明亮的[CII]发射体，我们从高分辨率数据中提取[CII]光谱，并恢复$\sim20-100$ %的[CII]通量和$\sim40-80$ %的尘埃连续发射，与以前的低分辨率观测相比。当逐渐减小到0.2”分辨率时，我们的图恢复了连续发射的$\sim80-100$ %，表明$\sim200$ pc尺度上分辨出了发射的$\sim60$ %。我们发现，在高红移星系的[CII]发射的空间扩展比静止帧160 $μ$ m尘埃连续的$1.6\pm0.4$的一个因素。通过考虑$L_{\text{[CII]}}$ / $L_{\text{FIR}}$比率作为恒星形成率表面密度（$Σ_{\text{SFR}}…
2018-04-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Morphologies of Radio, X-Ray, and Mid-Infrared Selected AGN
我们调查的候选活动星系在无线电，X射线，和中红外波长的光学形态。我们使用先进的相机巡天总目录（ACS-GC），以确定372，1360和1238 AGN主机星系从VLA，XMM-牛顿和斯皮策空间望远镜观测的COSMOS领域，分别。我们调查定量（GALFIT）和定性（视觉）的这些活动星系核宿主星系的形态，分裂亮度在他们的选择带。我们发现，无线电选择的活动星系核是最明显的，具有非常低的发病率有未解决的光学形态和高发病率被托管的早型星系。与X射线选择活动星系核相比，中红外选择活动星系核被盘星系接纳的几率稍高。这些形态学结果与Hickox等人2009年研究活动星系核的颜色和大尺度成团的结果一致，他们发现了射电选择活动星系核与"红色序列“星系、中红外选择活动星系核与"蓝色云”星系以及X射线选择活动星系核在"绿谷“跨越这些样本的一般关联。在AGN活动标志和调节从晚型盘星系到大质量椭圆星系的过渡的一般情况下，这项工作表明，早期阶段最明显的是中红外选择的AGN。中红外辐射比XMM-牛顿探测到的相对较软的X射线更不容易被吸收，这是在过渡的后期阶段看到的。射电选择的活动星系核通常与最大质量星系中的小爆发活动有关。
2010-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulating galaxies in the reionization era with FIRE-2: morphologies and sizes
我们使用来自真实环境反馈项目的高分辨率宇宙学放大模拟来研究z>5的星系的形态和大小。星系的形态多种多样，从致密到致密再到不规则。模拟的星系有更多的扩展形态和更大的尺寸时，使用静止帧光学B波段光比静止帧紫外光测量，从恒星质量表面密度测量的尺寸甚至更大。紫外线形态通常由几个小而明亮的年轻恒星团主导，这些恒星团并不总是与显著的恒星质量相关。B波段光比紫外线更能追踪恒星质量，但它也会受到明亮团块的影响。在所有的红移，星系的大小与恒星的质量/光度与大的散射。在固定星等下，半光半径的范围为0.01至0.2弧秒（0.05-1千秒差距物理量）。当z>5时，在恒星质量/光度一定的情况下，星系的大小演化为（1+z）^{-m}，其中m~1-2。对于质量小于M_star~10^8 M_sun的星系，半质量半径与晕维里半径的比值约为10%，并且在z=5-10时不会发生显著的演化;对于质量更大的星系，这个比值通常为1-5%。一个星系的“观测”大小在较浅的表面亮度极限处急剧减小。这种效应可以解释哈勃前沿场测量到的z>5星系的极小尺寸。我们提供的累积光分布的函数的表面亮度的典型星系在z=6的预测。
2018-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Integral Field Spectroscopy of 2.0<z<2.7 Sub-mm Galaxies; gas morphologies and kinematics
我们提出了二维的，积分场光谱覆盖的休息帧波长的强光学发射线在9个亚毫米发光星系（SMG）在2.0<z<2.7。GEMINI-NIFS和VLT-SINFONI成像光谱仪可以对源内的气体形态和动力学进行测绘，我们测量到平均H α速度色散σ =220 ± 80 km/s，平均半光半径r=3.7 ± 0.8kpc。SMG的平均动力学测量值V_obs/2sigma=0.9+-0.1，在相同的红移下，高于更多的静止恒星形成星系，突出了两个群体动力学的差异。用Herschel-SPIRE远红外测光法测得SMG的远红外SFR平均为370 ± 90 Mo/yr，比更安静的恒星形成星系的消光校正SFR高约2倍。在我们的样本中，有六个SMG显示出运动学上不同的多个分量的强有力证据，平均速度偏移为200+-100 km/s，平均投影空间偏移为8+-2 kpc，我们将其归因于主要合并早期阶段的系统。事实上，所有的SMG归类为合并从运动学分析的速度和色散场的不对称性。我们将我们的样品与其他七个SMG（具有IFU观察结果）结合在一起，以描述16个SMG样品中的电离气体形态和运动学。通过比较SMG H α分量的速度和空间偏移与Millennium模拟数据库中的次晕偏移，我们推断SMG的平均晕质量为13<log（M[h^-1 Mo]）<14。最后，我们探讨了SMG内的速度色散和恒星形成强度之间的关系，发现气体运动与…
2012-05-24 astro-ph.CO
Are luminous radio-loud active galactic nuclei triggered by galaxy interactions?
本文给出了46个南2 Jy射电星系完整样本在中等红移下的光学形态的比较结果（0.05<z<0.7）和两个静止早期星系的对照样本：55个红移z<0.01的椭圆星系，来自耶鲁明亮椭圆星系观测（OBEY）调查，和107个红移为0.2<z<0.7的早型星系。基于这些比较，我们讨论了星系相互作用在触发强射电星系（PRG）中的作用。我们发现，在低和中等红移的静止椭圆形的显着比例显示在相对较高的表面亮度水平，这可能是过去或正在进行的星系相互作用的结果的扰动形态的证据。然而，在PRG的星系宿主中检测到的形态特征（例如潮汐尾巴，贝壳，桥梁等）比静止时的亮度高出2个星等。事实上，如果我们考虑相同的表面亮度极限，静止星群中扰动形态的比例（z<0.2时为53%，0.2<z<0.7时为48%）比PRG中的扰动形态比例（z<0.2时为93%，0.2<z<0.7时为95%，仅考虑强线射电星系）要小得多。这支持一种情况下，PRG代表一个短暂的活跃阶段的一个子集的椭圆星系，最近经历了合并/相互作用。然而，我们证明，只有一小部分（<20%）的受扰早型星系能够拥有强大的射电源。
2011-08-31 astro-ph.CO
GOODS-Herschel and CANDELS: The Morphologies of Ultraluminous Infrared Galaxies at z~2
使用深100-160微米的观测GOODS-S从GOODS-H调查，结合HST/WFC 3近红外成像从CANDELS，我们提出了第一个形态分析的一个完整的，FIR选定的样品的52个ULIRGs在z~2。我们还利用一个比较样本的星系没有赫歇尔检测，但具有相同的z和星等分布。我们对这两个样本的视觉分类表明，具有盘状和球状形态的物体的比例大致相同，但在ULIRGs中有更多的合并，相互作用和不规则星系。盘状和不规则/相互作用的形态组合表明，早期的相互作用和较小的合并可能在z~2的ULIRGs中发挥重要作用。我们将这些分数与z~1样品在很宽的光度范围内的分数进行了比较，发现盘的分数随着L_IR的增加而系统地减少，而合并和相互作用的分数则增加，正如在局部观察到的那样。在可比较的光度下，具有各种形态分类的ULIRG的分数在z~2和z~1处相似。我们调查的ULIRGs的位置，随着70 LIRGs，在特定的恒星形成率与红移平面，并发现52个系统是星爆（谎言以上的主要序列关系的3倍以上）。星爆的形态主要是相互作用和合并系统（50%）。如果不规则的磁盘包括作为潜在的小合并，那么我们发现，高达73%的恒星爆发参与合并或相互作用在某种程度上。虽然在z~2处ULIRG的高光度可能不需要像局部情况那样需要大合并的最终合并，但在所有阶段和潜在的小合并中的大部分相互作用表明ULIRG的高恒星形成率仍然在很大程度上是外…
2012-08-14 astro-ph.CO
Structure and Morphologies of z~7-8 Galaxies from ultra-deep WFC3/IR Imaging of the HUDF
利用哈勃超深场（HUDF 09）的超深近红外成像，首次对Oesch et al. 2009和Bouwens et al. 2009的z~7-8 Lyman Break星系（LBG）进行了形态学研究。这些星系的平均内禀尺寸为0.7 ± 0.3kpc，非常紧凑，平均观测表面亮度为μ J ~= 26 mag arcsec^（-2），在16个z~7星系的完整样本中，只有两个星系显示出可分辨的双核扩展特征。与低红移的LBG相比，从z~7到z~6，星系的尺寸演化很小，而z~4-5之间的星系在其视轮廓上表现出更大的伸展翼。对于光度在（0.3-1）L* z=3}范围内的星系，其平均尺度为（1+z）^（-m），m=1.12+-0.17;对于光度在（0.12-0.3）L* z = 3}范围内的星系，其平均尺度为（1+z）^（-m），m=1.32+-0.52，这与同向运动的星系尺度一致。粒径分布的峰值从z~7到z~4变化缓慢。然而，一个较大星系（>~ 1.2 kpc）的尾巴在宇宙后期逐渐形成，可能是通过等级结构的形成或通过增强的冷气吸积。此外，在整个红移范围z~4-7内，光度为（0.3-1）L*_{z=3}的LBG的平均恒星形成面密度几乎恒定在Sigma_{SFR} =1.9 Msun/yr/kpc ^2，这表明在这些早期的恒星形成效率相似。上述进化趋势似乎保持到z~8，尽管样本仍然很小并且可能不完整。
2009-12-09 astro-ph.CO
The discovery of rest-frame UV colour gradients and a diversity of dust morphologies in bright z ~ 7 Lyman-break galaxies
我们提出了深ALMA尘埃连续观测样本的发光（$M_{\rm UV} < -22$）恒星形成星系在$z \simeq 7$。我们检测到五个源的远红外（FIR），提供关键的限制模糊恒星形成率（SFR）和红外过量$β$（IRX- $β$）的关系，而不需要堆叠。尽管星系显示蓝色静止帧紫外线斜率（$β\simeq -2$），我们发现，35- 75%的总SFR是模糊的。我们发现这些$z \simeq 7$源的IRX- $β$关系与局部星暴星系的关系是一致的。使用我们的相对高分辨率（FWHM $\simeq 0.7\,{\rm arcsec}$）的意见，我们确定了样品中的灰尘形态的多样性。我们发现这两个紧凑的排放，出现相对于未遮挡的组件和扩展的灰尘排放，是同空间的休息帧紫外光偏移。在大多数来源，我们检测到强烈的休息帧紫外线颜色梯度（高达$Δβ\simeq 0.7$ - $1.4$）探测的多波段UltraVISTA地面数据。所观察到的较红的颜色在空间上与FIR检测的位置相关。我们的研究结果表明，即使在明亮的莱曼break星系在$z \simeq 7$的恒星形成的高峰通常是由更暗，更红，在休息帧的紫外线，其中有一个模糊的部分$f_{\rm obs} \ge 0.8$的区域。除了证明再电离时期尘埃遮蔽恒星形成的重要性外，这些观测还提供了一个令人兴奋的丰富空间分辨数据集的品尝者，这些数据集将从JWST和…
2022-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
AGN host galaxies at redshift z~0.7: peculiar or not?
我们在中等红移（z~0.7）下对活动星系核（AGN）和静止星系的宿主进行了定量的形态学比较。成像数据取自GEMS和STAGES调查的大型HST/ACS镶嵌图。我们的主要目的是测试这个宇宙时期的核活动是否是由重大合并引发的。利用静止星系和恒星的图像，我们创建了人工活动星系核图像，以研究活动星系核宿主的形态分析中光学核的影响。星系形态参数化使用的不对称指数A，浓度指数C，基尼系数G和M20指数。一个样本的200个合成活动星系核匹配到21个真正的活动星系核的红移，主机亮度和主机到核的比例，以确保活动和静止星系之间的可靠比较。光学核强烈地影响着宿主星系的形态参数。考虑到这些影响，我们发现，AGN主机的形态明显不同于星系经历激烈的引力相互作用。事实上，宿主星系在形态描述符空间中的分布更接近于未扰动星系，而不是主要合并星系。中等光度（Lx < 10^44 erg/s）的活动星系核宿主在z~0.7处显示出类似于大质量星系的总体形态，在相同的红移下具有显著的凸起。如果主要的合并是这个时期核活动的驱动力，那么引力相互作用的特征在光学活动星系核阶段开始之前迅速消失，使它们在单轨道HST图像上无法检测到，至少用通常的形态描述符。这可以在未来的星系-星系相互作用数值模拟的合成观测中进行研究。
2012-11-09 astro-ph.CO
Emergence of Galactic Morphologies at Cosmic Dawn: Input from Numerical Modeling
我们采用高分辨率的放大宇宙学模拟来分析星系在红移z > 2的暗物质晕中出现的形态。我们选择了在z_f = 6，4和2的目标红移下log（Mvir/Mo）~11.65 +-0.05的相似质量的DM晕。这种选择的基本原理，除其他外，使我们能够分析这些晕中的不同增长率如何传播到星系尺度。晕被嵌入在高或低的过密度区域，并采用了两种不同版本的银河风反馈。我们的主要结果是：（1）虽然我们的星系演化在不同的时代，它们的整体参数保持在一个狭窄的范围内。它们的形态学、运动学和恒星星族都有很大的不同，但都有亚千秒差距的恒星棒;（2）随着zf的增大，SFR也随之增大，这与它们的能量和动量反馈有关;（3）恒星运动学允许球状体中的核球分离。基于恒星表面密度和光度学的研究揭示了盘状凸起的存在，但基于其运动学的研究则显示了盘状凸起和经典凸起的混合。对于所有的z_f，膨胀与总质量的比值似乎与最后一次合并时间无关。这些星系的球状体质量与总质量之比在~0.5-0.8之间;（4）合成的红移、像素化和PSF退化的JWST图像可以探测到所有z_f的恒星盘。在退化图像中，有些条纹消失了，但另一些仍然可见;（5）基于运动学分解，对于从球状体和球状体分离出来的恒星盘。（6）ALMA图像在所有z_f上都能检测到盘，但只有在z_f=2的星系中才能检测到盘的螺旋结构。
2021-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the key role of the stellar mass-halo mass relation in galaxy merger rates and morphologies via DECODE, a novel Discrete statistical sEmi-empiriCal mODEl
合并和恒星形成在调节星系生长中的相对作用仍然是一个激烈争论的问题。在这里，我们提出了我们的DECODE，一个新的离散统计sweet-empiriCal的mODEl专门设计用于快速，有效地预测，在一个完整的宇宙学背景下，星系组装和合并的历史，任何给定的输入恒星质量晕质量（SMHM）的关系。DECODE根据精确的暗晕质量和所有暗晕（包括其他暗晕中的暗晕）的落入红移概率函数（因此是统计的）生成逐对象的暗物质合并树（因此是离散的），对质量或体积几乎没有分辨率限制。合并树，然后转换成星系组装的历史，通过输入，红移依赖SMHM关系，这是高度敏感的星系恒星质量函数的重要系统学和它的演化与宇宙时间。DECODE可以准确地再现流体动力学模拟和半解析模型的预测平均星系合并率和组装历史，当采用它们的SMHM关系的输入。在目前的工作中，我们使用DECODE证明，只有SMHM的关系暗示的恒星质量函数的特点是大丰度的大质量星系和显着的红移演化，至少在$M_\star \gtrsim 10^{11} \, M_\odot$，可以同时再现本地丰度的卫星星系，星系（主要合并）对以来$z \sim 3$，和增长的Brilliant星系团Galliant。同样的模型也可以重现椭圆星系的局部部分，假设这些是严格由主要合并形成的，但不是完整的膨胀盘比分布，这需要额外的过程。
2022-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Global environmental effects versus galaxy interactions
我们探讨了从SDSS-DR 4中选择的近距离星系对和合并系统在不同环境中的性质，旨在评估相互作用对全球环境过程的相对重要性。为了这个目的，我们进行了比较研究的星系，没有密切的同伴作为本地密度和主机晕质量的函数，仔细删除可能的偏见的来源。我们发现，在低和高的局域密度环境中，颜色和形态的密切星系对是非常相似的孤立星系。在中等密度下，我们发现了显著的差异，这表明近距离的星系对可能比孤立的星系更快地过渡到红色序列。颜色和形态之间的相关性表明，负责颜色变换的物理机制也在改变星系的形态。无论暗物质晕质量，我们表明，在紧密的对和控制样本的红星系的百分比是可比的低和高的局部密度环境。然而，在中等局部密度下，密偶星系和控制星系之间的红色部分的差距从低质量晕的~10%增加到最大质量晕的~50%。我们的研究结果表明，在中等密度的环境中，星系在进入更高的局部密度区域之前，通过近距离接触和合并进行了有效的预处理。（阿布里奇）
2009-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Morphologies of ~190,000 Galaxies at z=0-10 Revealed with HST Legacy Data II. Evolution of Clumpy Galaxies
利用哈勃空间望远镜（HST）采集的17，000个photo-z和Lyman break星系在z~0-8处的样本，研究了cloudspeaker星系的演化。我们用自洽的算法检测了具有偏心团块的星系，并测量了在静止坐标系UV下的星系数量分数f_clusifiuv。我们首次发现了f_clu_^UV在z~0-8上的演化趋势：f_clu_^UV从z~8到z~1-3增加，然后从z~1到z~0减小，这符合Madau-Lilly图的趋势。在z~0-2处，我们的星云星系的下衬成分中发现了一个低的平均Sersic指数n~1，表明典型的星云星系具有盘状的表面亮度轮廓。我们的f_cluff ^UV值与恒星形成星系在z~0-7的恒星形成活动相关的物理量相关。我们发现log（M_*/M_sun）>~11的大质量星系在较小的银河系中心距离处团簇颜色趋于红色。所有这些结果都与大部分团块形成于剧烈的盘不稳定性并迁移到银河系中心的图像相一致。
2016-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
An ALMA Survey of Submillimeter Galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: Near-infrared morphologies and stellar sizes
我们分析了HST WFC 3/ $H_{160}$波段观测的48个ALMA探测到的亚毫米星系（SMG）在扩展钱德拉深场南场的样本，研究他们的恒星的形态和大小。我们在$H_{160}$ -波段成像中检测到79个$\pm$，占SMG的17%，中值灵敏度为27.8 mag，并且大多数（80%）未检测到的SMG具有$S_{870} < $ 3 mJ y的870个$μ$ m通量。在表面亮度极限为$μ_H \sim $ 26 mag arcsec $^{-2}$的情况下，我们发现82 $\pm$ 9%的$H_{160}$ -波段探测到的SMG在$z =$ 1-3处似乎具有扰动形态，这意味着它们在视觉上被分类为不规则或相互作用系统，或两者兼而有之。通过确定与$H_{160}$表面亮度轮廓的Sérsic拟合，我们得出$z = $ 1-3处SMG的中值Sérsic指数为$n = $ 1.2 $\pm$ 0.3，中值半光半径为$r_e = $ 4.4 $^{+1.1}_{-0.5}$ kpc。我们还发现显着的位移之间的位置的$H_{160}$ -组件和870 $μ$ m的排放在这些系统中，这表明，尘埃星暴地区和较少被遮挡的恒星分布不共处一地。我们发现我们的$z = $ 2-3 SMG和$z \sim $ 2静止星系之间的大小和Sérsic指数的显着差异，这表明一个重大的转变，恒星的光轮廓需要在淬火过程…
2014-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Host galaxy morphologies of X-ray selected AGN: assessing the significance of different black hole fueling mechanisms to the accretion density of the Universe at z~1
我们使用的X射线选定的活动星系核主机的形态信息，以设定在z~1的宇宙的吸积密度的分数，这是不太可能与重大合并的限制。将深X射线观测与哈勃空间望远镜在AEGIS、GOODS North和GOODS South场的高分辨率光学数据相结合，以探索红移间隔0.5<z<1.3的X射线源的形态击穿。样本被分为盘，早期型核球主导星系，奇特的系统和点源，其中核源超过宿主星系。计算了活动星系核在z~1处的X射线光度函数和光度密度随形态类型的变化。我们发现，盘主导的主机贡献30 \pm 9%的总AGN空间密度和23 \pm 6%的亮度密度在z~1。我们认为，在盘星系AGN最有可能不是由主要的合并事件，而是由轻微的相互作用或内部不稳定性。我们发现的证据表明，这些机制可能是更有效地产生发光AGN（LX> 1 e44 erg/s）相比，在盘星系中的大质量黑洞的随机加油的预测。
2009-04-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
The optical morphologies of galaxies in the IllustrisTNG simulation: a comparison to Pan-STARRS observations
我们已经从IllustrisTNG和原始的Illustris流体动力学宇宙学模拟中生成了$\sim$ 27，000个星系的合成图像，旨在匹配$z \approx 0.05$的$\log_{10}(M_{\ast}/{\rm M}_{\odot}) \approx 9.8$ - $11.3$星系的泛星观测。我们的大多数合成图像都是使用SKIRT辐射转移代码创建的，包括灰尘衰减和散射的影响，并直接在模拟本身使用的Voronoi网格上执行辐射转移。我们分析了我们的合成和真正的泛星图像与新开发的$\tt{statmorph}$代码，计算非参数形态诊断-包括基尼- $M_{20}$和浓度不对称平滑（CAS）统计-并进行二维Sérsic拟合。总的来说，我们发现，IllustrisTNG星系的光学形态与观测结果吻合得很好，与原始的Illustris模拟相比，有了很大的改进。特别是，基尼- $M_{20}$图的轨迹与从观测中推断的一致，而在这项工作中考虑的所有形态，大小和形状参数的恒星质量的中位数趋势位于观测趋势的$\sim$ 1 $σ$分散。然而，IllustrisTNG模型在更严格的测试中有一些困难，例如产生强烈的形态-颜色关系。这导致与观察结果相比，红色圆盘和蓝色球状体的比例略高。同样地，形态与大小的关系也是有问题的：虽然观测显示在固定的恒星质量下，圆盘往往比球状体大，但在Illustris…
2019-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
