The Habitability of Large Elliptical Galaxies
基于恒星数量、超新星爆发率和金属丰度,之前的一项研究(Dayal et al. 2015)得出结论,大型椭圆星系包含的宜居行星比银河系多10,000倍,因此是“生命的摇篮”。使用他们的模型的结果,并考虑到星系数分布和超新星率,我在这里认为,这一结果构成了违反平庸的原则,适用于所有现存的技术物种的参考类。假设我们是一个典型的技术物种,居住在一个相对较大的盘控星系的属性,我概述了两个假设,可以显着限制大椭圆星系的可居住性:(1)与类星体/活动星系核活动和星暴超新星有关的大规模星系消毒事件发生在今天的大椭圆星系的前身是非常紧凑的;(2)在大的椭圆星系中形成宜居行星的概率可能很小,因为大的椭圆星系中金属丰度通常较高,因此预计会形成不成比例的大量气态行星。因此,如果气态行星向内迁移的速度足够慢,那么可居住的行星就会越来越少。假设(1)的绝育事件发生在较早的纪元(z $\geq$ 1),因此它们必须是有效的永久性的,这意味着关于生命起源和进化的两种可能的情景。与其中一种情况有关,中等原则的独立应用表明M-矮星不是技术生命的重要宿主。
2020-03-30 astro-ph.EP astro-ph.GA
Investigating the Impact of Supernova Feedback on Satellites in Elliptical Galaxies
该研究通过流体动力学模拟对比含三相超新星机械风的基准模型与弱超新星反馈模型,发现基准模型的卫星星系性质更贴合观测,强调需同时纳入机械AGN和超新星反馈以重现椭圆星系及其卫星的观测特征。
2025-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Solar chemical composition in the hot gas of cool-core ellipticals, groups, and clusters of galaxies
热的团内介质(ICM)遍布星系团和星系群,富含金属,这些金属是由数十亿颗超新星合成的,并在星系团引力阱中积累了几个陀螺。由于在ICM中发现了Ia型超新星和核心坍缩超新星的产物--预计它们会在不同的时间尺度上爆炸--精确地限制这些热大气的化学成分可以提供关于大尺度结构富集历史的宝贵信息。最近,Hitomi观测报告了英仙座星系团核心的太阳丰度比,与之前对44个冷核星系团、星系群和大质量椭圆星系(CHEERS样本)的XMM-牛顿测量结果相矛盾。在这项工作中,我们通过使用用于拟合数据的光谱代码的更新版本(SPEXACT v3)来重新访问CHEERS结果,与用于获得Hitomi测量结果相同。尽管在光谱分辨率的限制,平均Cr/Fe和Ni/Fe的比例,现在发现是非常一致的统一和Hitomi的结果非常一致。我们最新的测量结果表明,英仙座ICM的太阳成分在附近的冷核系统中是一个非常常见的特征。
2018-07-30 astro-ph.GA
Galactic chimney sweeping: the effect of 'gradual' stellar feedback mechanisms on the evolution of dwarf galaxies
我们调查的时间分辨的“渐进”恒星反馈过程中高红移矮球状星系的影响。在这里,“渐进”反馈指的是在一段时间内沉积能量的单个恒星反馈事件。我们进行高分辨率的流体动力学模拟的矮球状星系的晕质量为10 $^7$ M $_{\odot}$ - 10 $^8$ M $_{\odot}$,基于z = 6银河系的矮球状星系的祖先。我们还包括一个新的反馈处方个别大质量恒星,其中包括恒星风和HMXB(高质量X射线双星)阶段,在超新星的顶部。我们发现,如果在这里研究的金属丰度,晕浓度参数和星系质量的范围内包括逐步反馈机制,则1 Gyr星爆中未结合的气体质量均匀降低。此外,我们发现,在最小的星系中包括逐渐反馈延迟了大多数气体的释放,并促进了反馈产生的热,加压的“超级气泡”周围致密壳层中“烟囱”的产生。这些“烟囱”从星系内部排出热气,降低了气体晕中心10千秒差距的温度。此外,我们发现辐射冷却对模拟的能量学几乎没有影响,包括一个短的,暴力的星暴相比,那些有一个较长的,不太集中的星暴。最后,我们调查的HMXB反馈和恒星风对我们的结果的相对影响,发现无处不在的恒星风在每个星暴使他们成为一个决定性因素的最终状态的星际介质。
2019-08-30 astro-ph.GA
On the dominant role of wind in the quasar feedback mode in the late stage evolution of massive elliptical galaxies
通过高分辨率模拟,发现AGN反馈中冷模式(类星体)风在能量输出和影响区域上主导大质量椭圆星系晚期演化,补偿冷却并抑制恒星形成。
2023-08-30 astro-ph.GA
Two-component mass models of the lensing galaxy in the quadruply imaged supernova iPTF16geu
第一个解析的、多重成像的Ia型超新星iPTF16geu是在4年前观测到的,距离这种系统首次设想已经过去了50年。由于源的独特性质,这些系统在研究星系结构和宇宙学参数方面有很大的希望。然而,这个第一个例子给建模者带来了一些困惑。为了解释图像通量,需要恒星微透镜效应的贡献,但为了适应微透镜效应的大小,椭圆幂律透镜模型的密度斜率必须非常浅,即$ρ_{2D} \propto r^{-0.7}$。此外,质心必须从观察到的光的中心偏移约0.1 kpc,并且光分布的位置角与质量的位置角偏离约40度。在本文中,我们提出了解决前两个问题的质量模型,并提出了第三个解决方案。受局部椭圆星系观测和最近对星系尺度透镜的分析的启发,我们的质量模型由两个偏置(重子)质量分量组成。由此产生的质量分布有一个单一的质心,但不平衡,并具有等密度轮廓,不是纯粹的椭圆形,不自相似的半径。对于我们的许多模型来说,微透镜的要求是适度的,并且由扩展的超新星宿主星系形成的环类似于观察到的环。
2020-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modeling the Ages and Chemical Abundances of Elliptical Galaxies
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);University of Toronto(多伦多大学);Leiden University(莱顿大学)
本研究利用灵活恒星形成历史的单区星系化学演化模型,模拟椭圆星系的年龄与化学丰度关系,发现质量越大的星系恒星形成效率越高、外流越弱,且模型预测的镁铁比低于观测值,探讨了可能的解释。
2026-10-30 astro-ph.GA
ZTF SN Ia DR2: An environmental study of Type Ia supernovae using host galaxy image decomposition
本文利用ZTF SN Ia DR2的3628个样本,通过二维图像分解建模728个宿主星系,发现盘状与椭圆星系中SNe Ia测光性质与环境相关性不同,揭示了伸展量与星系颜色、表面亮度的线性关系及尘埃效应。
2024-11-18 astro-ph.GA
The chemical evolution of elliptical galaxies with stellar and QSO dust production
尘埃的存在强烈影响着我们观察星系的方式,也影响着我们测量气体中的化学丰度。因此,通过考虑尘埃演化来研究星系的化学演化是很重要的。我们的目标是对高红移天体的丰度比及其尘埃性质进行详细的研究。我们专注于莱曼破裂星系(LBG)和类星体(QSO)的主机和可能的祖先的低和高质量的今天的椭圆星系,分别。我们采用了一个椭圆星系的化学演化模型,考虑到尘埃的产生从低和中等质量的恒星,超新星Ia,超新星II,类星体和尘埃的破坏和吸积过程。利用这个模型,我们跟踪了不同重子质量的椭圆星系的化学演化。我们的模型符合化学裁员。我们对不同质量的模型的丰度比与金属丰度趋势进行了预测,这些模型可用于约束观测星系中的恒星形成率、初始质量函数和尘埃质量。我们预测存在一个高红移尘埃质量恒星质量的关系。如果我们假设它们在红移z=2-4处形成,我们发现与LBG的性质很好的一致。特别是,需要一个不可忽略的尘埃量来解释观测到的丰度模式。我们研究了类星体SDSS J114816,这是有史以来观测到的最遥远的类星体之一(z=6.4),我们已经能够重现在这个物体中测量到的尘埃量。这些尘埃显然是由于超新星和质量最大的AGB恒星以及星际介质中的颗粒生长而产生的。类星体尘埃很可能只在星系的中心区域和星系风的早期发展期间占主导地位。
2010-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
M32 Analogs? A Population of Massive Ultra Compact Dwarf and Compact Elliptical Galaxies in intermediate redshift CLASH Clusters
本文报道了在由{ \it Hubble}(CLASH)巡天的星团透镜和超新星巡天成像的$0.2<z<0.6$大质量星系团中发现的相对大质量、类M32超致密矮(UCD)和致密椭圆(CE)候选星系。检查调查中几乎未解决的对象,我们确定了一个样本的紧凑对象集中在集群中心星系的颜色类似于集群红序列星系。它们的颜色和星等表明了$10^9 \mathrm{M_{\odot}}$周围的恒星质量。这些星系中超过一半的半光半径小于200 pc,属于大质量UCD和CE的类别,具有类似于M32的性质。这些性质与潮汐剥离的起源是一致的,但我们不能排除它们是早期形成的致密物体被困在大质量暗物质晕中的可能性。在这项工作中研究的17个CLASH星系团平均在其中心0.3 Mpc和0.6在其中心50 kpc中包含2.7个这样的天体。我们的研究表明,统计特征的UCD/CE与一个大的统一的成像调查数据集的可能性。
2017-01-13 astro-ph.GA
The mass-dependent interplay of active galacitc nuclei and supernova feedback in shaping the $L_{\rm X}$--$T$ relation of early-type galaxies
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Center for Astronomy and Astrophysics and Department of Physics, Fudan University(复旦大学天文与天体物理中心及物理系);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
本研究通过MACER3D框架的3D流体模拟,揭示早型星系L_X-T关系的调控机制随星系质量变化,AGN与SN反馈的耦合作用对塑造该关系有关键影响。
2026-08-05 astro-ph.GA
Imaging and spectroscopic observations of a strange elliptical bubble in the northern arm of the spiral galaxy NGC 6946
NGC 6946,因其高超新星爆发率和高恒星形成率而被称为烟花星系,嵌入在一个非常扩展的HI晕中。它的北旋臂与银河系主体分离得很好。我们发现,这个手臂包含一个大的(约300 pc大小)红色椭圆形,根据其光学图像上H-α发射线的强烈污染而命名。椭圆形伴随着一个短的平行弧和其他一些更小和更不规则的弧;在这些特征中可以看到一个明亮的星团。复杂的弧线组合似乎是独一无二的,它只是有点类似于某些SNR。然而,俄罗斯6米望远镜获得的长缝光谱数据并没有证实星云的起源是单一SN爆发的结果。发射线光谱对应于年轻热恒星的光电离,其中激波电离的贡献很小。对红椭圆最可能的解释是,位于红椭圆东北侧的星团中的大质量恒星集体反馈产生了一个超级气泡。然而,星云非常规则的椭圆形状似乎很奇怪。
2016-06-04 astro-ph.GA
Quenching vs. Quiescence: forming realistic massive ellipticals with a simple starvation model
恒星形成(SF)的减少和产生$z=0$椭圆星系群所必需的形态变化通常归因于突然的猝灭事件,它能够在短时间内清除中央星系的冷气库。在这一事件之后,银河系能够通过维护模式防止进一步的SF并保持静止。我们测试是否这样的淬火事件是真正必要的使用一个简单的模型的静止。在这个模型中,在红移为$z\sim3$的$\sim10^{12} M_{\odot}$晕质量星系中的热气体(所有高于温度阈值的气体)被阻止冷却。冷气体继续以逐渐降低的速度形成恒星,星系恒星的质量、形态、速度色散和色星等图(CMD)上的位置继续演化。到了$z=0$,晕质量已经增长到$10^{13} M_{\odot}$,星系已经达到了观测到的$z=0$椭圆星系的典型特征。我们的模型是运行在一个宇宙学的框架内,光滑粒子流体动力学代码,其中包括SF,早期恒星反馈,超新星反馈,金属冷却和金属扩散。此外,我们后处理我们的模拟与辐射转移代码,以创建一个模拟CMD。与以前的假设,一个纯粹的“消失”模型的发展太慢,占稀疏的星系在“绿谷”,我们证明了交叉时间的$<$ 1陀螺仪。我们的结论是,没有突然的淬火事件是必要的,以产生这种快速的颜色过渡。
2017-01-04 astro-ph.GA
Massive stars in massive clusters II: Disruption of bound clusters by photoionization
我们提出了一个SPH参数研究的动力学效应的光电离O型恒星上的恒星形成的云的质量和大小的范围内的时间窗口超新星爆炸之前。我们的模型云最初都有相同程度的湍流支持,湍流动能与重力势能的比值被设置为$E_{\rm kin}/|E_{\rm pot}|$ =0.7。我们允许云形成恒星,并研究来自大质量恒星或星团的电离辐射的动力学效应。我们发现,致密的对流结构和吸积流限制了气体的电离量,特别是在密度较高的星系团中。更重要的是,在我们更大质量(10 $^{6}$ M $_{\odot}$)的云中,更高的逃逸速度阻止了HII区域的清扫和排出大量的气体,因此最大质量的云在很大程度上不受电离反馈的动态影响。然而,在我们的研究中,反馈对密度较低的10 $^{4}$和10 $^{5}$ M $_{\odot}$云产生了深远的影响,在第一颗超新星爆炸之前,在300万年的时间尺度上产生了巨大的抽空气泡,并排出了百分之几十的中性气体,导致云对光子和超新星喷出物都具有高度的多孔性。
2012-05-02 astro-ph.GA
The Merger Rate of Extremely Low Mass White Dwarf Binaries: Links to the Formation of AM CVn Stars and Underluminous Supernovae
我们研究了一个完整的,颜色选择的样本的双简并双星系统包含极低质量(ELM)<0.25 Msol的白矮星(WD)。我们首次证明了银河系盘ELM WDs由于引力波辐射的合并速率约为4 × 10^(-5)/年。合并的最终产物取决于二元的质量比。经历稳定质量转移的ELM WD系统可以占AM CVn星的3%以上。更重要的是,ELM WD系统可能以与估计的暗SNe速率相当的速率引爆合并,估计仅产生约0.2 Msol的喷出物的罕见爆炸。我们的ELM WD样本中至少有25%属于银河系古老的厚盘和晕成分。因此,如果合并ELM WD系统是暗SNe的祖先,那么瞬变测量必须在椭圆星系和螺旋星系中找到它们。
2010-11-12 astro-ph.GA
The star formation timescale of elliptical galaxies -- Fitting [Mg/Fe] and total metallicity simultaneously
阿尔法元素与铁元素的峰值比例,例如[Mg/Fe],是星系恒星形成时间尺度(SFT)的常用指标,因为这两组元素主要由不同类型的超新星在不同的时间尺度上爆炸产生。然而,在估计SFT时仅考虑[Mg/Fe]是不够的。恒星星族的[Mg/Fe]产额取决于其金属丰度。因此,具有不同SFT和同时具有不同总金属丰度的星系可能具有相同的[Mg/Fe]。这种影响在以前的研究中没有得到适当的考虑。在这项研究中,我们假设银河系范围内的恒星初始质量函数(gwIMF)是典型的和不变的。我们证明,我们的计算代码再现SFT估计以前的研究中,只有[Mg/Fe]观测约束。然后,我们证明,一旦金属丰度和[Mg/Fe]的意见被认为是一个更严重的“缩小关系”是必需的。这意味着低质量椭圆星系的SFT比以前认为的要长(对于质量低于$10^{10}$ M $_\odot$的星系,SFT> 4 Gyr),或者大质量椭圆星系的SFT比以前认为的要短(对于质量大于$10^{11}$ M $_\odot$的星系,SFT为$\approx 200$ Myr)。这种修改增加了协调这种SFT与其他观测约束的难度。我们表明,应用不同的恒星产额修改并不能缓解这个形成时间尺度的问题。如果假设恒星的gwIMF是可变的,那么[Mg/Fe]和总金属丰度所需的相当不切实际的短SFT将被延长。由于各种观察已经提出了一个系统变化的gwIMF,这可能是这个问题的自…
2019-11-11 astro-ph.GA
The Formation of Compact Elliptical Galaxies in The Vicinity of A Massive Galaxy: The Role of Ram-pressure Confinement
致密椭圆星系(cEs)是早型星系标度关系的异常值,特别是质量-金属丰度关系是反馈的重要结果。这种低质量,但富含金属和紧凑的物体的形成是一个长期存在的难题。使用一对高分辨率的N体+气体模拟,我们研究了一个富含气体的低质量星系在围绕一个大质量宿主星系的高度径向轨道上的演化。当低质量星系以超音速穿过宿主的日冕时,正如预期的那样,其弥漫的气体外围被冲压压力剥离。然而,致密性迅速增加,因为在气体潮汐驱动的中心爆发恒星形成。超新星和恒星风产生的富含金属的气体被周围环境的冲压压力所限制,导致后代恒星的金属含量更高。在气体耗尽后,潮汐相互作用通过剥离弱束缚、年老和贫金属的恒星进一步增强了金属丰度,而卫星的大小只发生了适度的变化。结果是一个富含金属的cE,与观测结果一致。这些结果表明,经典cE既不是更大质量星系的剥离残余,也不是正常矮星的合并残余。我们提出了可观察到的预测,可用于测试我们的模型。
2019-04-03 astro-ph.GA
Star Formation Histories of Dwarf Spheroidal and Dwarf Elliptical Galaxies in the Local Universe
我们提出的恒星形成历史(SFHS)的早期型矮星系,dSphs和dEs,在本地宇宙内z=0.01。早型矮星系的SFH的特征是富含前、贫金属的老恒星星族,没有年龄为几个Gyr的中老恒星。dSphs和dEs的SFH存在一些差异。特别是,dSphs形成的旧($\gtrsim10$ Gyr old)贫金属恒星比dEs多$\sim2$倍。再电离和超新星爆炸的反馈效应被认为足够强大,可以去除剩余的气体,从而阻止dSphs中适度古老的恒星星族。与此相反,喷出的气体没有完全从dEs和回落到点燃恒星形成的爆发后,在几个Gyr的第一个时期的恒星形成的暴力爆发,在回望时间$\approx 9.6$ Gyr的恒星形成的抑制。恒星形成的第二个高峰在回望时间$\approx 4.5$ Gyr在dEs产生中等年龄的恒星星族。dSphs和dEs之间的区别是有用的检查SFHS的早型矮星,因为累积SFHS是最密切相关的,他们的形态。恒星质量作为恒星形成的驱动力,在早型矮星的超星系中起着重要的作用,特别是在具有原始起源的星系中。
2023-02-15 astro-ph.GA
Adding a Suite of Chemical Abundances to the MACER Code for the Evolution of Massive Elliptical Galaxies
我们添加了一套化学丰度的MACER(大规模AGN控制的椭圆解析)的2D代码,通过解决12个额外的连续性方程的H,He,C,N,O,Ne,Mg,Si,S,Ca,Fe和Ni分别与AGB星和Ia型和II型超新星的来源与金属产量的基础上标准恒星物理。新的恒星,形成于图姆雷不稳定的环核盘(大小为$\lesssim150$秒差距),被认为具有头重脚轻的初始质量函数,幂指数为1.65。由于宇宙吸积的金属稀释效应也包括在内。利用中心区几个秒差距的高分辨率、可分辨的黑洞吸积和活动星系核反馈,我们可以在速度色散为$\sim280$ km/s的模型大质量椭圆星系中跟踪金属的富集、输运和稀释。我们反演了活动星系核中央发射的BAL风的化学成分,综合了热ISM的X射线特征,发现(1)模拟的BAL风的金属丰度可达$\sim 8 Z_\odot$,而主星系的热ISM的金属丰度为$\sim 2.3 Z_\odot$,与SDSS观测的BLR气体相吻合;(2)发射X射线的热气体是富集金属的,其典型值为$\sim2.5 Z_\odot$:(3)环核冷气盘在金属富集中起着关键作用,金属在环核冷气盘中冷凝、进一步富集和再循环;(4)黑洞吸积速率$\dot{M}_{\rm BH}$与恒星形成速率$\dot{M}_\star^+$(即$\dot{M}_\star^+ \sim 7.7 \dot{M}_{\rm BH}$)呈线性相…
2019-04-08 astro-ph.GA
Toward $ab\,initio$ extremely metal poor stars
极端贫金属恒星一直是最近关注的焦点,因为它们的化学丰度可以揭示最早超新星的金属和尘埃产量。我们提出了我们最现实的模拟迄今为止的天体物理路径的第一个金属富集恒星。从实现高斯密度涨落的宇宙学初始条件出发,模拟了$60\,M_\odot$第三星族恒星的辐射和超新星流体动力学反馈。我们通过超新星遗迹的自由膨胀、绝热和辐射阶段,以高空间分辨率跟踪超新星遗迹的引力流体动力学,直到现在富含金属的气体恢复失控的引力坍缩。我们的发现令人惊讶:虽然第三星族的祖先以低能量的$10^{51}\,\text{erg}$爆炸,并注入了大量的金属物质$6\,M_\odot$,但超新星爆炸后第一个坍塌的云是一个致密的幸存的原始云,超新星爆炸波仅在其表面沉积了金属,形成了一层薄薄的未溶解的层。第一批富含金属的恒星可以在非常低的金属丰度下形成,只有$2-5\times10^{-4}\,Z_\odot$,并且可以继承母云的高度椭圆形,在暗物质引力势中径向延伸的轨道。
2016-09-08 astro-ph.GA
Type Ibn Supernovae May not all Come from Massive Stars
由于核心坍缩超新星是大质量恒星的爆炸,其寿命相对较短,它们几乎只发生在具有活跃恒星形成的星系中。另一方面,Ibn型超新星PS1- 12 sk在一个更典型的热核(Ia型)超新星的环境中爆炸:在星系团中最明亮的椭圆星系的外围。在那个位置缺乏任何明显的恒星形成,这对Ibn型超新星的模型提出了挑战,因为它是非常大质量的沃尔夫-拉叶星的爆炸。在这里,我们提出了一个补充搜索的恒星形成的网站PS1- 12 sk,现在超新星已经褪色,通过深紫外成像的主机集群与哈勃太空望远镜。我们在超新星位置的1千秒差距内没有检测到任何紫外线发射,这使我们能够将恒星形成率的限制加深一个数量级,与对该事件的原始研究相比。根据这个新的限制,我们讨论了Ibn型超新星的祖先是否可以是大质量恒星,以及已经提出了什么合理的替代方案。
2019-01-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetic fields in elliptical galaxies: an observational probe of the fluctuation dynamo action
涨落发电机被认为在磁化星系演化中起着至关重要的作用,在$\sim0.01~$ Gyr中饱和,因此可能作为大规模发电机的种子。然而,在银河系环境中的波动发电机行动的明确的观测确认仍然失踪。这是因为,在旋涡星系中,很难区分由波动发电机产生的小尺度磁场和由大尺度磁场纠缠产生的磁场。我们认为,观测椭圆星系中的磁场将直接探测涨落发电机作用。这是由于在椭圆星系中,由于缺乏显著的旋转,传统的大规模发电机是缺席的,波动发电机负责控制磁场强度和结构。通过考虑Ia型超新星爆炸注入的湍流和冷却流可能的磁场放大,我们估计了静止椭圆星系中$0.2~-~1 \,μ{\rm G}$的预期磁场强度。我们使用星系形成的半解析模型来估计磁场强度的分布和红移演化,初步发现磁场强度随红移的减小而减小。我们分析了一个样品的无线电源,表现出的莱恩-加灵顿(LG)的效果(无线电极化不对称的射流)和推断磁场强度之间的$0.14~-~1.33 \,μ{\rm G}$均匀的热电子密度和$1.36~-~6.21\,μ{\rm G}$之间的热电子密度以下的国王配置文件。我们研究了测量椭圆星系磁场饱和状态的观测技术,重点是法拉第RM网格,LG效应,同步辐射和引力透镜,为未来的经验分析找到有吸引力的前景。
2020-12-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The response of dark matter haloes to elliptical galaxy formation: a new test for quenching scenarios
我们使用SPH程序对四个质量为M_{200} \sim 10^{13} \Msun的晕进行了宇宙学流体动力学放大模拟,研究了暗物质对椭圆星系形成的响应。我们的模拟包括金属丰度依赖的气体冷却,恒星形成,和反馈的大质量恒星和超新星,但不活动星系核(AGN)。在z=2的祖先星系的恒星晕质量比符合晕丰度匹配,假设萨尔彼得初始质量函数。然而,当z=0时,标准运行会受到众所周知的过冷问题的影响,将恒星质量高估了4倍以上。为了模拟抑制性晕淬灭的场景,在我们的强制淬灭(FQ)模拟中,冷却和恒星形成在z=2时关闭。由此产生的z=0星系的恒星质量,大小和圆周速度接近观察到的。相对于控制模拟,FQ模拟中的暗物质晕已经收缩,中心暗物质密度斜率d \log ρ/d \log r \sim-1.5,表明单独的干合并不能完全逆转z>2时发生的收缩。然而,在文献中的模拟活动星系核反馈,发现膨胀或没有净变化的暗物质晕。因此,暗物质晕对星系形成的反应可能提供一个新的测试,以区分喷射和抑制淬火机制。
2015-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Test of conformal gravity as an alternative to dark matter from the observations of elliptical galaxies
本文利用椭圆星系速度弥散检验共形引力的非相对论形式,发现其额外线性势不足以解释椭圆星系观测,并揭示矮椭球星系中参数γ*与恒星质量存在强相关,从而挑战γ*为普适常数的基本预言。
2025-06-04 astro-ph.GA gr-qc
Modelling Element Abundances in Semi-analytic Models of Galaxy Formation
我们更新慕尼黑半解析模型,L-GALAXIES的化学演化的治疗。我们的新实现包括来自恒星风、超新星II型(SNe-II)和超新星Ia型(SNe-Ia)的延迟浓缩,以及金属性相关的产量和相关超新星反馈的重新表述。考虑了两组不同的SN-II产额和三种不同的SN-Ia延迟时间分布(DTDs),自洽地追踪了11种重元素(包括O、Mg和Fe)。我们将这种新实现的结果与a)本地恒星形成星系,b)银河系盘G矮星和c)本地椭圆星系的数据进行比较。我们发现,z=0的气相质量金属丰度的关系是非常好地再现所有形式的DTD考虑,是[Fe/H]分布在银河系光盘。当使用小于或等于50%的SNe-Ia在~ 4亿年内爆炸的DTD时,银河系盘中的[O/Fe]分布最好地再现。正斜率的质量-[α/Fe]关系的本地椭圆也得到了使用这样一个小的“提示”组件的DTD时。或者,富含金属的风,驱动轻α元素直接进入环银河系介质也产生积极的斜率为所有形式的DTD和SN-II产量考虑。总的来说,我们发现,最好的模型,以匹配广泛的观测数据考虑这里应该包括一个幂律SN-Ia DTD,SN-II产量,考虑到先前的质量损失通过恒星风,和一些直接喷射的轻阿尔法元素的星系。
2013-05-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The formation of the brightest cluster galaxies in cosmological simulations: the case for AGN feedback
我们使用500 pc分辨率的宇宙学模拟的室女座状星系团研究的最亮的星系团星系(BCG)的性质,形成在晕的中心。我们比较了两个模拟;一个只包含超新星反馈,另一个也包含黑洞增长的处方和由此产生的AGN反馈气体吸积。正如先前的工作所表明的,仅凭超新星反馈,我们无法再现大质量椭圆星系团的任何观测特性。由此产生的BCG旋转迅速,具有高的Sersic指数,中心有很强的质量过剩,总的中心密度分布比等温下降得更陡。此外,它在将大多数可用的重子转换为恒星时效率太高,这受到丰度匹配的强烈限制。通过对黑洞动力学和活动星系核反馈的处理,我们得到了与实验数据吻合较好的BCG性质:它们旋转缓慢,具有核面密度分布,速度色散分布平坦或上升,恒星质量分数较低。活动星系核提供了一种新的机制,在明亮的椭圆星系中产生核心;核心膨胀是由于下沉的大质量黑洞的动力学摩擦和活动星系核反馈的综合效应,从中心区域蒸发气体物质。
2012-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rectangular core-collapse supernova remnants: application to Puppis A
核心坍缩超新星遗迹是大质量恒星爆炸死亡后形成的银河系星际介质(ISM)中的气态星云。它们的形态和发射特性既取决于周围的拱星结构形状的恒星风ISM相互作用的祖星和周围介质的局部条件。在银河系平面的暖相(n = 1/cm 3,T = 8000 K),一个有组织的磁场强度为7 microG具有深远的影响的形态风泡的大质量恒星在休息。在本文中,我们表明,通过2.5D磁流体动力学模拟的背景下,沃尔夫-拉叶演化的35 Mo星,它会影响其超新星遗迹的发展。当超新星遗迹达到中年(15 - 20 kyr)时,它会呈现管状,这是由各向同性的超新星喷出物和各向异性的、磁化的、受冲击的恒星祖先气泡(超新星爆炸波膨胀进入其中)之间的相互作用造成的。我们对非热辐射,即射电同步辐射和逆康普顿辐射的计算表明,由于投影效应,这种超新星遗迹在某些情况下可以表现为矩形物体。这种形成超新星遗迹的机制类似于在恒星演化的低质量区域中由风-风相互作用产生的双极和椭圆行星状星云。如果这样一个矩形的核心坍缩超新星遗迹被创造出来,那么它的前身星一定不是一颗逃逸恒星。我们认为,这种机制是在塑造不对称的核心坍缩超新星遗迹船尾座A。
2022-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
He II recombination lines as a test of the nature of SN Ia progenitors in elliptical galaxies
到目前为止,哪一个祖先通道可以重现Ia型超新星(SNe Ia)的观测速率的问题仍然没有解决,单和双简并方案仍然是主要的竞争者。前者意味着在它们的吸积历史的某个阶段,存在着大量的热吸积白矮星,它们的光球温度为T ~ 10^5-10^6 K。我们表明,在早期类型的星系,人口的吸积白矮星大到足以重现SN Ia率将有助于显着的电离紫外辐射预期从恒星星族。对于平均年龄< ~5 Gyr的恒星,单一的简并祖先将主导恒星产生的电离背景,使连续谱超过He II电离极限10倍以上。这开辟了一个新的途径,限制超新星Ia的祖先,通过考虑空间扩展的低电离发射线区域,现在发现在许多早期类型的星系。模拟预期的排放,我们表明,可以限制的贡献,单一的简并通道的SN Ia速率在E/S 0星系的上限,他II复合线的光学和FUV的光度。我们讨论了未来的发展方向,以及可能的影响,超新星Ia在老恒星星族的演变。
2013-05-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The diverse hot gas content and dynamics of optically similar low-mass elliptical galaxies
在大质量的早型星系中,热X射线发射气体的存在是普遍存在的。然而,对低质量椭圆星系中热X射线气体的含量和物理状态知之甚少。在本文中,我们研究的X射线气体含量的四个低质量椭圆星系档案钱德拉X射线观测。样本星系NGC 821、NGC 3379、NGC 4278和NGC 4697的K波段光度几乎相同,因此恒星质量也大致相同,但它们的X射线外观却截然不同。我们的结论是,在NGC821和NGC3379的未解决的排放是建立从众多的微弱的紧凑的对象,如日冕活动的双星和激变的变量。尽管没有检测到X射线气体,这些星系可能拥有低密度,因此低光度的X射线气体成分,它们经历了Ia型超新星(SN Ia)驱动的外流。我们在NGC4278中探测到了温度为kT~0.35keV的热X射线气体,其成分具有比恒星光更陡峭的表面亮度分布。在中心的50弧秒(约3.9千秒差距)内,估计的气体质量约为3 x 10^7太阳质量,这意味着气体的质量分数约为0.06%。我们证明了X射线气体在东北-西南方向呈现出双极形态,表明它可能是从星系流出的。外流的质量和能量收支可以分别由演化的恒星和Ia型超新星维持。NGC4697中的X射线气体的平均温度为kT~0.3 keV,并且比恒星光的分布要宽得多。在90弧秒(约5.1千秒差距)内的总气体质量约为2.1 x 10^8太阳质量,因此气体质量分数约为0.4%。根据X射线气体的分布和物理参数,我们…
2012-09-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN feedback in an isolated elliptical galaxy: the effect of strong radiative feedback in the kinetic mode
基于二维高分辨率流体动力学数值模拟,研究了孤立椭圆星系的中心活动星系核对宇宙演化的力学和辐射反馈效应。物理过程,如恒星形成和超新星被认为是。模拟区域的内边界被仔细地选择,使得基准Bondi半径被解析,并且黑洞的吸积率被自洽地确定。与以前的工作类似,我们假设星系的比角动量很低。当吸积率较高和较低时,活动星系核处于冷吸积模式和热吸积模式,分别对应于辐射反馈模式和动力学反馈模式。根据先前的理论工作,热吸积流的发射光谱比冷吸积流的发射光谱更硬,这可能导致更高的康普顿温度伴随着更有效的辐射加热。这两种反馈模式之间的康普顿温度的差异,本研究的重点,在以前的工作中被忽略。动力学反馈模式的显着差异被发现作为一个结果,更强的康普顿加热和吸积变得更加混乱。更重要的是,如果我们约束模型以正确预测宇宙演化后的黑洞生长和活动星系核占空比,我们发现有利的模型参数受到约束:机械反馈效率随着亮度的减小而减小(最大效率为$\simeq 10^{-3.5}$)和X射线康普顿温度随着光度的降低而增加,尽管具有固定机械效率和康普顿温度的模型也是令人满意的。我们的结论是,在动力学模式中的辐射反馈比以前认为的更重要。
2014-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE