Following the Metals in the Intergalactic and Circumgalactic Medium over Cosmic Time
星系的环星系介质（CGM）记录了驱动星系演化的外流和吸积的影响。来自恒星形成的反馈驱动着物质和金属从星系中流出到CGM，而来自星系际介质（IGM）的流入被认为会带来新鲜的气体来推动恒星的形成。IGM-CGM-星系之间的这种物质交换已被证明是在宇宙学模拟中产生与观测相匹配的星系尺度关系的关键。然而，这些过程的性质，驱动外流和吸积的物理学，以及它们随宇宙时间的演化还没有完全表征。限制这些过程的一种方法是描述星系周围和星系外气体的金属富集特征。对CGM/IGM气体在宇宙时间内的金属丰度分布函数的测量提供了宇宙学模拟的独立测试。我们在过去十年中取得了巨大的进展，这是非常灵敏的高分辨率天基紫外光谱仪和地面光谱档案的兴起的直接结果。我们认为，在星系形成和转变为静止星系的时代，跟踪CGM/IGM金属的下一个变革性飞跃将需要：1）更大的太空望远镜，具有更灵敏的高分辨率光谱仪，覆盖远紫外和近紫外（1，000 - 3，000 nm）; 2）地基档案馆，储存科学准备数据。
2019-03-18 astro-ph.GA
Formation and spatial distribution of hypervelocity stars in AGN outflows
我们研究了由活动星系核（AGN）驱动的外流中的恒星形成，作为超高速恒星（HVS）的一个新来源。最近的观测显示，在银河系外流中有活跃的恒星形成，形成速率为$\sim 15\,M_{\odot}\,\rm yr^{-1}$。我们验证了壳层被活动星系核流出物扫过，能够通过热不稳定性冷却并碎裂成嵌入热稀薄气体中的冷团块。我们发现$\sim 10^3\,M_{\odot}$的冷团簇在$\sim 10^5$年内形成，因此，恒星沿着外流路径产生，并在其形成地点被赋予外流速度。这些HVS穿过星系晕，最终逃逸到星系际介质中。流出物内部恒星形成的预期瞬时速率是$\sim 4-5$数量级，大于先前提出的产生HVS的机制的平均速率，例如希尔斯机制和恒星与黑洞双星之间的三体相互作用。我们预测了活动星系核外流中形成的HVS的空间分布，为今后的观测探测提供了依据。
2018-03-06 astro-ph.GA
Suppression of galactic outflows by cosmological infall and circumgalactic medium
我们调查两个星系外流抑制机制的相对重要性：a）宇宙学的星系际气体的星系，和b）存在一个热的环星系介质（CGM）。仅考虑径向运动，根据星系的质量和红移，流入会降低流出气体的速度，甚至停止流出。对于正在形成恒星的星系来说，存在一个质量上限，超过这个上限，外流就会受到星系引力场的抑制。我们发现，下落可以将质量上限大约降低两倍（与红移无关）。大质量星系（$\gtrsim 10^{12} M_{\odot}$）在星系中心周围拥有大量热的弥散CGM。CGM充当流入和流出气体之间的屏障，并提供额外的流出抑制源。我们发现，在低红移（$z\lesssim3.5$），CGM是更有效地抑制外流比的infall。这两个过程结合在一起，给出了一个星系无法有效流出的质量范围。我们还讨论了外流抑制对星系及其环境的富集历史的影响。
2016-03-11 astro-ph.GA
Spherical accretion in giant elliptical galaxies: multi-transonicity, shocks, and implications on AGN feedback
孤立的大质量椭圆星系，或者存在于冷核星系团中心的星系，被认为是由周围热X射线发射气体介质直接产生的热气吸积提供动力的。这导致了一个巨大的邦迪型球形/准球形吸积流到他们的主机SMBH，吸积流区域远远超出邦迪半径。在这项工作中，我们提出了一个详细的研究的背景下，这些大规模的椭圆形的Bondi型球形流的宇宙学常数$Λ$的存在下，考虑到一个五分量星系系统（SMBH +恒星+暗物质+热气+ $Λ$），纳入整个引力作用的影响。目前的工作是Ghosh \& Banik（2015）的扩展，他们只研究了这个问题的宇宙学方面。银河系对势的贡献使得绝热球形流在本质上变成了{ \it multi-transonic}，流的拓扑结构和流的结构明显偏离经典Bondi解.更值得注意的是，对应于中等到更高的银河质光比的值，我们得到兰金-Hugoniot冲击球风流。银河系势增强了Bondi吸积速率。我们的研究揭示了存在一个严格的环境温度下限，在此温度之下不能触发Bondi吸积，对于来自热ISM相的流动，该温度与$\sim 9 \times 10^6 \, K$一样高，表明热相严格地控制着宿主核的燃料供给.我们的发现可能有更广泛的影响，特别是在外流/喷流动力学和无线电活动星系核反馈的背景下，与当代宇宙中的这些大质量星系有关。
2021-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Widespread star formation inside galactic outflows
有几个模型预测，恒星可以在星系外流中形成，这将是星系演化的一种新的主要模式。对银河系外流的观测显示，它们拥有大量致密的分子气体，这些气体为恒星的形成提供了合适的条件。利用大型MANGA-SDSS 4星系巡天的积分场光谱数据，我们研究了大样本星系外流的性质。我们发现，在我们的样本中，恒星形成发生在至少一半的银河系外流内部。我们还表明，即使恒星形成是突出的许多其他星系外流内，这可能还没有被发现，因为诊断很容易被控制的存在，甚至微弱的活动星系核和冲击。如果遥远星系和类星体的典型大质量外流遵循当地观察到的相同的标度关系，那么在高z外流内的恒星形成可以高达几百兆太阳/年，并可能大大有助于星系球状体成分的早期形成。流出流中的恒星形成也可能有助于建立黑洞与其宿主球体之间的标度关系。此外，在大轨道上爆炸的超新星可以在原地进行化学浓缩，并加热环星系和星系际介质。最后，在大轨道上被抛出的年轻恒星也可能有助于宇宙的再电离。
2019-02-23 astro-ph.GA
Powerful outflows in the central parsecs of the low-luminosity Active Galactic Nucleus NGC 1386
低光度活动星系核（L_bol/L_edd ~ 10^-6 - 10^-3）是活动星系核的主要组成部分。在这些天体中常见的强大喷流是反馈能量的重要来源，它驱动物质外流到宿主星系和星系际介质中。本文报道了对低光度活动星系核NGC 1386中被禁高电离气体追踪的强质量外流的首次直接测量。数据的高角分辨率使我们能够直接测量流出的位置、形态和运动学。这是两个对称膨胀的热气壳层沿着视线向相反方向移动的形式。在相同的秒差距尺度和X射线的无线电发射的气体外壳的共空间性表明，这是一个冲击驱动的外流引起的初期核心射流。用最少的假设，我们得出的质量流出率为11太阳质量/年，相当于那些强大的活动星系核。这一结果对低光度活动星系核向介质反馈质量和能量的全球解释以及相应的星系演化具有重要意义。
2017-06-05 astro-ph.GA
Efficient cold outflows driven by cosmic rays in high redshift galaxies and their global effects on the IGM
我们提出了半解析模型的星系外流在高红移星系驱动的热气体和非热宇宙射线。在低质量星系（即$M\sim 10^8$ ~M $_\odot$）中，当超新星（SNe）反馈具有大质量负载时，单独的热压力可能无法维持大规模的外流。我们表明，包括宇宙射线压力允许流出的解决方案，即使在这些星系。在大质量星系中，对于相同的能量效率，与纯热驱动风相比，宇宙射线驱动风可以传播到更远的距离。平均而言，宇宙射线驱动的风中的气体温度较低，这有助于通过背景源光谱中的吸收线进行检测。利用我们的星系形成的约束半解析模型（解释了观测到的星系紫外光度函数），我们研究了宇宙线驱动风对不同红移星系际介质（IGM）性质的影响。特别是，我们研究的体积填充因子，平均金属丰度，宇宙射线和磁场能量密度的模型调用原子冷却和分子冷却晕。我们发现，在IGM的宇宙射线可以有足够的能量，可以转移到热气体存在的磁场，影响星系际介质的热历史。IGM磁场的显著体积填充和由此产生的强度也可以解释最近对耀变体的$γ$射线观测。
2018-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust in the Wind: Composition and Kinematics of Galaxy Outflows at the Peak Epoch of Star Formation
银河系尺度的外流调节恒星质量的增长和星系的化学富集，但关键的外流性质，如化学成分和质量损失率仍然在很大程度上未知。我们解决这些属性与凯克/ESI小阶梯光栅光谱的9个引力透镜z=2-3恒星形成星系，探测范围内的吸收跃迁。在我们的样本中，星际吸收主要是由流出的物质，典型的速度为-150 km/s。约80%的总柱密度与净流出有关。低电离阶段的质量损失率与恒星形成率相当或超过恒星形成率，当考虑电离气体时，总流出率可能更高。从恒星形成的重元素产量的一半是在低电离阶段喷出，证实外流在调节星系化学演化中起着关键作用。覆盖率各不相同，一般是不均匀的，大多数星系在所有速度下都被低离子不完全覆盖。低离子丰度模式显示出非常小的分散，揭示了一个独特的“化学指纹”的流出。气相Si/Fe丰度显著高于太阳（[Si/Fe] $\gtrsim$ 0.4），表明$α$增强和尘埃贫化的组合。派生的属性是最广泛的运动学，富含金属，并在类似的红移耗尽星系际吸收系统相媲美，这表明这些极端的系统与星系外流在碰撞参量保守在几十千秒差距。我们讨论了z=2-3星系的丰度模式的影响和外流在这个时代的作用。
2018-09-13 astro-ph.GA
An Improved Treatment of Cosmological Intergalactic Medium Evolution
星系形成和再电离是现代宇宙学的两个核心问题，其建模依赖于对星系际介质（IGM）的精确跟踪。不幸的是，由于这种介质的复杂性质，控制其电离状态和温度的微分方程只是近似的。在本文中，我们改进了这些主方程。我们推导出新的表达不同的复合非均匀IGM阶段，包括所有相关的电离/重组和冷却/加热机制，考虑到流入/流出/从晕，并使用更准确的重组系数。此外，为了更好地计算方程中的源函数，我们提供了一个分析程序，用于计算电离环境中的晕质量函数，占由于其环境的电离状态的偏差。这样一个改进的处理IGM演变的一部分，一个完整的现实模型的星系形成提出的其他地方。
2015-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the Metal Enrichment of the Intergalactic Medium at $z=5-6$ Using the Hubble Space Telescope
我们使用哈勃太空望远镜（HST）ACS斜坡窄带滤波器探测$z=5$ -6上四个强星系际CIV吸收体的关联星系，检验星系外流模型。四种强CIV吸收剂位于$z=5.74$、$5.52$、$4.95$和$4.87$，柱密度范围为$N_{\rm{CIV}}=10^{13.8}$ cm $^{-2}$至$10^{14.8}$ cm $^{-2}$。在$z=5.74$，我们检测到一个i-dropout Ly $α$发射体（LAE）候选者，其预计影响参数为42物理kpc，来自CIV吸收体。该LAE候选物的基于Ly $α$的恒星形成率（SFR $_{\rm{Lyα}}$）为2 $M_\odot$ yr $^{-1}$，基于UV的SFR为4 $M_\odot$ yr $^{-1}$。虽然我们不能完全排除这个$i$ -dropout发射体可能是一个[OII]闯入者，但它的测量特性与$z=5.74$的CIV动力星系一致。对于CIV吸收体在$z=4.95$和$z=4.87$，虽然我们检测到两个LAE候选人的影响参数为160 kpc和200 kpc，这样的距离大于从模拟预测。因此，我们将其视为未检测。对于在$z=5.52$的系统，我们没有检测到LAE候选，将SFR $_{\rm{Lyα}}\approx 1.5\ M_\odot$ yr $^{-1}$的3- $σ$上限。总之，在这4例病例中，我们仅在$z=…
2017-09-28 astro-ph.GA
Supernova-driven outflows and chemical evolution of dwarf spheroidal galaxies
我们提出了一个一般的唯象模型的金属丰度分布（MD）的[Fe/H]矮球状星系（dSphs）。这些星系似乎已经停止从星系际介质中吸积气体，并且是恒星经历缓慢内部演化的星系化系统。对于各种各样的未处理的重子物质的进料恒星形成的下落历史，大多数观察到的MD可以很好地描述我们的模型。关键的要求是，由超新星驱动的外流所损失的气体质量的比例接近于1。该模型还预测了恒星总质量与dSphs的平均金属丰度之间的关系，符合其暗物质晕的性质。该模型进一步预测，作为一个自然的结果，元素，如O，Mg和Si的丰度比[E/Fe]下降的恒星星族在高端的[Fe/H]范围在dSph.我们发现，在我们的模型中的MD是非常尖锐的峰值在一个[Fe/H]值，在大多数球状星团中观察到的，远低于气体损失的净速率恒星形成和流出。这表明球状星团可能是与dSphs相同家族的末端成员。
2012-02-15 astro-ph.GA
Cold gas outflows from the Small Magellanic Cloud traced with ASKAP
来自大质量恒星的反馈在宇宙的演化中起着至关重要的作用，它驱动着来自星系的强大外流，丰富了星系际介质并调节了恒星的形成。外流的一个重要来源可能是宇宙中数量最多的星系：矮星系。由于引力势阱很小，这些星系在强烈的恒星反馈存在下很容易失去它们的恒星形成物质。在这里，我们表明，附近的矮星系，小麦哲伦云（SMC），有原子氢流出延伸至少2千秒差距（kpc）从恒星形成酒吧的星系。流出物是冷的，$T<400~{\rm K}$，可能是在$25 - 60$百万年前的活跃恒星形成时期形成的。流出的原子气体的总质量是$\sim 10^7$太阳质量，${\rm M_{\odot}}$，或星系总原子气体的$\sim 3$ %。单是原子气体的质量流量$\dot{M}_{HI}\sim 0.2 - 1.0~{\rm M_{\odot}~yr^{-1}}$，就比恒星的形成率高出一个数量级。我们认为，大多数观察到的外流将剥离SMC通过其与它的同伴，大麦云（LMC），和银河系的相互作用，喂养麦哲伦流的氢环绕银河系。
2018-11-05 astro-ph.GA
Galactopause Formation and Gas Precipitation During Strong Galactic Outflows
利用X射线约束的星系外围气体径向分布β模型，分析了热不稳定性导致的星系风的终止和晕云的形成与演化。在低质量损失率下，星系风被困在星系晕内，但在（dM/dt）_w > 10 M_sun/yr的间歇性强外流期间，它们会突然进入星系际介质。我们发展了晕云在凝结时间尺度上辐射冷却的解析模型，其中氢数密度n_H =（10^{-4} cm^{-3}）n_{-4}、气体温度T =（10^6 K）T_6和金属丰度（Z/Z_sun）为t_c =（3.9亿年）（T_6 / n_{-4}）（Z/Z_sun）^-1。晕气体可以在银河系中心距离r = 30-65 kpc的范围内形成kpc尺度的云，在那里，在小于1 Gyr的时间尺度上，从10^6 K到10^4 K的有效辐射冷却发生在Z > 0.3 Z_sun处。在凝结到柱密度N_H > 3.5x10^{16} cm^{-2}之后，这些云失去了流体静压的支持，并在2亿年的动力学时间尺度上向内下落。我们的基线分析之后将进行数值计算，以了解晕云形成和气体运输到银河系盘的管理原则。
2020-10-14 astro-ph.GA
Metals Removed by Outflows from Milky Way Dwarf Spheroidal Galaxies
银河系的矮球状卫星星系（dSphs）中的恒星比化学演化的封闭盒模型所预期的要少得多。流出的气体可能带走了dSphs产生的大部分金属。基于先前的Keck/DEIMOS观测和模型，我们计算了从八个dSphs中的每一个排出的Mg，Si，Ca和Fe的质量。从本质上讲，这些质量是目前在dSphs恒星中观察到的金属量与超新星产生的金属量之间的差异。我们得出结论，dSphs损失了96%至>99%的恒星制造的金属。我们将观测到的银河系dSphs的质量函数应用于喷射质量函数，以确定单个大dSphs（如天炉座）在10 Gyr以上失去的金属比所有较小的dSphs的总和还要多。因此，像dSphs这样的小星系对星系际介质的金属含量没有显著的贡献。最后，我们比较我们的喷射质量函数，以前的X射线测量的金属含量的风从后星暴矮不规则星系NGC 1569。值得注意的是，该星系中最近的星暴正好落在由银河系dSphs定义的喷射质量-恒星质量关系上。
2011-11-04 astro-ph.GA
Determining the absolute chemical abundance of nitrogen and sulfur in the quasar outflow of 3C298
本研究利用哈勃空间望远镜存档光谱，结合不同SED的光致电离模型与原子数据库，测定3C298类星体外流的氮硫丰度与物理参数，明确SED对丰度测定的关键影响，指出需考量更宽丰度范围。
2024-11-21 astro-ph.GA
Lyman-alpha emitters in a cosmological volume II: the impact of the intergalactic medium
在不久的将来，星系巡天将瞄准莱曼α发射星系（LAE），以揭示暗能量的本质。有人认为LAEs的可观测性与星系际介质的大尺度性质相耦合。这种耦合可能会对观察到的地方经济实体的聚类造成扭曲，给即将进行的调查的解释增加新的潜在困难。我们提出了一个LAEs模型，该模型包含了星际和星系间介质中的莱曼-α辐射转移过程。该模型已在星系形成和演化的GALFORM半解析模型中实现。我们发现星系内部的辐射转移对星系性质产生选择效应。特别是，观测到的LAE往往具有低金属丰度和中等恒星形成率。在低红移，我们没有发现LAEs的空间分布和星系际介质的属性之间的相关性的证据。然而，在高红移的LAEs与视线速度和星系际介质的密度梯度。耦合的强度取决于星系的外流性质和红移。这种效应修改了大规模LAE的聚类，增加了非线性特征。特别是，我们的模型预测修改的形状和位置的重子声学振荡峰。这项工作突出了包括辐射转移物理在LAEs的宇宙学分析的重要性。
2020-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ionized gas outflows and global kinematics of low-z luminous star forming galaxies
我们研究的运动学性质的环境电离ISM和电离气体外流的本地发光和超亮红外星系（U/LIRGs）（58个系统，75个星系）的一个大的和有代表性的样本，积分场光谱（IFS）为基础的高S/N积分光谱在银河系和亚银河系，即恒星形成（SF）团块，尺度。环境电离气体。U/LIRGs中电离ISM的速度色散（<sigma>~ 70 kms-1）大于低光度的本星系（<sigma>~ 25 kms-1）。虽然孤立盘LIRGs恒星形成似乎维持动荡，引力能量释放相关的相互作用和合并起着重要的作用，推动西格玛在U/LIRG范围。我们还发现，活动星系核在ULIRGs的影响是强大的，增加西格玛的因素平均为1.5。所观察到的弱依赖性σ与SFR表面密度的本地U/LIRGs是在一些高Z样品中测量的非常好的协议。电离外流。在U/LIRGs的电离气体流出的存在似乎普遍的基础上检测到一个广泛的，通常是蓝移，Halpha线。U/LIRGs中的活动星系核能够产生比纯恒星爆发更快（x2）和更大质量（x1.4）的电离气体外流。导出的电离质量负荷因子一般低于1，只有少数活动星系核高于这一限制。只有一小部分来自低质量LIRGs的电离物质（log（Mdyn/Msun）< 10.4）可以到达星系际介质，而更多的大质量星系保留了气体。在U/LIRGs中观察到的平均外流特性与具有可比SFR的高z星系相似。在LIRGs中发现的明亮SF团块中…
2014-07-01 astro-ph.GA
Starburst heating and synthetic ion column densities in multiphase galactic outflows
本研究利用磁流体动力学模拟探究了磁场强度与UV背景源距离对风-云系统中N V离子产生的影响，发现垂直磁场与50 kpc处的UV辐射能产生更强的N V谱线。
2024-11-13 astro-ph.GA
Disentangling the galactic and intergalactic components in 313 observed Lyman-alpha line profiles between redshift 0 and 5
Observatori Astronòmic de la Universitat de València（瓦伦西亚大学天文台）；Departament d’Astronomia i Astrofísica, Universitat de València（瓦伦西亚大学天文学与天体物理学系）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Tsinghua University（清华大学）；IFCA-CSIC/Universitat de València（坎塔布里亚物理研究所CSIC-瓦伦西亚大学联合单位）；Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)（坎塔布里亚物理研究所）
本文利用zELDA方法分析313个Lyman-α光谱，发现红移大于3时IGM显著抑制蓝峰，IGM逃逸分数随红移变化，揭示IGM在z≥5.0时主导Lyman-α观测。
2026-04-16 astro-ph.GA
The Impact of Outflows driven by Active Galactic Nuclei on Metals in and around Galaxies
星系热晕中的金属记录了恒星形成的历史以及从星系中喷射金属的反馈过程。X射线观测表明，大质量星系在其气体晕中具有扩展的金属分布。我们提出了预测的金属性质的大规模星系和他们的气体晕从最近的高分辨率放大模拟，包括机械和辐射驱动的反馈活动星系核（AGN）。在这些模拟中，活动星系核发射高速外流，模仿观察到的宽吸收线风。通过比较两组模拟有和没有活动星系核反馈，我们表明，我们的处方活动星系核反馈是能够驱动风和丰富的晕气体“由内而外”的中心富集金属扩散到星系的外围，进入晕和超越。有活动星系核反馈的模拟晕的金属（铁）剖面比没有活动星系核反馈的有一个更平坦的斜率，与最近的X射线观测结果一致。在$0.5 r_{500}$条件下，有活动星系核反馈的群尺度星系的预测气铁丰度为$Z_{\rm Fe} = 0.23$ $Z_{\rm Fe,\odot}$，比无活动星系核反馈的模拟高2.5倍。在这些模拟中，活动星系核风对星系际介质的金属富集也很重要，因为绝大多数由活动星系核驱动的风从星系中喷出的金属最终都超过了晕维里半径。
2020-09-21 astro-ph.GA
Cosmic ray driven outflows from high redshift galaxies
我们研究高红移星系风驱动的相对论宇宙射线（质子）的组成部分，除了热的热气体成分。宇宙射线（CR）很可能在星系内部的超新星激波中有效地产生。我们得到的解决方案，这种CR驱动的自由风的引力势的NFW形式，有关星系。宇宙射线自然地为系统提供额外的能量和/或动量输入，这是绝热指数为$γ=5/3$的气体中的跨音速风解所需要的。我们表明，即使气体的热能由于辐射冷却而损失，CR也可以有效地驱动风。这些风的解决方案预测的渐近风速密切相关的圆周速度的星系。此外，对于质量为$M \sim 10^{11}-10^{12} M_\odot$的大质量星系，单位恒星形成率的质量流出率（eta_w）约为0.2-0.5。我们证明了eta_w与圆速度的平方成反比。磁场在$μ$ G水平也需要在这些星系有一个显着的质量损失。小质量星系的大eta_w意味着CR驱动的外流对矮星系的恒星形成有很强的负反馈作用。此外，我们的研究结果也将有重要的启示IGM的金属富集。这些结论适用于自由风模型中的源区域被限制在音速点。
2009-12-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star-formation driven outflows in local dwarf galaxies as revealed from [CII] observations by Herschel
基于赫歇尔[CII]观测，研究29个本地矮星系的恒星形成驱动外流，发现外流率与恒星形成率相当，约40%气体逃逸至IGM，外流可调节矮星系恒星形成历史。
2023-06-17 astro-ph.GA
Formation of Galactic Disks II: the Physical Drivers of Disk Spin-up
本文利用 TNG50 模拟中的类银河系星系样本，发现星系盘形成与恒星核球、热星系周晕形成及共转流出再循环等过程并发，揭示了角动量交换和吸积模式对星系盘生长的潜在驱动作用。
2024-07-26 astro-ph.GA
Bipolar Outflows out to 10~kpc for Massive Galaxies at Redshift $z\approx 1$
利用超深MUSE对z~1星系周围平均MgII发射成图，研究发现大质量星系存在延伸逾10 kpc、沿短轴分布的双极外流，且信号仅见于恒星质量高于$10^{9.5}M_\odot$者。
2023-12-08 astro-ph.GA
How are Lyman $α$ absorbers in the cosmic web related to gas-rich galaxies?
本文给出了莱曼$α$吸收体与邻近宇宙HI星系（$0.01 \le z \le 0.057$）之间的两点互相关联函数。我们使用的吸收器从21个类星体视线的调查低红移星系际介质与HST/COS和星系目录从阿雷西博遗产快速ALFA调查和纽约大学增值星系目录。我们发现，莱曼$α$吸收强烈相关的莱曼$α$星系在$\le$ 0.5 Mpc的投影分离和速度分离的$\le 50~km~s^{-1}$。莱曼$α$吸收体是7.6倍更有可能被发现附近HI星系相比，随机分布。相关性随着投影和/或速度分离的增加而减小。我们还发现莱曼$α$吸收体和HI星系之间的相关性要强于莱曼$α$吸收体和光学选择星系之间的相关性。有一个增强的吸收体的数量在速度分离的$\le30~km~s^{-1}$从HI星系的距离大于其病毒半径。结合我们的大多数星系并没有驱动强烈的外流这一事实，我们得出结论，低速分离的吸收体正在追踪星系周围较冷的星系际气体。这一结论与宇宙学模拟的预测一致，即来自星系际介质的微弱气体流入星系盘，导致星系生长。
2021-10-26 astro-ph.GA
Galactic fountains and outflows in star forming dwarf galaxies: ISM expulsion and chemical enrichment
我们研究了超新星反馈在富含气体的矮星系中的影响，这些矮星系经历了低到中等的恒星形成率，这是恒星爆发之间相对静止的典型阶段。我们使用三维流体动力学模拟计算了ISM和富含金属的SN喷出物的长期演化，其中反馈能量由SNeII在不同的OB协会中爆炸沉积。我们发现，一个循环流类似于银河喷泉一般成立，与一些ISM解除在银河平面以上的高度为一到几个千秒差距。这些气体形成了一个额外的平面层，一旦恒星形成停止，大约在$10^8$ yr后会回落到平面上。对于所考虑的SFR，很少或没有ISM被驱逐出星系系统，即使在最强大的模型中，SN能量与气体结合能相当。富含金属的SN喷出物反而更容易受到反馈的影响，我们发现，即使对于低SN率（$7\times 10^{-5}$ - $7\times 10^{-4}$ yr $^{-1}$），也有相当一部分（25-80\%）在星系际介质中排出。银河系保留的金属大约有一半位于远离银道面的地方（$z >$ 500 pc）。此外，我们的模型表明，富含金属的气体从银河系盘出来和回到银河系盘的循环不能消除（集中的）SN爆炸留下的化学梯度。
2014-09-26 astro-ph.GA
Analytical Framework for Expanding Bubbles in a Hot Circumgalactic Medium
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）
本文提出分析框架，研究反馈驱动气泡在热 circumgalactic 媒介中的演化，探讨压力限制和跨音速过渡对演化结束的影响，并讨论AGN反馈与超新星反馈的动力学差异。
2026-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Star formation in a galactic outflow
最近的观测揭示了大规模的星系分子外流，可能具有形成恒星所需的物理条件（高气体密度）。事实上，最近的几个模型预测，这种大规模的星系外流可能会点燃外流本身的恒星形成。这种恒星以高径向速度形成的恒星形成模式可能有助于星系的形态演化，有助于星系球状组成部分的大小和速度分散的演化，并有助于高速恒星的数量，甚至可以逃离星系。这样的恒星形成可以提供环星系和星系际介质的就地化学富集（通过大轨道上年轻恒星的超新星爆炸），一些模型还预测它可能对遥远星系中观察到的全球恒星形成率有很大贡献。虽然有观测证据表明恒星形成是由流出或喷流进入其宿主星系引发的，作为气体压缩的结果，但仍然缺少星系流出内恒星形成的证据。在这里，我们报告新的光谱观测，明确揭示恒星形成发生在星系外流的红移为0.0448。推测流出区的恒星形成速率大于15 Msun/yr。恒星的形成也可能发生在其他星系的外流中，但可能由于缺乏足够的诊断而被以前的观测所错过。
2017-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Line Emitting Galaxies Beyond a Redshift of 7: An Improved Method for Estimating the Evolving Neutrality of the Intergalactic Medium
色选星系的红移依赖部分揭示莱曼α发射已成为最有价值的约束演化的早期星系际介质的中性。然而，除了中性气体的共振散射外，莱曼α的可见度还取决于宿主星系的内在属性，包括其恒星星族，尘埃含量和流出气体的性质。利用我们在确定$z \simeq 4-6$星系的线发射特性方面取得的重大进展，我们提出了一种改进的方法，基于使用星系的静止帧紫外连续谱的测量斜率，来解释$z>7$星系的近红外光谱的生长体，以考虑到这些宿主星系的依赖性。在我们的新方法的第一个应用程序中，我们通过一个新的光谱调查$7<z<8$星系进行凯克MOSFIRE摄谱仪证明其潜力。与早期公布的数据一起，我们的数据提供了改进的估计莱曼α的可见度不断变化，特别是在红移$z\simeq 8$。作为一个副产品，我们还提出了一个新的线发射星系的红移$z=7.62$取代了早期的红移记录。我们讨论了在$6<z<8$上演化中性分数的改进约束以及对宇宙再电离的影响。
2014-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The filling factor of intergalactic metals at redshift z=3
对类星体吸收线系统的观测表明，z=3的星系际介质（IGM）被重元素污染，污染深度达HI光学深度τ_HI<<10。然而，目前尚不清楚的是，需要用金属富集的体积的比例是多少，以及为了重现观测结果，仅富集靠近星系的区域是否足够。我们使用来自大型宇宙学模拟的气体密度场，与合成类星体光谱和强加的，模型金属分布，调查什么样的富集模式可以重现所观察到的中值光学深度的CIV作为tau_HI的函数。我们的模型只能满足观测约束，如果z=3 IGM主要由位于低质量（m_tot<10^10 M_sun）晕中的星系富集，这些晕可以将金属喷射到>10^2 kpc的距离。更大质量的晕中的Galerkin不可能解释这些观测结果，因为它们太罕见了，它们的流出物无法覆盖足够大的体积。星系团需要将气体富集到远大于其宿主晕维里半径的距离。假设金属在小尺度上很好地混合，我们的建模要求模拟的体积和重子质量中被金属污染的部分分别为>10%和>50%，以便与观测结果相匹配。
2011-10-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
A z ~ 5.7 Lyα Emission Line with an Ultra Broad Red Wing
利用Lyα发射线作为高红移恒星形成星系的示踪剂，已探测到数百个z > 5的Lyα发射线星系（LAEs）。这些LAE被认为是低质量的年轻星系，对宇宙的再电离和环星系介质（CGM）和星系际介质（IGM）的金属富集至关重要。假设LAEs的外流可以帮助电离光子和Lyα光子逃离星系。然而，由于观测上的困难，特别是在红移> 5的情况下，我们对高红移LAEs的外流仍然知之甚少。Lyα辐射转移模型预测了在有外流的LAEs中具有宽红翼的不对称Lyα线轮廓。本文报道了一条z ~ 5.7Ly α谱线，它有一个宽的红翼，相对于Lyα谱线的峰值延伸到> 1000 km/s，迄今为止，这条谱线只在几个z > 5的LAEs中被探测到。如果将宽红翼归因于气体外流而不是活动星系核活动，则外流速度可能大于z ~ 5.7 LAEs典型晕质量的逃逸速度（~ 500 km/s），这与LAEs外流将金属分散到CGM和IGM的图像相一致。
2014-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Signatures of high-redshift galactic outflows in the thermal Sunyaev Zel'dovich effect
本文构建解析框架计算 z>6 超新星驱动星系外流产生的热 SZ y 型畸变各向异性，并预测 LiteBIRD 与 Roman 等星系巡天互相关可探测该信号。
2025-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observations of the MIssing Baryons in the warm-hot intergalactic medium
几十年来，人们已经知道，在局部宇宙中观测到的重子数量比大爆炸核合成预测的重子总数少了30-40%，这是从宇宙微波背景的密度波动中推断出来的，在宇宙的前20 - 30亿年中，在所谓的莱曼α森林中观察到。这个悖论的一个理论解决方案是将失踪的重子定位在星系之间的热而稀薄的星系际气体中，称为温暖的星系际介质。然而，在那里很难检测到它们，因为这种气体的最大成分-氢-大部分被电离，因此在远紫外光谱中几乎不可见，具有典型的信噪比。事实上，尽管进行了大量的观测工作，但迄今为止，只有少数几个边缘的探测结果。本文报道了在红移>0.4的类星体的高信噪比X射线谱中观测到两个高电离氧（OVII）吸收体。这些吸收体在2年的时间尺度上没有变化，也没有相关的冷吸收，使得它们来自类星体的内在外流或宿主星系的星际介质的假设变得不可信。OVII系统位于以大（与平均值相比为x4）星系过密度及其数量（下降到我们数据的敏感阈值）为特征的区域，与长期寻求的温热星系际介质（WHIM）的数值模拟预测一致。我们的结论是，失踪的重子已经找到。
2018-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Frequent Extreme Galaxy-scale Outflows among Luminous Early Quasars
基于JWST观测，发现z~5-6明亮类星体中[O III]极端星系尺度外流高发（6/27），速度与能量远超低红移样本，表明类星体反馈对早期大质量星系快速熄灭起关键作用。
2025-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Seeing Through the Trough: Outflows and the Detectability of Lyman Alpha Emission from the First Galaxies
下一代望远镜的目标是直接观察第一代星系，这些星系启动了我们宇宙中的再电离过程。Lyman Alpha（Lya）发射线被强有力地预测为这些星系最突出的内禀光谱特征，使其成为寻找和研究高红移星系的理想目标。不幸的是，周围中性星系际介质（IGM）的巨大冈恩-彼得森光学厚度被认为使这条线在再电离之前极难探测。在本文中，我们证明了在星际介质（ISM）的辐射转移效应，这导致Lya通量出现在频率的Gunn-Peterson光学深度减少的星系，可以大大提高在高红移的Lya线检测的前景。特别是，星际HI气体的散射可以改变Lya谱线的形状，使得发射的Lya辐射的>5%直接传输到观察者，甚至通过完全中性的IGM。因此，在JWST再电离时代早期，从最小的HII“气泡”中居住的最高红移星系中直接观察“强”Lya发射线（EW > 50埃静止框架）是可能的。此外，我们表明，外流可以提高通过IGM在再电离的后期阶段，甚至后再电离传输的Lya辐射的分数。再加上第一代星系被认为具有非常大的内在等效Lya等效宽度的事实，我们的研究结果表明，在其红移Lya发射线的星系搜索可以与辍学技术竞争，可以在JWST时代探测到最高的红移。
2010-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic Outflows and Evolution of the Interstellar Medium
我们提出了一个模型，自洽地描述了星暴星系的联合演化和银河风从这种演变。我们结合人口合成代码Starburst99与银河系外流的半分析模型和外流内的化学元素的分布和丰度的模型。从星系质量、星系形成红移和恒星形成速率的特殊形式出发，描述了星系中恒星星族的演化、星际介质的金属丰度和化学成分的演化、星系风的传播和星际介质的金属富集。在本文中，我们通过改变星系的质量、恒星形成率和恒星形成效率来研究该模型的性质。我们的主要结果是：（1）对于给定的恒星形成效率f*，更长的活跃恒星形成期往往会产生更大程度的星系风。如果f* 足够大，恒星储存的能量会完全排斥ISM。最终，ISM会被超新星和恒星风的质量损失所补充。(2)对于质量超过10^11兆太阳的星系，IGM中喷出的物质总是落回星系。因此，低质量星系是负责丰富IGM的星系。(3)恒星风在银河风的动力学演化中起着次要的作用，因为它们的能量输入与超新星相比很小。然而，它们对银河风的化学成分有重要贡献。我们的结论是，ISM富集的历史起着决定性的作用，在化学成分和银河风的程度，因此，它的能力，以丰富IGM。
2011-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
