利用Subaru望远镜上的多目标红外照相摄谱仪(MOIRCS)对射电星系(PKS 1138 -262,$z$ =2.2; USS 1558 -003,$z$ =2.5)周围的两个原星系团的H $α$发射体(HAE)进行了近红外光谱测量。在从我们的窄带成像构建的HAE候选人中,我们已经确认了27和36个HAE的成员资格,分别为原星团,我们观察到的目标的成功率为70%。大量的光谱确认的成员,每个集群使我们能够第一次揭示详细的运动学结构的原团在$z$ $>$ 2。这些星系团显示出明显的亚结构,如团块、细丝和速度梯度,这表明它们仍处于快速建造的过程中,以便在以后的时间里成长为丰富的星系团。我们还估计动态质量的集群和子结构假设其本地维里化。如果我们考虑到星系团典型的质量增长历史,原星系团核心的推断质量($\sim$ 10 $^{14}$ M $_\odot$)与现今最大质量星系团($\sim$ 10 $^{15}$ M $_\odot$)的典型祖先是一致的。然后,我们计算了由动力学质量归一化的原星团核心的综合恒星形成率,并将其与较低红移的后代进行比较。当我们回到110亿年前时,我们看到星团核心的恒星形成活动显著增加,几乎增加了三个数量级;这相当于(1 $+$ $z$)$^6$。
英文摘要:
We present the results of near-infrared spectroscopy of H$α$ emitters (HAEs) associated with two protoclusters around radio galaxies (PKS1138-262 at $z$=2.2 and USS1558-003 at $z$=2.5) with Multi-Object Infrared Camera and Spectrograph (MOIRCS) on the Subaru telescope. Among the HAE candidates constructed from our narrow-band imaging, we have confirmed membership of 27 and 36 HAEs for the respective protoclusters, with a success rate of 70 per cent of our observed targets. The large number of spectroscopically confirmed members per cluster has enabled us for the first time to reveal the detailed kinematical structures of the protoclusters at $z$$>$2. The clusters show prominent substructures such as clumps, filaments and velocity gradients, suggesting that they are still in the midst of rapid construction to grow to rich clusters at later times. We also estimate dynamical masses of the clusters and substructures assuming their local virialization. The inferred masses ($\sim$10$^{14}$M$_\odot$) of the protocluster cores are consistent with being typical progenitors of the present-day most massive class of galaxy clusters ($\sim$10$^{15}$M$_\odot$) if we take into account the typical mass growth history of clusters. We then calculated the integrated star formation rates of the protocluster cores normalized by the dynamical masses, and compare these with lower redshift descendants. We see a marked increase of star-forming activities in the cluster cores, by almost three orders of magnitude, as we go back in time to 11 billion years ago; this scales as (1$+$$z$)$^6$.
A search for white dwarfs in the Galactic plane: the field and the open cluster population
我们研究了在银河系低纬度地区系统搜索白矮星的前景,使用VLT巡天望远镜(VST)H $α$银河系平面和凸起光度测量(VPHAS+)。我们沿着已知的疏散星团的视线瞄准了17颗白矮星候选者,旨在确定潜在的星团成员。我们确认了所有17个白矮星候选者的蓝色/光学光谱,我们建议其中五个可能是集群成员。我们估计了候选星系团成员的祖先年龄和质量,并将我们的发现与其他星系团白矮星的发现进行了比较。NGC 3532中的白矮星是已知质量最大的星团成员(1.13 M PDMATHAMN),可能具有氧氖核心,我们估计它的$8.8_{-4.3}^{+1.2}$ M $_{\odot}$祖先,接近白矮星和中子星祖先之间的质量分界线。Ruprecht 131的星团成员是一颗磁性白矮星,其前身质量超过2-3 M $_{\odot}$。我们强调,更广泛的搜索,并改进集群距离和年龄来自欧空局盖亚任务的数据,将促进对低至中等质量恒星的质量损失过程的理解。
Investigating the Observational Progenitor Mass Gap in the White Dwarf Initial-Final Mass Relation. I. Cluster Census and Characterization of the First White Dwarfs in the Gap
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);University of Warwick(华威大学)
The frequency by mass of Galactic carbon stars inferred from Gaia measurements of star cluster members
我们调查银河系碳星的出现频率作为一个功能的祖质量使用盖亚数据。小的数字统计限制了精确度,但C星的频率与麦哲伦云(MC)中观测到的一致,直到$m \approx1.67$ M $_\odot$。在$m \approx 1.38$ M $_\odot$处,频率上升三倍,即使对于MC频率看起来下降到零。事实上,这是由于在MC的关键年龄范围缺乏集群。在$m \approx 1.24$ M $_\odot$及以下,没有观测到C星,对应的年龄大于4 Gyr。在不确定度范围内,M31的C~星频率与银河系和MC的频率一致.我们在$\sim$ 7 M $_\odot$发现了一个模糊的C星候选者。
Two Massive White Dwarfs from NGC 2323 and the Initial-Final Mass Relation for Progenitors of 4 to 6.5 M$_\odot$
我们用凯克低分辨率成像光谱仪观测了富疏散星团NGC 2323(M50)中的10颗白矮星候选者。光谱显示八颗是DA白矮星,其中六颗具有适合我们分析的高信噪比。其中两颗白矮星与单一演化的星团成员一致,都是高质量的$\sim$ 1.07 M $_\odot$,并给出了4.69 M $_\odot$的等效祖先质量。为了补充这些新的高质量白矮星并分析初末质量关系(IFMR),我们还从公开的数据中观察了30颗白矮星,它们大多都是高质量的($\gtrsim$ 0.9 M $_\odot$)。这些原始公布的数据表现出显著的分散性,为了测试这种分散性是真实的还是仅仅是系统学的结果,我们统一分析了白矮星的光谱,并采用了彻底的测光技术来获得其母星系团的统一星系团参数。由此产生的IFMR散射显着减少,认为质量损失率是不随机的性质,并在金属丰度和质量分析的范围内,在这项工作中,质量损失是不是高度敏感的金属丰度的变化。最后,当采用基于Y $^2$等时线的星系团年龄时,高质量IFMR的斜率仍然很陡,并且与中等质量白矮星的斜率一致,给出了3至6.5 M $_\odot$的祖先质量的线性IFMR。相比之下,当采用基于PARSEC等时线的稍年轻的星系团年龄时,高质量IFMR在4 M $_\odot$的初始质量附近有适度的周转。
A new detailed examination of white dwarfs in NGC3532 and NGC2287
本文介绍了中等年龄疏散星团NGC 3532和NGC 2287的白矮星候选成员的光度和光谱研究结果。在调查的9个天体中,确定有6个可能是星团的成员,4个在NGC 3532,2个在NGC 2287。对于这六颗白矮星,我们使用我们对它们冷却时间的估计以及星系团的年龄来限制它们祖先恒星的寿命和质量。我们研究了这些物体在初始质量-最终质量空间中的位置,发现它们现在没有提供先前调查所建议的初始质量-最终质量关系中的大量分散的证据。相反,我们证明,当结合目前的数据从其他太阳金属性疏散星团和天狼星双星系统,他们暗示在IFMR是陡峭的初始质量范围3 M $_{\odot}$ $\simless$ M $_{\rm init}$ $\simless$ 4 M $_{\odot}$比在祖质量立即低于和高于此。这种形式通常与恒星演化模型的预测一致,并且可以帮助人口合成模型再现在白矮星质量分布主峰的高质量端观察到的相对急剧下降。
Star-forming blue ETGs in two newly discovered galaxy overdensities in the HUDF at z=1.84 and 1.9: unveiling the progenitors of passive ETGs in cluster cores
Binary population synthesis models for core-collapse gamma-ray burst progenitors
长持续时间的伽马射线暴(GRB)被认为是大质量、剥离的外壳、快速旋转的恒星的最终命运。除此之外,我们对祖先系统的了解是有限的。利用BPASS(Binary Population and Spectral Synthesis)恒星演化模型,我们研究了双星中某些大质量恒星在保持喷流产生所需的角动量的同时,仍然通过风或双星相互作用而失去其外层包层的可能性。我们发现,总氢质量小于0.0005 Msun和氦喷出物的质量分数小于0.20提供了最好的阈值超新星II/Ibc型和Ib/Ic司分别。应用潮汐算法对BPASS输出的恒星演化模型进行后处理,计算了双星系统中的潮汐相互作用。我们发现,所观察到的体积伽马射线暴率的演变,可以重新创建使用两个不同的途径和合理的分布的突发参数。在第一条路径中,恒星通过质量吸积旋转成准均匀状态。在第二种情况下,潮汐保持旋转,否则恒星会旋转下来。两者都导致Ic型超新星的祖先,和金属丰度分布与GRB宿主星系人口一致。在我们的模型中给出的假设,推断出的喷流产生的核心角动量阈值与对双相星的理论要求是一致的。因此,我们可以重现几个方面的核心坍缩超新星/伽玛射线暴的观测和理论同时进行。我们讨论了预测的可观察到的性质的伽玛射线暴的祖先和他们的幸存的同伴。
Implications of recoil kicks for black hole mergers from LIGO/Virgo catalogs
LIGO/Virgo合作的第一和第二个引力波瞬态目录包括$50$确认的合并事件,来自第一,第二和第三次观测运行的前半部分。我们计算反冲踢的分布赋予合并残余物和估计其保留概率在各种天体物理环境中的最大祖自旋($χ_{\rm max}$)的函数,假设LIGO/处女座二进制黑洞(BBH)合并催化的动态组装在一个致密的星团。我们发现,对于$0.1$,$0.3$,$0.5$,$0.8$的最大祖自旋,平均反冲分布分别在$150$ km s $^{-1}$,$250$ km s $^{-1}$,$350$ km s $^{-1}$,$600$ km s $^{-1}$附近达到峰值.只有逃逸速度为$\gtrsim 100$ km s $^{-1}$的环境,如在银河系核星团以及最大质量的球状星团和超级星团中发现的那样,才能有效地保留LIGO/室女座BBH人口的合并残余,即使是低祖先自旋($χ_{\rm max}=0.1$)。在高祖先自旋($χ_{\rm max}\gtrsim 0.5$)的情况下,只有质量最大的核星团才能保留合并产物。我们还发现,如果GW 170729,GW 190412,GW 190519和GW 190620的祖先是中等自旋($χ_{\rm max}\gtrsim 0.3$),而GW 190517的祖先是快速自旋($χ_{\rm max}\gtrsim 0.8$),则可以再现有效自…