Beamed Lyman Alpha Emission through Outflow-Driven Cavities
我们调查的辐射转移的莱曼α光子通过简化的各向异性气体分布，这代表了流行的“壳模型”的物理动机的扩展。我们的研究是出于这样一个概念，即（i）壳模型并不总是重现观测到的莱曼α谱线轮廓，（ii）（典型）壳模型不允许电离光子逃逸，（iii）观察和期望风是更复杂的，各向异性的现象。我们研究了倾斜对莱曼α谱，相对通量和逃逸分数的影响。我们发现通量被增强/抑制的因素取决于模型的参数范围，对应于相同幅度的等效宽度的提升，如果我们忽略灰尘。一般来说，较低的平均光学深度往往会减少各向异性的影响，正如预期的那样。我们发现观察到的峰值之间的相关性-偶尔三重峰-频谱在系统速度和存在的低光学深度腔沿视线。这在寻找从高红移星系泄漏的电离光子时可能很重要，因为这些光子也将能够通过空腔逃逸。
2014-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Turbulent drag on stellar mass black holes embedded in disks of active galactic nuclei
Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）；National Institute for Nuclear Physics – INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所–INFN，的里雅斯特分部）；National Council of Research - Institute of Complex Systems（国家研究委员会-复杂系统研究所）；National Institute of Nuclear Physics (INFN) - Florence unit（意大利国家核物理研究所（INFN）-佛罗伦萨分部）；National Institute of Astrophysics - Arcetri Astrophysical Observatory (INAF-OAA)（国家天体物理研究所-阿切特里天文台（INAF-OAA））
研究AGN盘湍流对恒星质量黑洞轨道动力学的影响，提出半解析框架，发现湍流阻碍轨道圆化与对齐，对黑洞合并率预测具有重要意义。
2025-11-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
A systematic study of the escape of LyC and Ly$α$ photons from star-forming, magnetized turbulent clouds
为了研究宇宙的再电离和解释观测星系的高红移光谱，了解莱曼连续谱（LyC）和莱曼$α$（Ly $α$）光子从巨分子云（GMC）中的逃逸是至关重要的。为此，我们进行高分辨率，辐射磁流体动力学模拟GMCs自洽恒星形成和恒星反馈。我们发现，一个显着的分数（15-70%）的电离辐射逃逸的模拟GMC与不同的质量（$10^5$和$10^6\,M_\odot$），因为云是分散在约$2$ - $5\,{\rm Myr}$从恒星形成的开始。当GMC质量较轻、金属贫乏、湍流较小和密度较低时，泄漏的LyC光子的比例较大。LyC辐射的最有效泄漏发生在GMC的总恒星形成效率约为20%时。Ly $α$的逃逸显示出与LyC光子相似的趋势，不同之处在于从GMC逃逸的Ly $α$光子的分数较大（$f_{\rm esc}^{\rm Lyα}\approx f_{900}^{0.27}$），并且具有强湍流的GMC显示出较大的$f_{\rm esc}^{\rm Lyα}$。模拟的GMC显示出$Δv\approx 120 \,{\rm km\,s^{-1}}$在时间平均的出射Ly $α$谱中的特征速度分离，这表明Ly $α$可以用于推断星际和环星系介质的运动学。我们发现，Ly $α$光度是一个有用的指标的LyC逃逸，提供的LyC光子的数量可以推导出通过恒星人口建模。最后，我们发现Ly $α$的逸出分数、1500 A的紫外光子…
2021-12-02 astro-ph.GA
The Lyman alpha Reference Sample VI: Lyman alpha escape from the edge-on disk galaxy Mrk1486
虽然数值模拟表明，恒星形成盘星系的莱曼α（Lya）线的强度强烈依赖于它们被观察到的倾角，（即从侧面到正面，我们期望看到从衰减的Lya线到强Lya发射线的变化），哈勃太空望远镜（HST）最近的观测突出了几个低红移的高度倾斜（边缘上）盘星系，打破了这一趋势。我们的目标是了解一个强大的Lya发射线是如何能够逃离这些倾斜的盘星系之一，命名为Mrk 1486（z=0.0338）。为此，我们使用了大量的HST成像和光谱数据来研究ISM结构和Mrk 1486内部Lya辐射的主要来源。此外，我们使用了三维蒙特卡罗Lya辐射传输代码研究辐射转移的Lya和紫外连续光子内的中性氢（HI）和灰尘的三维几何形状，模型的ISM结构在星系中心。对Mrk 1486的IFU Halpha光谱数据的分析表明，在Mrk 1486的盘面上方和下方存在两个双极HI气体星系风。此外，比较不同的诊断图（如[OIII]5007/Hbeta与[OI]6300/Halpha）的光电离和冲击电离模型，我们发现Mrk 1486的Lya生产是由星系盘内的光电离主导的。从这个角度来看，我们的数值模拟成功地再现了Mrk 1486的观测Lya线的强度和光谱形状，假设Lya光子在盘内产生，沿着银河风传播，并在冷HI材料上向观测者散射。由于双极星系风普遍存在于恒星形成的盘状星系中，这种机制可以解释最近在高红移的高倾斜星系中观察到的强Lya发射线的起…
2015-12-02 astro-ph.GA
Diagnosing galactic feedback with the line broadening in the low redshift Lyman-alpha forest
我们比较了低红移（z ~ 0.1）莱曼α森林流体动力学模拟的数据从宇宙起源光谱仪（COS）。我们发现之间的紧张关系的观察到的线的数量与b-参数在25-45公里/秒的范围内，并从模拟的预测，无论是积极的反馈活动星系核或完全排除反馈。这些模拟中的气体分别是太热而不能促进莱曼-α吸收或太冷而不能产生所需的线宽。因此，匹配所观察到的b-参数分布需要反馈过程，该反馈过程在没有碰撞（过度）电离氢的情况下热或有害地加宽吸收特征。这表明莱曼α森林b参数分布是一个有价值的诊断星系反馈在低红移宇宙。我们进一步证实，低红移莱曼α森林柱密度分布可以通过紫外背景更好地再现，HI光电离率比Haardt & Madau（2012）预测的高1.5-3倍。
2017-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Influence of turbulence on Lyman-alpha scattering
本文开发蒙特卡洛辐射转移代码，研究有限相关长度湍流对中性氢中Lyα光子传播的影响，发现相关长度可使光子逃逸前的平均散射次数降低数个数量级。
2023-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.comp-ph
The most metal-poor damped Lyman alpha systems: An insight into dwarf galaxies at high redshift
在本文中，我们分析的运动学，化学和物理性质的样品最贫金属阻尼莱曼α系统（DLAs），揭示他们的联系，现代星系。我们提出的证据表明，DLA人口作为一个整体表现出一个“膝盖”的α-捕获和Fe-峰元素的相对丰度时，金属丰度为[Fe/H] ~-2.0，假设Zn的痕迹的积累Fe-峰元素。在这方面，DLA的化学演化明显不同于银河系晕星所经历的化学演化，但类似于本星系群中矮球状星系的化学演化。我们还发现了本星系群矮星系的运动学和高红移贫金属DLAs之间的密切对应关系，这进一步加强了这种联系。基于这种相似性，我们提出，最贫金属的DLAs为我们提供了一个独特的机会，直接研究过去100多亿年的矮星系人口，当时许多矮星系正在形成它们的大部分恒星。为此，我们测量了DLA气体的一些关键物理特性，包括它们的中性气体质量，大小，动力学温度，密度和湍流。我们发现贫金属的DLAs包含一个温暖的中性介质，T_气~ 9600 K主要由热压支撑。此外，在我们的样品中，所有的DLAs都表现出亚音速湍流马赫数，这意味着气体分布在很大程度上是平滑的。这些结果是对宇宙中最初几代恒星可能形成的环境的第一次经验描述。
2015-07-31 astro-ph.GA
The Lyman Alpha Reference Sample XV. Relating Ionised Gas Kinematics with Lyman-$α$ observables
本文实证研究了扩展Lyα Reference Sample中42个星系的电离气体动力学与Lyα逃逸特征的关系，发现本征速度弥散是主导等值宽度的关键参数，且在调节逃逸分数上与星云消光等因素同等重要，揭示了湍流在调节Lyα逃逸中的重要作用。
2024-09-11 astro-ph.GA
The Lyman alpha reference sample. VII. Spatially resolved H$α$ kinematics
本文介绍了利用波茨坦多孔径分光光度计对$z\sim 0.1$莱曼α参考样品（LARS）中所有14个星系的积分场分光观测。我们从我们的数据立方体中的巴尔末$α$（H $α$）发射产生2D视线速度图和速度色散图。这些地图跟踪LARS星系的内在Ly $α$辐射场的光谱和空间特性。我们显示了在空间上配准到哈勃太空望远镜H $α$和Lyman $α$（Ly $α$）图像上的运动学地图。只有对个别星系的空间分辨H $α$运动学和Ly $α$光度学之间的因果关系可以解释。但是，无法确定整个样本的总体趋势。此外，我们计算非参数的全球运动统计-固有的速度色散$σ_0$，剪切速度$v_\mathrm{shear}$，和$v_\mathrm{shear}/σ_0$比-从我们的运动地图。一般来说，LARS星系的特征是高的内禀速度色散（54 km\，s $^{-1}$中位数）和低的剪切速度（65 km\，s $^{-1}$中位数）。$v_\mathrm{shear}/σ_0$值范围为0.5至3.2，平均值为1.5。值得注意的是，样本中的五个星系是具有$v_\mathrm{shear}/σ_0 <1$的色散主导系统，因此在运动学上类似于在高红移处看到的湍流恒星形成星系。当我们的运动学统计的全球LARS Ly $α$属性，我们发现，分散占主导地位的系统表现出更高的Ly $α$等效宽度和更高的Ly $α$逃逸分数…
2015-11-17 astro-ph.GA
Keck and VLT Observations of Super-damped Lyman-alpha Absorbers at z=2=2.5: Constraints on Chemical Compositions and Physical Conditions
本文报道了在红移z=2-2.5范围内对三个超阻尼莱曼α类星体吸收体的Keck/ESI和VLT/UVES观测结果，它们的H I柱密度log N（HI）>= 21.7。所有三种吸收剂都显示出相似的金属丰度（-1.3至-1.5 dex），以及Fe、Ni和Mn的尘埃贫化。其中两个吸收体显示超日[S/Zn]和[Si/Zn]。我们结合我们的结果与其他DLAs检查N（HI），金属丰度，灰尘损耗之间的趋势。在金属丰度与N（HI）的关系图中，与不太富含气体的DLAs相比，更大比例的超级DLAs接近或高于线[X/H]=20.59-log N（HI），表明超级DLAs更可能富含分子。不幸的是，我们对Q 0230 -0334和Q 0743 +1421的数据不包括H2吸收线。对于Q1418+0718，一些H2线被覆盖，但未检测到。在我们的任何吸收器中都没有检测到CO。对于log N（HI）< 21.7的DLAs，我们证实了金属丰度与Fe亏损之间的强相关性，并发现金属丰度与Si亏损之间的相关性。对于超级DLAs，这些相关性较弱或不存在。朝向Q 0230 -0334和Q1418+0718的吸收体显示出微弱的Ly-alpha辐射，这意味着恒星的形成速率分别为每年1.6和0.7个太阳质量（忽略尘埃消光）。来自C II*/C II或Si II*/Si II的电子密度的上限较低，但高于在较少富含气体的DLA中的中值。最…
2015-10-27 astro-ph.GA
SCUPOL Magnetic Field Analysis
我们对Matthews等人（2009）制作的SCUPOL目录的850微米偏振图进行了广泛的分析，专门关注分子云和恒星形成区域。对于充分采样的区域，我们描述了每个区域的去极化特性和磁均磁场比。类似的参数集计算从2D合成地图的尘埃发射偏振与3D MHD数值模拟缩放到S106，OMC-2/3，W 49和DR 21分子云偏振图。对于这些特定的区域，从模拟中得到的湍流MHD区，如湍流Alfvèn和音速马赫数所描述的，与Crutcher（1999）提供的通过分析Zeeman测量数据估计的相同湍流区的值在1到2倍的范围内是一致的。给出了平均磁场相对于视线的倾斜角取值的限制条件。从模拟与SCUPOL数据的比较中获得的值与其他作者提供的两种不同的观测方法所作的估计是一致的。我们的主要结论是，简单的理想，等温和非自引力的MHD模拟是足够的描述大规模观察到的物理性质的信封这组区域。
2013-09-04 astro-ph.GA
Simulating the diversity of shapes of the Lyman-$α$ line
本文通过对低质量星系的辐射流体动力学模拟进行后处理，生成22500条Ly$α$模拟光谱，证明单个星系即可再现观测中Ly$α$谱线轮廓的多样性，并揭示其形状与星系倾角、演化阶段及ISM/CGM辐射转移效应的关系，为利用Ly$α$约束星系形成与演化机制提供新视角。
2023-05-17 astro-ph.GA
Effects of Radiative Transfer on the Observed Anisotropy in MHD Turbulent Molecular Simulations
本文通过合成观测和后处理辐射转移，研究从光薄到光厚 CO 谱线中 MHD 湍流质心与积分强度图的各向异性及其对磁场、不透明度和声马赫数的依赖。
2024-06-21 astro-ph.GA
The effect of stellar and AGN feedback on the low redshift Lyman-$α$ forest in the Sherwood simulation suite
我们研究了不同的反馈处方对低红移（$z\leq1.6$）Ly $α$森林的性质的影响，使用选择的流体动力学模拟来自舍伍德模拟套件。模拟纳入恒星反馈，AGN反馈和简化的计划，有效地模拟低柱密度Ly $α$森林。我们确认宇宙起源光谱仪（COS）观测的Ly $α$森林柱密度分布函数（CDDF）在$z \simeq 0.1$的高柱密度系统（$N_{\rm HI}>10^{14}\rm\,cm^{-2}$）之间存在差异，以及Ly $α$速度宽度与COS数据相比太窄。恒星或活动星系核的反馈-目前在我们的模拟中实现-只有一个小的影响CDDF和速度宽度分布。我们的结论是，解决COS数据和模拟之间的差异，需要增加的温度过密气体与$Δ=4$ - $40$，无论是通过额外的他$\,\rm \scriptstyle II\ $光加热在$z>2$或微调反馈，使过密气体进入IGM在正确的温度，它仍然有助于显着的LY $α$森林。或者，一个更大的，目前尚未解决的湍流分量的线宽可以解决的差异。
2017-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Limits on non-canonical heating and turbulence in the intergalactic medium from the low redshift Lyman-alpha forest
我们研究的列密度分布函数（CDDF）和多普勒参数分布的流体动力学模拟和宇宙起源光谱仪（COS）观测的莱曼α森林在红移$0\leq z\leq 0.2$。考虑到元银河系HI光电离率的两个不确定性因素，我们的流体动力学模拟与HI柱密度$10^{13.3}\rm\,cm^{-2}\leq N_{\rm HI}\leq 10^{14.5}\rm\,cm^{-2}$下观察到的CDDF的形状和幅度吻合得很好（$1$ - $1.5σ$）。然而，模拟线的多普勒宽度相对于COS数据仍然太窄。我们认为，调用活动星系核反馈并不能解决这个矛盾。我们也不赞成增强的光加热率作为一个潜在的解决方案，因为这需要一个非物理硬UV背景光谱。如果转而求助于非规范热源，则对于通过$z=0.1$具有$N_{\rm HI}\simeq 10^{13.5}\rm\,cm^{-2}$的气体，需要在$z\lesssim 2.5$处注入额外的$u \lesssim 6.9\rm\,eV\,m_{\rm p}^{-1}$比热。或者，对于扩散IGM中的最冷气体，可能存在$v_{\rm turb}\lesssim 8.5\rm\,km\,s^{-1}(N_{\rm HI}/10^{13.5}\rm\,cm^{-2})^{0.21}$的未解析视线湍流速度分量。
2022-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The generation of a multi-phase medium in "Splash" bridge systems: Towards an understanding of star formation suppression in turbulent galaxy systems
本文模拟质量相近的反向旋转盘星系碰撞，分析splash桥中倾角与偏移导致的多相气体、湍流和加热冷却过程，以解释Taffy桥观测并理解恒星形成抑制。
2024-09-18 astro-ph.GA
Photoionization of High Altitude Gas in a Supernova-Driven Turbulent Interstellar Medium
我们研究了星系中广泛弥漫的电离气体的光电离模型。特别是，我们解决了长期存在的问题，莱曼连续光子的渗透从接近银河系中平面的大高度的星系晕的来源。我们发现，最近的流体动力学模拟的超新星驱动的星际介质有低密度的路径和空隙，使电离光子从中面OB星到达和气体的许多kiloparsecs以上的中面。我们发现整个模拟网格的电离通量大于一维平板模型的预测，从而允许在银河系中的低海拔中性云的O星的光电离，也在Halalpha中检测到。在以前的研究中，这种云的光电离方案已被拒绝，并已被归因于增强宇宙射线电离或散射光从中面H II区域。我们确实发现，在我们的模拟中的发射测量分布比来自银河系中的Halpha观测。此外，在流体动力学模型中的气体密度的水平平均高度依赖性低于推断在银河系。这些差异可能是由于没有磁场的流体动力学模拟，我们讨论如何磁流体动力学效应可能会协调模型和观测。然而，我们预计，列入磁场的动力学模拟不会改变我们的主要发现，即中平面OB星能够产生高海拔弥漫电离气体在一个现实的三维星际介质。
2010-07-29 astro-ph.GA
The 300 pc resolution imaging of a z = 8.31 galaxy: Turbulent ionized gas and potential stellar feedback 600 million years after the Big Bang
研究利用300 pc分辨率ALMA观测z=8.312星系MACS0416_Y1，揭示其电离气体随机运动、多相介质混合尺度及可能由星暴驱动的超级气泡。
2023-07-16 astro-ph.GA
Tracing ionized gas kinematics in Lyman-Break Analogs. Implications for star formation compactness and outflow properties
Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)（安达卢西亚天体物理研究所）；Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)（阿拉贡宇宙物理学研究中心）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天文台罗马天文台）；Michigan Institute for Data Science, University of Michigan（密歇根大学数据科学研究所）
研究通过分析14个低质量紫外光致亮Lyman断裂类比体的电离气体动力学，发现恒星形成紧凑性与出流性质的关系，揭示了反馈过程的重要性。
2025-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kinematics of $z\geq 6$ galaxies from [CII] line emission
利用[CII] 158 $μ$ m谱线研究了再电离时期星系的运动学性质。线轮廓提供了关于运动学以及结构特性的信息，例如盘和卫星的存在。要了解这些属性是如何编码的线轮廓，首先，我们开发的分析模型，我们确定磁盘倾角和气体湍流运动的关键参数影响的线轮廓。为了获得进一步的见解，我们使用“Althaea”，一个高分辨率（$30\, \rm pc$）模拟的原型Lyman Break星系，在红移范围$z = 6-7$，当星系处于非常活跃的组装阶段。基于形态学，我们选择了三个主要的动力学阶段：I）合并，II）螺旋盘，III）扰动盘。我们分别在I）、II）和III）中识别了合并事件、螺旋臂和平面外流动的光谱特征。我们推导出一个广义动力学质量与[CII]线的半高宽关系。如果关于星系倾角的精确信息是（或不是）可用的，则返回的质量估计值在因子$2$（$4$）内是准确的。Tully-Fisher关系被发现为所观察到的高$z$星系，即$L_{\rm[CII]}\propto (FWHM)^{1.80\pm 0.35}$，我们提供了一个简单的，基于物理的解释。最后，我们进行模拟ALMA模拟来检查[CII]的可检测性。当正面观察时，蜀葵总是在$> 5σ$处被检测到;在边缘上的情况下，它仍然未被检测到，因为较大的固有FWHM将线峰值通量推到检测限以下。这表明，所报告的一些未探测到的情况可能是由于倾斜效应。
2019-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The flaring HI disk of the nearby spiral galaxy NGC 2683
本文报道了对大倾角近邻旋涡星系NGC 2683的新的深VLA-D阵列HI观测。档案C阵列数据进行了处理，并添加到新的观察。为了研究原子气盘的三维结构，我们制作了不同的三维模型，并制作了模型HI数据立方体。我们的最佳拟合模型的主要成分是：（i）倾斜80度的薄盘;（ii）通过气体盘的椭圆形表面密度分布对螺旋和/或棒结构的粗略近似;（iii）轻微的倾斜;（iv）指数耀斑;和（v）低表面密度气体环。NGC 2683的耀斑的斜率与之相当，但比其他螺旋星系的耀斑要陡一些。NGC 2683的最大耀斑高度也与其他星系相当。另一方面，耀斑的饱和只在NGC 2683中观察到。基于高分辨率模型与观测结果的比较，我们排除了在光学薄气盘周围存在扩展的原子气晕的可能性。在垂向流体静力平衡的假设下，导出了气体的垂向速度频散。耀斑中的高湍流速度色散可以解释为能量注入（i）超新星，（ii）磁旋转不稳定性，（iii）ISM搅拌的暗物质子结构，或（iv）外部气体吸积。复杂的大尺度翘曲和不对称性的存在有利于外部气体吸积作为驱动外部气体盘中湍流的主要能量来源之一。我们提出了一个方案，这种外部吸积导致湍流绝热压缩，增强湍流速度色散，并可能淬熄恒星形成的外部气体盘的NGC 2683。
2015-12-22 astro-ph.GA
The ISM in distant star-forming galaxies: Turbulent pressure, fragmentation and cloud scaling relations in a dense gas disk at z=2.3
我们使用IRAM Plateau de Bure干涉仪和扩展甚大阵获得了z=2.32的透镜状恒星形成星系SMMJ 2135 -0102中CO（6-5）和CO（1-0）发射的高分辨率地图。气体的运动学可以用一个旋转支撑的圆盘模型很好地描述，该圆盘的倾斜校正旋转速度为v_rot = 320+/-25 km/s，旋转支撑与色散支撑之比为v/sigma=3.5+/-0.2，动力学质量为6.0+/-0.5x10^10Mo，半径为2.5kpc。该盘具有Toomre参数Q=0.50+/-0.15，表明气体将在LJ ~ 400 pc尺度上迅速碎裂成大质量团簇。我们确定在这些尺度上的恒星形成区域，并表明它们是10倍的密度比那些在静止的环境中在本地星系，并显着抵消当地的分子云尺度关系（拉森关系）。与局部分子云线宽-尺寸标度关系相比，大的偏移意味着超音速湍流应该在比银河系运动学静止ISM小100倍的尺度上保持主导地位，而SMMJ 2135中的分子气体预计在所有尺度上比银河系中的分子气体密度高50倍。这很可能是由于我们在星际介质（ISM）中测量到的高外部流体静压P_tot/kB ~（2+/-1 x10 ^7 K/cm 3）。在这样一个高度湍流的ISM中，引力坍缩（和恒星形成）的亚音速区域将具有高得多的临界密度，n_crit>=10^8/cm 3，比银河系静止的ISM高出约1000倍。
2011-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Formation of Very Massive Stars in Early Galaxies and Implications for Intermediate Mass Black Holes
我们研究了原始原子冷却晕中超大质量恒星的从头算形成。光晕是从一个更大的自洽父模拟中提取的。由于合并产生的动力学加热和温和的（$J_{\rm LW} \sim 2 - 10 \ J_{21}$（z））莱曼-沃纳（LW）背景的结合，晕仍然没有金属，恒星的形成受到抑制。我们发现有超过20颗质量大于1000 M的超大质量恒星形成$_{\odot}$。质量最大的恒星质量超过6000 M $_{\odot}$。然而，在最初的$\sim$ 100 kyr演化之后，所有恒星的吸积都显著下降，因为周围的物质被吸积，气体的湍流性质导致恒星移动到较低密度的区域。我们后处理的电离辐射的影响，从恒星，并发现电离辐射是不是一个限制因素时，考虑SMS的形成和增长。相反，出生的环境是高度动荡和稳定的吸积流没有保持在我们的模拟的时间尺度（200万年）。当大质量恒星以直接坍缩黑洞的形式结束它们的生命时，这将为这些胚胎晕播下质量在大约300 M $_{\odot}$和10，000 M $_{\odot}$之间的黑洞种群。之后，它们可能会下沉到晕的中心，最终合并形成更大的中等质量黑洞，其原位合并将被LISA检测到。
2020-12-17 astro-ph.GA
KAOSS: turbulent, but disc-like kinematics in dust-obscured star-forming galaxies at $z\sim$1.3-2.6
基于KAOSS项目对27个z~1.3-2.6尘埃遮蔽恒星形成星系的Hα积分场光谱观测，发现其中24个呈盘状运动学特征，兼具较快旋转与较高速度弥散，并证实其恒星质量Tully-Fisher关系自z~2以来无演化，支持其演化为大质量早型星系。
2024-05-01 astro-ph.GA
Nature vs Nurture: Three Dimensional MHD Simulations of Misaligned Embedded Circum-Single Disks within an AGN Disk
本文通过三维 MHD 模拟研究强磁化、湍流 AGN 吸积盘中的单星周盘，发现中等及强磁场会使其随机未对齐，从而影响黑洞自旋与视界尺度盘倾角演化。
2024-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiation Transfer of Models of Massive Star Formation. IV. The Model Grid and Spectral Energy Distribution Fitting
提出了一个连续辐射转移模型网格，用于拟合观测到的大质量原恒星光谱能量分布。模型网格是基于大质量恒星形成的核心吸积理论的范式与预组装的引力约束的核心作为初始条件。特别地，在湍流核心模型之后，初始核心属性主要由其质量和其周围团块的压力设置。然后，我们的原恒星及其周围结构的演化模型在一个自洽的方式。该模型网格包含约9000个SED，包含4个自由参数：初始核心质量、环境平均表面密度、原恒星质量和倾角。通过卡方最小化，模型网格用于拟合观测到的SED，并额外估计前景消光。以大质量原恒星G35.20- 0.74为例，演示了拟合过程和结果。与目前用于大质量恒星形成研究的其他SED模型网格相比，在我们的模型网格中，原恒星及其周围结构的属性更多地物理连接，这降低了参数空间的维数和模型的总数。这就排除了在湍流核心模型的背景下，物理上不切实际或内部不自洽的模型的可能拟合。因此，该模型网格不仅可以作为估计大质量原恒星性质的拟合工具，而且可以作为核吸积理论的检验。SED模型网格与本文一起公开发布。
2017-12-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Feedback-regulated star formation and escape of LyC photons from mini-haloes during reionisation
早期宇宙的再电离很可能是由矮星系驱动的。利用宇宙学辐射流体动力学模拟方法，利用$M_{\rm halo} \le 10^8\,M_\odot$研究了恒星形成和莱曼连续谱光子从微晕逃逸的过程.我们的模拟包括一个新的热湍流恒星形成模型，非平衡化学和相关的恒星反馈过程（年轻的大质量恒星，辐射压力和机械超新星爆炸的光电离）。我们发现，反馈减少恒星的形成非常有效的迷你晕，导致在恒星质量的斜率和标准化Kimm \& Cen和经验恒星质量晕质量关系在本地宇宙中得出的报告一致。由于恒星的形成是随机的，并由少数气体团控制，因此小型晕中的逃逸分数通常由辐射反馈（由于光电离而加热）决定，而不是超新星爆炸。我们还发现，光子数加权的平均逃逸分数的迷你晕是更高的（$\sim20$ - $40\%$）比原子冷却晕，虽然在个别晕的瞬时分数变化显着。Pop III星的逃逸分数只有在质量大于$\sim$ 100\，\msun时才有意义（$\ge10\%$）.基于简单的分析计算，我们表明，LyC光子从迷你晕，尽管他们的逃逸分数高，由于效率低下的恒星形成的再电离的次要意义。我们证实了以前的说法，在原子冷却晕与质量$10^8\,M_\odot\le M_{\rm halo} \le 10^{11}\,M_\odot$的恒星可能是最重要的再电离源。
2017-01-10 astro-ph.GA
Distortion of Magnetic Fields in a Starless Core II: 3D Magnetic Field Structure of FeSt 1-457
分子云和分子核的三维磁场信息对于揭示分子云和分子核在重力作用下的运动学稳定性（磁支撑）具有重要意义，而这是研究恒星形成初始条件的基础。在目前的研究中，致密的无星核心FeSt 1-457的三维磁场结构的基础上确定的近红外偏振观测的二向色偏振的背景恒星和简单的三维建模。利用获得的$45^{\circ}\pm10^{\circ}$的视线磁倾斜轴$θ_{\rm inc}$的角度和先前确定的$23.8\pm12.1$ $μ{\rm G}$的天空平面磁场强度$B_{\rm pol}$，导出FeSt 1-457的总磁场强度为$33.7\pm18.0$ $μ{\rm G}$。使用磁性和热/湍流载体评估的FeSt 1-457的临界质量为${M}_{\rm cr} = 3.70\pm0.92$ ${\rm M}_{\odot}$，其与观察到的核心质量$M_{\rm core}=3.55\pm0.75$ ${\rm M}_{\odot}$相同。因此，我们得出结论，FeSt 1-457的稳定性处于接近临界状态的条件下。没有下沉的气体运动，也没有相关的年轻恒星，核心被认为处于恒星形成的最早阶段，即，在达到超临界状态后，动力学崩溃开始之前的阶段。这些特性将使FeSt 1-457成为未来研究恒星形成初始条件的最佳无星核心之一。
2017-10-15 astro-ph.GA
The transient event in NGC 1566 from 2017 to 2019 -- I. An eccentric accretion disk and a turbulent, disk-dominated broad-line region unveiled by double-peaked Ca II and O I lines
本文通过分析 NGC 1566 的光谱变源数据，首次探测到 AGN 中 OI 和 CaII 的宽双峰发射线，揭示其宽线区由相对论偏心吸积盘主导并存在标高湍流分层，蓝移漂移或源于暂现事件期间发射的低光学深度风。
2024-07-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Filament Fragmentation in High-Mass Star Formation
目的：我们解决了长丝形成和破碎的长度尺度（res. <=0.1pc），特别是牛仔裤长度和圆柱体破碎尺度。研究方法：我们用3.2mm连续谱和1-0视场镶嵌图观测了原型的高质量恒星形成暗条IRDC 18223，空间分辨率为~ 4“（~ 14000 AU）。结果：尘埃连续辐射将灯丝分解成至少12个相对规则间隔的核的链。岩芯之间的平均间隔约为0.40（± 0.18）pc。虽然这与无限的、等温的、重力束缚的气体圆柱体的碎裂大致一致，但是M/l~1000M_sun/pc的高质量-长度比需要额外的湍流和/或磁性支撑来抵抗细丝的径向塌陷。N_2H ~+（1-0）数据揭示了垂直于主丝的速度梯度。虽然不能排除灯丝的旋转，但数据也与主灯丝由几个速度相干的子灯丝组成一致。此外，这种垂直于灯丝的速度梯度类似于最近的结果，对巨蛇座南部被解释为在磁化和湍流片状结构内的灯丝形成的签名。低密度气体示踪剂（[CI]和C18 O）在IRDC 18223暗条东西60“附近的尺度上揭示了类似的红/蓝移速度结构。这可能暂时被解释为一个签名的大规模云和较小规模的灯丝被运动学耦合。我们没有发现沿灯丝轴的速度梯度。这可能是由于没有显著的气体沿着平行轴流动，但也可能部分地由灯丝相对于天空平面的低倾斜角引起，这可以使这种特征最小化。
2015-10-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spin alignment of stars in old open clusters
星团是由湍流分子云的引力坍缩形成的，每个星团中有数千颗恒星。它们被认为是大多数恒星的诞生地，因此在我们对恒星形成的理解中发挥着重要作用，这是天体物理学的一个基本问题。分子云的初始条件建立了它的动力学历史，直到星团诞生。然而，在团簇形成过程中云的角动量的演化还没有很好的理解。目前的观测表明，湍流扰乱了星团形成云的角动量，阻止了星团内恒星之间的自旋对齐。本文利用星震学测量了两个老的疏散星团NGC~6791和NGC~6819中48颗恒星的自转轴倾角。每个星团内的恒星都显示出强烈的排列。三维流体动力学模拟的原团簇形成表明，至少有50%的初始原团簇的动能是旋转的，以获得强大的恒星自旋排列在一个集群。我们的研究结果表明，星团形成云的全球角动量被有效地转移到每颗恒星上，并且自星团形成以来，它的印记在几个千兆年后仍然存在。
2017-03-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Search for Alignment of Disk Orientations in Nearby Star-Forming Regions: Lupus, Taurus, Upper Scorpius, $ρ$ Ophiuchi, and Orion
原行星盘方向之间的空间相关性携带着关于多个恒星形成过程的物理学信息。我们选择附近的五个恒星形成区域，包括一些原行星盘的空间分辨图像与ALMA和HST，并寻找磁盘轴的相互对齐。具体来说，我们应用柯伊伯检验来检查位置角（PA：从北方逆时针测量的投影盘椭圆的长轴的角度）分布的统计均匀性。位于恒星形成区域的盘，除了狼疮云，没有显示出任何对齐的特征，支持随机取向。然而，在狼疮场的一个子区域狼疮III云中，PA的光谱测量的16个圆盘的旋转轴表现出弱的和可能的偏离在$2σ$水平上的随机分布，并且16个圆盘的倾斜角也是不均匀的。此外，在狼疮III云中的盘PA的平均方向是平行于其细丝结构的方向，并近似垂直于磁场方向。我们还确认了鲁棒性的估计PA狼疮云通过比较不同的观察和估计的基础上，包括稀疏建模的三种不同的方法。没有显着的磁盘取向对齐是一致的磁盘角动量的湍流起源。需要进一步的观测来证实/证伪狼疮III云中可能的圆盘排列。
2020-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
First Detection of Hydrogen in the β Pictoris Gas Disk
年轻且邻近的恒星β Picture（β Pic）被一个由尘埃和气体组成的碎片盘所包围，已知它拥有无数蒸发的系外彗星，微行星和至少一颗行星。从地球上看，这个系统是碎片盘研究的理想选择，为利用吸收光谱学研究行星形成环境提供了极好的机会。利用哈勃太空望远镜（HST）上的宇宙起源光谱仪（COS），我们通过HI Lyman α（Ly-α\）线观测到了盘中最丰富的元素氢。本文提出了一种新的方法来减少COS光谱中地冠气辉对Ly-α谱线的污染。这种气辉虚拟运动（AVM）技术使我们能够将天体物理目标的Ly-α线从污染的气辉发射中移开，从而揭示更多的天体物理线轮廓。在恒星径向速度下，β Pic稳定气体盘中氢的柱密度为$\log(N_{\mathrm{H}}/1 \mathrm{cm}^2) \ll 18.5$。发现Ly-α发射线轮廓是不对称的，我们认为这是由于HI以相对于β Pic的体径向速度$41\pm6$ km/s和柱密度$\log(N_{\mathrm{H}}/1 \mathrm{cm}^2) = 18.6\pm0.1$落向恒星造成的。相对于CI球粒陨石的氢含量，氢的柱密度很高，这表明大部分氢气不是来自盘中的尘埃。这个柱状密度揭示了氢的丰度比太阳低得多，这排除了检测到的氢可能是原行星盘的残余物或恒星排出的气体的可能性。我们假设，观测到的朝向恒星下落的氢气来自蒸发的外彗星产生的水的解离。
2016-12-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
