Scaling relations of metallicity, stellar mass, and star formation rate in metal-poor starbursts: I. A fundamental plane
大多数星系遵循金属丰度(O/H)、恒星形成率(SFR)和恒星质量的明确标度关系。然而,低金属量的恒星爆发,在本地宇宙中罕见,但在高红移更常见,偏离这些标度关系显着。在恒星形成的“主序”上,这些星系对于给定的M* 具有高的SFR;在质量-金属丰度关系上,它们由于金属丰度低而具有过剩的M*。在本文中,我们从大约1100个星系的样本中选择了这些偏离的“低金属丰度星暴”,描述了它们的O/H、M* 和SFR,这些星系的金属丰度几乎跨越了两个数量级,SFR的因子为大约10^6,恒星质量的因子为大约10^5。我们的样本包括静止的恒星形成星系和蓝色紧凑型矮星在红移0,发光的紧凑型星系在红移0.3,和莱曼破裂星系在红移1-3.4。对我们样本中M*<10^{10} Msun的星系进行主成分分析(PCA),得到一个标度关系的基本平面(FP); SFR和恒星质量定义了平面本身,O/H定义了它的厚度。我们的样本在飞机的边缘视图中的色散是0.17 dex,与红移无关,包括贫金属星暴。同样的FP之后是从斯隆数字巡天中选出的55100个星系,色散为0.06dex。在配套文件中,我们开发的多相化学演化模型,成功地预测所观察到的标度关系和FP;从主要标度关系的偏差是由不同的(星爆或“活跃”)恒星形成模式。这些比例关系并没有真正演化,而是由不同宇宙学时期占主导地位的不同星系群定义的。
2012-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scaling Relations Between Warm Galactic Outflows and Their Host Galaxies
我们报告的样本51附近,恒星形成的星系观察与宇宙起源光谱仪的哈勃太空望远镜。我们计算硅II运动学和密度所产生的温暖的气体夹带在银河系外流。我们使用多波长辅助数据来估计恒星质量(M $_\ast$),恒星形成率(SFR)和形态。我们推导出流出速度与SFR $^{\sim 0.1}$、M $_\ast^{\sim 0.1}$和v $_\text{circ}^{\sim 1/2}$之间的显著相关性。有些合并会以比这些关系式更快的速度推动资本外流,使资本外流的速度超过逃逸速度。质量流出率的计算显示出与SFR $^{\sim 1/2}$和M $_\ast^{\sim 1/2}$的强定标。此外,质量加载效率因子(质量流出速率除以SFR)的比例近似为M $_\ast^{-1/2}$。流出速度和质量负载缩放都表明这些流出是由超新星提供动力的,只有0.7%的超新星总能量转化为温暖流出的动能。如果log(M $_\ast$ /M $_\odot$)< $9.5$,星系会失去一些气体,而质量更大的星系则会保留所有的气体,除非它们经历合并。这个气体损失的阈值可以解释所观察到的质量-金属丰度关系的形状。
2014-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scaling relations in early-type galaxies from integral-field stellar kinematics
通过对K波段ATLAS 3D数据进行详细的恒星动力学建模,研究了早型星系标度关系的起源。该数据包含了263个邻近的早型星系(ETG),它们的质量和速度分布范围很大(60 < sigma < 350 km/s)。
2009-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scaling Laws for Dark Matter Halos in Late-Type and Dwarf Spheroidal Galaxies
Sc-Im星系的暗物质(DM)晕满足类似于椭圆星系基本平面关系的标度律。在亮度较低的星系中,晕有较小的核心半径,较高的中心密度和较小的中心速度色散。如果矮球状(dSph)和矮麦哲伦不规则(dIm)星系位于这些相关性的外推,那么我们可以估计它们相对于较亮的Sc-Im星系的重子损失。我们发现,如果没有这种增强的重子损失,那么典型的dSph和dIm星系将分别在绝对星等上亮4和3.5等。相反,这些星系失去或保留了气体(在dIm星系中)可能形成恒星的重子。此外,典型的dSph和dIm星系具有比我们想象的更大的DM晕,速度色散约为30 km/s或圆轨道旋转速度V_circ ~ 42 km/s。DM和可见物质相关性的比较证实,在V波段绝对星等小于-18时,dSph和dIm星系在较小的矮星中形成了一个重子与DM质量比递减的序列。我们明确地表明,星系重子含量去(几乎)零晕V_circ = 42 +- 4公里/秒,与我们发现的重子耗尽的估计。我们的研究结果表明,可能有大量的DM晕,基本上是黑暗的和未被发现的。这有助于解决冷DM的涨落谱预测的矮星比我们观测到的要多的问题。
2014-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scaling Laws for Dark Matter Halos in Late-Type and Dwarf Spheroidal Galaxies
Sc-Im和矮球状(dSph)星系的暗物质(DM)晕满足标度律:低光度星系的晕具有较小的核心半径,较高的中心密度和较小的速度色散。这些结果是基于巨星系的最大盘旋转曲线分解和矮星系的Jeans方程分析。(1)我们证明了绝对星等M_V > -18的spiral星系、Im星系和Sph星系形成了一个重子-DM面密度随光度减小而减小的序列。我们认为,这是一个序列的减少重子保留与超新星驱动的损失或减少重子捕获后宇宙学再电离。(2)S+Im星系和Sph星系之间的结构差异很小。两者都主要受到控制重子耗尽的物理学的影响。(3)重子盘的最大自转速度与DM晕中测试粒子的外圆周速度V_circ之间存在线性关系。重子在V_circ = 42+-4 km/s时变得不重要。较小的星系是暗淡或黑暗的。(4)我们发现,在重子“损失”,dSph星系明亮的~4马格和dIm星系明亮的~3.5马格。都有DM晕是大到足以帮助解决“太大而不能失败”的问题与DM星系形成。(5)我们认为,存在着许多星系太暗,发现目前的技术,所需的冷DM理论。(6)DM晕的投影中心密度在M_B ~ -5 ~-22范围内是恒定的。这意味着一个具有晕质量M ~(晕色散)**4的Faber-Jackson定律。
2014-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scaling Relations between Gas and Star Formation in Nearby Galaxies
大量邻近星系的高分辨率、多波长地图使得研究HI、H2的表面密度和恒星形成率(Sigma_HI、Sigma_H2、Sigma_SFR)在几百秒差距尺度上的关系成为可能。在这些尺度上,个别星系盘是舒适地解决,使之有可能评估气体SFR的关系与星系内的环境。由CO强度追踪的Sigma_H2与Sigma_SFR有很强的相关性,在大的旋涡星系中,这两个量之间的比值,即分子气体耗尽时间,似乎是恒定的,约为2Gyr。在星系的恒星形成盘中,Sigma_SFR与Sigma_HI几乎没有相关性。然而,在星系的外部,Sigma_SFR确实与Sigma_HI成比例,尽管有很大的散射。组合来自这些不同环境的数据产生在Sigma_gas-Sigma_SFR空间中具有多个区域的分布。如果将可观测量转换为物理量的基本假设匹配,则即使基于不同SFR示踪剂、方法和空间尺度的组合数据集也在Sigma_gas - Sigma_SFR空间中占据明确定义的轨迹。
2010-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early type galaxies with tidal debris and their scaling relations in the Spitzer Survey of Stellar Structure in Galaxies (S4G)
星系周围的潮汐碎片可以提供关于它们演化的重要线索。我们从斯皮策银河系恒星结构巡天(S4 G)的65个早期类型星系中,识别出11个早期类型星系(T \leq 0)中的潮汐碎片。潮汐碎屑包括贝壳、波纹和潮汐尾等特征。各种技术,包括银河系结构的二维分解,被用来量化的剩余潮汐功能。潮汐碎片对宿主星系3.6 μm总亮度的贡献约为3 - 10%。用二维轮廓拟合方法估计了星系的结构参数。我们研究了具有潮汐碎片的星系在基本平面和Kormendy关系中的位置。我们发现有潮汐碎片的星系位于没有潮汐特征的早型星系的散点内。假设潮汐碎片表明最近的引力相互作用或合并,这表明这些星系要么经历了轻微的合并事件,因此星系的整体结构特性没有显着改变,或者它们已经经历了主要的合并事件,但是已经经历了足够的弛豫和相混合,使得它们的结构性质变得与非-相互作用的早期星系
2012-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
MIGHTEE-HI: Evolution of HI scaling relations of star-forming galaxies at $z<0.5$
我们提出了第一次测量HI星系标度关系从$z>0.15$盲调查。我们进行光谱叠加的9023光谱的恒星形成星系在HI中未检测到的$0.23<z<0.49$,从MIGHTEE-HI早期科学数据管中提取,获得与MeerKAT射电望远镜。我们堆叠星系的星系属性($M_*$,SFR,和sSFR,与${\rm sSFR}\equiv M_*/{\rm SFR}$)箱,获得$\gtrsim 5σ$检测在大多数情况下,最强的HI堆叠检测到目前为止,在这个红移范围。有了这些检测,我们能够测量的探测红移间隔的标度关系,找到证据,从我们的样品$z_{\rm med}\sim 0.37$的中值红移$z\sim 0$的温和演变。特别是,低$M_*$星系($\log_{10}(M_*/{\rm M_\odot})\sim 9$)经历了强烈的HI耗尽($\log_{10}(M_{\rm HI}/{\rm M}_\odot)$中的$\sim 0.5$ dex),而大质量星系($\log_{10}(M_*/{\rm M_\odot})\sim 11$)保持它们的HI质量几乎不变.当观察恒星形成活动时,在固定的SFR(sSFR)下,高度恒星形成的星系在$M_{\rm HI}$($f_{\rm HI}$,其中$f_{\rm HI}\equiv M_{\rm}/M_*$)中显着演化,而在最低的探测SFR(sSFR)下,标度…
2022-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
X-ray scaling relations of early-type galaxies
本文利用$Chandra$ X射线观测资料,导出了94个早型星系的X射线光度、温度、气体质量、总质量及其标度关系。与早期的研究一致,标度关系,$L_X \propto T^{4.5\pm0.2}$,$M \propto T^{2.4\pm0.2}$和$L_X \propto M^{2.8\pm0.3}$,是显着陡峭的自相似性比预期的。这种变陡表明,它们的大气层被加热到高于仅由重力下降所预期的水平。来自核黑洞和超新星爆炸的能量反馈可能是加热剂。低光度系统的紧密$L_X - T$相关性(即,低于10 $^{40}$ erg/s)与流体动力学模拟不同,流体动力学模拟通常预测低光度星系的温度较高。我们还研究了总质量和压力之间的关系,$Y_X = M_g \times T$,发现$M \propto Y_{X}^{0.45\pm0.04}$。我们探索了早型星系中气体质量占总质量的比例,并发现了一个$0.1-1.0\%$的范围。我们发现气体与总质量分数与温度或总质量之间没有相关性。更高的恒星速度色散和更高的金属丰度被发现在更热,更亮,更大质量的大气中。由$β$模型拟合得到的X射线核半径被用来表征热大气的核和尖度。
2018-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified $Λ$CDM Framework
暗能量和暗物质构成了可观测宇宙的95%。然而,这两种现象的物理本质仍然是一个谜。爱因斯坦提出了一个早已被遗忘的解决方案:引力排斥的负质量,它驱动宇宙膨胀,不能合并成发光结构。然而,当代的宇宙学结果是基于宇宙只包含正质量的合理假设而得出的。通过重新考虑这个假设,我建立了一个玩具模型,它表明这两种黑暗现象可以统一为一个单一的负质量流体。该模型是一个修正的$Λ$ CDM宇宙学模型,并指出连续产生的负质量可以类似于宇宙学常数,可以使星系的自转曲线变平。该模型导致一个周期性的宇宙与时变哈勃参数,可能提供与当前的紧张局势,在宇宙学测量中出现的兼容性。在科学文献中第一个负质量物质的三维N体模拟中,这种奇异的物质在星系周围自然形成了延伸到几个星系半径的晕。这些光环不是尖的。因此,所提出的宇宙学模型能够从第一性原理预测星系中观测到的暗物质的分布。该模型做出了几个可检验的预测,似乎有可能与来自遥远超新星、宇宙微波背景和星系团的观测证据相一致。这些发现可能意味着负质量是我们宇宙的一个真实和物理方面,或者可能意味着存在一个替代理论,在某种程度上可以用有效负质量来建模。这两种情况都导致了一个令人惊讶的结论,即黑暗宇宙的令人信服的谜团可能是由于一个简单的符号错误。
2018-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Scaling Relations Between Low-mass Black Holes and Their Host Galaxies
已经确定的是,邻近椭圆星系中的超大质量黑洞与其宿主球状体的运动学性质($\mbhsigma$相关性)和恒星质量($\mbhhost$相关性)密切相关。然而,目前尚不清楚低质量端的关系是什么,以及它们如何演变。在这里,我们使用天鹰座模拟来研究低质量系统($\MBH \sim \rm{10^{6}- 10^{8}}\, \Msun$)中的这些关系,天鹰座模拟是一种高分辨率的宇宙流体动力学模拟,它跟踪银河系大小的星系及其子结构中恒星和黑洞的形成和演化。我们发现了一些有趣的结果的起源和演化的标度关系在这些系统中:(1)有一个强的红移演化的$\mbhsigma$关系,但一个弱得多的$\mbhhost$关系;(2)有一个密切的联系之间的$\mbhsigma$关系和系统的动力学状态-的星系落在所观察到的相关似乎已经达到维里平衡。(3)在星系中,恒星的形成和黑洞的生长是自我调节的--在一个很宽的红移范围内,黑洞吸积速率和恒星形成速率之间的比率几乎保持不变,即$z = 0-6$。这些结果表明,观测到的相关性有不同的起源:$\mbhsigma$关系可能是维里平衡的结果,而$\mbhhost$关系可能是星系中自我调节的恒星形成和黑洞生长的结果。
2012-10-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Implications and Applications of Kinematic Galaxy Scaling Relations
星系的尺度关系描述了星系表面上不相关的物理特征之间的联系,证明了星系形成的潜在秩序,需要理解。本文综述了一个标度关系的发展,它结合了著名的巨椭圆星系的基平面(FP)关系和盘星系的Tully-Fisher(TF)关系,适用于低质量球状星系,包括我们银河系的超暗卫星星系,解释了透镜状星系相对于FP或TF的明显位移,描述了所有的恒星动力学系统,包括没有暗物质的系统(星团),4)关联明确的数字系数,占明显的“倾斜”的FP远离直接预期从维里定理与系统的变化,在总的质量,光比的星系内的半光半径,5)与独立的结果,证明了质量估计的鲁棒性时,应用在半光半径,和6)结果在较小的散射盘星系比TF关系。这种关系自然地从维里定理发展而来,但也暗示了额外的星系形成物理学的存在,而这些物理学现在必须成为星系形成研究的焦点。更实用的是,这个关系提供了一个可以用来测量距离和星系质量的关键。我审查了两个应用程序:1)距离测量方法的交叉校准; 2)确定简单恒星星族的质光比作为年龄的函数,以及后者对恒星初始质量函数的影响。
2012-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulating disc galaxy bulges that are consistent with observed scaling relations
我们提出了一个详细的光度特性的两个模拟星系和一个统一的样本观测星系的凸起之间的比较。这个分析表明,模拟的星系有凸起,其大小和大小具有真实的表面亮度。这两个场盘星系的旋转速度约为100公里/秒,并集成到一个红移为零,在一个完全宇宙学的拉姆达冷暗物质的背景下,作为高分辨率的平滑粒子流体动力学模拟的一部分。我们使用人工观测对星系进行了膨胀盘分解,以便与观测进行公平的比较。我们还对星系进行了动态分解,并将星系的恒星形成历史与整个星系的恒星形成历史进行了比较。这些恒星形成的历史表明,这些凸起主要是在z = 1之前和快速恒星形成期间形成的。这两个星系都有大量的早期恒星形成,这可能与它们测量到的相对较高的膨胀盘比有关。与几乎所有以前的宇宙学模拟不同,这些星系的真实集中的凸起不会导致非物理的高旋转速度,使它们自然地沿着观察到的塔利-费舍尔关系。
2014-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark halo microphysics and massive black hole scaling relations in galaxies
我们研究了星系中的黑洞(BH)的标度关系,在这个模型中,星系晕和中心BH是一个具有各向同性绝热状态方程的自引力暗物质(DM)球。当逃逸速度接近光速时的等势线定义了黑洞的视界。我们发现,BH质量($m_\bullet$)依赖于DM熵,当指定的有效热自由度($F$)。BH和星系性质之间的关系自然出现,BH质量和DM速度色散遵循$m_\bullet\proptoσ^{F/2}$(对于由外部宇宙演化确定的全球平均密度)。对$F$施加观测导出的约束提供了对DM微观物理的深入了解。假设DM速度和恒星速度是可比的,那么$m_\bullet$和恒星速度色散$σ_\star$之间的经验相关性意味着$7<F<10$。$m_\bullet$和球状星团性质之间的联系也出现了,因为晕势在大半径处束缚了球状星团群。有趣的是,对于$F>6$,黑洞周围的致密暗包层接近黑洞本身的平均密度,而外晕可以显示出一个几乎均匀的kpc尺度的核心,类似于在星系中观察到的。
2014-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star Formation Rates in Molecular Clouds and the Nature of the Extragalactic Scaling Relations
在本文中,我们调查的标度关系的恒星形成率和分子气体质量的本地星系云和外部星系的样本。我们特别考虑的恒星形成率和测量的密度,以及总的,分子气体质量之间的关系。我们认为,有一个基本的经验标度关系,直接连接本地恒星形成过程与全球范围内的星系。具体来说,分子云或星系中的恒星形成速率与分子云或星系中致密气体的质量成线性比例。这个简单的关系,首先记录在以前的研究中,在覆盖近9个数量级的质量范围内保持不变,并表明恒星形成的速度直接由恒星形成复合体中可以组装的致密分子气体的数量控制。我们进一步表明,恒星形成率和总分子质量,表征当地的云和星系,是相关的类似的大规模的质量,可以描述由一个家庭的线性恒星形成比例律,参数化的$f_{DG}$,云或星系内所含的致密气体的分数。也就是说,对于具有相同密度气体分数的云和星系,潜在的恒星形成比例定律总是线性的。这些考虑提供了一个单一的统一框架来理解标准的(非线性)河外施密特-肯尼库特标度律之间的关系,这通常是来自CO的气体观测,和线性恒星形成标度律来自HCN的致密气体观测。
2011-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Remarks on the properties of elliptical galaxies in modified Newtonian dynamics
在椭圆星系中反对MOND的两个不正确的论点可能是,在比螺旋星系大得多的加速度下,等效圆速度曲线趋于平坦,牛顿暗物质晕比螺旋星系更集中。在这里,我们比较公布的椭圆星系的暗晕的标度关系,预计MONDian幻影晕的标度关系。我们用球形轮廓表示星系的重子含量,用对数晕表示相应的MONDian幻影晕。然后,我们推导出的表面密度,中心密度和相空间密度,并将它们与出版的标度关系进行比较。我们的结论是,它是可能的,以获得平坦的圆速度曲线在高加速度MOND,这发生在该地区的圆速度曲线平坦的Jaffe轮廓描述的重子分布。此外,椭圆星系暗晕的标度关系与MOND幻晕的标度关系非常相似。
2011-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Scaling relations of the slightly self-interacting cold dark matter in galaxies and clusters
最近在星系和星系团中的观测表明,暗物质密度分布呈现核状结构,这与无碰撞冷暗物质的数值模拟结果相矛盾。自相互作用冷暗物质(SICDM)的想法已被调用,以解决观测和数值模拟之间的差异。本文利用长程SICDM模型导出了星系和星系团中一些重要的标度关系。如果暗物质粒子只有轻微的自相互作用,这些标度关系与星系和星系团中观测数据的经验拟合吻合得很好。此外,可能存在表征芯状结构的通用临界光学深度$τ_c$。这些结果普遍支持SICDM的想法,以解决长期存在的暗物质问题。
2013-05-20 astro-ph.CO
Scaling laws in disk galaxies
简要概述了最近几个盘星系的标度关系,以及一些历史背景。特别是,在介绍了(基本)径向光分布的盘星系,我解释了几个重要的“结构”标度关系和审查最新的凸(黑洞质量)图。我继续介绍典型的鼓包盘的流量比的磁盘星系,并建议使用一个网格的鼓包盘的流量比与磁盘哈勃类型-基于性质的螺旋臂-以补充哈勃-牛仔裤序列。然后,我简要地提到了纯盘星系,然后警告说,在识别长期演化形成的伪凸起方面存在困难。最后,我通过讨论现代盘状星系中的凸起与高红移(z ~ 2+/-0.5)致密星系之间的可能联系得出结论,高红移致密星系可能已经通过冷流和静态吸积获得了盘状星系。
2013-11-28 astro-ph.CO
A scaling-relation for disc galaxies: circular-velocity gradient versus central surface brightness
对于盘星系,光的分布与自转曲线的形状有密切的关系。我们通过测量具有高质量旋转曲线的螺旋星系和不规则星系的内环速度梯度d_{R} V(0)来量化这种关系。我们发现d_{R} V(0)与中心表面亮度mu_{0}的相关性在d_{R} V(0)中超过两个数量级,在mu_{0}中超过四个数量级。这是盘状星系的比例关系。这表明星系的中心恒星密度与势阱的内部形状密切相关,对于低光度和低表面亮度的星系也是如此,这些星系被认为是由暗物质主导的。
2013-04-15 astro-ph.CO
On the Scaling Relations of Disk Galaxies
评述了盘星系标度律的物理背景。解析推导和观察到的标度律之间的匹配进行了简要讨论。精确模拟最终填充到盘中的重子的比例,以及这些重子到恒星的转换效率,仍然是数值模拟的一项具有挑战性的任务。旋转速度的测量往往是以方便为标准,而不是通过严格的定义。然而,塔利-费希尔和圆盘大小与旋转速度的关系表现出令人惊讶的低散射。实用的食谱(和成本),以优化模板关系的质量被认为是。
2013-04-01 astro-ph.CO
The Dynamical Masses, Densities, and Star Formation Scaling Relations of Lyman Alpha Galaxies
我们提出了第一个动力学质量测量莱曼α星系在高红移,基于速度色散测量从静止帧光发射线和大小测量从HST成像,从四个调查的9个星系的样本。这些测量使我们能够在星系标度关系的背景下研究莱曼α星系的性质。由此产生的动力学质量范围从1 e9到1 e10太阳质量。我们还将恒星星族模型拟合到我们的样本中,并使用它们来绘制恒星质量与线宽关系的莱曼α样本。总的来说,莱曼α星系很好地遵循了在较低红移下观测恒星形成星系所建立的标度关系(不考虑莱曼α发射),尽管在1/3的莱曼α星系中,较低质量的拟合也是可以接受的。在所有情况下,动力学质量符合已建立的恒星质量线宽关系。使用动态质量作为气体质量的上限,我们表明,莱曼阿尔法星系类似星爆(而不是“正常”的星系)的气体质量表面密度和恒星形成活动之间的关系,尽管相对温和的恒星形成率。最后,我们研究了这些星系的质量密度,并表明它们未来的演化可能需要耗散(“湿”)合并。简而言之,我们发现莱曼阿尔法星系是大星爆的低质量表亲。
2013-01-14 astro-ph.CO
Bulges Of Nearby Galaxies With Spitzer: Scaling Relations in Pseudobulges and Classical Bulges
我们调查的标度关系的膨胀使用膨胀盘分解在3.6微米和目前的膨胀分类为173 E-Sd星系在20 Mpc。伪凸起和经典的凸起被确定使用Sersic指数,HST形态,和恒星形成活动(跟踪8微米发射)。在近红外赝凸中,n_b = <2 and classical bulges have n_b>2,与光学中的结果相同. Sersic指数和形态学对于隆起分类目的而言是基本上等同的性质。我们确认,使用一个更强大的样本,Sersic指数的pseudobulges是不相关的与其他凸起的结构特性,不像经典的凸起和椭圆星系。此外,伪凸起的半光半径与任何其他凸起性质无关。我们还发现了一个新的表面亮度和pseudobulge光度之间的相关性,pseudobulges变得更加明亮,因为它们变得更加密集。经典的星系核球遵循众所周知的椭圆星系表面亮度、光度和半光半径之间的比例关系。我们发现,这些pseudoclugges(如所示的Sersic指数和核形态),具有较低的特定的恒星形成率是非常相似的星系模型,其中既存在一个pseudoclugges和经典的凸起。因此,仅依赖于结构指标的伪隆凸识别是不完整的。我们的研究结果,特别是那些标度关系,意味着pseudobulges是非常不同类型的对象比椭圆星系。
2010-04-29 astro-ph.CO
Void Statistics and Hierarchical Scaling in the Halo Model
我们研究了非线性大尺度结构晕模型中空洞统计的标度行为。晕模型使我们能够理解为什么观测到的星系空泡概率服从分级标度,即使推导出的标度的前提并不满足。我们认为,通常观察到的负二项式标度不是根本的,而仅仅是特定的值的偏差和数密度的典型星系的结果。该模型意味着空洞统计测量的两个群体的星系,如SDSS红,蓝星系,和他们的数量密度和偏差之间的定量关系。
2013-05-23 astro-ph.CO
The strong environmental dependence of black hole scaling relations
我们研究了中心黑洞质量(Mbh)和宿主星系性质(速度色散、球核恒星质量和球核光度)之间的标度关系如何依赖于大尺度环境。对于每个样本的69个星系的动态黑洞测量,我们编译四个环境措施(最近邻距离,固定孔径数密度,总晕质量,和中央/卫星)。我们发现,中央星系和卫星星系遵循明显不同的标度在每一个我们已经检查过的三个关系。中央星系的Mbh - sigma关系比卫星星系的Mbh-sigma关系(6.38 +/- 0.49)陡峭得多(4.91 +/- 0.49),但截距相似。这种行为仍然存在,即使在限制到只有早期类型的星系样本或删除8个最明亮的星系团星系后。当基于其他环境指标分割样本时,Mbh - sigma关系显示出更适度的差异,这表明它们是由底层卫星/中心分数驱动的。在黑洞质量和膨胀恒星质量或膨胀光度之间的幂律标度中也可以看到中心和卫星的单独关系。我们认为,富含气体的低质量星系在成为卫星星系的过程中,会经历一个黑洞快速增长的时期。如果中心星系在当前的Mbh - sigma关系是卫星人口的代表性祖先,观测意味着sigma = 120 km/s的星系必须接近其中心黑洞质量的三倍。大质量中心星系的黑洞质量升高,是卫星星系吸积的自然结果。
2013-09-18 astro-ph.CO
How non-linear scaling relations unify dwarf and giant elliptical galaxies
矮椭圆星系经常被排除在亮星系样本之外,因为它们在有效半光半径R_e或平均有效表面亮度R_e的图解中不遵循相同的线性关系<mu>。然而,使用两个线性关系,团结矮和明亮的椭圆星系,我们解释如何导致弯曲的关系时,一个介绍了半光半径或相关的表面亮度。特别地,导出了curved<mu>_e - R_e关系式.这一关系和其他一些以前被误解的曲线关系曾一度被认为是M_B ~ -18等暗椭圆星系和亮椭圆星系之间不连续性的证据,但实际上支持了这类星系作为一个单一的种群的统一性,其结构(即恒星浓度)随恒星的光度和质量连续变化。
2010-09-25 astro-ph.CO
Refining the M_BH-V_c scaling relation with HI rotation curves of water megamaser galaxies
黑洞-星系标度关系提供了关于超大质量黑洞和其宿主星系共同演化的信息。我们比较了黑洞质量-圆速度(MBH - Vc)关系和黑洞质量-膨胀恒星速度色散(MBH - sigma)关系,看看标度关系是否可以被动地从大量的合并中产生,或者需要一个物理机制,例如来自活动核的反馈。我们对五个星系(包括三个水巨泽星系)进行了VLA H I观测,以测量圆周速度。使用22个星系,通过动态MBH测量和延伸到大半径的Vc测量,我们的最佳拟合MBH - Vc关系式log MBH = alpha + beta log(Vc /200 km s^-1)得出alpha = 7.43+/-0.13,beta = 3.68+1.23/-1.20,内禀散射λ_int = 0.51+0.11/-0.09。内禀散射很可能高于0.51,因为我们非常小心地归因于保守的大观测误差。我们在MBH - sigma关系中发现了类似的散射,λ_int = 0.48+0.10/-0.08,而纯粹的合并情况可能会导致比重子(sigma)性质更紧密的暗晕标度(如Vc所示)。相反,来自活动核的反馈可以作用于凸出尺度以相对于MBH-Vc关系收紧MBH-sigma关系,如所观察到的。
2013-09-20 astro-ph.CO
Formation and evolution of dwarf early-type galaxies in the Virgo cluster II. Kinematic Scaling Relations
我们把我们的样本的18室女座矮早型星系(dEs)的V-K -速度色散,Faber-Jackson,和基本平面(FP)的标度关系的大质量早型星系(Es)。我们使用一个广义的速度色散,其中包括旋转,能够比较的位置旋转和压力支持的dEs与早期和晚期类型的星系。我们发现,dEs似乎弯曲的Faber-Jackson关系的Es到较低的速度分散,是连接Es和矮球状星系(dSphs)。关于FP的关系,我们发现,dEs是显着偏移相对于大规模的热恒星系统,并重新铸造的FP到所谓的卡帕空间表明,这种偏移与dEs具有总的质光比高于Es,但仍然显着低于dSph星系。给定一个基于测量的dEs线指数的恒星质光比,FP偏移允许我们推断dEs半光半径内的暗物质分数平均>~ 42%(K波段的不确定性为17%,V波段为20%),与本系列早期论文中的独立估计完全一致。我们还发现,在近红外的大小-光度关系中的dEs,在光学,是从早型星系偏移,但似乎是一致的晚型星系。因此,我们得出结论,标度关系表明,dEs是不同的Es,他们进一步加强了我们以前的发现,dEs更接近,并可能形成晚型星系。
2012-10-29 astro-ph.CO
Photometric scaling relations of lenticular and spiral galaxies
研究了S 0星系的光度标度关系,并与旋涡星系的光度标度关系进行了比较。本文给出了122个早型盘星系的新的二维K_s波段多分量分解。结合我们之前的分解,最终的样本由175个星系组成。作为比较样本,我们使用俄亥俄州立大学明亮的螺旋星系巡天(OSUBSGS),我们以前已经进行了类似的分解。我们的主要结果是:(1)存在重要的标度关系,表明在S 0中隆起和盘的形成过程是耦合的,就像以前在螺旋中发现的那样。(2)对S 0、S 0/a-Sa和Sab-Sc星系,我们得到了中值r_{eff} /h_r = 0.20、0.15和0.10:这些数值都小于星系合并所形成的凸起的模拟模型所预测的数值。(3)S 0 s星系核球的性质与椭圆星系不同,表现在测光平面上的M_K(bulge)与r_{eff}的关系,在一定程度上也表现在Kormendy关系上。S 0的膨胀与M_K(bulge)< -20 mag.的螺旋星系的膨胀相似,有些S 0具有较小的膨胀,但它们的性质与它们可能因星系的骚扰而演化为矮星的观点不一致. (4)S 0的相对膨胀通量B/T覆盖了哈勃序列中发现的整个范围。(5)NIRS 0 S中S 0星系盘的参数值和关系与OSUBSGS中旋涡星系盘的参数值和关系相似。总的来说,我们的研究结果支持这样的观点,即在K波段具有比-20等更亮的凸起的螺旋星系可以直接演变成S 0,这是由于气体剥离之后恒星形成被截断…
2010-02-23 astro-ph.CO
Modelling the host galaxies of binary compact object mergers with observational scaling relations
致密双星的合并率、密度演化及其宿主星系的性质为理解引力波的来源提供了重要的信息。在这里,我们提出了galaxyRate,一个新的代码,估计合并率密度的二进制紧凑的对象和它们的宿主星系的属性,基于观测的标度关系。我们根据星系恒星质量函数生成我们的合成星系。我们根据质量-金属丰度关系(MZR)和基本金属丰度关系(FMR)估计金属丰度。此外,我们考虑到星系合并和星系的性质的演变,从形成的合并的二进制紧凑的对象。我们发现,合并率密度的变化显着依赖于恒星形成星系的主序星的选择,特别是在双黑洞(BBHs)和黑洞中子星系统(BHNS)的情况下。如果我们假设MZR相对于FMR,BBH和BHNS的合并率密度的斜率更陡,因为后者预测金属丰度随红移的降低更浅。相比之下,双星中子星(BNS)只受到星系主序和金属丰度关系的轻微影响。总的来说,BBH和BHNS倾向于在低质量的贫金属星系中形成,并在高质量的富金属星系中合并,而BNS则在大质量星系中形成和合并。我们预测,被动星系的主机至少约5- 10%,约15- 25%,约15-35%的所有BNS,BHNS和BBH合并在本地宇宙。
2022-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Secondary infall model and dark matter scaling relations in intermediate redshift early - type galaxies
暗物质与恒星数量之间的标度关系是制约星系形成和演化的重要工具。然而,大多数DM属性实际上不是直接测量的,而是通过模型相关的质量映射程序导出的。因此,采用理论和观测上有充分依据的模型至关重要。在这里,我们使用更新版本的二次下落模型(SIM)来预测的晕密度分布,考虑到角动量,耗散摩擦和重子崩溃的影响。由此产生的家庭的晕配置文件只依赖于一个参数,维里质量,很好地适合投影质量和孔径速度色散的样本中红移透镜星系。我们推导了DM相关量(即柱密度和牛顿加速度),并研究了它们与恒星质量、光度、有效半径和维里质量的相关性。
2011-06-02 astro-ph.CO
A new scaling relation for HII regions in spiral galaxies: unveiling the true nature of the mass-metallicity relation
我们证明了存在一个-本地-星系表面质量密度,气体金属丰度,恒星形成率密度使用空间分辨光谱的HII地区在当地宇宙之间的关系。这种分布的一个投影,即局部质量-金属丰度关系,在星系质量密度上延伸了三个数量级,在气体金属丰度上延伸了八个数量级。我们解释了新的关系的综合效果的微分径向分布的质量和金属的星系盘,和选择性的恒星形成效率。我们使用这种本地关系再现-显着的协议-在星系中看到的总质量-金属丰度关系,并得出结论,后者是一个规模扩大的综合效应的本地关系,支持由内而外的增长和缩小星系演化的场景。
2012-07-26 astro-ph.CO
A scaling relation between merger rate of galaxies and their close pair count
研究了如何利用观测到的密近对计数来测量星系合并率。使用高分辨率的N体/SPH宇宙学模拟,我们发现一个准确的星系对计数和合并率之间的比例关系下降到恒星质量比约1:30。这个关系明确地解释了对红移(或时间)、对分离和对中两个星系的质量的依赖。有了这个关系,就可以很容易地得到一对紧密星系的平均合并时标。使用维里质量而不是恒星质量的动机是,动力学摩擦时间尺度主要由围绕中心星系和卫星星系的暗物质决定。这一事实也可以最大限度地减少模拟中恒星形成模型的不确定性所引起的误差。由于维里质量可以从维里质量和观测中恒星质量之间的关系中读取,因此我们的标度关系可以很容易地应用于观测,以获得合并速率和合并时间标度。对于恒星质量大于4*10^10 M_sun/h、z=0.1的星系的主要合并对(1:1-1:4),在20 kpc/h的投影距离内,恒星质量比为1:1的星系对合并所需的时间约为0.31 Gyr,而恒星质量比为1:4的合并所需的时间高达1.6 Gyr。我们的研究结果表明,一个单一的时间尺度通常在文献中使用的是不准确的描述合并与恒星质量比跨越即使是一个狭窄的范围从1:1到1:4。
2014-05-23 astro-ph.CO
The SAURON Project - XIX. Optical and near-infrared scaling relations of nearby elliptical, lenticular and Sa galaxies
本文介绍了SAURON巡天72个代表星系的MDM V波段和Spitzer/IRAC 3.6 μ m波段的地面测光观测结果。结合在有效半径(se)内测量的SAURON恒星速度色散,这使我们能够探索我们的星系在主要标度关系中的位置。我们调查的依赖这些关系,我们最近的运动学分类的早型星系(即慢/快旋转)和恒星星族。慢旋转和快旋转E/S 0星系在标度关系中并不占据不同的位置,尽管慢旋转星系显示出较小的内在散射。令人惊讶的是,在我们的样本中,非常年轻的物体并没有显示出最蓝的(V-[3.6])颜色,这在光学颜色中通常是这样的。这可以在TP-AGB恒星对红外线的巨大贡献的背景下理解,即使对于年轻的恒星群体,也会导致非常紧密的(V-[3.6])- se关系,这反过来又使我们能够定义金属丰度和速度色散之间的强相关性。许多Sa星系似乎遵循E/S 0星系定义的基本平面。星系团出现偏离的关系,主要对应的对象与非常年轻的人口,与正在进行的,扩展的恒星形成的迹象。我们在基本平面中校正了这种效应,通过使用恒星质光比的估计用恒星质量代替光度,使所有星系都是紧密的单一关系的一部分。新的估计系数是一致的,在两个光度带,并建议在恒星星族的差异占约一半的观察到的倾斜相对于维里预测。经过这些校正后,慢旋转器系列在最佳拟合的基本平面周围几乎没有固有的散射。
2011-07-04 astro-ph.CO
Effects of Baryon Dissipation on the Dark Matter Virial Scaling Relation
利用自洽宇宙学模拟方法研究了重子耗散对星系团和星系团中总质量与速度色散之间的暗物质维里标度关系以及星系团和星系团的速度偏差的影响。我们发现重子耗散使暗物质在维里半径内的速度色散增加了5% -10%。这种效应主要是由星系团内部区域的密度和引力势的变化驱动的,在气体冷却和恒星形成效率更高的低质量系统中,这种效应更大。我们还表明,星系的速度偏差取决于如何选择星系。根据恒星质量选择的星系没有速度偏差,而根据总质量选择的星系显示出~ 10%的正偏差,这与以前基于无碰撞暗物质模拟的结果一致。我们进一步发现,观测估计的星系速度色散是无偏的暗物质的速度色散,提供星系选择使用他们的恒星质量和他们的速度色散计算与20多个最大质量的星系。另一方面,用较少的星系来估计速度色散,可能会导致对动力学质量的显著低估。本文的结果应该是有用的解释高红移群体和集群以及来自即将到来的光学集群调查的宇宙学约束。
2009-11-16 astro-ph.CO
Scaling of the 1-halo terms with bias
在晕模型中,星系是由暗物质晕承载的,而晕本身是潜在物质分布的有偏示踪剂。星系关联函数的测量包括来自不同晕中星系和来自同一晕中星系的贡献(所谓的1-晕项)。我们发现,对于高度偏置示踪剂,1-晕项的功率谱服从一个陡峭的标度关系的偏见。我们还表明,1-halo项的三谱有一个陡峭的缩放与偏见。这些标度关系的陡度是这样的,1-晕项可以成为关键的贡献的$n$点关联函数,即使在大尺度。我们解释这些结果,通过分析参数和半解析计算的统计性质的晕。
2015-11-04 astro-ph.CO
Virial scaling of galaxies in clusters: bright to faint is cool to hot
通过结合高分辨率的N体和流体动力学模拟的星系示踪剂,我们提出了一个一致的图片的大质量星系团的星系速度的行为。在10^14 Msun以上的晕中,最亮的卫星星系比暗物质稍冷,而较暗的卫星星系则较热。在星系团的维里半径内,基于100个最亮星系的平均速度色散比暗物质的高1.065 +/- 0.005(stat)+/- 0.027(sys(对应于动力学质量估计值的~10- 15%偏差),而仅基于五个最亮星系的估计值为0.868 +/- 0.039(统计)+/- 0.035(系统)。这些趋势几乎与红移无关。速度结构是敏感的星系团的建模,潮汐剥离,动力学摩擦和合并的复杂的相互作用的指示。来自瞬时subhalo属性的速度色散大于那些采用峰值subhalo属性或流体动力学星系示踪剂。后两种方法是一致的,这意味着集群样本的堆叠光谱分析,投影校正后,显示出一个趋势,略高的速度时,包括暗星系,无偏的测量暗物质速度色散来自每个集群约30个星系。我们的证据表明,明亮的星系团中心附近的速度分布函数有一个低速的尾巴,由于强大的动力学摩擦。
2013-09-19 astro-ph.CO
Closing the Loop: A Self-Consistent Model of Optical, X-ray, and SZ Scaling Relations for Clusters of Galaxies
我们证明,从SDSS的光学数据,X射线数据从ROSAT和钱德拉,和SZ数据从普朗克,可以在一个完全自洽的方式建模。在考虑系统误差和属性协方差后,我们发现从光学和X射线选择的集群样本导出的标度关系是相互一致的。此外,这些集群的标度关系满足一些非平凡的空间丰度约束和封闭关系。鉴于光学和X射线样品之间的良好的协议,我们结合两者,并推导出一个联合组的LX-M和YSZ-M关系。我们的最佳拟合YSZ-M关系与观测到的WMAP 7宇宙学的热SZ功率谱的振幅非常一致,并且与迄今为止发表的两个CLASH星系团的质量一致。我们预测的晕质量的剩余z \leq 0.4 CLASH集群,并使用我们的标度关系比较我们的结果与各种X射线和弱透镜集群群众从文献中。
2012-06-14 astro-ph.CO