Dwarf galaxy formation with H2-regulated star formation
我们描述了宇宙学星系形成模拟与自适应网格细化代码恩佐，将恒星形成处方调节的分子氢的本地丰度。我们发现，这种H2调节的处方导致在z>4的低质量晕（M_h < ~10^10 M_sun）中恒星形成的抑制，减轻了理论星系形成模型所面临的一些矮星系问题。H2调节直接改变了冷气体的恒星形成效率，而不是通过“超新星反馈”间接减少冷气体含量。我们确定本地H2丰度在我们最精细的网格细胞（76适当的秒差距大小在z=4）通过应用模型的Krumholz，McKee，和Tumlinson，这是基于理想化的1D辐射转移计算H2的形成-解离平衡在~100 pc的原子-分子复合物。我们的H2调节模拟能够再现经验（虽然较低的z）Kennicutt-Schmidt关系，包括低Sigma_气体截止由于从原子到分子相的过渡及其金属丰度的依赖性，而不使用明确的密度阈值在我们的恒星形成处方。我们比较的光度函数，恒星质量密度和恒星形成率密度从我们的模拟最近的观测测定相同的z=4-8的演变，并找到两者之间的合理协议。
2012-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Precipitation-Regulated Star Formation in Galaxies
星系的成长主要取决于宇宙气体的辐射冷却和冷却引发的能量反馈之间的相互作用。由于其复杂性，这种相互作用被证明非常难以建模，即使是大型超级计算机模拟也是如此。然而，真实的星系被观察到服从简单的标度关系，其主要的可观察到的特征。在这里，我们表明，冷却和反馈之间的相互作用的一个通用的紧急属性可以解释观测到的星系的恒星质量，其总质量，其化学富集水平之间的比例关系，以及其恒星的平均轨道速度和其中央黑洞的质量之间的关系。这些关系自然是由于任何反馈机制，强烈加热星系的环星系气体，以响应较冷的云从该气体中沉淀出来，因为反馈然后将气体悬浮在边缘沉淀状态。
2015-05-14 astro-ph.GA
Galaxy discs regulate the growth of supermassive black holes
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所）
研究通过EAGLE模拟探讨了星系宿主的黑洞质量与恒星质量及暗物质晕质量的关系，发现散点与暗物质晕结构和星系形态相关，且黑洞质量更紧密地与暗物质晕绑定能量相关。
2026-04-08 astro-ph.GA
Unveiling the physical processes that regulate Galaxy Evolution with SPICA observations
为了研究恒星形成率（SFR）和黑洞吸积率（BHAR）密度函数（$z = 1 - 4$）峰值期间星系演化的尘埃遮蔽阶段，需要静止系中远红外（IR）光谱。在这些频率下，尘埃消光最小，发生了各种原子和分子的跃迁，追踪大多数天体物理领域。未来的红外空间望远镜任务SPICA经过全面重新设计，其$2.5\, \rm{m}$镜冷却到$T < 8\, \rm{K}$，将能够进行这种观测。借助SPICA，我们将：1）获得SFR和BHAR历史的直接光谱测量，2）测量金属和尘埃的演化以建立星系中的物质循环，3）揭示遥远星系的大样本中的反馈和馈送机制，无论是AGN还是星暴主导，达到近12 Gyr的回望时间。SPICA大面积深度巡天将为数万个星系的无偏差样本提供低分辨率、中红外光谱和连续通量，甚至有可能在最初的几亿年中发现最年轻、最明亮的星系。在这次演讲中，将简要回顾SPICA合作组织在河外天文学方面所做的科学准备工作。
2019-11-27 astro-ph.GA
The first galaxies: simulating their feedback-regulated assembly
通过一个放大的辐射流体动力学宇宙学模拟，我们研究了在$z=10$维里质量达到$~ 10^8$太阳质量的星系的形成。该模拟追踪了Population~III（Pop~III）恒星的形成过程，其特征为中等头重脚轻的初始质量函数（IMF），并考虑了恒星反馈，如来自Population ~ III和Population~II（Pop~II）恒星的光电离加热，来自超新星（SNe）的机械和化学反馈，以及来自吸积黑洞（BH）和高质量X射线双星（HMXB）的X射线反馈。我们自洽地将恒星形成模式从头重脚轻的Pop III过渡到低质量的Pop~II，发现计算盒中的恒星形成速率在$z=13$之前由Pop~III主导，之后由Pop~II主导。模拟的星系经历了爆发式恒星形成，由于Pop~III和Pop~II恒星的光电离加热，以及SN反馈，气体含量大大减少。模拟星系中的所有气体都富含金属，高于$10^{-5}$太阳能，因此没有剩余的原始气体。这个模拟星系的观测通量估计为$~10^{-3} nJy$，如果没有强大的透镜放大，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）就无法探测到。我们还表明，我们模拟的星系是相似的恒星质量的Segue 2，在本地组已知的最不发光的矮星。
2015-08-19 astro-ph.GA
Does galaxy-scale compactness regulate nebular electron density? A cross-scale test with DESI
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本研究利用DESI数据，在控制恒星质量与恒星形成率后，发现星系恒星面密度（致密性）与星云电子密度呈系统性正相关，首次提供受控群体级证据，表明星系尺度结构影响亚星系尺度电离气体状态。
2026-09-17 astro-ph.GA
A quantitative demonstration that stellar feedback locally regulates galaxy growth
我们应用恒星星族合成到用MUSE摄谱仪观测的102个星系盘样本中的500 pc大小的区域。我们推导出恒星形成的历史，并具体分析了“最近”（$20\rm{Myr}$）和“过去”（$570\rm{Myr}$）的年龄箱。使用恒星形成自调节器模型，我们可以得到当地的质量加载因子，$η$的特定区域，并发现这个因素取决于当地的恒星质量表面密度，$Σ_*$，在协议的预测从流体动力学模拟，包括超新星反馈。我们整合本地$η$ - $Σ_*$关系使用恒星质量表面密度分布从斯皮策巡天恒星结构在银河系（S4 G）导出全球质量加载因子，$η_{\rm{G}}$，作为恒星质量的函数，$M_*$。发现的$η_{\rm{G}}$ - $M_*$关系与流体动力学宇宙学放大星系模拟非常吻合。这里开发的方法提供了一种强大的方法来测试恒星反馈的不同实现，以检查它们的预测有多现实。
2020-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas accretion regulates the scatter of the mass-metallicity relation
本文利用银河系演化与聚集（GAEA）半解析模型分析了局域星系质量-气体金属丰度关系中次级依赖的起源。我们的模型很好地再现了在局部宇宙中观察到的趋势，作为星系恒星形成率和不同气体质量阶段的函数。我们表明，冷气含量（其最大的部分是由原子气相表示）可以被认为是第三个参数管理的预测的质量-金属丰度关系的分散，与最近的观测测量。这些趋势可以用气体吸积率的波动来解释：气体供应的减少导致恒星形成导致气体金属丰度的增加，而可用的冷气体的增加导致金属丰度的耗尽。我们表明，前一个过程是负责以上的质量金属丰度关系的偏移，而后者是负责以下的质量金属丰度关系的偏差。在低质量和中等质量星系中，这些负偏移主要是由后期气体冷却决定的，这些冷却主要是由先前由于恒星反馈而喷射的物质决定的。
2020-08-20 astro-ph.GA
Black hole evolution: I. Supernova-regulated black hole growth
一个超大质量黑洞（BH）的成长取决于宿主星系能够供给它多少气体，这反过来又受到宇宙环境的控制，通过星系合并和宇宙流的吸积，星系如何获得它们的气体，但也受到星系内部过程的控制，例如恒星形成和来自恒星和BH本身的反馈。在本文中，我们通过一个高分辨率的放大宇宙学模拟--赛斯模拟，研究了一个10^12 Msun的晕在z=2时的生长，它是al星系群在z=0时的祖先，以及它的中心BH的生长。我们研究了银河系中冷气体吸积驱动的黑洞演化，并探讨了超新星反馈（SNe）的效率。对于来自SNe的相对低效的能量输入，BH从早期开始以爱丁顿速率增长，并且一旦它足够大就达到自我调节。我们发现，在早期宇宙时间z>3.5时，来自SNe的有效反馈阻止了沉降盘的形成以及BH附近稠密冷气体的积累，并使中心致密物体挨饿。随着星系及其晕的质量积累，它们能够限制重大合并提供的核流入，并且黑洞以持续的接近埃丁顿吸积率的速度增长。我们认为这种机制应该在低质量星系中普遍存在，对应于我们模拟中恒星质量低于10^9 Msun的星系。
2015-07-02 astro-ph.GA
Nature versus nurture: what regulates star formation in satellite galaxies?
我们使用我们的国家的最先进的星系演化和组装（GAEA）半分析模型来研究如何以及在哪些时间尺度的恒星形成被抑制在卫星星系。我们的基准恒星反馈模型，实现强大的恒星驱动的外流，再现相对较好的被动分数的变化作为一个函数的星系恒星质量和晕质量在本地宇宙中测量，以及'淬火'的时间尺度推断的数据。我们表明，通过使用另一种恒星反馈方案，在高红移具有较低的喷射率，并修改热气体剥离的治疗，可以获得相同的协议水平。这个方案过度预测了中低质量星系的数量密度。此外，一个很好的协议与观察到的被动分数可以得到只有通过假设冷却可以继续在卫星上，在预测的速度考虑晕属性在坠落，即使在他们的父母暗物质子结构被剥离低于模拟的分辨率。对于我们的基准模型，与观测到的被动分数的更好的一致性可以归因于：（i）在吸积时卫星的冷气体分数较大，以及（ii）相对于我们模型的先前版本，超新星爆炸和恒星风的气体再加热率较低。我们的研究结果表明，恒星质量大于~10^10 Msun的被动星系的丰度主要取决于恒星形成和恒星反馈之间的自我调节，环境过程扮演了更边缘的角色。
2018-11-07 astro-ph.GA
Linking the Metallicity Enrichment History to the Star Formation History: An SFH-regulated Chemical Evolution Model and Its Implications for the Gas Cycling Process
本文提出一种由恒星形成历史调控的化学演化模型，仅用一个自由参数即可从SFH再现六个孤立矮星系的金属丰度增丰历史，为连接SFH与MEH提供了物理基础。
2023-10-10 astro-ph.GA
On the shape and evolution of a cosmic ray regulated galaxy-wide stellar initial mass function
在本文中，我们提出了一个新的推导的形状和演化的综合星系范围内的初始质量函数（IGIMF），明确纳入宇宙射线（CRs）的影响，作为监管机构的化学和热状态的气体在致密的分子云的核心。我们预测的形状的IGIMF作为恒星形成率（SFR）和CR密度的函数，并表明，它可以显着不同的地方估计。特别是，我们专注于IGIMF的形状，同时浅在高质量端和陡峭的低质量端比Kroupa IMF的物理条件。这些解决方案可以解释两个水平的$α$ -富集和过量的低质量恒星作为恒星质量的函数，观察到的本地球状星系。作为我们的方案的初步测试，我们使用理想化的恒星形成的历史来估计不同的$z=0$恒星质量的星系的平均IMF形状。我们表明，低质量恒星的分数作为星系恒星质量的函数预测这些平均IMF同意来自高分辨率光谱调查的值。
2018-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Same galaxy, different CGM: how the metal loading of galactic winds regulates the baryon cycle in Milky Way-mass galaxies
Cardiff University（卡迪夫大学）；Universität Zürich（苏黎世大学）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学）
该研究通过Auriga套件的5套模拟，发现恒星质量与形态相近的银河系质量星系，其CGM因星系风金属负载不同而存在显著差异，为约束星系形成的反馈物理提供了新途径。
2026-09-04 astro-ph.GA
Self-regulated growth of galaxy sizes along the star-forming main sequence
研究基于约997个中等红移星系的逐像素SED拟合，发现星系沿恒星形成主序通过核球与盘区交替增长实现尺寸自调节。
2024-11-30 astro-ph.GA
Non-Thermal Physics Drives Compact, Self-Regulated Galaxy Morphologies at Cosmic Dawn
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
研究早期宇宙中意外明亮快速增长星系，用合成JWST观测阿扎哈尔模拟套件，表明全物理模型产生的星系与观测相符，解释了高红移明亮星系探测，对比其他模型，还指出低质量星系情况及未来高分辨率观测意义。
2026-07-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The VariableTNG project: Unveiling the physical drivers of galaxy quenching
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Peking University（北京大学）；Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·圣玛丽亚技术大学）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）
VariableTNG项目通过系统改变8个星系形成参数，结合可解释机器学习技术，揭示了不同恒星质量下调控星系熄灭的主要物理驱动因素，为解决数值模拟与观测的差异提供了思路。
2026-08-19 astro-ph.GA
Galaxy Formation with Self-consistently Modeled Stars and Massive Black Holes. I: Feedback-regulated Star Formation and Black Hole Growth
越来越多的证据表明，星系和它们嵌入的大质量黑洞（MBH）在一个等级结构形成范式中共同演化。为了解决星系与MBH相互作用的非线性过程，我们描述了一个包含星系和MBH的自洽数值框架。高分辨率的自适应网格细化（AMR）代码恩佐修改模型的形成和反馈的分子云在其特征尺度为15.2 pc和吸积的气体到MBH。MBH反馈的两个主要通道，辐射反馈（X射线光子，随后通过全三维自适应射线跟踪）和机械反馈（双极射流解决高分辨率AMR），采用。利用宇宙学LCDM模拟研究了红移为3的9.2e11 Msun的星系晕和1e5 Msun的MBH的协同演化。MBH反馈加热周围的ISM高达1e6 K通过光电离和康普顿加热和局部抑制恒星形成的银河系内核。反馈大大改变了那里的恒星分布。这种来自缓慢增长的MBH的新反馈通道特别有趣，因为它只是局部占主导地位，并且不需要在磁盘上加热气体。MBH还通过使周围的ISM保持较长时间的高温来自我调节其生长。
2018-03-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The $Iκεα$ model of feedback-regulated galaxy formation
我们提出了星系形成的$Iκεα$模型，在该模型中，星系的恒星形成率是由大质量恒星反馈注入的能量和由于宇宙吸积而导致宿主暗物质晕的潜力加深而损失的能量之间的平衡所决定的。这种平衡是长期稳定的，只要恒星形成速率随着恒星形成气体中的压力而增加。$Iκεα$模型有四个参数，它们共同控制着恒星形成的反馈和到晕上的宇宙吸积速率。$Iκεα$精确地再现了恒星形成率作为晕质量和红移的函数在鹰流体动力学模拟，即使当所有四个参数保持不变。它预测了一个恒星形成的主要序列的出现，沿着该序列，特定的恒星形成率弱依赖于恒星质量，其幅度随红移迅速增加。我们简要地讨论了新兴的质量金属丰度关系，星系恒星质量函数的演变，和扩展的模型，包括从活动星系核（AGN）的反馈。这些自我调节的结果是独立的恒星形成规律和星系的气体含量。相反，恒星形成星系是由恒星反馈和宇宙吸积之间的平衡塑造的，准确地解释与反馈相关的能量损失是一个关键因素。
2019-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The local and global relations between $Σ_\star$ , $Σ_{\rm SFR}$ and $Σ_{\rm mol}$ that regulate star-formation
本研究利用 EDGE-CALIFA 和 AMUSSING++ 的光谱与 CO 观测数据，探讨了支配恒星形成的分子气体质量、恒星质量与恒星形成率之间的关系在不同尺度下的表现及其普适性。
2022-12-07 astro-ph.GA
UVIT Study of the Magellanic Clouds (U-SMAC). III. Hierarchical Star Formation in the Small Magellanic Cloud Regulated by Turbulence
研究利用 AstroSat/UVIT 数据分析小麦哲伦云中年轻恒星的空间聚集，通过分形维数和对数正态密度分布证明其层级恒星形成受超声速湍流调控。
2025-06-10 astro-ph.GA
RIGEL: Feedback-regulated cloud-scale star formation efficiency in a simulated dwarf galaxy merger
Tsinghua University（清华大学）；University of Bologna（博洛尼亚大学）；INAF, Astrophysics and Space Science Observatory Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）；Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；York University（约克大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）
RIGEL研究了矮星系合并中云尺度恒星形成效率受局部恒星反馈调节的影响，发现合并通过气体积累和压缩促进恒星形成，同时减少云与团的空间去相关性。
2025-10-23 astro-ph.GA
Pressure-regulated feedback-modulated star formation as a subgrid model for galaxy formation simulations
Princeton University（普林斯顿大学）；Harvard & Smithsonian（哈佛与史密森尼学会）；Institute for Advanced Study（高等研究院）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）
提出基于压力调控反馈调制（PRFM）理论的子网格模型，将局部恒星形成率与引力及反馈的动态平衡关联，通过TIGRESS模拟校准效率与状态方程，在Arepo中实现体积和积分两种版本，跨分辨率测试显示比IllustrisTNG更短的耗气时间，为宇宙学模拟提供物理基础。
2026-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Self-regulated AGN feedback of light jets in cool-core galaxy clusters
来自活动星系核（AGN）的热量被认为是稳定冷核星团，限制恒星形成和冷却流。我们采用辐射磁流体动力学（MHD）模拟轻AGN喷流反馈不同的吸积模式（邦迪-霍伊尔-Lyttleton和冷吸积）在一个理想的英仙座星系团。独立的探测吸积模型，吸积效率，喷流密度和分辨率，集群自我调节与中央熵和冷却时间与观察到的冷核集群在这个非宇宙学的设置。我们发现，提高喷气效率导致更多的间歇性喷气功率和增强的恒星形成率。我们的基准低密度射流可以很容易地偏转轨道冷气体细丝，重新分配角动量，并导致更广泛的冷气体分布和各向同性气泡分布。与我们的基准低动量密度射流相比，高动量密度射流加热效率较低，并且能够形成垂直于中心受限射流的持久冷气盘。从我们的模拟测量腔光度一般反映冷却光度的团内介质（ICM），并对应于平均喷流功率，是相对不敏感的短时期的低光度喷注。在我们的MHD模拟低动量密度射流冷气结构一般表现出各种形态，从盘状非常扩展的非线性结构。特别是，磁场是至关重要的，以抑制形成不切实际的大量冷气盘之间的热，冷相位重新分配角动量，并通过促进形成细长的冷丝，由磁压力的支持。
2023-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Theoretical Challenges in Galaxy Formation
数值模拟已经成为理解星系形成和演化的主要工具。几十年来，该领域取得了重大进展。现在可以从具有现实丰度和全局性质的良好定义的初始条件来模拟单个星系和星系群的形成。计算的一个重要组成部分是正确估计流入和流出形成星系，因为观测表明低形成效率和强大的环星系气体的存在是有说服力的。来自大质量恒星和吸积超大质量黑洞的能量“反馈”--在宇宙学模拟中通常没有得到解决--在驱动星系外流方面发挥着重要作用，而星系外流已被证明可以调节星系演化的许多方面。令人惊讶的是，各种各样的合理的次分辨率模型在这项工作中取得了成功。他们抓住了问题的本质特征，即流出调节银河系的气体流动，但他们的预测能力是有限的。在这篇评论中，我们专注于星系形成理论的一个主要挑战：了解潜在的物理过程，调节结构的星际介质，恒星的形成和星系外流的驱动。这就需要精确的物理模型和数值模拟，在目前尚未解决的几百秒差距尺度的大尺度宇宙学模拟上，精确地描述星际介质的多相结构。这样的模型最终需要充分考虑主要的冷却和加热过程，来自大质量恒星和吸积黑洞的辐射和风，超新星爆炸的精确处理以及星际介质的非热成分，如磁场和宇宙射线。
2016-12-20 astro-ph.GA
Star Formation Suppresion by Tidal Removal of Cold Molecular Gas from an Intermediate-Redshift Massive Post-Starburst Galaxy
观测和模拟表明，星系中的恒星形成必须被积极地抑制，以防止形成过大质量的星系。由恒星反馈或超大质量黑洞吸积驱动的星系外流经常被用来调节未来恒星形成所需的冷分子气体的数量，但可能不是所有星系中唯一相关的淬火过程。我们提出了巨大的分子潮汐功能，延伸到64千秒差距以外的一个巨大的z=0.646后星暴星系，最近结束了其主要的恒星形成插曲的发现。潮汐尾含有（1.2 +/- 0.1）x10^10 Msun的分子气体，占系统总冷气体储量的47 +/-5%。无论是规模和规模的分子潮汐功能是前所未有的相比，所有已知的附近或高红移合并系统。我们推断，在合并过程中，冷气体从宿主星系中剥离，这很可能是触发初始爆发阶段和随后抑制恒星形成的原因。虽然这只是一个例子，但这一结果表明，星系合并可以通过直接去除大部分分子气体燃料来调节遥远星系中的冷气含量，并直接抑制恒星形成，这是一种与反馈驱动外流有质的不同的物理机制。
2022-08-29 astro-ph.GA
Prospects for distinguishing galaxy evolution models with surveys at redshifts $z \gtrsim 4$
最近出现了许多半经验的星系形成模型来解释高$z$星系光度函数，并对未来的星系巡天进行预测。一个常见的方法假设一个“通用的”恒星形成效率，$f_{\ast}$，独立于宇宙时间，但强烈依赖于暗物质晕的质量。虽然这类模型在匹配宇宙历史上的观测结果方面非常成功，但简单的恒星反馈模型确实预测了$f_{\ast}$的红移演化，并且通常用于半解析模型。在这项工作中，我们校准了一套通用的$f_{\ast}$和反馈调节模型，以同一套休息紫外$z \gtrsim 4$观测，并发现一个快速的，$\sim (1+z)^{-3/2}$下降的尘埃生产和恒星形成的占空比的效率需要调和反馈调节模型与当前的观测。通过构造，这些模型在静止紫外光度函数和颜色方面与通用$f_{\ast}$模型几乎相同。因此，区分这些竞争的情况下，唯一的方法是通过（一）改进的约束星系的集群-通用和反馈调节模型不同的预测星系偏差的$0.1 \lesssim Δ\langle b \rangle \lesssim 0.3$在$4 \lesssim z \lesssim 10$ -或（ii）独立的约束尘埃含量和/或占空比的恒星形成。这表明，对高$z$星系的“尘埃"和”爆发“的改进约束不仅会增加高$z$星系中恒星形成的给定模型的清晰度，而且会从根本上决定我们首先识别正确模型的能力。
2020-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Radiation is Critical for Regulating Star Formation and Driving Outflows in Low Mass Dwarf Galaxies
有效的恒星反馈被用于星系形成的模型中，以驱动真实的星系演化。模型通常包括来自超新星的能量注入作为恒星反馈的主要形式，通常以某种形式的亚网格配方。然而，最近有人建议，前SN反馈（恒星风或辐射）是必要的星系演化的高分辨率模拟，以适当地调节恒星的形成和星际介质（ISM）的属性。遵循这些过程在计算上是具有挑战性的，因此许多处方近似地模拟这种反馈，解释新形成的恒星周围致密气体云的局部破坏，而不是完整的辐射转移计算。在这项工作中，我们研究高分辨率模拟（1.8 pc）的孤立矮星系详细的恒星反馈跟踪逐星的基础上。通过跟踪恒星电离辐射的自适应射线跟踪辐射转移方法，我们测试它在调节恒星形成和驱动该星系的外流的重要性。我们发现，包括电离辐射降低了恒星形成率（SFR）超过5倍，是必要的，以产生超新星驱动显着外流所需的ISM条件。我们发现，辐射反馈的局部近似足以在短时间尺度上调节SFR，但不允许显著的外流。短距离和长距离辐射效应在驱动我们的低金属量、低质量矮星系的演化中都很重要。将这些结果推广到更大质量的星系将是未来研究的一个有价值的途径。
2018-09-19 astro-ph.GA
What determines the shape of the local (z<0.1) infrared galaxy luminosity function?
通过与活动星系核的红外光度函数的比较，我们研究了是什么形成了星系核的红外光度函数。前者对应于由恒星和活动星系核加热的尘埃的辐射，而后者只包括由活动星系核加热的尘埃的辐射。结果表明，活动星系核的红外辐射在亮红外星系（LIRG）区开始混合到星系光度函数中，在超亮红外星系（ULIRG）区变得显著，超过该光度，局部ULIRG成为活动星系核主导的光度在log（LIR/Lsun）~12.2-12.7范围内。我们认为，由于活动星系核的贡献，红外星系光度函数比紫外/光学星系光度函数具有更平坦的高光度斜率。此外，我们注意到，作为LIR的函数，AGN的贡献增加反映在本地星系的平均尘埃温度（Tdust），并可能负责本地LIR-Tdust关系。然而，虽然我们的研究结果表明，活动星系核发挥了核心作用，在定义本地ULIRG的属性，我们发现，占主导地位的电源在本地ULIRG人口是恒星形成。
2019-02-13 astro-ph.GA
What can the occult do for you?
星际尘埃仍然是天文学中的主要不确定性，限制了例如，宇宙学距离估计和光如何在星系内重新处理的模型。当一个前景星系偶然地与一个更远的星系重叠时，后者会照亮更近的前景星系中的尘埃结构。这样的重叠或掩星星系对可以用来测量最近星系中尘埃的分布，具有很高的精度。STARSMOG计划使用哈勃望远镜绘制前景星系中尘埃的分布，细节<100 pc。积分场单元（IFU）观测将绘制有效消光曲线，解开精细尺度几何形状和颗粒组成对光穿过星系的路径的作用。重叠星系技术有望提供对星系中尘埃的清晰理解：几何形状，作为星系质量和半径函数的变暗概率函数，以及其对波长的依赖性。
2016-05-09 astro-ph.GA
What Drives Galaxy-Galaxy Differences In The Selective Attenuation Curve? New Perspectives from DESI DR1
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Siena University（锡耶纳大学）
本研究利用DESI DR1的3457个星系样本构建尘埃消光曲线，发现曲线形状随恒星形成率显著变化，但与电离参数、质量或金属丰度无明显关联。
2026-09-21 astro-ph.GA
Observational properties of the open cluster system of the Milky Way and what they tell us about our Galaxy
自从Trumpler对银河系疏散星团系统的分析为理解银河系的性质和结构奠定了主要基础之一以来，已经过去了近80年。从那时起，疏散星团系统就被认为是解决银河系结构和演化问题的关键信息来源。在过去十年中，从地面和空间进行的巡天和单独观测导致了天体测量、运动学和多波长光度学和光谱学疏散星团数据的爆炸式增长。此外，这些数据中越来越多的部分通常是时间分辨的。随着计算能力的提高和分类技术的发展，疏散星团系统揭示了我们银河系越来越清晰和更完整的图景。在这篇文章中，我回顾了银河系的疏散星团系统的观测特性。我讨论了他们现在和在不久的将来能教我们什么，不能教我们什么，关于几个主题，如银河系的螺旋结构和动力学，化学演化，大规模恒星形成，恒星星族等等。
2009-11-09 astro-ph.GA
Quantifying the effect of black hole feedback from the central galaxy on the satellite populations of groups and clusters
超大质量黑洞是我们理论上理解星系形成的基本要素。它们可能是唯一的能量足够调节大质量暗物质晕中恒星形成的来源，但这一过程的观测证据仍然难以捉摸。黑洞反馈的影响预计是晕质量的一个强函数，星系群和星系团是宇宙中质量最大的结构之一。在固定的晕质量，我们发现一个静态的卫星星系和一个更热的X射线群内和群内介质在这些团体和集群托管更多的大质量黑洞在其中心的增强部分。这些结果表明，黑洞的反馈，使淬火过程更有效地通过累积加热的气体intragroup和intraclusters介质。
2019-09-27 astro-ph.GA
Regulation of star formation in giant galaxies by precipitation, feedback, and conduction
宇宙中最大的星系位于星系团的中心，并被嵌入到炽热的气体中，如果不加以控制，将急剧冷却，并创造出比实际观察到的更多的新恒星。冷却可以通过冷却气体吸积到中心黑洞上的反馈来调节，但需要根据热气体的热力学状态微调吸积速率。在理论模型中，冷云通过热不稳定性从热气体中沉淀出来，并附着在黑洞上，这表明了必要的调整。我们最近提出的观测证据表明，中央星系中的冷气丰度在预测的不稳定阈值附近迅速增加。在这里，我们目前的观察表明，这个阈值延伸到一个大的范围内的集群半径，集群质量，和宇宙时间，并将沉淀阈值纳入一个全面的框架理论模型的热力学状态的热气体在星系团。根据这一框架，降水调节了一些巨型星系中的恒星形成，而热传导则阻止了其他星系中的恒星形成，如果它可以补偿辐射冷却并关闭降水的话。
2015-03-04 astro-ph.GA
Quantifying the Relationship Between Galaxy Specific Star Formation Rate And Halo Spin For Star-forming Galaxies
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本研究通过ALFALFA HI数据发现，恒星形成星系中特定恒星形成率与暗物质晕自转率呈弱正相关，揭示了角动量调节的气体吸积机制与模拟结果之间的矛盾。
2025-11-26 astro-ph.GA
Formation of late-type spiral galaxies: gas return from stellar populations regulates disk destruction and bulge growth
旋涡星系的大部分恒星质量都在一个大的旋转盘中，只有一小部分在中心的球状凸起中。这对星系形成的宇宙学模型提出了重大挑战。星系团在暗物质晕的中心形成，是通过等级合并和沿着冷流的气体吸积的结合，并且应该通过合并和不稳定性快速增长它们的凸起。宇宙学模拟预测，星系的大部分质量都集中在中央隆起，因此角动量远低于观测水平，除了矮星系。我们认为，恒星星族在宇宙时间内不断返回新鲜气体可以解决这个问题。在一个特定时刻形成的恒星群体通常会在100亿年内以气体的形式返回其初始质量的一半，这个过程不是由快速的超新星爆炸主导的，而是由低质量和中等质量恒星的长期质量损失主导的。使用模拟的星系形成，我们表明，这种气体的再循环可以强烈地影响大质量星系的结构演化，潜在地解决了膨胀分数的问题：我们发现，一个大质量星系的膨胀盘比可以除以3的一个因素。通过恒星形成和恒星质量损失，重子的持续循环有助于盘的生长及其相互作用和合并的生存。标准的宇宙学模型可以成功地解释大质量的晚型、盘状主导的螺旋星系（Sb-Sc），而不是只形成早期类型的、球状主导的星系（S 0和椭圆星系）。
2010-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
What can the Occult do for you? STarlight Attenuation & Reddening Survey of Multiple Occulting Galaxies (STARSMOG)
星际尘埃仍然是天文学中的主要不确定性，限制了例如，宇宙学距离估计和光如何在星系内重新处理的模型。当一个前景星系偶然地与一个更远的星系重叠时，后者会照亮更近的前景星系中的尘埃结构。这样的重叠或掩星星系对可以用来测量最近星系中尘埃的分布，精度很高。STARSMOG计划利用HST对掩星星系对的观测，以精细（$<$ 100 pc）的细节精确地绘制前景星系中尘埃的分布。此外，对这些对的积分场单位观测将绘制这些掩星星系中的有效消光曲线，解开精细尺度几何形状和颗粒组成对光穿过星系的路径的作用。重叠星系技术有望提供一个清晰的了解星系中的尘埃：尘埃几何形状，作为星系类型的函数，其对波长的依赖性，以及所有这些属性与宇宙时间的演化，使用遥远的高红移对的变暗量的概率函数。
2015-09-25 astro-ph.GA
Detection of the self-regulation of star formation in galaxy discs
恒星反馈对星系的形成和演化有显著的影响。然而，直接的观察证据是稀缺的。利用MUSE光谱对旋涡星系NGC 628进行了恒星星族分析，发现在空间分辨区域中，当前最大恒星形成量受近期恒星形成水平的影响。我们提出了一个模型的基础上的自我调节器或“浴缸”模型，但空间分辨区域的星系。我们将其命名为“解决自我调节模型”，并表明该模型的预测与所提出的意见是一致的。我们观察恒星形成的自我调节和估计的质量加载因子，$η=2.5 \pm 0.5$，符合预测值的星系形成模型。这里描述的方法将有助于对这些模型提供更好的约束。
2019-06-04 astro-ph.GA
The Future of Dwarf Galaxy Research: What Telescopes Will Discover
矮星系是检验星系演化模式和宇宙学模型的理想实验室。对整个光谱中的矮星进行详细研究，使我们能够衡量在最低质量晕中发挥作用的天体物理过程的功效，如气体吸积，反馈，湍流和化学富集。未来的观测研究将对银河系周围矮伴星的轨道、它们的恒星形成历史以及它们恒星的三维内部运动提供前所未有的见解。在大量的研究中，我们将评估当地环境对重子循环和恒星形成定律的影响，从而全面了解矮星在宇宙时间内的演化。结合起来，未来的发现有望追踪本星系群内外的组装历史，探索恒星在原始条件下如何形成，并在小尺度上测试结构形成模型。
2019-03-05 astro-ph.GA
Astro2020 Science White Paper: What is the lifecycle of gas and stars in galaxy centers?
最近的星系中心，我们自己的中央分子区（CMZ;银河系的中央500 pc），是一个强大的实验室，用于研究在宇宙时间内塑造星系的长期过程，从大规模气体流动和恒星形成到恒星反馈和与中央超大质量黑洞的相互作用。过去十年的研究表明，星系中心的气体转化为恒星的过程与星系盘中的不同。CMZ是唯一一个我们可以识别和衡量单个正在形成的恒星的星系中心，因此它是在整个宇宙历史中主导恒星形成的条件下建立恒星形成和反馈的物理定律的关键位置。对银河系内部千秒差距（约10度）内的分子和原子气体进行大规模调查将需要单碟射电望远镜的有效测绘能力。详细描述恒星形成过程需要对原恒星种群和小尺度气体结构进行大规模，高分辨率的调查，并在阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列上进行专门调查，最终使用詹姆斯韦伯太空望远镜，下一代甚大阵列和起源太空望远镜。
2019-03-11 astro-ph.GA
The EDGE-CALIFA survey: The local and global relations between $Σ_\ast$ , $Σ_{SFR}$ and $Σ_{mol}$ that regulate star-formation
我们提出了一个新的表征恒星形成率，恒星质量和分子气体质量表面密度之间的关系在不同的空间尺度跨星系（从星系宽到千万亿分之一秒尺度）。要做到这一点，我们利用最大的样本结合空间分辨光谱信息与CO观测，提供的EDGE-CALIFA调查，连同新的单碟CO观测APEX获得。我们发现，这些关系是相同的，在不同的探索尺度，共享相同的分布的探索数据，具有相似的斜率，截距和分散（当其特征在于一个简单的幂律）。从这个分析中，我们提出，这些关系是一个单一的三个属性之间的关系，遵循一个分布以及在三维参数空间中的一条线描述的投影。最后，我们表明，所观察到的残差和所考虑的参数之间的次要关系的不确定性之间的相关性完全解释，因此没有物理起源。我们讨论了这些结果的背景下，自我调节的恒星形成过程的假设。
2021-02-11 astro-ph.GA
Does supernova feedback regulate the star formation rate in dwarf galaxies?
Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Radioastronomía y Astrofísica（墨西哥国立自治大学射电天文与天体物理研究所）；Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574, ENS de Lyon, Univ. Lyon1, CNRS, Université de Lyon（里昂天体物理研究中心（UMR5574），里昂高等师范学院，里昂第一大学，法国国家科学研究中心，里昂大学）
研究通过模拟测试恒星反馈如何调节密集气体供应及恒星形成率，发现恒星反馈并非主要抑制密集气体坍缩，而是限制扩散气体转化为密集气体。
2026-09-28 astro-ph.GA
Implication of a galaxy-scale negative feedback by one of the most powerful multi-phase outflows in a hyper-luminous infrared galaxy at the intermediate redshift
本文通过 Gemini 和 ALMA 观测发现中等红移超亮红外星系 J1126 中存在快速电离与高质量损失率分子外流并存的多相外流，揭示其由 AGN 热风或辐射压力驱动，能引发电离激波并增强气体解离，产生星系尺度负反馈，具长期调节宿主增长潜力。
2024-12-26 astro-ph.GA
An analytical model for galaxy metallicity: What do metallicity relations tell us about star formation and outflow?
我们开发了一个简单的分析模型，跟踪银河系的金属丰度恒星形成和反馈，以获得洞察力，从观测到的星系恒星质量金属丰度的关系在很大范围内的恒星质量和红移。该模型揭示了恒星形成和反馈过程在星系形成的以下含义。首先，观测到的金属丰度关系为局部星系的平均流出质量负荷因子提供了严格的上限，对于M_*~ 10 ^{11}Msun星系，该上限约为20，而对于M_*~10^{11}Msun星系，该上限单调减小到约1。其次，推断的流出物的质量负荷因子的上限敏感地取决于流出物是否是金属富集相对于ISM金属丰度。如果从SNe喷出的金属有一半以富含金属的风离开星系，那么任何质量的星系的流出质量加载因子都不会超过10，这对星系形成模型产生了很大的限制。第三，低质量星系相对较低的恒星相与气相金属丰度比表明，低质量星系仍在迅速丰富其金属丰度在最近的时间，而高质量星系更稳定，这似乎显示出在星系的金属丰度演化的缩小效应。本文的分析表明了精确测量星系金属丰度和不同红移下星系冷气体分数对于约束恒星形成和反馈过程的重要性，并证明了这些关系在约束星系形成物理过程中的作用。
2015-06-05 astro-ph.GA
A model for the onset of self-gravitation and star formation in molecular gas governed by galactic forces: II. the bottleneck to collapse set by cloud-environment decoupling
在Meidt et al.（2018）中，我们表明，单个分子云尺度上的气体运动学不受自引力的支配，但也跟踪起源于宿主星系势中轨道运动的分量。这与观测到的云线宽度一致，云线宽度显示了维里运动随环境的系统变化，指出了星系势的影响。在本文中，我们假设这些运动减缓了气体的坍缩，从而有助于调节恒星的形成。扩展Meidt等人的结果。（2018），我们推导出一个动力学坍缩时间尺度，只有当气体完全与星系势解耦时，它才接近自由落体时间。利用这个时间尺度，我们可以预测自由落体的部分，强烈的自引力气体在整个恒星形成星系的磁盘中的变化。我们还使用这种崩溃的时间尺度来预测的分子气体恒星形成效率，这是从最大的，反馈调节的水平，在存在强耦合的银河系的潜力降低的变化。我们的模型意味着气体只能从星系中分离出来，然后崩溃，并在云层深处有效地形成恒星。我们发现，这自然解释了在银河系CMZ和其他星系中心每单位气体质量恒星形成率的下降。星系瓶颈恒星形成的模型也同意与解决致密气体和恒星形成的星系盘和本地云的性质的观察。
2020-01-21 astro-ph.GA
Simulating the H2 content of high-redshift galaxies
在星系形成的宇宙学模拟中，我们引入了一个亚网格模型来描述分子氢的非平衡丰度。我们改进了以前的工作，占分子云的未解决的结构，在一个唯象的方式结合了观测和数值结果的湍流星际介质的属性。我们将该模型应用于银河系大小的星系在z=2时形成的宇宙学模拟，并将结果与使用其他流行的计算H2平衡丰度的处方所获得的结果进行比较。在这些运行中，我们引入了恒星形成和当地H2丰度之间的明确联系，并进行了额外的模拟，其中恒星形成直接与冷气体的密度有关。在更好的协议与观察，我们发现，模拟星系产生较少的恒星和窝藏一个更大的气体库时，恒星的形成是由分子氢调节。在这种情况下，银河系是由一个年轻的恒星星族组成的，因为早期的恒星形成被抑制在小的，金属贫乏的暗物质晕中，不能有效地产生H2。在H2调节恒星形成的模型中，在z=2的星系维里半径内轨道运行的发光卫星数量减少了10%-30%。
2014-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
What can galaxy clustering really tell us about the galaxy-halo connections?
Shanghai Normal University（上海师范大学）；Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院及李政道研究所）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文提出CS-SHAM框架，通过独立匹配中央和卫星恒星到主和卫星子暗物质晕，改进了传统SHAM方法，准确再现恒星聚类并约束HOD和CLF/CSMF，尤其对大质量暗物质晕有效。
2026-04-07 astro-ph.GA
Large-scale turbulent driving regulates star formation in high-redshift gas-rich galaxies
是什么调节恒星形成的问题是一个长期存在的问题。为了研究这个问题，我们模拟了一个星系的千秒差距立方体部分，有三种恒星反馈：HII区域的形成，超新星的爆炸和紫外线加热。我们发现，恒星反馈是足够的，以减少平均恒星形成率（SFR）的施密特-肯尼库特定律的水平，在银河系，但不是在高红移气体丰富的星系，这表明另一种类型的支持应该增加。我们调查是否一个外部驱动的湍流，如一个大的星系尺度可以减少在观测水平的SFR。假设Toomre参数接近于1，我们推断出一个典型的湍流强迫，我们认为应该平行于银河系盘的平面。当这种强迫被应用在我们的模拟中时，我们的模拟中的SFR紧密地遵循Schmidt-Kennicutt关系。我们发现，速度色散是强烈的各向异性的速度色散沿银道面是高达10倍以上的垂直速度。
2020-06-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
How feedback shapes galaxies: an analytic model
我们介绍了一个简单的分析模型的星系形成，链接的暗物质晕在宇宙学背景下的恒星质量的建立在他们的增长。该模型旨在确定在宇宙时间内驱动星系-晕共同进化的物理过程。该模型限制了重子天体物理学的作用，以确定星系和它们的晕之间的关系。使用这种方法，星系的性质可以直接从其宿主暗物质晕的生长来预测。我们探讨模型中，有效的恒星形成效率内晕是一个函数的质量（或维里温度）和独立的时间。尽管它的简单性，该模型再现自洽的形状和演化的宇宙恒星形成率密度，特定的恒星形成率的星系，和星系的恒星质量函数，无论是在目前的时间和高红移。通过系统地改变模型中的有效恒星形成效率，我们探索了星系恒星质量函数特征形状的出现。在低红移观测到的双Schechter函数的起源自然地解释了两个效率制度的恒星晕质量的关系，即恒星反馈调节阶段，和超大质量黑洞调节阶段。通过提供一组解析微分方程，该模型可以很容易地扩展和反演，使天体物理学和宇宙学的作用和影响得以探索和理解。
2019-11-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
What is a Galaxy? Cast your vote here...
虽然超致密矮星（UCD）最初被归类为星系，但它们与球状星团有许多共同的特性。关于UCD的起源和性质的争论，以及最近发现的包含很少恒星的超微弱矮球状（dSph）星系，促使我们提出这样的问题：“什么是星系？”“我们在这里的目的是促进进一步讨论如何定义星系，特别是什么将它与星团分开。像大多数以前的定义，我们采用的要求，引力约束恒星系统作为最低限度。为了从球状星团中分离出矮星系，我们讨论了其他可能的条件，如最小尺寸，长的两体弛豫时间，卫星系统，复杂的恒星星族和非重子暗物质的存在。我们简要地提到这些定义中的每一个如果被采用所涉及的问题。还讨论了具有模糊性质的对象的一些特殊情况。最后，我们给出了我们喜欢的标准，并本着“集体智慧”的精神，邀请读者通过一个专门的网站对他们喜欢的星系定义进行投票。
2011-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Non-explosive pre-supernova feedback in the COLIBRE model of galaxy formation
Università degli Studi di Milano Bicocca（米兰比可卡大学）；University of Vienna（维也纳大学）；Leiden University（莱顿大学）；University of Hull（赫尔大学）；Lorentz Institute for Theoretical Physics, Leiden University（莱顿大学洛伦兹理论物理研究所）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；University of Durham（杜伦大学）
COLIBRE模型中通过非爆炸性预超新星反馈调节恒星形成，提升数值收敛性并促进自调节星系生长。
2026-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Group Scaling Relations
什么是星系群？
2015-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
What cluster gas expulsion can tell us about star formation, cluster environment and galaxy evolution
剧烈的弛豫--原星团对剩余恒星形成气体的动力学反应--是星团和星团系统演化过程中一个短暂但至关重要的插曲。在这篇文章中，我综述了它如何影响星系团的年龄分布，星系团的质量函数和星系团质量与恒星质量的比值。我强调了这一阶段的研究在破译恒星团簇形成和星系演化方面的潜力，以及在实现这一目标之前要处理的问题。
2009-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
A General Precipitation-Limited L_X-T-R Relation Among Early-Type Galaxies
大质量星系X射线光度（LX）与周围气体温度（T）的关系是观测宇宙学和星系演化模型的重要基础。在质量最大的星系团中，这种关系主要取决于宇宙结构的形成。在质量较小的系统中，它主要反映了环星系气体辐射冷却的反馈响应。在这里，我们提出了一个简单而强大的模型的L_X-T关系的函数的物理孔径R内，这些测量。该模型是基于AGN反馈的沉淀框架，并假设环银河系介质是沉淀调节在小半径和宇宙结构的形成在大半径的限制。我们将该模型与许多不同的数据集进行了比较，结果表明，它成功地再现了从~0.2 keV到>10 keV温度范围内L_X-T-R关系的斜率和上包络。我们的研究结果强烈表明，负责调节单个大质量星系中恒星形成的反馈机制与调节星系团核心的沉淀触发反馈有很多共同之处。
2017-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
What determines satellite galaxy disruption?
在等级结构的形成中，暗物质晕与较大的晕合并后可以作为亚晕存在。这些暗晕很可能是可见星系的宿主。虽然密集的晕环境迅速剥离了暗物质，但致密的发光物质可以在一段时间内保持完整，使得星系与严重剥离的暗物质的对应关系不清楚。许多星系演化模型假设卫星星系最终会与中央星系合并，但这忽略了卫星潮汐破裂的可能性。我们使用一个高分辨率的宇宙体积的$N$体模拟探索卫星星系合并/破裂的标准的基础上暗物质subhalo动力学。我们探讨的影响，卫星合并/中断的晕占领分布和径向轮廓的残余物。使用丰度匹配分配恒星质量/光度的subhalos，我们比较观察到的星系团，卫星分数，集群卫星光度函数，发现subhalos重现这些观测值在所有尺度上。我们的结果意味着，对应于>0.2L* 星系的卫星暗晕必须在落入时被很好地分辨到其质量的1-3%，才能有力地追踪星系人口。我们还探讨了一个简单的分析模型的基础上的动力学摩擦卫星星系的下落，发现我们的subhalo目录和观测结果很好的协议。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
