Probing Population III Initial Mass Functions with He II/H$α$ Intensity Mapping
我们证明了潜在的线强度映射的初始质量函数(IMF)的人口III星通过测量的平均He II 1640 A/H $α$线强度比的限制。我们用现代高红移星系形成和光电离模型扩展了21 cm FAST程序,并估算了星族II和III星系在红移$5 \le z \le 20$的线辐射。在我们的模型中,He II/H $α\gtrsim 0.1$的平均比值表明,在$z \gtrsim 10$,当第三星族恒星主导恒星形成时,第三星族恒星的质量达到几百个太阳质量。下一代空间任务的能力略优于CDIM,将能够通过测量He II和H $α$波动功率谱信号及其在高显著性上达到$z\sim 20$的互相关来探测这种情况。此外,无论IMF如何,He II/H $α\lesssim 0.01$的比值表明第三星族恒星的形成量很低,因此,它标志着由这一恒星群体主导的时期的结束。然而,对应的He II功率谱的检测可能仅对于头重脚轻的族III IMF或通过与更强的H $α$信号的互相关是可能的。最后,$0.01 \lesssim$ He II/H $α$ $\lesssim 0.1$的比值解释起来很复杂,因为它们可能受到几种竞争效应的驱动。我们讨论了如何在不同的红移和线强度比与其他探头的组合的各种测量可以帮助限制人口III IMF在这种情况下。
2022-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The imprint of the first stars on the faint end of the white dwarf luminosity function
本文利用半解析模型A-SLOTH模拟类银河系中白矮星种群的形成与演化,推导其亮度函数,并证明暗端特征可揭示第三族恒星遗迹,为低到中等质量第三族恒星的存在提供间接证据。
2024-09-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
A New Statistical Model for Population III Supernova Rates: Discriminating Between $Λ$CDM and WDM Cosmologies
随着新的观测设施即将投入使用,发现和描述来自第一批恒星的超新星将为宇宙黑暗时代的结束开辟另一个观测窗口。基于早期恒星形成的半解析合并树模型,我们限制了星族III超新星的速率。我们发现,我们的方法再现人口III超新星率的大规模宇宙学模拟非常好。我们的计算效率高的模型使我们能够调查一个大的参数空间,并探索广泛的不同的情况下,人口III恒星形成。我们的计算表明,第一次超新星的观测可以用来区分冷和暖暗物质模型,并限制后者相应的粒子质量。我们的预测还可用于优化调查策略,目标是最大限度地提高超新星检测率。
2016-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Characterization of Population III Stars with Stellar Atmosphere and Evolutionary Modeling and Predictions of their Observability with the James Webb Space Telescope
第三星族恒星是大爆炸后形成的第一批恒星,并且被认为对宇宙中的金属含量做出了最早的贡献,超过了大爆炸核合成的产物。理论上这些恒星的寿命非常短,因此只能在高红移($z \geq 3-17$)和微弱的视星等($m_{AB} \gtrsim 40$)下观测到。因此,对星族III恒星的直接探测仍然是难以捉摸的。然而,最近发射的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)可能能够在有利的引力透镜的情况下探测到相关星等范围内的恒星。需要理论模型来解释这些未来的观测结果。在这项研究中,新的演化模型和非平衡模型的大气被用来描述零年龄的主序第三星族恒星的可观测性质。计算的模型涵盖了广泛的可能的第三星族恒星质量,从恒星形成研究预测的最小质量到能够维持流体静力平衡的最大质量。计算了JWST卫星近红外相机(NIRCam)各波段的合成测光图和理论色星等图。最后的结果进行了比较,已知的透镜事件和JWST震级限制的规模。本研究的目的是计算第三星族恒星在最佳JWST波段的可观测参数,为将来对该恒星星族的观测提供理论基础。
2022-10-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
The H$α$ and [O III] $λ5007$ Luminosity Functions of $1.2<z<1.9$ Emission-Line Galaxies from HST Grism Spectroscopy
欧几里德和罗马太空望远镜(Roman)将很快使用棱镜光谱学通过H $α$和[O III] $λ5007$发射来探测数百万个星系。为了更好地约束这些仪器的预期星系计数,我们使用了一个经过审查的样本的4,239个发射线星系从3D-HST调查测量的H $α$和[O III] $λ5007$光度函数之间的$1.16<z<1.90$ ;这个样本是$\sim 4$倍,比以前的研究在这个红移。我们发现非常好的协议与以前的测量H $α$,但[O III],我们预测更多的中间光度星系比以前的作品。我们发现,对于这两条线,特征光度,$\mathcal{L}_*$,随着红移单调增加,并使用H $α$光度函数来计算历元的宇宙恒星形成率密度。我们发现,H $α$ -可见星系占$\sim 81\%$的历元的总恒星形成率,这个值的变化非常小的$1.16<z<1.56$红移范围。最后,我们得出的表面密度的星系作为一个功能的限制流量,并发现以前的预测星系计数的欧几里得宽调查是不变的,但可能有更多的[O III]星系在罗马高纬度调查比以前估计。
2022-11-30 astro-ph.GA
M_BH - sigma relation in SDSS flat-spectrum radio quasars
选取SDSS DR 3类星体目录中的87个平谱射电类星体(FSRQ),研究了黑洞质量与[O III]谱线宽度表示的速度色散之间的关系.我们发现,在速度色散一定的情况下,当黑洞质量较大时,M_bh - sigma_[O III]关系偏离Tremaine等的关系。在z~0.8范围内,M_bh -σ_[O III]关系中没有强有力的宇宙学演化证据.发现[O III]光度与宽线区(BLR)光度之间存在显著的相关性,当[O III]光度转换为窄线区(NLR)光度时,BLR光度平均比NLR光度大一个数量级左右。我们发现,NLR光度和同步辐射峰值光度之间存在着很强的相关性,这意味着吸积过程和喷流物理之间存在着紧密的联系。
2009-05-15 astro-ph.GA
Population III Star Formation in an X-ray background: I. Critical Halo Mass of Formation and Total Mass in Stars
宇宙中形成的第一批发光天体产生FUV和X射线波段的辐射背景,影响第三星族恒星的形成。利用宇宙流体动力学网格的放大模拟,我们探讨了莱曼-华纳(LW)和X射线辐射背景对第三星族恒星形成的临界暗物质晕质量和每个晕的恒星总质量的影响。我们发现LW辐射背景降低了H $_2$分数,延迟了星族III星的形成。另一方面,X射线辐射预期坍缩的红移,并降低了临界晕质量,除非X射线背景太强,气体加热关闭气体坍缩到晕中,并阻止恒星形成。因此,X射线背景可以使形成第三星族恒星的暗物质晕的数量增加约十倍,但每个晕中形成的恒星的总质量减少。这是因为X射线辐射增加了坍缩气体的分子分数,降低了坍缩气体的最低温度(或相当于准流体静力核心的质量),因此减缓了气体在中央原恒星上的吸积。
2021-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the effects of rotation during the formation of population III protostars
有人认为湍流运动是第三星族恒星形成过程中角动量传输的原因,但这个过程的确切细节从未被研究过。本文报道了三维自引力旋转原始分子云的SPH模拟结果,其中固体旋转的初速度已经改变。我们还研究了在这些理想化计算中形成的圆盘的建立。
2012-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
A search for Population III galaxies in CLASH. I. Singly-imaged candidates at high redshift
据预测,第三族星系存在于高红移的位置,当受到前景星系团的引力透镜作用时,可能会变得足够明亮,足以用现有的望远镜探测到。第三星族星系表现出强烈的Lya发射,应该进一步从宽带测光,因为他们不寻常的颜色识别。在这里,我们报告的搜索这样的对象在z > 6的图像数据从星团透镜和超新星调查与哈勃(CLASH),涵盖25个星系团在16个过滤器。我们的选择算法返回了五个具有类似Lya颜色特征的单一图像候选者,对于这些候选者,使用当前8-10米级望远镜的地基光谱学应该能够测试Lya线的预测强度。这五个天体都没有被包括在以前的高红移星系候选者的CLASH汇编中。然而,当大网格的光谱合成模型应用到这些对象的研究,我们发现,只有两个这些候选人是显着更好地拟合人口III模型比更平凡,低金属量的恒星星族。
2015-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The most iron-deficient stars as the polluted population III stars
我们研究了包括SMSS J031300.36-670839.3([Fe/H] <-7.52)在内的大多数贫铁星的起源。在星系形成的层次结构框架下,利用化学演化模型计算了恒星诞生后星际物质吸积(ISM)对恒星表面金属丰度的影响.预测的金属丰度分布函数与极端贫金属恒星的观测结果非常吻合。特别是,最低的金属丰度尾是很好地再现了人口III的恒星,其表面被污染的金属通过ISM吸积。这表明铁族元素的起源可以用[Fe/H] $\lesssim -5$型恒星的ISM吸积来解释。目前的结果提供了新的见解的性质,最贫金属的恒星和搜索人口III星与原始丰度。
2015-07-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive binary black holes from Population II and III stars
本研究利用SEVN代码演化第三代与第二代双星模型,发现二者形成的双黑洞性质差异轻微,仅少数并合事件主黑洞质量高于对不稳定间隙,且其主要形成通道为稳定质量转移。
2023-08-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Population III origin of GW190521
我们探讨的可能性,最近检测到的黑洞二(BHB)合并事件GW 190521起源于第一代的大规模,无金属,所谓的人口III(流行III),恒星。基于改进的Pop III星团N体模拟的双星统计方法,在经典双星恒星演化和高红移核星团动力学硬化两个演化通道上,计算了类似于GW 190521的Pop III BHB的合并率密度.两个通道都可以解释观察到的速率密度。但后者更倾向于与观察更好的协议和不确定参数的限制较少。我们的分析还表明,鉴于这两个通道的不同特征(合并率分别在$z\lesssim2$和$z\sim 10$达到峰值),未来用第三代引力波探测器对类似于GW 190521的BHB合并进行观测将大大提高我们对Pop III BHB演化的认识,特别是对它们在宇宙结构形成过程中的动力学。
2020-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Population III star formation in an X-ray background: III. Periodic radiative feedback and luminosity induced by elliptical orbits
本研究模拟了X射线背景下含原恒星辐射反馈的Pop III恒星形成,发现系统多呈层级双星结构且向外迁移;椭圆轨道导致吸积率和光度周期性变化,近星点强吸积可使恒星达近爱丁顿光度,有望被JWST经引力透镜直接观测。
2022-12-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Baseline Metal Enrichment from Population III Star Formation in Cosmological Volume Simulations
我们利用流体动力学和N体程序{ \small GIZMO},结合我们新开发的子网格Population~III(Pop~III)Legacy模型,研究了在$z>7$的Pop~III星形成的基线金属富集。在这个理想化的数值实验中,我们只考虑Pop~III星的形成。我们发现我们的模型Pop~III恒星形成率密度(SFRD)在$z\sim10$附近的$\sim 10^{-3}\ {\rm M_\odot yr^{-1} Mpc^{-1}}$处达到峰值,与以前的数值研究结果吻合得很好,并且与观测到的Pop~II SFRD的估计值一致。Pop~III的平均金属丰度从$z=25-7$开始平稳上升,但直到$z\simeq7$才达到恒星形成模式中Pop~III向Pop~II转变所需的临界金属丰度值$Z_{\rm crit}=10^{-4}\ Z_\odot$。这表明,虽然个别晕可以抑制现场Pop~III星的形成,外部富集是不足以终止全球Pop~III星的形成。在恒星形成暗物质晕中,Pop~III恒星形成的最大富集量为$Z\sim10^{-2}\ Z_\odot$,而在外部富集晕中发现的最小富集量为$Z\gtrsim10^{-7}\ Z_\odot$。最后,我们模拟的富含Pop~III金属的IGM的模拟观测结果与$z=7.04$上的一个贫金属阻尼莱曼α(DLA)系统的观测结果相似,该系统被认为仅由P…
2018-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling Population III stars for semi-numerical simulations
从理论上模拟第三星族星(Pop III星)引起的21厘米信号是从当前和即将到来的21厘米观测中提取关于Pop III星的丰富信息的关键。在这项工作中,我们开发了一个新的模块的波普III星的逃逸分数的电离光子和莱曼-沃纳(LW)的光子,光加热的紫外线辐射,和LW的反馈始终纳入。通过实施该模块到一个公共的21厘米半数值模拟代码,21CMFAST,我们展示了21厘米信号计算和调查的重要性,流行III星建模。我们发现,从波普III星宇宙再电离的贡献显着依赖于逃逸分数的治疗。用我们的逃逸分数模型,Pop III星几乎没有再电离的贡献,因为质量较小的晕,其逃逸分数高,不能主机Pop III星由于LW反馈。另一方面,Pop III型恒星的再电离贡献与传统的恒定逃逸分数。我们还发现,如果宇宙的电离分数高于约1%,紫外光加热对21厘米全球信号和21厘米功率谱有不可忽略的影响。在这种情况下,21厘米全球信号的强度取决于光加热效率,因此也取决于Pop III恒星的质量。我们的结论是,详细的建模流行III星是必不可少的预测21厘米观测准确未来的观测。
2020-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Statistics of Population III Binaries
我们进行宇宙学模拟,以模拟人口III(流行III)恒星系统的生长和演化的范围内的主机minihalo环境。在这10个小晕中,每一个都形成了一个Pop III多重系统,与目前在银河系中观测到的初始质量函数相比,整体质量函数是头重脚轻的。使用一个汇粒子来代表每个成长的原恒星,我们研究的二元特性的多个系统,解决轨道上的尺度小到20 AU。我们发现一个二进制分数~ 36%,半长轴大至3000 AU。轨道周期的分布在小于900年时稍有峰值,而质量比的分布则相对平坦。在10个小晕内形成的所有汇粒子中,约50%在与较大汇的合并中丢失,约50%的剩余汇从其恒星形成盘中喷出。大的双星分数可能对Pop III的演化和核合成以及第一批恒星的最终命运有重要的影响。
2013-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the detection of Population III galaxies: Emission Line Diagnostics for Hybrid Stellar Populations
Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC(安达卢西亚天体物理研究所);Observatório Nacional/MCTIC(国家天文台);Scuola Normale Superiore(比萨高等师范学院);Centro Astronómico Hispano en Andalucía, Observatorio de Calar Alto(西班牙-安达卢西亚天文中心,卡拉阿托天文台)
研究混合Pop III/Pop II恒星族群对发射线诊断的影响及Pop III恒星可探测性。通过IllustrisTNG模拟选星系,用光致电离模型计算积分光谱,发现现有诊断有局限,强调需新方法考虑混合族群以探测Pop III恒星。
2026-07-10 astro-ph.GA
On the observability of individual Population III stars and their stellar-mass black hole accretion disks through cluster caustic transits
我们总结了全色河外背景光数据,以确定综合近红外表面亮度(SB)的上限,这些亮度可能来自第三族恒星及其恒星质量黑洞(BH)周围可能存在的吸积盘,这些吸积盘位于第一光时期,大致取自z $\simeq$ 7-17。理论预测和最近的近红外功率谱提供了更严格的限制,他们的天空信号。我们概述的物理性质的零金属丰度人口III星MESA恒星演化模型通过氦耗尽和BH吸积盘在z $\gtrsim$ 7。我们假设第二代非零金属丰度恒星可以在更高的多重数下形成,因此BH吸积盘可能由低质量伴星的罗氏瓣溢出供给。我们使用这些近红外SB的限制来计算焦散凌日背后的透镜集群,詹姆斯韦伯太空望远镜和下一代地面望远镜可以观察到的第三人口的恒星和他们的BH吸积盘的数量。典型的焦散放大率可以是$μ$ $\simeq$ 10 $^4$ -10 $^5$,对于$v_{T}$ $\lesssim$ 1000 km s $^{-1}$的星团横向速度,上升时间为小时,下降时间为$\lesssim$ 1年。星团内中等天体的微透镜效应可以改变过境放大率,但延长了可见时间。根据黑洞的质量、吸积盘半径和馈送效率,恒星质量的黑洞吸积盘焦散凌日可能超过第三星族恒星。为了直接观察星族III的焦散凌日,可能需要在十年内监测3-30个到AB $\lesssim$ 29等的透镜状星团。
2018-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The HST Large Programme on NGC 6752. III. Detection of the Peak of the White Dwarf Luminosity Function
我们报告的白矮星冷却序列的老球状星团NGC 6752,这是化学复杂,主机的蓝色水平分支。这是最后一个球状星团白矮星(WD)冷却序列可由哈勃太空望远镜成像。测光和完备性检验表明,WD冷却序列的光度函数在m_F606W=29.4+/-0.1处达到峰值,与~ 14 Gyr的形式年龄相一致。这个年龄也与主序的转折点(13- 14 Gyr)的年龄相一致,加强了我们的结论,即我们观察到沿着冷却序的白矮星的预期积累。
2019-07-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Ultimately Large Telescope -- what kind of facility do we need to detect Population III stars?
詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射将为观测最高红移开辟一个新的窗口,达到z~15。然而,即使有了这个新的设施,第一批恒星仍然遥不可及,因为它们出生在小的迷你晕中,亮度太微弱,即使曝光时间最长也无法检测到。在本文中,我们调查的基本性质的最终大望远镜,一个设施,可以检测人口III恒星形成区在高红移。观测将在近红外线范围内进行,因此建议在月球上建立一个设施。一台仪器需要达到39等$_\mathrm{AB}$这样微弱的星等,对应的主镜直径约为100米。假设JWST NIRCam滤波器,我们估计Pop III源将在颜色-颜色空间中具有独特的签名,并且可以明确识别。
2020-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Formation of Population III Stars in Gas Accretion Stage: Effects of Magnetic Fields
第三星族恒星的形成研究使用电阻磁流体动力学模拟。从一个磁化的原始星前云出发,计算了第一颗原恒星形成后几百年的云演化,并求解了原恒星半径。当出生微晕场强小于B \lesssim 10^-13(n/1 cm^-3)^-2/3 G(n为氢数密度)时,磁效应可以忽略不计。在这种情况下,经常发生碎裂,形成一个星团,其中恒星合并和原恒星之间的质量交换有助于这些原恒星的质量增长。在早期的气体吸积阶段,质量最大的原恒星留在云中心附近,而一些质量较小的原恒星则被喷出。当B_amb \gtrsim为10^-12(n/1 cm^-3)^-2/3 G时,磁场对星族III恒星的形成有显著影响。在这种情况下,由于原恒星周围的角动量被磁制动和原恒星喷流有效地传递,气体直接落在原恒星上而不形成盘,只有一颗大质量恒星形成。此外,当B_amb \sim为10^-12(n/1cm^-3)^-2/3 G时,出现了大质量双星系统。因此,磁场决定了第三星族恒星形成过程的最终结果(星团、双星或单星)。此外,无论磁场强度如何,在原恒星周围都不会出现持久的星周盘,这可能会影响星族III星的进一步演化。
2013-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of Massive Population III Galaxies through Photoionization Feedback: A Possible Explanation for CR7
我们探讨了通过光电离反馈的大规模高红移人口III(Pop III)星系的形成。我们认为暗物质晕形成的祖先没有经历过恒星形成的早期再电离和附近的星系造成的光蒸发的结果。一旦这样的晕达到$\approx 10^9~M_\odot$,对应于光热星系际介质(IGM)在$z\approx 7$的金斯质量,原始气体就能够坍缩到晕中,可能产生大规模的Pop III星暴。我们认为这一假设可以解释最近在CR 7中观测到的强He II 1640~ 1640~ 1640线发射,这与年轻Pop III星的$\sim 10^7~M_\odot$是一致的。如果没有光电离反馈的情况,那么这么大质量的Pop III恒星是不可能的,因为恒星的形成预计会将金属注入到原子冷却阈值以上的晕中($\sim 10^8~M_\odot$在$z \approx 7$)。我们使用合并树来分析估计通过这个通道形成的可观测到的Pop III星系的丰度,并在$z=6.6$(CR 7的红移)处发现了$\approx 10^{-7}~{\rm Mpc^{-3}}$的数密度。这比亮度与CR 7相同的Ly $α$发射体的密度大约低10倍。
2016-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The NGC 7742 star cluster luminosity function: A population analysis revisited
我们重新研究的性质的星团人口的环核星暴环在面对螺旋星系NGC 7742,其年轻的集群质量函数已被报道表现出显着的偏离正则幂律。我们基于我们的重新评估的集群的光度(观测量),而不是他们的质量(导出量),并最终确认,该星系的星爆环集群-特别是最年轻的子样本,$\log(t \mbox{ yr}^{-1}) \le 7.2$ -显示的证据,营业额在集群光度函数远高于90\%的完整性限制,以确保我们的结果的可靠性。这一确认强调了这种不寻常的集群人口所构成的独特难题。
2017-11-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Bursty or heavy? The surprise of bright Population III systems in the Reionization era
针对JWST在再电离时代发现的明亮Pop III源,提出两类模型(大质量原子冷却暗晕或高爆发式恒星形成)解释观测,挑战传统形成位点假设。
2025-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of low mass population III stars from the pre-main sequence to the white dwarf cooling track
该研究通过计算不同质量原初金属丰度第三代恒星的演化过程,发现其与高金属丰度恒星及其他原初模型存在演化差异,给出初始-终态质量关系并确定第三代前身星白矮星的最小质量,为观测第一代恒星提供标记。
2023-08-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Searching for Low-mass Population III Stars Disguised as White Dwarfs
目前还不确定是否存在低质量的第三星族恒星。虽然拥有$M_{\ast} \approx 0.8~M_{\odot}$的第三星族恒星的数量密度的极限已经由斯隆数字巡天(SDSS)的数据得出,但对于第三星族恒星在较低质量下的存在却知之甚少。在缺乏可靠的光谱数据的情况下,具有$M_{\ast} \lesssim 0.8~M_{\odot}$的贫金属主序星(MPMS)的光谱很容易与冷白矮星混淆。为了解决这种模糊性,我们提出了一个分类器,区分MPMS恒星和白矮星的光度和/或光谱学的基础上,而不使用视差信息。我们使用最先进的理论光谱构建和训练我们的分类器,并在现有的基于SDS的分类上对具有可靠的Gaia DR 2视差的对象进行评估。然后,我们将我们的分类器应用于一个大型的SDSS光度和光谱的对象目录,以搜索MPMS候选人。我们发现了几个以前未知的候选人极贫金属(EMP)的明星,并恢复了许多确认EMP星已经在文献中。我们的结论是,档案SDSS光谱已经被彻底搜索EMP星。我们预测,在恒定的有效温度下,由于表面引力依赖的碰撞诱导的分子氢吸收,质量最低的原始成分恒星将具有比冷白矮星更红的光学到红外颜色。我们建议,我们的分类器的应用程序产生的下一代光谱调查的数据将设置更强的限制在银河系中的低质量人口III恒星的数量密度。
2021-02-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
A population synthesis study of the luminosity function of hot white dwarfs
我们提出了一个连贯的和详细的蒙特卡罗模拟的人口热白矮星。我们评估了白矮星光度函数热端的统计意义,以及富氢白矮星在高有效温度下的辐射热修正所起的作用。我们使用最新的恒星演化模型,并实现了观测选择偏差的完整描述,以获得所观察到的白矮星人口的现实模拟。我们的理论结果进行了比较,从斯隆数字巡天(SDSS)获得的热白矮星的光度函数,无论是DA和非DA的白矮星。我们发现,理论结果与贫氢大气白矮星(非DA型白矮星)的观测数据非常吻合。对于具有富氢大气层的白矮星(DA类的白矮星)的种群,我们的模拟显示出与最亮光度箱的观测结果存在一些差异。这些差异可以归因于计算这个光度区间的白矮星质量的方法,因为它们中的大多数质量都小于碳氧白矮星的理论下限。我们的结论是,热白矮星的观测光度函数的获得方式是非常敏感的方法来推导样品的质量的具体实施。我们还提供了一个修正的光度函数的热白矮星与富氢的气氛。
2014-02-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Period-Luminosity Relations Derived From the OGLE-III Fundamental Mode Cepheids II: The Small Magellanic Cloud Cepheids
本文给出了SMC中基模造父变星的多带周期光度关系。这些SMC造父变星的光学VI波段平均星等取自光学引力透镜实验(OGLE-III)目录的第三阶段。我们还将OGLE-III SMC造父变星与2 MASS和SAGE-SMC星表进行了匹配,以分别获得JHK波段和四个{ \it Spitzer} IRAC波段的平均星等。采用Zaritsky消光图对所有测光进行消光校正。从样品中去除周期小于$\sim2.5$天的造父变星。除了从光学到红外的九种滤光片的消光校正的P-L关系外,我们还导出了这些造父变星的无消光韦森函数。我们在第10天时检测了这些SMC P-L关系($8.0μ\mathrm{m}$ -带P-L关系除外)的非线性:所有P-L关系均未显示统计学显著的非线性证据。当与LMC中的P-L关系相比时,t检验结果表明,SMC/LMC P-L斜率之间仅在V和J波段存在差异。此外,我们发现SMC/LMC Wesengland P-L斜率之间具有良好的一致性。发现LMC和SMC的周期-韦森格林函数关系LMC和SMC零点之间的差异为$Δμ=0.483\pm0.015$ ma。这相当于LMC和SMC之间的距离模量的差异。
2015-07-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Can the 21 cm signal probe Population III and II star formation?
利用不同的星族(Pop)III和II星在z>6时的恒星形成率(SFR)模型,我们得到了来自星系间介质(IGM)的全球21 cm信号的预期红移历史。为了恢复观测到的宇宙微波背景(CMB)的汤姆逊散射光学厚度,需要Pop III星在z ~ 15处的SFR为~ 10^-3 Msun/yr/Mpc ^3,Pop II星在z ~ 7处的SFR为~ 10^-1 Msun/yr/Mpc ^3。在SFR由Pop III星主导的情况下,IGM由于超新星的加热而在z > 12的CMB上方迅速加热。此外,来自Pop III恒星晕的莱曼α光子将自旋温度与气体的自旋温度耦合,导致深度吸收信号。如果SFR是由Pop II星主导的,IGM会慢慢加热,并在z ~ 10处超过CMB温度。然而,更大的和变化的部分流行III星是能够打破这种简并。我们发现,当初始质量函数(IMF)斜率为-1.2时,Pop III型星的IMF对21 cm信号的影响会使21 cm信号提前变为正信号。用下一代射电望远镜如平方公里阵列测量z > 10的21厘米信号将能够研究Pop III和Pop II恒星对全球恒星形成率的贡献。
2015-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Population III stars around the Milky Way
我们探索了观测起源于原始气体的第三星族(PopIII)星的可能性.质量低于$0.8 M_\odot$的Pop~III星应该存在至今,虽然尚未观测到,但银河系晕中存在低金属丰度的恒星[Fe/H] $ < -5$,表明Pop~III星的表面受到了来自星际气体的吸积金属的污染。在本文中,我们研究了Pop~III星从其宿主星晕中逃逸的过程,并考虑了当它们的大质量主恒星爆发为超新星时,次级成员从双星系统中的抛射。这些恒星将它们从表面污染中拯救出来。通过计算恒星的形成和化学演化以及基于扩展的Press-Schechter合并树的分级结构的形成,我们证明了数百到数万个低质量的Pop~III恒星从银河系的构建块中逃逸。第二代和以后的极贫金属(EMP)恒星也从迷你晕中逃脱。在暗物质晕的球形坍缩模型下,通过计算并合树分支中小晕之间的距离,讨论了逃逸星的空间分布。结果表明,逃逸星分布在恒星晕之外,其密度分布接近于暗物质晕,而Pop~III星的密度分布略集中于中心。一些逃逸恒星离开银河系,扩散到星系际空间。在此基础上,讨论了利用原始表面丰度观测Pop~III星的可行性。
2016-03-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rotation and Internal Structure of Population III Protostars
我们分析了Greif等人(2012)最近的工作中进行的宇宙学模拟,该工作遵循Pop III恒星的早期生长和合并历史,同时分辨小至0.05 R_sol的尺度。这是第一组宇宙学模拟,以自洽地解决Pop III原恒星的旋转和内部结构。我们发现,流行III星下形成显着的旋转支持,这是保持模拟的持续时间。原恒星表面的自转速度约为开普勒自转速度的50%到接近100%。这些自转速率在经历多次恒星合并事件后仍然存在。在模拟的短时间内(~ 10年),原恒星几乎没有对流不稳定的迹象,而且它们的性质与它们的宿主微晕的性质几乎没有相关性。如果Pop III原恒星在这个环境范围内形成时具有高度的旋转支持,并且这种旋转支持维持足够长的时间,这对Pop III演化和核合成有着重要的意义,以及Pop III对不稳定超新星的可能性,以及第一颗恒星是否产生了伽马射线暴的问题。
2013-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
When did Population III star formation end?
通过将宇宙学模拟数据与半解析模型相结合,构建了一个研究后再电离时期($z\lesssim 6$)第三星族(PopIII)恒星形成的理论框架.我们发现,由于辐射反馈(即莱曼-沃纳和电离辐射)大规模的晕($M_{\rm halo}\gtrsim 10^{9}\ \rm M_{\odot}$)是主要的($\gtrsim 90$ %)主机潜在的Pop III星形成在$z\lesssim 6$,在那里密集的口袋金属贫气体可能生存下来,形成Pop III星,在超新星释放的金属的低效率混合。金属混合不仅是决定Pop III恒星形成何时结束的关键过程,也是决定每个主晕中\textit{active} Pop III恒星的总质量$M_{\rm PopIII}$的关键过程,这是直接探测和识别Pop III主晕的关键参数。这两个方面仍然是不确定的,由于我们有限的知识,金属混合在结构形成。目前的预测范围从早期终止在年底的再电离($z\sim 5$),以连续的Pop III恒星形成扩展到$z=0$在一个不可忽略的速度$\sim 10^{-7}\ \rm M_{\odot}\ yr^{-1}\ Mpc^{-3}$,与$M_{\rm PopIII}\sim 10^{3}-10^{6}\ \rm M_{\odot}$。这导致了目前和未来的空间望远镜(如HST、WFIRST和JWST)直接探测Pop III宿主$z…
2020-07-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Structure of Galaxies: III. Two Structural Families of Ellipticals
利用2MASS椭圆星系的等照度线半径相关,我们构造了一系列的模板表面亮度轮廓来描述椭圆星系的轮廓形状作为光度的函数。模板是一个光滑的光度函数,但没有充分匹配的任何拟合函数支持的观点,椭圆是弱非同源的结构。通过比较的模板,它被发现,椭圆被分为两个家庭,以及匹配的模板和第二类椭圆明显较浅的剖面斜率。我们把这第二类椭圆星系称为D类,这是一个古老的形态学名称,承认在摄影材料上的弥散外观。D椭圆星系的光度、大小和运动学范围与正常椭圆星系相同,但保持了最近等质量干合并的特征。我们建议,正常的椭圆增长后,最初的耗散形成时代的吸积低质量的同伴所概述的分层形成的情况下,而D椭圆是后来的等质量合并产生浅光度配置文件的结果。
2015-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The outflow impacts on the size of the narrow-line region among type-2 AGNs
本文基于SDSS数据研究2009个2型活动星系核,发现窄线区大小与活动星系核光度强相关,而外流对其无显著影响,表明窄线区尺度主要由中心光致电离决定。
2025-05-06 astro-ph.GA
On the probability of the extremely lensed $z$=6.2 Earendel source being a Population~III star
最近在$z=6.2$发现的极端透镜状埃伦德尔天体是值得注意的,因为它很可能是一颗恒星或多颗恒星,在宇宙历史的第一个十亿年内被观察到。根据它的质量,这仍然是不确定的,但很快将更严格地限制与詹姆斯韦伯太空望远镜,埃伦德尔星甚至可能是第一代恒星的成员,所谓的人口III(Pop III)。通过结合详细的宇宙学模拟的结果组装的第一个星系,包括丰富的原始气体与重化学元素,与假设的关键恒星参数,我们量化的概率,埃伦德尔确实有一个流行的~III起源。我们发现,这种概率是不可忽略的,在整个推断的质量范围为埃伦德尔,特别是范围从百分之几的低质量端到接近统一的一些Pop~III初始质量函数(IMF)模型对高质量端的允许范围。对于将富含金属的IMF扩展到$500$ \,M $_\odot$的模型,埃伦德尔是Pop~III星的可能性保持在百分之几到百分之十的水平。我们讨论了这样一个发现的影响,为整体努力探测迄今如此难以捉摸的第一颗恒星在宇宙中。
2022-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intermediate-mass black holes and contribution to extragalactic background light from Population III stars in Milky Way-like galaxies
Universität Hamburg(汉堡大学)
研究估计银河系类银河系中未合并的中间质量黑洞数量,并评估其对extragalactic背景光的贡献,发现其贡献低于先前估计。
2025-12-30 astro-ph.GA
The $z \sim 2$ $\rm{[O\ III]}$ Luminosity Function of Grism-selected Emission-line Galaxies
即将到来的任务,如欧几里得和南希格雷斯罗马太空望远镜(罗马)将使用发射线选择星系,以解决宇宙学和星系演化在$z>1$宇宙中的各种问题。这些计划的最佳观测策略依赖于知道将被发现的星系数量和星系群的偏差。在这里,我们测量的$\rm{[O\ III]}\ λ5007$光度函数的审查样本的1951个$m_{\rm J+JH+H} < 26$星系之间的明确的红移$1.90 < z < 2.35$,这是选择使用HST/WFC 3 G141棱镜框架提供的3D-HST程序。这些系统直接类似于欧几里德和罗马任务将识别的星系,它们将利用棱镜光谱学分别在$0.8 \lesssim z \lesssim 2.7$和$1.7 \lesssim z \lesssim 2.8$找到$\rm{[O\ III]}\ λ5007$发射星系。我们在这些即将到来的特派团的预期人数的背景下解释我们的结果。最后,我们结合我们的尘埃校正$\rm{[O\ III]}$光度与静止帧紫外星形成率提出了一个新的校准的SFR密度与$1.90 < z < 2.35$ $\rm{[O\ III]}$发射星系。我们发现,这些灰色选择星系包含大约一半的总恒星形成活动在$z\sim2$。
2021-09-28 astro-ph.GA
How the Population III Initial Mass Function Governs the Properties of the First Galaxies
第三星族(Pop III)恒星的性质影响了原始结构形成的许多方面,如宇宙学再电离和早期化学富集的开始。然而,尽管有超过20年的数值模拟和试图通过恒星考古学来限制Pop III初始质量函数(IMF),但对第一颗恒星的质量知之甚少。在这里,我们模拟的Pop III IMF的原始星系的属性与一套高分辨率的辐射流体动力学模拟ENZO的效果。我们发现,头重脚轻的Pop III IMF导致早期的恒星形成,但比更传统的Salpeter型IMF星系更暗,因为大规模的Pop III恒星爆炸产生更多的湍流,抑制高质量的第二代恒星形成。我们的模型表明,Pop III IMF因此可以从原始星系的探测中推断出来,这些星系将是未来十年詹姆斯韦伯太空望远镜和地面超大望远镜的主要目标。
2020-10-05 astro-ph.GA
Searches for Population III pair-instability supernovae: Predictions for ULTIMATE-Subaru and WFIRST
ULTIMATE-Subaru(超宽激光断层成像仪和MOS,用于Subaru上的卓越探索)和WFIRST(宽视场红外巡天望远镜)是下一代近红外仪器,具有大视场。它们使我们能够在近红外范围内进行深度和广度的瞬态调查。这样的近红外瞬变观测使我们能够发现非常遥远的超新星,这些超新星的波长红移到近红外波长。我们已经进行了模拟瞬态调查与ULTIMATE斯巴鲁和WFIRST的能力,发现人口III对不稳定超新星。我们发现,一个5年的1 deg 2 K波段瞬态调查与点源的极限星等为26.5等与ULTIMATE斯巴鲁可能会发现约2人口III对不稳定超新星超过红移6。在F184波段WFIRST达到26.5等的5年10度2的观测中,可能会发现大约7颗超过红移6的第三星族对不稳定超新星。我们还发现,预期的人口III对不稳定的超新星探测的数量增加约2倍,如果近红外瞬态调查对星系团进行。其他超新星,如星族II对不稳定超新星也将在同一次调查中被发现。这项研究表明,未来的宽视场近红外仪器允许我们通过执行深和宽的近红外瞬态调查调查的第一代超新星的爆炸。
2019-03-05 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Population III stellar demographics with next-generation gravitational-wave observatories
本文提出利用贝叶斯深度学习仿真器结合非参数恒星形成历史模型,从下一代引力波天文台模拟星表中区分第三族与第一/二族黑洞并合事件,并实现对第三族初始质量函数谱指数和恒星形成率密度的有效约束。
2025-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Unravelling the complex structure of AGN-driven outflows III. The outflow size-luminosity relation
活动星系核驱动的高能气体外流被认为是超大质量黑洞影响宿主星系的机制之一。为了探测活动星系核驱动的外流的影响,必须量化外流影响下的区域规模。在第三个系列论文中,我们提出了空间分辨的电离气体运动学的3个额外的2型活动星系核的基础上双子座多目标光谱仪(GMOS)积分场光谱。结合已有的6个活动星系核和已有的14个活动星系核,我们构造了一个z < 0.2的23个发光的2型活动星系核的样本,并通过跟踪[O iii] λ5007发射线速度色散的径向减小,运动学地测量了电离气体流出的大小。根据活动星系核的光度,运动学测量的外流大小范围为0.60 ~7.45 kpc。我们发现,光电离区的大小是大于动力学测量流出的大小,而通量加权光电离的大小是显着较小。因此,使用光电离尺寸作为流出尺寸的代理将导致高估或低估,并引入质量流出速率和能量输出速率的大的不确定性。我们报告流出的大小-光度关系的斜率为0.28{ \pm }0.03,这是浅的光电离大小和光度之间的相关性的斜率。
2018-07-22 astro-ph.GA
On the population III binary black hole mergers beyond the pair-instability mass gap
我们进行了一个二进制人口合成计算纳入非常庞大的人口(人口)。III星高达1500 $M_\odot$,并调查性质的二元黑洞(BBH)合并。在对不稳定质量隙以上,我们发现典型的初级黑洞(BH)质量为135-340 $M_\odot$ .最大原发BH质量为686 $M_\odot$。两个组分都在质量隙以上的BBH具有低的有效内旋自旋$\sim$ 0。到目前为止,没有确凿的BBH合并超出了质量差距已被检测到,并在合并率密度的上限。如果把Pop. III星的初始质量函数(IMF)简单地表示为$ξ_m(m) \propto m^{-α}$(单次幂律),我们发现,为了使合并率密度不超过上界,需要$α\gtrsim 2.8$。未来的引力波探测器如Einstein望远镜和Pre-DECIGO将在高红移处观测到BBH并合。我们建议,我们可能能够施加一个严格的限制,人口。III IMF的合并率密度从未来的观测结果与理论推导的比较。
2021-05-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Upper limits on the mass and luminosity of Population III-dominated galaxies
在这里,我们推导出人口III(POPIII)占主导地位的原星系的质量和光度的上限的基础上崩溃的原始气体的角动量损失的影响下,通过Ly $α$辐射阻力和气体吸积到银河系中心。我们的模型预测,z ~ 7的POPIII星系由具有$M_{\rm halo} \sim 1.5 \times 10^{8} - 1.1 \times 10^{9} \rm ~M_{\odot}$的晕所承载,它们具有Ly $α$光度为$L_{\rm Lyα} \sim 3.0 \times 10^{42} - 2.1 \times 10^{43}$ erg/s,恒星质量为$M_{\rm star} \sim 0.8 \times 10^{5} - 2.5 \times 10^{6} \rm ~M_{\odot}$,由于Ly $α$辐射压,流出气体的速度为$V_{\rm out} \sim 40$ km/s。我们发现,POPIII星系候选人CR 7违反了恒星质量和Ly $α$光度的限制,因此不太可能是一个POPIII星系。在z ~ 7处,以POPIII为主的星系的HeII谱线发射比Ly $α$低1- 3个数量级,它们具有高的Ly $α$等效宽度,大于300 $Å$,应该在明亮的恒星形成星系附近被发现。HeII 1640 $Å$系列是下一代望远镜的理想选择,如JWST或TMT。
2016-12-15 astro-ph.GA
A Deeper Look at the New Milky Way Satellites: Sagittarius II, Reticulum II, Phoenix II, and Tucana III
我们提出了深麦哲伦/Megacam恒星测光的四个最近发现的暗淡的银河系卫星:人马座II(Sgr II),网状II(Ret II),凤凰II(Phe II)和杜鹃座III(Tuc III)。我们的测光比发现数据深2-3个星等,使我们能够重新审视这些新物体的性质(例如,距离、结构特性、光度测量和潮汐扰动的迹象)。卫星色星等图显示它们都是古老的(~13.5 Gyr)和贫金属的([Fe/H] $\lesssim-2.2$)。Sgr II特别有趣,因为它位于矮星系和球状星团在大小光度平面上的位置之间。其结构参数的集合更符合球状星团的分类,表明Sgr II是其光度范围最广的球状星团。其他三颗卫星直接落在银河系中光度相似的超暗矮星系所定义的轨迹上。Ret II是目前已知亮度范围最长的矮星系。我们对Phe II和Tuc III的结构参数表明它们都是矮星系。Tuc III与恒星流有关,这在我们的匹配滤波器恒星密度图中清晰可见。其他卫星没有显示任何明显的证据,潮汐剥离的形式延伸或扭曲。最后,我们还使用档案HI数据对每个对象的气体含量进行限制。
2018-06-19 astro-ph.GA
First Light II: Emission Line Extinction, Population III Stars, and X-ray Binaries
我们产生的合成光谱和观测的无金属恒星星族和高质量的X射线双星在文艺复兴时期的模拟在红移为15。我们扩展了我们的方法,从第一篇论文中的系列建模的生产和消光的发射线在整个尘埃和富含金属的星际和环银河介质提取的模拟,使用蒙特卡洛计算。为了捕捉高能光子的影响,我们包括从硬X射线到远红外的所有频率,具有足够的频率分辨率来辨别线发射和吸收轮廓。在我们的样品中,最常见的线按其出现率的顺序是Ly $α$,C IV $λ\lambda1548,1551$双联体,H- $α$和Ca II $λλ\lambda8498,8542,8662$三联体.直接观测无金属恒星群体的最佳方案是两个第三族星系之间的合并。在富金属和无金属恒星星族的合并中,可以间接推断出一些特征。单个的第三星族星系太暗,无法在$z = 15$上用光度计观测到。Ly $α$的发射是可辨别的$JWST$作为一个增加的$\rm{J_{200w} - J_{277w}}$颜色的内在恒星轨道。用下一代太空望远镜观测无金属恒星将是困难的,尽管不是不可能的。
2017-12-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Metal Pollution of Low-Mass Population III Stars through Accretion of Interstellar Objects like `Oumuamua
我们计算了像Oumuamua这样的星际天体(ISO)在低质量第III星族恒星上的吸积质量(Pop.~ III幸存者),并估计Pop.~三个幸存者。从Oumuamua的发现中估计的ISO数密度是如此之高($\sim 0.2$ ~au $^{-3}$),以至于Pop.~ III幸存者有机会与ISO碰撞$\gtrsim 10^5$次每$1$ ~Gyr。“Oumuamua本身将在Pop附近升华。III幸存者,因为它具有小尺寸,$\sim 100$ ~m。然而,大小为$\gtrsim 3$ ~km的ISO将达到Pop.~三名幸存者浮出水面。假设尺寸大于$D$的ISO累积数密度为$n \propto D^{-α}$,Pop.~ III期存活者可增加ISO质量$\gtrsim 10^{-16}M_\odot$,或ISO铁质量$\gtrsim 10^{-17}M_\odot$(如果为$α< 4$)。这个铁的质量比星际介质(ISM)的吸积质量大几个数量级。考虑到Pop.~对流区的物质混合,III幸存者,我们得到它们的表面污染典型的是[Fe/H] $\lesssim -8$在大多数情况下,然而表面污染的Pop. III型$0.8M_\odot$幸存者可能是[Fe/H] $\gtrsim -6$,因为对流层非常浅。如果我们应用于位于银河系中心距离为8千秒差距处的第三次爆发的幸存者,金属污染的依赖关系如下…
2018-05-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Closing in on Pop-III Stars: Constraints and Predictions Across the Spectrum
本文结合高红移紫外光度函数、CMB再电离光学深度、类星体氢吸收线和软X射线背景等观测,约束第一代恒星性质,并预测含与不含Pop-III星时21厘米全局信号的可区分特征。
2025-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The Critical Role of Dust On The [O III] Planetary Nebula Luminosity Function's Bright-End Cutoff
本文通过研究LMC与M31明亮PNe的核心质量和星云周消光关系,解释PNLF亮端截止对种群年龄不敏感的尘埃机制。
2025-03-15 astro-ph.GA
Optical emission-line Luminosity Function models for populations of Supernova Remnants
本文提出了一个计算超新星遗迹总体光度分布的基本模型。我们构建理论哈和联合[S II] -哈超新星遗迹光度函数相结合的处方从一个基本的演化模型,提供了不同的年龄和预冲击密度的SNR的冲击速度和半径,与冲击激发模型,给出了气体发射率的冲击不同的物理参数。我们假设一个平坦的年龄分布,我们探讨不同的预冲击密度分布或不同的磁性参数的影响。我们发现非常好的协议之间的形状的模型哈和联合[S II] -哈光度函数和那些从附近星系的SNR调查测量。
2022-05-18 astro-ph.GA
A new prescription for the spectral properties of population III stellar populations
本文利用 GALSEVN 模型刻画 EoR 极低金属丰度 Pop III 恒星族群的光谱、电离光子与超新星性质,并评估双黑洞引力波可探测性。
2025-02-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Signatures of Population III supernovae at Cosmic Dawn: the case of GN-z11-flash
以最近观测到的GN-z11-flash为例,说明了在高红移$z \gtrsim 10$时最早期(第三星族)恒星的末期的可观测性。我们发现,观察到的光谱的瞬态是一致的,其起源于一个冲击爆发的人口III超新星发生在GN-z 11星系在$z \sim 11$。爆炸的能量学表明,在该星系中有一颗质量为$\sim 300 M_{\odot}$的祖星,预计在几年的观测时间尺度内会发生这样的事件。我们预测的预期数量这样的瞬变从$z > 10$星系作为其宿主恒星质量和恒星形成率的函数。我们的发现对于未来在宇宙黎明探测和识别星系特征的研究非常重要。
2022-02-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Prevalence of Gas Outflows in Type 2 AGNs
为了限制活动星系核中电离气体外流的性质和比例,我们使用z<0.3的约39,000个2型活动星系核的大样本对气体运动学进行了详细的分析,这些气体运动学表现为[O III] λ5007发射线的速度色散和位移。首先,我们确认了广泛的[O III]和恒星速度色散之间的相关性,这表明在确定的[O III]运动学的球引力势起着主要作用。然而,对于具有双高斯[O III]的活动星系核,[O III]速度色散平均比恒星速度色散大1.3-1.4倍,这表明非引力分量,即,流出,几乎可以与重力分量相媲美。第二,增加的[O III]速度色散(后归一化的恒星速度色散)与活动星系核光度和爱丁顿比表明,非引力运动学显然与活动星系核吸积。[O III]速度-速度色散图中的分布随活动星系核光度的增加而向大值急剧扩展,表明气体外流的发射速度随活动星系核光度的增加而增加。第三,大多数活动星系核的[O III]剖面呈现非引力运动学特征。这些结果表明,电离气体外流是普遍的2型活动星系核。另一方面,我们发现没有强烈的趋势的[O III]运动学与射电光度,一旦我们删除的影响的隆起引力势,表明电离气体外流是没有直接关系到大多数2型活动星系核的射电活动。
2016-01-06 astro-ph.GA
Stellar systems following the $R^{1/m}$ luminosity law. III. Photometric, intrinsic, and dynamical properties for all Sérsic indices
Sérsic或$R^{1/m}$模型已经成为描述早型星系和旋涡星系表面亮度轮廓的事实上的标准模型。这个模型的光度、本征和动力学性质已经被研究过,但主要是针对相当大的Sérsic指数$m$。对于小的$m$值,适用于低质量和矮椭圆星系,这些属性的详细调查仍然缺乏。在这项研究中,我们使用了数值和分析技术相结合的Sérsic模型在整个范围内的Sérsic参数,专注于小$m$制度,其中一些有趣的和令人惊讶的属性被发现。对于所有值$m<1$,该模型的特点是由一个有限的中心光度密度,和$m<\tfrac12$,甚至是一个中心凹陷的光度密度分布。这种行为转化为动力学性质:我们表明,所有的Sérsic模型与$m \geqslant\tfrac12$可以支持的各向同性速度色散张量,这些各向同性模型是稳定的径向和非径向扰动。另一方面,具有$m < \tfrac12$的模型不能由各向同性速度色散张量支持。
2019-05-28 astro-ph.GA
Dynamical evolution of Population III stellar systems and the resulting binary statistics
我们使用N体模拟研究人口III(流行III)恒星系统的动力学演化和由此产生的二进制统计。我们设计了一个物理动机的框架,Pop III星团的初始条件,基于小规模的流体动力学模拟和无标度性质的磁盘演化在Pop III恒星形成。我们的新方法使我们能够探索依赖初始条件的二进制统计,并达到更强大的预测Pop III X射线双星(XRB)和二进制黑洞(BBH)合并的信号,相比简单的外推Pop III原恒星系统。我们发现,二元性质对初始团簇大小和二元分离分布非常敏感,而初始质量函数的影响相对较小。我们的模拟预测不太接近的双星,因此,显着降低效率(由$\sim 10-10^{4}$的因素)的形成和吸积的Pop III XRB,比以前的研究中发现的,这意味着Pop III XRB的宇宙X射线背景的贡献是可以忽略不计的,他们的反馈效应是不重要的。我们估计的效率流行III BBH合并为$\sim 10^{-5}-10^{-4}\ \rm M_{\odot}^{-1}$,其中3-体硬化周围的恒星在密集的星团或密切的二元相互作用,需要促进螺旋的BBH。所有的模拟数据,包括Pop III双星和多个系统的目录,都是公开的。
2020-11-20 astro-ph.GA