Predicting Resolved Dust Attenuation from Local Galaxy Properties Using MaNGA
Macquarie University（麦考瑞大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）
本文提出一个经验模型，利用MaNGA数据预测恒星形成星系的解析尘埃消光，通过局部恒星形成率面密度作为预测因子，实现高精度的尘埃校正。
2026-02-27 astro-ph.GA
Modeling and predicting the shape of the far-infrared to submillimeter emission in ultra-compact HII regions and cold clumps
尘埃的性质很可能受到尘埃颗粒演化环境的影响。例如，对冷团簇（7 K- 17 K）的一些分析表明，聚集过程在稠密环境中是有利的。然而，在长波长（$λ$ $>$ 300 $μ$ m）下研究暖（30 K-40 K）尘埃辐射一直受到限制，因为很难将远红外到毫米（FIR-mm）光谱覆盖范围和高角分辨率结合起来观测暖尘埃颗粒。使用Herschel数据从70到500 $μ$ m，这是Herschel红外银河系（Hi-GAL）调查的一部分，结合1.1毫米的数据从Bolocam银河系平面调查（BGPS），我们比较了两种类型的环境中的排放：超紧凑HII（UCHII）地区，和冷分子团（表示为冷团）。通过这种比较，我们测试了粉尘排放模型在FIR到毫米域，再现在扩散介质中的排放，在这两个环境（UCHII地区和冷团块）。我们还研究了它们预测银河系尘埃排放的能力。我们确定了12个UCHII区域和12个冷团的发射光谱，并使用最近的两能级系统（TLS）模型和三组参数和所谓的T- $β$（温度-尘埃发射率指数）唯象模型（$β$设置为1.5，2和2.5）推导出尘埃温度（T）。我们首次在温暖地区测试了TLS模型的适用性。这一分析表明，在寒冷和温暖的环境之间的粉尘排放的不同趋势是可见的，通过粉尘发射率指数的变化。然而，使用标准参数，TLS模型能够再现在寒冷和温暖地区观察到的光谱行为，从单独的尘埃温度的变化，而T- $β$模…
2014-10-03 astro-ph.GA
Predicting HCN, HCO + , multi-transition CO, and dust emission of star-forming galaxies: Constraining the properties of resolved gas and dust disks of local spiral galaxies
ISM是一个湍流的，多相的，多尺度的介质遵循标度关系。银河系气体盘的分析模型需要考虑到星际介质的多尺度和多相性质。它们可以被描述为在垂直流体静力平衡下的星团恒星形成吸积盘，其中面压力平衡了气体和恒星盘的重力。ISM湍流考虑到应用银河标度关系的冷原子和分子气相。湍流是通过超新星的能量注入来维持的。在给定的空间尺度下，通过确定气体的质量分数，可以计算湍流加热和线冷却之间的平衡气体温度、分子丰度和分子线发射。红外，H{ \sc i}，CO，HCN，和HCO $^+$发射的模型径向配置文件进行比较的东西，赫拉克勒斯，帝国，SINGS，和银河系的17个本地旋涡星系的观测。Toomre参数，衡量恒星形成（云坍缩）的稳定性，在相当数量的星系的内盘中超过了统一。在两个星系中，它也超过了外盘的统一。因此，在旋涡星系中，$Q_{\rm tot}=1$并不是普遍存在的。模型气体速度分散与观察到的H{ \sc i}速度分散一致。在我们的模型中，HCN和HCO $^+$已经在相对低密度的气体（$\sim 1000$ ~cm $^{-3}$）中可检测到。导出了CO和HCN的转化因子和分子气体耗尽时间。这两个转换因子与文献中的值一致。而在大质量星系的粘性时间尺度大大超过恒星形成的时间尺度，粘性时间尺度小于恒星形成的时间尺度内$\rm{R}~\sim~2~\rm{R}_{\rm d}$，盘尺度长度，在低质量星系。
2022-05-15 astro-ph.GA
Predicting dust temperature from molecular line data using machine learning
本研究利用机器学习从分子线数据预测尘埃温度，发现12CO/13CO比值是关键特征，并展示了无需热气体-尘埃耦合即可实现准确预测。
2026-01-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Predicting CO and dust emission of star-forming galaxies
Université de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Observatoire Astronomique de Strasbourg（斯特拉斯堡天文台）；Univ. Bordeaux（波尔多大学）；Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux（波尔多天体物理学实验室）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Astronomical Observatory, Jagiellonian University（雅盖隆大学天文台）
研究矮星系与螺旋星系在射电和远红外发射上的差异，发现低金属licity星系CO发射较弱，模型显示低能宇宙射线粒子产量是太阳邻域的三倍。
2026-04-01 astro-ph.GA
Predicting the global far-infrared SED of galaxies via machine learning techniques
尘埃在塑造星系的光谱能量分布（SED）方面起着重要作用。它吸收紫外线（UV）到近红外线（NIR）辐射，并在远红外线（FIR）中重新发射这种能量。FIR对于了解星系中的尘埃至关重要。然而，远红外区的深观测需要一个空间任务，其中没有一个今天仍然活跃。我们的目标是推断六个赫歇尔波段的FIR发射，以及尘埃光度，质量和有效温度，根据现有的紫外到中红外（MIR）观测。我们还希望估计这些预测的不确定性，将我们的方法与能量平衡SED拟合进行比较，并确定模型可能的局限性。我们提出了一个机器学习框架来预测FIR通量从14 UV-MIR宽带通量。结合DustPedia和H-ATLAS，我们使用了一个低红移的样本，并通过SED拟合提取贝叶斯通量后验。我们训练了浅层神经网络来预测远红外通量、不确定性和尘埃特性。我们在测试集上使用对数空间中的均方根误差（RMSE）对它们进行了评估。我们的结果（RMSE = 0.19 dex）显著优于UV-MIR能量平衡SED拟合（RMSE = 0.38 dex），并且本质上是无偏的。我们可以识别预测何时关闭，例如当输入在WISE 22上具有较大的不确定性时，或者当输入与训练集不相似时。我们有UV-FIR观测的星系可以作为缺乏FIR数据的星系的蓝图。这导致了一个“虚拟FIR望远镜”，它可以应用于大型光学MIR星系样本。这有助于弥补差距，直到下一次飞行情报区任务。
2019-10-14 astro-ph.GA
Predicting dust extinction from the stellar mass of a galaxy
我们研究了典型的尘埃消光的H-α光度从恒星形成的星系取决于恒星形成率（SFR），金属丰度和恒星质量独立，使用的样本约90,000个星系的数据发布7斯隆数字巡天（SDSS）。我们直接从每个源的巴耳末减量测量消光系数，而更高的消光值与三个参数中任何一个的增加有关，我们证明了支配消光的基本属性是恒星质量。在这种质量依赖关系被删除后，有非常小的系统依赖性的剩余折射率与SFR或金属丰度，并没有显着的改善是从一个更一般的参数化。与此相反，如果应用SFR依赖或金属性依赖的消光关系，则剩余消光率显示出与其他参数相关的显著趋势。使用SDSS的数据，我们提出了一个关系来预测中值尘埃消光的样本的星系从其恒星质量，它有一个散射的~0.3马格。该关系被校准为H-α发射，但可以更普遍地应用于辐射在其他波长。这些结果对于高红移星系的研究具有重要的应用，在高红移星系中，很难获得单个消光测量，但可以相对容易地从长波长数据估计恒星质量。
2010-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Two-size approximation: a simple way of treating the evolution of grain size distribution in galaxies
全面计算星系中的颗粒尺寸分布的演化通常是计算量很大的。在本文中，我们提出了一个星系中尘埃富集的简单模型，通过采用“两尺寸近似”来简化粒度分布的处理;也就是说，所有颗粒群都由小颗粒（颗粒半径a < 0.03微米）和大颗粒（a > 0.03微米）代表。我们包括在模型中的尘埃供应恒星喷出物，破坏超新星冲击，尘埃增长的吸积，颗粒生长的凝聚和颗粒破碎，考虑这些过程如何工作的小和大颗粒。我们表明，这个简单的框架再现的主要功能，发现在完整的计算粒度分布如下。尘埃的富集始于恒星提供的大颗粒。在被称为吸积临界金属量的金属量水平上，由破碎形成的小颗粒的丰度变得足够大，以通过吸积迅速增加颗粒丰度。在这一时期，小颗粒与大颗粒的质量比达到最大值。此后，该比值收敛到由破碎和凝聚之间的平衡所决定的值，并且粉尘与金属的比值由吸积和冲击破坏之间的平衡所决定。通过蒙特卡罗模拟，我们证明了我们模型的简单性在预测统计特性方面具有优势。我们还展示了一些应用程序，预测观测尘埃的性能，如消光曲线。
2014-12-12 astro-ph.GA
Predicting HCN, HCO+, multi-transition CO, and dust emission of star-forming galaxies From local spiral and ultraluminous infrared galaxies to high-z star-forming and submillimeter galaxies
本文利用星系团气盘的分析模型，对本星系、超高速红外星系、亚毫米（smm）星系和高z星系的样品进行了分析，研究了主序星和星暴星系在z=0和z~1-2时的气体含量和恒星形成率。模型气体和粉尘温度由加热和冷却平衡确定。稠密的云被湍流的机械和宇宙射线加热。单个气体云的分子丰度由涉及云寿命、密度和温度的详细化学网络确定。用逃逸概率公式计算了分子谱线发射。在给定星系大小、恒星形成速率、恒星质量径向分布、自转曲线和Toomre Q参数的情况下，该模型同时计算了星系的总气体质量、HI/H2质量、气体速度色散、红外光度、红外光谱能量分布、CO谱线能量分布（SLED）、HCN（1-0）和HCO+（1-0）发射。该模型再现了观测到的CO光度和SLEDs的所有样本星系的模型不确定性（~0.3 dex）。而CO的排放是对模型参数的变化，HCN和HCO+排放是敏感的星际介质的化学。计算了CO和HCN的质光转换因子，包括CO-暗H_2，并与文献值进行了比较。HCN和HCO ~+的发射都是近旋星系、ULIRG和smm星系的~2倍。在致密星暴星系中，大约80%的分子谱线辐射来自非自引力气体云。积分后的肯尼库特-施密特定律在本星系、超红外星系和smm星系中的斜率约为1，而在高z恒星形成星系中的斜率为1.7。
2017-01-25 astro-ph.GA
Analytic models of dust temperature in high-redshift galaxies
利用解析模型研究了在某些高红移星系（$z>5$）中观测到的高尘埃温度（$T_\mathrm{dust}\gtrsim 40$ K）的物理原因。我们考虑两个模型，可以处理分析：辐射转移（RT）模型，{其中广泛分布的值为$T_\mathrm{dust}$被认为是}，和一个temperature（一个$T$）模型，它假设{均匀$T_\mathrm{dust}$ }。这两个极端{用来概括最现实的情况}。我们采用Kennicutt-Schmidt（KS）定律将恒星辐射场与气体表面密度联系起来，并改变尘气比。因此，我们的模型能够预测恒星形成率的表面密度（$Σ_\mathrm{SFR}$）或尘埃质量（$Σ_\mathrm{dust}$）和$T_\mathrm{dust}$之间的关系。我们发现，在$z\gtrsim 5$观察到的高$T_\mathrm{dust}$有利于低尘气比（$\lesssim 10^{-3}$）。与KS定律相比，增强的恒星形成给出了高$T_\mathrm{dust}$的另一种解释。只要我们使用ALMA波段6- 8，两个模型（RT和一个- $T$）之间的尘埃温度是相似的。在不假设KS定律的情况下，我们还检验了$Σ_\mathrm{SFR}$、$Σ_\mathrm{dust}$和$T_\mathrm{dust}$之间的关系，并证实了与$z>5$实际观测数据的一致性。在一个$T$模…
2022-08-09 astro-ph.GA
Predicting HCN, HCO$^+$, multi-transition CO, and dust emission of star-forming galaxies -- Extension to luminous infrared galaxies and the role of cosmic ray ionization
本文将湍流气体盘理论扩展至亮红外星系，成功重现其红外及多分子谱线发射，发现恒星形成效率与气体湍流和星系角速度紧密相关，并指出外部星系中宇宙射线电离率和低能粒子产率显著高于太阳邻域。
2024-11-27 astro-ph.GA
Predicting Hα emission line galaxy counts for future galaxy redshift surveys
了解H $α$发射星系的数量密度对于评估欧几里得和WFIRST任务的科学影响至关重要。在这项工作中，我们提出了预测的星系形成模型，Galacticus，H $α$发射星系的累积计数。我们将Galacticus与三种不同的尘埃衰减方法相结合，并使用每种方法检查计数。一个$χ^2$最小化的方法是用来比较模型预测观测到的星系计数和校准的尘埃参数。我们发现，弱的尘埃衰减所需的Galacticus计数与观测大致一致，虽然最佳的尘埃参数返回大值$χ^2$，这表明进一步校准Galacticus是必要的。模型的预测也是一致的光学深度和H $α$光度函数的观测估计。最后，我们提出了预测的红移分布和数量计数的两个欧几里德和一个WFIRST一样的调查。对于红移范围$0.9\leqslant z\leqslant 1.8$和H $α+{\rm [NII]}$混合通量极限为$2\times 10^{-16}{\rm erg}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm cm}^{-2}$的类欧几里德巡天，我们预测数密度在3900- 4800个星系/平方度之间。对于红移范围为$1\leqslant z\leqslant 2$和混合通量极限为$1\times 10^{-16}{\rm erg}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm cm}^{-2}$的类似WFIRST的巡天，我们预测数密度在10400- 1520…
2017-12-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Predicting sub-millimeter flux densities from global galaxy properties
近年来，人们越来越关注后处理宇宙学模拟与辐射转移代码来预测模拟星系的可观测通量。然而，这可能是缓慢的，并且在模拟不能解决ISM的情况下需要许多假设。放大模拟可以更好地解析ISM的详细结构以及恒星和气体的几何形状，但由于模拟单个光环的计算成本，统计数据有限。在这篇论文中，我们使用了一组来自FIRE套件的高分辨率的宇宙学放大模拟，模拟了质量大于10^10.5M_sol（z=2）的恒星形成星系。我们运行SKIRT辐射转移程序对红移范围1.5<z<5的数百张快照进行了处理，并校准了尘埃质量、恒星形成率和870 μ m通量密度之间的幂律标度关系。导出的比例关系显示出令人鼓舞的一致性与观测结果从亚毫米选定的AS2UDS样本。我们将其扩展到其他波长，推导出尘埃质量，恒星质量，恒星形成率和红移和亚毫米波流量密度之间的标度关系在340微米和870微米之间的波长。然后，我们应用的标度关系，从鹰，一个大盒子宇宙学模拟星系。我们表明，标度关系预测EAGLE亚毫米数计数同意与以前的结果，使用更昂贵的计算辐射转移技术。我们的比例关系可以应用于其他模拟和半分析或半经验模型，以生成鲁棒和快速的亚毫米数计数预测。
2022-11-21 astro-ph.GA
The relationship between dust and [CI] at z=1 and beyond
测量分子气体质量对于理解星系在高红移（z $\geq$ 1）下的演化至关重要。大多数测量依赖于CO作为示踪剂，但依赖于金属丰度，动力学和表面密度导致系统的不确定性，在高z星系，这些物理特性是难以观察，物理环境可以系统地不同于那些在z=0。粉尘连续排放提供了一个潜在的替代方案，假设已知的粉尘/气体比，但这必须在z $\geq$ 1的直接气体示踪剂上校准。在本文中，我们考虑的[CI] 492-GHz的发射线，已被证明跟踪分子气体密切整个银河系云，并具有光学薄的优势，在典型的条件下（不像CO），并在可访问的频率在高红移可观察到（在对比CO的低激发线）。我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）测量[CI]，CO（4-3）和尘埃排放的恒星形成星系在z=1的代表性样本，并结合这些数据与多波长光谱能量分布研究星系的尘埃和气体成分之间的关系。我们发现了一个强大的[CI]-尘埃相关性，这表明两者都跟踪气体的相似阶段。通过将其他样品从文献中，我们表明，这种相关性持续在很宽的范围内的光度和红移z $\sim$ 4。最后，我们探讨了我们的研究结果作为一个独立的测试文献校准灰尘作为示踪剂的气体质量，并预测CI丰度的影响。
2018-10-03 astro-ph.GA
Accurately predicting the escape fraction of ionizing photons using restframe ultraviolet absorption lines
逃离高红移星系的电离光子的比例敏感地决定了星系是否再电离了早期宇宙。然而，这种逃逸分数不能从高红移星系中测量，因为星系际介质的不透明度在高红移时很大。如果没有方法来间接测量高红移星系的逃逸分数，我们就不太可能知道是什么使宇宙再电离。在这里，我们分析了远紫外（UV）H I（莱曼系）和低电离金属吸收线的九个低红移，确认莱曼连续发射星系。我们使用的H I覆盖分数，列密度，和尘埃衰减在一个配套文件中测量预测电离光子的逃逸分数。我们发现良好的协议之间的预测和观察到的莱曼连续逃逸分数（$1.4σ$内）使用H I和ISM吸收线。电离光子通过H I中的孔逃逸，但我们表明，尘埃衰减减少了逃逸星系的光子的比例。这意味着平均高红移星系可能比低红移星系发射更多的电离光子。另外两种间接方法准确地预测逃逸分数：Ly $α$逃逸分数和光学[O III]/[O II]通量比。我们使用这些间接的方法来预测的逃逸分数的样本21个星系的静止帧紫外光谱，但没有莱曼连续观测。这些星系中的许多都有低逃逸分数（$f_{\rm esc} \le 1$ \%），但11个有逃逸分数$>1$ \%。这里介绍的方法将测量高红移星系的逃逸分数，使未来的望远镜能够确定恒星形成星系是否使早期宇宙再电离。
2018-04-04 astro-ph.GA
Predicting ionised gas emission in 3D with SKIRT. I. Framework and validation
Department of Physics and Astronomy, Proeftuinstraat 86 N3, B-9000 Ghent, Belgium（根特大学物理与天文学系）；Department of Physics, The University of Texas at Dallas, Richardson, Texas 75080, USA（德克萨斯大学达拉斯分校物理系）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Madingley Road, Cambridge CB3 0HA, UK（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Cavendish Laboratory, University of Cambridge, 19 JJ Thomson Avenue, Cambridge CB3 0HE, UK（剑桥大学卡文迪许实验室）
该研究针对星系中电离气体发射线相关问题，提出用于SKIRT的新光电离模块，结合Cloudy表等计算三维电离气体发射线光度，经与Cloudy、COLT验证，该模块能实现自洽合成观测，适用于流体动力学模拟。
2026-07-14 astro-ph.GA
Predicting Lyman-alpha escape fractions with a simple observable: Lyman-alpha in emission as an empirically calibrated star formation rate indicator
莱曼α（Lya）本质上是活动星系发出的最亮的线。虽然它起源于许多物理过程，但对于恒星形成星系来说，内在Lya光度是最大质量的O型和早期B型恒星产生的莱曼连续谱（LyC）辐射的直接示踪剂，寿命为几百万年。因此，Lya光度应该是一个很好的瞬时恒星形成率（SFR）指标。然而，由于Lya逃逸分数f $_{esc,Lyα}$的不确定性，其共振性质和对作为静止帧UV光子的尘埃的敏感性使得Lya非常难以解释。在这里，我们探讨了在z=2.2的CALYMHA调查，在z=2.2-2.6的Lya发射体（LAEs）的后续行动和LAEs的z~0-0.3汇编的结果，以直接测量f $_{esc,Lyα}$与H-α（Ha）。我们推导出一个简单的经验关系，鲁棒地检索作为一个函数的Lya休息帧EW（EW $_0$）的f $_{esc,Lyα}$：f $_{esc,Lyα}$ = 0.0048 EW $_0$ [A] $\pm0.05$，我们表明，它约束了一个定义良好的反相关性电离效率和尘埃消光LAEs。观测到的Lya光度和EW $_0$是容易测量的量在高红移，从而使我们的关系一个实用的工具，估计内在的Lya和LyC光度下良好控制和简单的假设。我们的研究结果允许观测到的Lya光度被用来计算SFR的LAEs在z~0-2.6内的0.2 dex的哈尘校正的SFR。我们应用我们的经验SFR（Lya，EW $_0$）校准几个源在…
2019-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Predicting the Radiation Field of Molecular Clouds using Denoising Diffusion Probabilistic Models
University of Virginia（弗吉尼亚大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Carnegie Observatories（卡内基天文台）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本研究采用去噪扩散概率模型（DDPMs）基于三波段尘埃发射预测星际辐射场（ISRF）强度，发现在测试集上预测离散度在0.1倍以内，并能有效约束分布外模拟的相对强度，为复杂环境下的辐射反馈分布提供了稳健的预测方法。
2023-09-11 astro-ph.GA astro-ph.IM cs.LG
Predicting star formation properties of galaxies using deep learning
ThoughtWorks Technologies（思特沃克科技公司）；National Centre for Radio Astrophysics, TIFR（塔塔基础研究所国家射电天体物理中心）；Centre for Modeling and Simulation, Savitribai Phule Pune University（萨维特里拜·普利大学建模与仿真中心）
了解星系的恒星形成特性作为宇宙时代的函数是星系演化研究中的一项关键工作。传统上，恒星星族合成模型一直被用来获得最佳拟合参数，在星系中的恒星形成。随着多波段通量测量可用于数千个星系，一种使用机器学习来表征恒星形成的替代方法变得可行。在这项工作中，我们提出了使用深度学习技术来预测三个重要的恒星形成属性-恒星质量，恒星形成率和尘埃光度。我们通过与标准恒星星族合成代码的输出进行比较来验证我们的深度学习模型的性能。
2020-02-10 astro-ph.GA cs.LG
Lyman Alpha Reference Sample: X. Predicting Lyman alpha output from starforming galaxies using multivariate regression
恒星形成星系中Lyman $α$（Ly $α$）辐射的产生和逃逸是天体物理学中一个长期存在的问题。预测星系的Ly $α$光度的能力将为探索再电离时代（EoR）开辟新的途径，并在宇宙学模拟中估计星系的Ly $α$辐射，而辐射转移计算无法完成。我们应用多元回归方法来莱曼阿尔法参考样本数据集，以获得星系属性和发射的Ly $α$之间的关系。导出的关系预测我们的星系样本的Ly $α$光度良好的准确性，无论我们是否只考虑直接观测值（均方根（RMS）色散周围的关系$\sim 0.19$ dex）或导出的物理量（RMS $\sim 0.27$ dex）。我们确认的预测能力的一个单独的样本的紧凑的恒星形成星系，并发现预测效果良好，但孔径对测得的Ly $α$光度的影响可能是重要的，这取决于星系的红移。我们应用统计特征选择技术来确定数据集中变量的重要性顺序，从而使未来的观察结果能够针对预测能力进行优化。当使用物理变量时，我们能够确定最重要的预测参数依次是恒星形成率、尘埃消光、致密性和气体覆盖率。我们讨论了我们的研究结果在EoR和强度映射实验方面的应用。
2020-02-27 astro-ph.GA
Mapping Galactic Dust Emission and Extinction with HI, HII, and H$_2$
本研究通过结合HI、HII和H$_2$数据及聚类分析改进银河系高银纬尘埃消光模板，量化残差来源并给出尘埃温度变化上限$σ_T<1.28$K。
2025-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Resequencing the Hubble sequence and the quadratic (black hole mass)-(spheroid stellar mass) relation for elliptical galaxies
本研究提出新的星系形态“三角序列”整合哈勃等序列，发现椭圆星系符合二次型黑洞-星系质量关系，构建新星系形成模型，挑战单级坍缩假说并统一矮星系与早型星系。
2023-05-05 astro-ph.GA
Predicting Ly$α$ Emission from Distant Galaxies with Neural Network Architecture
本研究提出一种基于神经网络的预测模型，利用星系的六个物理性质识别Ly$α$发射体，在JWST数据验证下表现优异，并有效约束了HII气泡大小。
2024-12-19 astro-ph.GA
Dust masses of Upper Scorpius disks and their statistics
School of Physical Science and Technology, Southwest Jiaotong University（西南交通大学物理科学与技术学院）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）
研究以天蝎座上盘为对象，构建辐射传输模型网格提高尘埃质量估计精度，通过对比得出该区域盘的尘埃质量中值，发现其远低于豺狼座I盘，证实恒星质量与尘埃质量相关性及差异，揭示盘演化中尘埃颗粒的变化情况。
2026-07-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Greenhouse Effect in Buried Galactic Nuclei and the Resonant HCN Vibrational Emission
最近的干涉观测表明，明亮的HCN发射从nu 2 =1振动状态中产生的掩埋核区域的星系，表明nu 2 =1状态通过吸收14 $μ$ m连续光子的有效泵浦。我们已经模拟了连续和HCN振动线发射在这些地区，其特点是高柱密度的尘埃和高光度，与球对称的方法，模拟一个中心热源（AGN）和紧凑的核星爆（SB）。我们发现，当H2柱变得非常高时，N_{H2} >~10^{25} cm-2，连续光子在核区域内的捕获显著提高了内部区域的尘埃温度（Tdust），即使从外部看到的预测光谱能量分布变得相对较冷。因此，该模型预测，在毫米波长下，亮度表面亮度（在模型源上的平均值）约为10^{8} Lsun pc^{-2}。这种{ \it温室}效应显著增强了尘埃体积内的平均中红外强度，使nu 2 =1状态达到HCN振动谱线变得光学厚的程度。活动星系核模型在内部区域产生更高的Tdust和更高的峰值（亚）毫米连续亮度比SB模型，但类似的HCN振动J=3-2和4-3的发射，由于光学深度效应和高\tdust \对这些低J线的适度影响。在几个星系中观测到的HCN振动发射可以用HCN丰度~10^{-6}（相对于H2）和光度表面亮度在（0.5-2）x10^{8}$ Lsun pc^{-2}范围内来解释，预测远红外光球的Tdust为~80-150 K --与从远红外分子吸收推断的值一致。
2019-08-12 astro-ph.GA
Multivariate Predictors of LyC Escape II: Predicting LyC Escape Fractions for High-Redshift Galaxies
本研究基于低红移莱曼连续谱巡天数据，利用Cox比例风险模型构建多变量LyC逃逸分数预测方法，验证了高低红移LyC发射体性质相似，并将其应用于高红移星系，给出不同样本的逃逸分数预测结果及相关参数。
2024-09-16 astro-ph.GA
High-temperature dust formation in carbon-rich astrophysical environments
本文使用大体积三相交流等离子炬在富碳环境下获得高温凝聚序列，通过动力学抑制凝聚场景建模验证了热力学预测，并展示了该方法在定量表征天体物理环境中尘埃成分与形成的潜力。
2024-11-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
An Atlas of Star-Forming Galaxy Equivalent Widths
我们提出了一个图集的星爆星系发射线跨越10个数量级的电离通量和7个数量级的氢数密度。耦合SEDs从Starburst 99与光电离计算多云，我们跟踪96条发射线从977毫米到205米，这是常见的星云区域，已观察到的H II地区，并作为有用的诊断线。每个模拟网格显示等效宽度，并包含通过提供光谱能量分布、化学丰度、尘埃含量和气体金属度（范围从0.2 Z $\odot$到5.0 Z $\odot$）计算的~1.5x10 $^4$光电离模型。我们的模拟将被证明是有用的星暴发射线数据分析，特别是关于本地星暴星系，显示高电离发射线。我们的图集的一个示例应用预测，C IV $λ$ 1549将作为一个有用的诊断发射线的蓬勃发展的恒星形成的詹姆斯韦伯太空望远镜的观测预测峰值等效宽度约为316。
2017-09-15 astro-ph.GA
Little Red Dots as Obscured Little Blue Dots: A Super-Eddington Unification Model
Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；University College London（伦敦大学学院）
该研究通过统一模型解释小红点和小蓝点的观测现象，揭示了方向依赖的吸积流和尘埃遮挡对光学和红外发射的影响。
2026-09-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
CHANG-ES X: Spatially-resolved Separation of Thermal Contribution from Radio Continuum Emission in Edge-on Galaxies
本文分析了用H $α$和22微米红外成像数据进行的恒星形成率（SFR）定标在预测近星系连续晕中3个边缘星系（NGC 891、NGC 3044和NGC 4631）的热射电分量中的应用。我们使用H $α$和Calzetti等人（2007）的24微米校准的混合物，以及Jarrett等人（2013）的仅线性22微米校准。我们应用这些关系上的像素到像素的基础上创建热预测图在两个CHANG-ES波段：L-和C-波段（1.5 GHz和6.0 GHz，分别）。我们分析了由此产生的非热光谱指数图，并发现一个特征陡峭的非热光谱指数的垂直距离后，从磁盘的应用程序的所有方法。我们发现在22微米的数据相比，70微米的斯皮策多波段成像光度计（MIPS）在NGC 891成像消光的可能证据。我们分析了一个更大的样本的边缘和面对的星系25微米至100微米的流量比，并发现，边缘上的比率系统地降低了1.36的一个因素，结果我们归因于过度消光中红外在边缘上。我们介绍了一种新的校准校正的H $α$光度的尘埃时，星系的边缘或非常多尘。
2018-01-05 astro-ph.GA
Dust in the very metal-poor galaxy Sextans A with JWST. I: Characterizing the evolved stellar population of Sextans A based on JWST observations and stellar evolution models
Università degli Studi Roma Tre（罗马第三大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（罗马天文台（意大利国家天体物理研究所））；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Open University（开放大学）；Keele University（基尔大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理学研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Koninklijke Sterrenwacht van België（比利时皇家天文台）；National Centre for Nuclear Research（国家核研究中心）
利用JWST成像和恒星演化模型，表征了极低金属丰度矮星系Sextans A中渐近巨星分支（AGB）星族的性质，发现超过90%的AGB星几乎无尘埃，而少量红源具有强红外超，由1.25-1.5 Msun碳星主导，并证明F277W-F444W颜色可作为尘埃产生率的有效指标。
2026-06-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
PhotoD with LSST: Stellar Photometric Distances Out to the Edge of the Galaxy
本文提出贝叶斯流水线PhotoD，利用LSST大规模多波段测光数据估算银河系恒星的距离、金属丰度和尘埃消光，并通过神经网络加速计算，计划随LSST数据发布公开增值星表。
2025-02-05 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
ALMA Spectroscopic Survey in the Hubble Ultra Deep Field: The Infrared Excess of UV-selected z=2-10 galaxies as a function of UV-continuum Slope and Stellar Mass
我们利用哈勃超深场中1弧分^[2]区域的1.2毫米深度连续观测数据（12.7微焦耳/光束RMS），对红移范围z=2-10（在整个范围内，在1 σ下，约为2-3 Msol/yr）的330个莱曼破裂星系中被尘埃笼罩的恒星形成过程进行了探测。考虑到ASPECS的深度和面积，将Meurerz ~0 IRX-beta关系外推到z>~2（假设Td ~35 K），我们预计可以探测到35个星系。然而，在ASPECS中，在z>~2处仅发现6个试探性检测，在>3sigma处仅发现3个。根据恒星质量、紫外光度和紫外连续谱斜率对z=2-10的星系进行细分，并将结果叠加，我们只在质量最大（>10^9.75 Msol）的子样本中发现了一个显著的检测，红外过量（IRX= L_{IR} / L_{UV}）与以前的z~2结果一致。然而，我们从我们大量选择的sub-L*（<10^9.75 Msol）星系中测量到的红外过量在z=2-3和z=4-10时分别为0.11（-0.42）（+0.32）和0.14（-0.14）（+0.15），甚至低于SMC IRX-β关系（95%置信度）。这些结果表明恒星质量对预测z>~2星系的红外光度具有重要意义。我们还发现，IRX-恒星质量关系的演变依赖于尘埃温度的演变。如果尘埃温度随红移单调增加（as（1+z）^0.32），使得在z>=4时T_d~44-50 K，那么目前的结果表明，这种关系…
2016-08-06 astro-ph.GA
Cooling in the X-ray halo of the rotating, massive early-type galaxy NGC 7049
物理过程的相对重要性，塑造热气体渗透旋转，大质量的早期型星系的热力学预计将不同于非旋转系统。在这里，我们报告了对大质量透镜状星系NGC 7049的XMM-Newton数据的分析结果。这个星系拥有一个由冷气体组成的尘埃盘，并被一个扩展的热X射线发射气体大气所包围，该气体大气具有异常高的中心熵。在冷尘埃盘的旋转平面中的热气体具有多温度结构，与正在进行的冷却一致。我们的结论是，旋转的热气体的支持是可能能够改变的多相冷凝的$t_{\rm cool}/t_{\rm ff}$比，这是在这里相对较高，$\sim 40$。然而，测得的冷却时间和涡流周转时间的比率（$C$ -比率$\approx 1$）约为1意味着显着的冷凝，在同一时间，旋转速度和速度色散（湍流泰勒数）的约束比率${\rm Ta_t} > 1$表明，冷凝气体应遵循非径向轨道形成一个磁盘，而不是长丝。这与流体动力学模拟的大规模旋转星系预测类似的扩展多相盘。
2019-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy morphology dependent (black hole mass)-(velocity dispersion) relations: implications for gravitational wave forecasts and cosmological simulations
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）
利用137个具有定量棒强度的星系，在Triangal演化框架下重新审视黑洞质量与速度弥散的关系，引入贝叶斯层次回归代码SCOPE，发现贫尘S0星系遵循浅关系（M_bh ∝ σ_0^{2.5-3.1}），而干并合主导的巨椭圆星系呈现陡关系（M_bh ∝ σ_0^{7.8±1.4}），表明单一标度关系会低估超大质量黑洞对纳赫兹引力波背景的贡献。
2026-09-23 astro-ph.GA
CO excitation, molecular gas density and interstellar radiation field in local and high-redshift galaxies
我们研究了76个星系的CO激发、平均分子气体密度和星际辐射场强度，这些星系是根据它们的CO跃迁J=2-1和5-4以及它们的光学/红外/（亚）毫米光谱能量分布（SED）而选择的，从局域到高红移（z~0-6）。我们证实了CO激发的CO（5-4）/（2-1）线比（R52）跟踪之间存在紧密的相关性，和平均ISRF强度U来自红外SED拟合使用灰尘SED模板。通过模拟星系中的分子气体密度概率分布函数（PDF）和用大速度梯度辐射转移计算预测CO谱线比率，我们提出了一个将CO谱线比率与平均分子氢气密度nH 2和动力学温度Tkin联系起来的框架.映射以这种方式观察到的R52比nH 2和Tkin概率分布，我们得到积极的U-nH 2和U-Tkin的相关性，这意味着一个场景中，星系中的ISRF主要由Tkin和（非线性）nH 2调节。一小部分星爆星系显示增强nH 2可能是由于合并驱动的压缩。我们的工作表明，ISRF和CO激发是紧密耦合的，密度PDF模型是一个很有前途的工具，探测详细的ISM星系内的属性。
2021-01-17 astro-ph.GA
Star Forming Galaxies as AGN Imposters? A Theoretical Investigation of the Mid-infrared Colors of AGNs and Extreme Starbursts
首次对由活动星系核和极端星暴加热的尘埃产生的中红外光谱能量分布进行了理论研究。这些模型采用了一个集成的建模方法，使用光电离和恒星星族合成模型，其中线和紧急连续预测暴露于电离辐射的气体从年轻的恒星爆发和活动星系核。在这项工作中，我们专注于从{ \it宽视场红外巡天探测器}的红外颜色，预测的颜色的依赖于输入辐射场，ISM条件，遮蔽柱，和金属丰度。我们发现，一个极端的星暴可以模仿活动星系核在两个波段的中红外色切在文献中使用。然而，在文献中采用的三个波段的颜色削减需要具有极高的电离参数或气体密度的星爆。我们发现，极端的中红外线的颜色在一些蓝色紧凑矮星系是不是由于金属，而是高电离参数和高柱密度的组合。基于我们的理论计算，我们提出了一个理论中红外色切，将排除即使是最极端的星爆，我们在这项工作中建模。这里提出的理论活动星系核分界区可以用来识别难以捉摸的活动星系核候选者，以供未来使用{ \it詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）}进行后续研究。全套模拟SED可在线获得。
2018-03-15 astro-ph.GA
A VLT/FORS2 Narrowband Imaging Search for MgII Emission Around z ~ 0.7 Galaxies
我们进行了一个甚大望远镜FOcal还原器和低色散摄谱仪2（VLT/FORS 2）的窄带成像搜索周围的5个恒星形成星系的红移z=0.67-0.69的大天文台起源深巡天南（GOODS-S）字段限制的径向范围内的大规模外流跟踪的共振散射镁II排放。样本星系的恒星形成率在4 $M_{\odot}/yr$ < SFR < $40\ M_{\odot}/yr$的范围内，具有恒星质量$9.9 \lesssim \log M_{*}/M_{\odot} \lesssim 11.0$，并显示出由Mg II吸收追踪的速度为150-420 km s $^{-1}$的流出。这些观测是非常敏感的，达到了每1角秒$^2$孔径5.81 $\times$ $10^{-19}$尔格秒$^{-1}$厘米$^{-2}$角秒$^2$的表面亮度极限（在5 $σ$显著性下）。我们没有检测到任何样品星系周围的任何扩展发射，因此将5 $σ$的亮度上限扩展镁II发射$<6.51 \times 10^{-19}$尔格秒$^{-1}$厘米$^{-2}$弧秒$^2$在投影距离$R_{\perp} > 8-21$千秒差距。该成像还解析了观测到的每个星系在空间上的MgII吸收，揭示了整个星系盘近似恒定的吸收强度。与辐射传输模型预测的表面亮度的MgII排放的各种简单的风的形态，我们的检测限表明，要么（1）的范围内的MgII排放的材料从这些星系…
2019-05-14 astro-ph.GA
Ionizing stellar population in the disc of NGC 3310 - II. The Wolf-Rayet population
我们使用积分场光谱详细研究了NGC 3310中的Wolf-Rayet（WR）人口，在空间上分辨出18个典型大小为200-300 pc的星系盘中的恒星形成结，这些星系盘中有大量的WR人口。在所谓的蓝色隆起中检测到的发射主要归因于晚型氮WR（WNL），每个区域的恒星数量从几十到几百颗不等。我们估计的WNL/（WNL+O）的比率是可比的经验关系，一旦反射校正的发射进一步校正星云内的尘埃颗粒的存在下，吸收不可忽略的一部分紫外光子。观测值与恒星星族模型的比较显示出大于2-3倍的差异。然而，如果考虑到相互作用的双星和/或光子泄漏的影响，观测和预测往往会收敛。我们估计托管WR的\hii区域的二进制部分是显着的，以恢复所观察到的X射线通量，从而证明，二进制通道可以是关键时，预测可观的。我们还探讨了环境与目前的假设，即WR可以祖长期伽马射线暴（GRB）的连接。星系的相互作用，这可能会引发强烈的事件，在中心区域的恒星形成，可能是一个合理的环境，WR可能会作为伽玛暴的祖先。最后，即使化学丰度一般是均匀的，我们也发现了微弱的证据，快速N污染的WR恒星风的尺度约为200 pc。
2014-11-09 astro-ph.GA
Confirmation of the standard cosmological model from red massive galaxies $\sim600$ Myr after the Big Bang
针对JWST发现的早期红色大质量星系疑似挑战标准宇宙学，研究用真实星系形成模型指出其恒星质量被高估，并证明现有观测与ΛCDM一致。
2023-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
What factors shape the radio luminosity of star-forming galaxies? A new calibration from LoTSS-DR2
University of Hertfordshire（赫特福德大学）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Australia Telescope National Facility, CSIRO Space and Astronomy（澳大利亚望远镜国家设施，CSIRO空间与天文）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天体物理研究所）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Durham University（杜伦大学）
本研究利用LoTSS-DR2数据，通过决策树算法确定影响星系无线电亮度的主要因素，并提出新的RC-SFR关系校准。
2026-01-21 astro-ph.GA
The evolution of the galaxy stellar mass function and star formation rates in the COLIBRE simulations from redshift 17 to 0
Leiden University（莱顿大学）；University of Durham（杜伦大学）；Lorentz Institute for Theoretical Physics, Leiden University（莱顿大学洛伦兹理论物理研究所）；University of Vienna（维也纳大学）；Università degli Studi di Milano Bicocca（米兰比可卡大学）
研究COLIBRE模拟中星系恒星质量函数和恒星形成率的宇宙时间演化，验证其在红移0到12范围内与观测一致，发现AGN反馈机制对高红移星系质量分布的影响。
2026-04-16 astro-ph.GA
Euclid preparation. Predicting star-forming galaxy scaling relations with the spectral stacking code SpectraPyle
Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（博洛尼亚天文物理与空间科学研究所）；INAF-IASF Milano（米兰天文物理与空间科学研究所）；Università di Padova（帕多瓦大学）；INAF-Osservatorio Astronomico di Padova（帕多瓦天文台）；Oxford University（牛津大学）；Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；ESAC/ESA（欧洲空间应用中心/欧洲空间局）
本文介绍SpectraPyle光谱堆叠流程，用于提取欧几里得任务NISP光谱巡天中微弱发射线和光谱特征。通过模拟数据验证，发现低质量星系的恒星形成率-质量关系和金属licity-质量关系存在限制，需进一步优化污染缓解策略。
2025-09-19 astro-ph.GA
Radiative transfer with POLARIS. II.: Modeling of synthetic Galactic synchrotron observations
我们提出了一个更新版本的POLARIS，一个完善的代码指定的尘埃偏振和线辐射转移（RT）在任意天体物理环境。我们通过同步加速器功能扩展了现有的偏振发射功能。在这里，我们结合国家的最先进的解决方案的同步加速器RT系数与数值方法求解完整的方程组的RT问题，包括法拉第旋转（FR）以及法拉第转换（FC）。我们验证代码对银河系和河外观测进行统计分析的合成全天空同步加速器地图的星系内的位置和河外观测。对于这些测试方案，我们应用一个基于复杂的磁流体动力学（MHD）模拟和人口合成后处理技术的银河系模型，我们探索不同的参数来模拟自由电子的分布和湍流磁场分量。我们发现，一个强烈的波动场是必要的模拟合成的同步辐射观测在小尺度上，我们认为，法拉第旋转单独可以占同步信号的去偏振，我们讨论了银河系内的观测位置的重要性。总而言之，我们得出的结论是，POLARIS是预测同步加速器发射和偏振（包括现实银河系背景下的法拉第旋转）的高度可靠的工具。因此，它可有助于更好地了解当前和未来观测任务的结果。
2019-07-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
The THESAN project: Lyman-alpha emission and transmission during the Epoch of Reionization
高红移莱曼α发射星系（LAEs）的可见性对星系形成过程和再电离时代（EoR）提供了重要的限制。然而，预测现实的和有代表性的统计数据与观测比较，是一个重大的挑战，在大容量的宇宙学模拟的背景下。THESAN项目提供了一个独特的框架，通过将最先进的星系形成（IllustrisTNG）和尘埃模型与Arepo-RT辐射磁流体动力学求解器相结合，解决了这种限制。在这一初步研究中，我们提出了对旗舰模拟的莱曼α中心分析，该模拟解决了整个宇宙（95.5 cMpc）^3区域的原子冷却晕。为了避免数值伪影，我们设计了一种新的方法，精确的频率相关的线辐射转移的存在下，连续的哈勃流，转移到更广泛的天体物理应用。我们的可扩展的方法突出了LAEs和红色阻尼翼传输作为再电离探针的实用性，它揭示了不同星系，视线和频带的非平凡趋势，可以在覆盖分数的框架中建模。事实上，在考虑了影响大尺度电离气泡形成的环境因素（如红移和紫外线强度）后，星系和视线之间的变化主要取决于随机过程，包括特殊的速度和自屏蔽系统，这些系统对不幸的射线的影响比其他系统更大。在整个EoR的地方和宇宙学的光学深度往往大于或小于单位，这样的exp（-tau）的行为导致各向异性和双峰transmittance。未来的调查将受益于针对罕见的明亮物体和适居带LAE来推断这些（不可）预测的（不利）优势的存在。
2022-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
A framework for modeling the evolution of young stellar objects
本文提出一个不依赖吸积历史的YSO演化建模框架，将辐射转移SED与原恒星演化轨迹直接关联，通过100μm和3mm流量区分不同吸积历史，并量化阶段与类别的混淆程度。
2025-07-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Systematic Collapse of the Accretion Disc Across the Supermassive Black Hole Population
本文利用 eROSITA eFEDS 巡天与 Subaru HSC 光学成像匹配并扣除宿主星系污染，发现活动星系核吸积盘在约 0.02 倍爱丁顿光度处从盘主导态系统性坍缩为低效 X 射线等离子体态，揭示了吸积物理的基本转变。
2024-10-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
