Revisiting the fundamental metallicity relation with observation and simulation
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Durham University（杜伦大学）
本研究利用MaNGA巡天和TNG50模拟数据，重探星系基本金属丰度关系，发现星系尺度比恒星形成率对气相金属丰度的影响更显著，且恒星形成率的作用在高红移宇宙中会增强。
2024-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
A headless tadpole galaxy: the high gas-phase metallicity of the ultra-diffuse galaxy UGC 2162
宇宙学数值模拟结果表明，星系盘中贫金属气体的吸积驱动了恒星的形成。支持这一预测的最佳观测证据之一是在相对高金属丰度的宿主星系中存在低金属丰度的恒星形成区。SF被认为是由最近吸积的贫金属气体提供的。由于气体吸积是随机的，应该有星系的所有性质的主机，但没有低金属丰度星暴。这些星系尚未被发现。UGC 2162可能是个例外，它是一个附近的超漫射星系（UDG），结合了低表面亮度和相对高的金属丰度。我们用10米GTC望远镜拍摄的光谱证实了UGC 2162的高金属丰度（12 + log（O/H）= 8.52+0.27-0.24）。GC 2162具有恒星质量、金属丰度和恒星形成率（SFR）表面密度，这些都是爆发之间的宿主星系所期望的。这一事实表明，一些UDG和贫金属星系之间存在物理联系，它们可能是SF周期不同阶段的同一类型物体。UGC 2162是质量-金属丰度关系的高金属丰度异常值，这是少数具有已知气相金属丰度的UDG所共有的属性。
2018-10-19 astro-ph.GA
Star Formation and Metallicity Gradients in Semi-analytic Models of Disk Galaxy Formation
我们更新了星系形成的径向分辨SAM，它跟踪ISM的原子和分子气相。这些模型是从Guo等人的模型中改编而来的，使用了与Fu等人类似的方法，并在MS和MS II的晕合并树上运行，主要变化如下：（1）我们采用了一个简单的恒星形成定律，其中SFR \propto H_2（2）我们将超新星产生的重元素直接注入晕热气体中，而不是首先将它们与盘中的冷气体混合。(3)我们使用形式为v_influx = αr的模型来考虑圆盘中的径向气体流入。这些模型被用来研究恒星形成率和气相金属丰度的径向分布。L* 星系中的V_H_2剖面对流入速度有很强的限制，有利于在10 kpc的银河系中心半径处v_influx ~ 7 km/s的模型。径向气体流入对气相和恒星金属丰度梯度的影响很小，而直接注入到晕气体中的金属的比例对气相和恒星金属丰度梯度的影响要大得多，而不是与冷气体混合。早期从星系中喷射出的金属导致了早期富集气体的晚期流入和现今更平坦的气相金属丰度梯度。将80%的金属注入到晕气体中的计算结果与恒星质量大于10^10 Msun的星系中观测到的平坦金属丰度梯度以及星系盘外部气相金属丰度与sSFR之间的关系拟合良好。我们研究了气相金属丰度梯度和全球星系属性之间的相关性，发现它与星系的膨胀与总比率的相关性最强。这是因为在星系合并过程中，当隆起形成时，气体会被消耗，而气相金属丰度梯度则由新吸积的气体决定。
2013-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The stellar metallicity gradients in galaxy discs in a cosmological scenario
盘状星系的恒星金属丰度梯度提供了有关盘状星系组装、恒星形成过程和化学演化的信息。它们还可能存储有关动力学过程的信息，这些过程可能影响气相和恒星成分中化学元素的分布。我们在宇宙学模拟中研究了恒星盘的恒星金属丰度梯度。我们探讨了恒星金属丰度梯度对恒星年龄和恒星盘的大小和质量的依赖性。我们使用的星系从宇宙学流体动力学模拟包括物理动机的超新星反馈和化学演化。估算了不同年龄恒星的金属丰度分布。我们面对我们的数字调查结果从加州调查。模拟的恒星盘被发现有金属丰度剖面的斜率在全球协议与观测。低恒星质量星系的金属丰度斜率变化更大。当标准化的半质量半径，恒星的金属丰度梯度没有表现出任何依赖性和色散显着增加，无论星系质量。在$10^{10}$ M $_{\odot}$周围具有恒星质量的镓，其金属丰度负梯度较陡。恒星金属丰度梯度与半质量半径相关。然而，当它们被半质量半径归一化时，相关信号不存在。正年龄梯度的星盘被检测到有负和正的金属丰度梯度，这取决于最近的恒星形成活动在中心地区的相对重要性。作为恒星质量函数的金属丰度梯度的大分散可以归因于动力学过程的影响，例如合并/相互作用和/或迁移，以及那些调节气体转化为恒星的过程。[删节]
2016-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence of very low metallicity and high ionization state in a strongly lensed, star-forming dwarf galaxy at z=3.417
我们调查的气相金属丰度和莱曼连续体（LyC）逃逸分数的强引力透镜，极端发射线星系在z=3.417，J1000+ 0221 S，最近发现的CANDELS团队。我们从H+K波段LBT/LUCI中分辨率光谱中获得电离和金属丰度敏感的发射线比。J1000+ 0221 S显示出高电离条件，如其增强的[OIII]/[OII]和[OIII]/H β比率所证明的。一致地，基于可用线比率的强线方法表明，J1000+ 0221 S是一个极贫金属的星系，金属丰度为12+log（O/H）< 7.44（< 5%太阳能），使其成为迄今为止发现的z > 3的最贫金属的恒星形成星系之一。结合它的低恒星质量（2 × 10^8 Msun）和高恒星形成率（5 Msun/yr），J1000+ 0221 S的金属丰度与莱曼破裂星系在z > 3时追踪的质量-金属丰度关系外推到低质量的结果一致，但它比z < 2.5时基本金属丰度关系预测的结果低0.55 dex。这些观测结果显示了一个快速增长的星系的图像，可能是由原始气体的大量吸积提供的。此外，深LBT/LBC在UGR带被用来获得限制的LyC逃逸分数，从而使我们能够探索的第一次制度的sub-L* 星系在z > 3。我们发现逃逸分数的1 sigma上限为23%，这为最近的理论模型增加了一个新的观测约束，预测在高z的sub-L* 星系具有高逃逸分数，因此是宇宙reioization…
2014-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Choirs HI Galaxy Groups: The metallicity of dwarf galaxies
我们重新校准了富含气体的恒星形成矮星的光度-金属丰度关系，使其亮度达到M $_R$-13。我们使用Dopita等人（2013）的金属丰度校准来校准本分析中所有数据的关系。在金属度-光度空间中，我们在高置信度的SDSS DR 8恒星形成星系样本中发现了两个子群; 52%是富含金属的巨星，48%是金属介质星系。在文献中被归类为潮汐矮星系（TDG）候选者的富金属矮星的金属丰度通常为12 + log（O/H）= 8.70 $\pm$ 0.05，而比M $_R$ = -16更暗的SDSS矮星的平均金属丰度为12 + log（O/H）= 8.28 $\pm$ 0.10，无论它们的光度如何，这表明低光度星系的金属丰度存在一个大致的底限。我们的流体动力学模拟预测，TDGs应该有金属丰度高于正常的光度-金属丰度关系。因此，金属丰度可以是一个有用的诊断识别TDG候选人群在没有潮汐尾巴。在亮于M $_R$ ~ -16的星等上，我们对9个HI富气星系团中的53个成星星系进行的取样与SDSS样品定义的正态关系是一致的。在较暗的幅度有一个增加的分散在我们的样品中的金属丰度，暗示了广泛的HI含量和环境。在我们的样本中，我们确定了三个（16%的矮星）强TDG候选者（12 + log（O/H）> 8.6），和四个（21%）非常贫金属的矮星（12 + log（O/H）< 8.0），它们可能是最近点燃的恒星形成的富含气…
2014-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for Two Phases of Galaxy Formation from Radial Trends in the Globular Cluster System of NGC 1407
在这里，我们提出了巨大的椭圆星系NGC 1407周围的单个球状星团（GC）的颜色，以140千秒差距或17星系有效半径（R $_e$）的投影银河中心半径。这些数据是晕金属丰度的代表。在5-8.5 R_e（40-70 kpc）范围内，蓝色（贫金属）和红色（富金属）GC亚群的金属丰度梯度均为-0.4 dex/dex。在较大的半径，平均GC颜色（金属丰度）是恒定的。在对M87 GC系统的广域研究中，以及在我们自己的银河系中，也可以看到类似的行为。我们解释这些径向金属丰度的趋势，以表明早期原位耗散过程形成的内部区域和正在进行的吸积低质量星系及其GC形成的外晕。这些结果为大质量星系由内而外形成的两个阶段的星系形成模型提供了观测支持。我们还搜索了文献中其他大规模的早型星系报告GC金属丰度梯度在其内部区域。没有发现与星系质量或环境的明显相关性，但目前样本很小。
2011-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of Galaxy Star Formation and Metallicity: Impact on Double Compact Objects Mergers
我们研究了不同的星系统计和经验的金属丰度标度关系的合并率和紧凑的对象二进制文件的属性的影响。首先，我们分析了使用恒星形成率函数或恒星质量函数作为星系统计量来计算宇宙恒星形成率密度的异同。然后，我们研究了采用基本金属丰度关系或经典的质量金属丰度关系来分配具有给定性质的星系的金属丰度的效果。我们发现，当利用基本金属丰度关系，大部分的恒星形成发生在相对较高的金属丰度，甚至在高红移;相反的情况下，当采用质量金属丰度关系，因为在这种情况下，大多数恒星形成的金属丰度强烈减少与红移。我们讨论了产生这种差异的各种原因和可能的偏见。最后，我们表明，这些不同的天体物理处方的合并率和紧凑的对象二进制的属性的影响，具体而言，我们目前的结果红移相关的合并率和啁啾的质量和时间延迟分布的合并二进制。
2020-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The 21cm "Outer Arm" and the Outer-Galaxy High-Velocity Clouds: Connected by Kinematics, Metallicity, and Distance
利用HST/空间望远镜成像光谱仪（STIS）和远紫外光谱探测器获得的高分辨率紫外光谱，我们研究了银河系外的气体“外臂”（OA）和高速云（HVC）的金属丰度，运动学和距离。我们在两个类星体H1821+643和HS 0624 +6907的各种吸收线中检测到OA。我们搜索了八颗银河系恒星的OA吸收，并在一种情况下检测到它，这将OA银心半径限制在9< R_{G} <18 kpc。我们还探测到HVC复合体G，它以相似的速度投射在OA附近，吸收朝向两颗恒星;因此，复合体G在R_{G} = 8 - 10 kpc的同一区域。已知HVC复合体C的半径与银河系中心半径相似。向H1821+643方向，低电离吸收线由多个窄分量组成，表明存在多个冷云，并迅速冷却和碎裂。一些高度电离的气体也令人惊讶地冷。考虑到电离校正，我们发现OA金属丰度为Z=0.2-0.5 Z_{solar}，但氮是不丰富的，一些物种可能是温和的尘埃贫化。OA的金属丰度，银心位置和运动学的相似性，邻近的外银河系HVC，包括不符合银河系旋转的高速度，表明OA和外银河系HVC可能有一个共同的起源。
2011-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass-Metallicity Relation from Cosmological Hydrodynamical Simulations and X-ray Observations of Galaxy Groups and Clusters
最近对星系团的X射线观测表明，星系团内介质（ICM）金属丰度在空间和时间上的分布是非常均匀的。在本文中，我们分析了大样本的模拟物体，从贫团到富团簇，以研究金属丰度和相关量对系统质量的依赖关系。模拟进行了改进版本的平滑粒子流体动力学\texttt{GADGET-3}代码，并考虑各种天体物理过程，包括辐射冷却，金属富集和反馈的恒星和活动星系核（AGN）。在模拟中获得的金属丰度和温度之间的标度在趋势和演变上与从两个数据样本中获得的观测结果一致，其特征在于广泛的质量和大的红移覆盖范围。我们发现团簇核心的铁丰度（$r<0.1R_{500}$）与温度没有相关性，也没有明显的演化。当金属丰度与总质量直接相关时，尺度不变性得到了证实。最佳拟合关系的斜率在最里面的区域（$r<0.5R_{500}$）是浅的（$β\sim-0.1$），并且在外面与零一致。我们调查的活动星系核反馈的影响，并发现它在产生一个恒定的值的外围金属丰度从集团集群的关键作用。这一发现进一步证实了早期浓缩的说法。
2019-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
An analytical model for galaxy metallicity: What do metallicity relations tell us about star formation and outflow?
我们开发了一个简单的分析模型，跟踪银河系的金属丰度恒星形成和反馈，以获得洞察力，从观测到的星系恒星质量金属丰度的关系在很大范围内的恒星质量和红移。该模型揭示了恒星形成和反馈过程在星系形成的以下含义。首先，观测到的金属丰度关系为局部星系的平均流出质量负荷因子提供了严格的上限，对于M_*~ 10 ^{11}Msun星系，该上限约为20，而对于M_*~10^{11}Msun星系，该上限单调减小到约1。其次，推断的流出物的质量负荷因子的上限敏感地取决于流出物是否是金属富集相对于ISM金属丰度。如果从SNe喷出的金属有一半以富含金属的风离开星系，那么任何质量的星系的流出质量加载因子都不会超过10，这对星系形成模型产生了很大的限制。第三，低质量星系相对较低的恒星相与气相金属丰度比表明，低质量星系仍在迅速丰富其金属丰度在最近的时间，而高质量星系更稳定，这似乎显示出在星系的金属丰度演化的缩小效应。本文的分析表明了精确测量星系金属丰度和不同红移下星系冷气体分数对于约束恒星形成和反馈过程的重要性，并证明了这些关系在约束星系形成物理过程中的作用。
2015-06-05 astro-ph.GA
The evolution of galaxy metallicity scaling relations in cosmological hydrodynamical simulations
星系金属含量的演化及其与其他全局性质[如恒星总质量（M*）、圆速度、恒星形成率（SFR）、晕质量等]的关系为星系形成的模型提供了重要的限制。在这里，我们研究模拟星系的星系-星系际介质相互作用计算宇宙学模拟套件的金属丰度标度关系的演变。我们进行比较，以观察气相丰度与M*（质量金属丰度关系，MZR），以及与M* 和SFR或气体质量分数（所谓的三维基本金属丰度关系，FMR）的相关性。模拟的星系遵循观测到的局部MZR和FMR超过M* 的数量级，但过度预测了大质量星系的金属丰度（log M* > 10.5），这可能是由于这种机制中的反馈效率低下。我们讨论的背景下，银河系外流和气体吸积的MZR和FMR的起源。我们研究的质量，金属丰度关系的演变定义使用不同的元素，探测三个富集通道（SNII，SNIa和AGB星）。主要由SNII产生的元素的基础上的关系发展弱，而那些优先在SNIa/AGB产生的元素的基础上表现出较强的演变，由于与这些渠道的时间尺度较长。最后，我们比较了中央星系和卫星星系的关系，发现卫星星系的金属丰度较高。我们表明，这是由于去除了通常围绕星系的贫金属气体储层，并起到稀释其气相金属丰度的作用（通过冷却/吸积到磁盘上），但由于卫星的冲压压力剥离而丢失。
2015-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Metallicity of the Extended Disk and Distance of the Spiral Galaxy NGC 3621
利用低分辨率ESO VLT/FORS光谱分析了螺旋星系NGC 3621扩展盘中蓝超巨星的金属丰度（基于Fe、Ti、Mg等元素）。对于7千秒差距以上的外部天体，发现了轻微的太阳下金属丰度（-0.30 dex），与银河系中心半径无关，并且与不存在金属丰度梯度相一致，证实了最近对星际介质HII区域气体氧丰度的调查结果。恒星金属丰度略高于HII地区的基础上测量的弱禁极光氧线在4363 AE，但低于与R23强线方法获得的。它表明，目前的金属丰度水平在扩展盘不能是化学演化的结果，在磁盘的年龄与目前的速度在原位恒星形成。必须有其他机制参与。除了金属丰度，恒星的有效温度，重力，星际红化，和测热星等的确定。在对每个目标应用单独的红化校正后，蓝超巨星的通量加权重力-光度关系被用来获得29.07+/-0.09等的距离模（距离D=6.52+/-0.28 Mpc）。这个新的距离进行了讨论，造父变星和红巨星分支距离的尖端。
2014-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lowest Metallicity Stars in the LMC: Clues from MaGICC Simulations
使用宇宙流体动力学模拟的星系类似的质量的大麦云（LMC），我们研究其最低金属丰度人口的预测特征。特别是，我们强调的空间分布的第一代（流行III）和第二代（污染的只有直接流行III的祖先）恒星。我们发现，原始组成的恒星不仅形成在中央星系的祖先，但也在局部坍塌的子晕在早期阶段的星系形成。这些次晕中金属丰度最低的恒星最终在宿主周围相对较长的分布，这些吸积恒星拥有现今的银河系中心距离约为40kpc。相比之下，在中央星系内形成的最早的恒星仍然在内部区域，在整个模拟过程中，绝大多数恒星形成都发生在那里。因此，来自最早一代的恒星的比例随着半径的增加而强烈增加。
2013-07-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar mass is not the best predictor of galaxy metallicity. The gravitational potential-metallicity relation $Φ\rm ZR$
本文利用随机森林回归分析 SDSS-IV MaNGA 巡天中 3000 多个近邻星系，发现以 $M_\star/R_e^{0.6}$ 表征的总引力势比恒星质量更能决定星系气相金属丰度，提出更紧密且可能更原始的引力势-金属丰度关系。
2023-12-04 astro-ph.GA
The physics of gas phase metallicity gradients in galaxies
从第一性原理出发，提出了一个新的星系气相金属丰度梯度演化模型。我们发现，金属丰度梯度取决于四个比率，共同描述的金属平衡的时间尺度，生产，运输，消费和损失。我们的模型发现，大多数星系的金属丰度梯度在所有的红移处于平衡状态。当通过金属扩散标准化时，金属丰度梯度由径向平流、金属生产和来自宇宙网的贫金属气体的吸积之间的竞争决定。该模型自然地解释了在本地螺旋，本地矮星和高红移恒星形成星系中测量到的变化梯度。我们使用该模型来研究宇宙的红移梯度演化，表明在银河系类星系的梯度随着时间的推移，在很好的协议与观测和模拟。我们还预测了使用匹配的恒星质量和匹配的丰度构建的星系样本中的金属丰度梯度与红移的演变。我们的模型表明，大质量星系过渡从平流为主的吸积为主的制度从高红移到低，这反映了从引力驱动的恒星形成反馈驱动的湍流的过渡。最后，我们表明，在本地的超亮红外星系（主要合并）和倒置的梯度在本地和高红移星系的梯度可能不平衡。在本系列的后续论文中，我们将证明该模型还解释了星系质量与金属丰度梯度之间以及金属丰度梯度与星系运动学之间的观测关系。
2021-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The minimum metallicity of globular clusters and its physical origin -- implications for the galaxy mass-metallicity relation and observations of proto-globular clusters at high redshift
在本域宇宙中，金属丰度为$[{\rm Fe}/{\rm H}]<-2.5$的球状星团（GC）极为罕见。在这封信中，GC的形成和星系演化之间的密切联系是用来表明，这GC金属'地板'的结果从星系的质量-金属丰度关系的超低光度星系（ULLGs）在高红移，最贫金属GC必须形成。金属丰度为$[{\rm Fe}/{\rm H}]\lesssim-2.5$的镓的质量太低，无法形成初始质量为$M_{\rm i}\gtrsim10^5~{\rm M}_\odot$的GC，而初始质量是维持哈勃时间所需的。这将星系质量-金属丰度关系转化为$[{\rm Fe}/{\rm H}]\lesssim-1.8$的最大初始星系团质量-金属丰度关系，这自然导致在$z=0$（“蓝倾”）观察到的贫金属GC的颜色-星等关系。它的强度跟踪的斜率的气相质量金属丰度关系的ULLG。基于室女座和天炉座星系团中GC的蓝色倾斜，预测了在$z\gtrsim2$处的$10^5\lesssim M_\star/{\rm M}_\odot\lesssim10^7$的星系质量-金属丰度关系具有$α=0.4\pm0.1$的斜率。GC金属丰度底意味着GC形成的最小宿主星系质量和最大红移。任何在$z>9$发现的原始GC最有可能出现在比银河系更大的星系中，而低质量星系中的GC，如天炉座dSph（$M_\star\approx4\times10^7~{\…
2019-04-22 astro-ph.GA
The Non-Uniformity of Galaxy Cluster Metallicity Profiles
我们研究了207个附近的星系群和星系团的样本与XMM-牛顿观测。该样本的关键方面包括大尺寸，高数据质量和集群动力学状态的多样性。我们确定了0.3 R $_{500}$内的总金属丰度和金属的径向分布。平均而言，我们发现一个温和的核心金属丰度与系统的平均温度的依赖性与以前的结果一致。然而，我们确定的原因，这种轻微的依赖是由于放松系统，受干扰的系统不显示这种趋势，平均。在这种关系中观察到的大散射与系统的动态状态密切相关：放松的系统平均在核心中的金属丰度高于受干扰的物体。弛豫系统的径向分布在中心达到峰值，并随半径急剧减小，在0.3- 0.4 R $_{500}$以上变平。受干扰系统的金属丰度在中心也较高，但其值远低于松弛物体所观察到的值。这一发现与星系团合并通过诱导大尺度运动来混合丰度分布的观点是一致的。的径向分布的散射是相当大的，但对于放松的系统，它几乎单调地减少作为半径的函数，扰动系统，它显示出显着的提升在大半径。具有中心射电源的系统具有较平坦的剖面，表明中心活动星系核是提升和重新分配ICM中金属的有效机制。
2018-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The mass-metallicity relation of Lyman-break analogues and its dependence on galaxy properties
本文以局域宇宙中703个与高红移成星星系具有相似性质的Lyman-break类似物（LBA）为样本，研究了质量-金属丰度关系及其对星系物理性质的依赖性。根据$\ha$光度$L(\ha)>10^{41.8}\,{\rm erg\,s^{-1}}$和表面亮度$I(\ha)>10^{40.5}\,{\rm erg\,s^{-1}\,kpc^{-2}}$标准选择样品。在恒星质量范围为$10^{8.5}M_{\odot}<M_{*}<10^{11}M_{\odot}$的情况下，在$z \sim$为1.4-1.7时，LBA的质量-金属丰度关系与恒星形成星系的质量-金属丰度关系一致。恒星质量、金属丰度与恒星形成率之间的关系与局部基本金属丰度关系基本一致。我们发现质量-金属丰度关系与4000 π\，break有很强的相关性;具有更高4000 π\，break的星系通常在固定质量下具有更高的金属丰度，平均为0.06 dex。这种趋势与金属丰度的方法无关。我们还用$T_{\rm e}$方法估算的金属丰度来证实这一点，通过建立恒星质量、金属丰度与4000 π\，break之间的三维关系，可以将质量-金属丰度关系的离散度从0.091降到0.077 dex。质量-金属丰度关系中散射的减少表明星系恒星年龄作为第二个参数在大星系质量-金属丰度关系中起着重要的作用。
2014-11-24 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: Spatial Evolution of Gas-Phase Metallicity Changes Induced by Galaxy Interactions
本研究利用 SDSS-IV MaNGA 的 IFU 数据分析了星系相互作用中气相金属丰度梯度的空间演化，发现首次近心点后梯度变平，后期变化取决于相互作用强度，且部分阶段观测到更陡梯度与模拟预测不符，揭示了星系相互作用的复杂性。
2025-03-04 astro-ph.GA
Biases in metallicity measurements from global galaxy spectra: the effects of flux-weighting and diffuse ionized gas contamination
星系金属丰度标度关系为理解星系演化提供了一个强有力的工具，但获得公正的全球星系气相氧丰度需要适当的治疗光谱孔径内的各种线发射源。我们提出了一个模型框架，把星系的合奏HII和扩散电离气体（DIG）地区的不同金属丰度。这些模型是基于经验关系线比和电子温度的HII区域，和DIG强线比的关系，从SDSS-IV MANGA IFU数据。通量加权效应和DIG污染可以显着影响从全球星系光谱推断的属性，在某些情况下，偏置金属丰度估计超过0.3德克斯。我们使用观测动机的输入来构建一个模型匹配到典型的本地恒星形成星系，并量化强线比，电子温度和直接方法金属丰度的偏差，从全球星系光谱相对于每个星系中的HII区域分布的中值推断。我们还提供了一个广义的模型，可以应用于个别星系或星系样本的参数空间的非典型区域。我们使用这些模型来校正通量加权和DIG污染的影响，在当地的直接方法的质量金属丰度和基本金属丰度的关系，并在质量金属丰度关系的基础上强线金属丰度。未来的光电离模型的星系线发射需要包括DIG发射和代表星系作为合奏的发射区域具有不同的金属丰度，而不是作为单一的HII区域的有效属性，以获得无偏估计的关键基本物理性质。
2017-10-19 astro-ph.GA
Metallicity distribution of the progenitor of the Giant Stellar Stream in the Andromeda Galaxy
巨大恒星流（GSS）是仙女座星系（M31）晕中一个显著的潮汐特征，代表着一个卫星星系正在毁灭。在本文中，我们研究的GSS的形成，通过详细的数值模拟的潮汐破坏的祖系统。假设该流产生于M31与一个恒星质量为$10^{9}M_{\odot}$的矮球状星系的一次合并事件，我们成功地再现了GSS的动力学性质。由于沿着溪流的金属丰度分布已经根据观察结果（PAndAS和AMIGA数据集）得到了很好的确定，因此我们使用蒙特卡罗模拟来重建矮祖先的原始金属丰度分布。我们发现，一个祖矮星系的径向金属丰度梯度为负，$Δ$ FeH = - $0.3 \pm 0.2$，再现了所观察到的GSS属性之间的时间2.4和2.9 Gyrs合并。我们还表明，所观察到的双峰金属丰度分布沿流是一个短暂的结构所造成的独特的合并情况下，两组流星在相反的方向移动，相交产生的高峰。
2022-01-26 astro-ph.GA
Merger-Induced Metallicity Dilution in Cosmological Galaxy Formation Simulations
观测研究显示，成对星系的气相金属丰度往往低于孤立星系。这种金属丰度不足可能是由于与星系合并相关的潮汐力和引力矩导致的低金属丰度气体流入，稀释了中心区域的金属含量。在这项工作中，我们表明，这种金属丰度稀释发生在国家的最先进的宇宙学模拟的星系形成。我们发现，稀释通常是0.1德克斯的主要合并，是明显的，在预计的分离小于$40$千秒差距。对于较小的合并，金属丰度稀释仍然存在，即使幅度显着较小。与以前的观察到的星系的分析一致，我们发现，合并是离群值从\emph{fundamental metallicity relation}，与偏差大于预期的高斯分布的残差。我们在完整的宇宙学模拟中的大样本合并也使我们有可能估计恒星形成率的增强和气体消耗时间尺度如何作为合并质量比的函数。我们确认，强烈的恒星爆发可能会发生在重大合并，但他们也可以出现在较小的合并，如果两个以上的星系参与的相互作用，在以前的工作中，在很大程度上被忽略的情况下，基于理想化的孤立合并模拟。
2018-07-16 astro-ph.GA
A Surprising Lack of Metallicity Evolution with Redshift in the Long Gamma-Ray Burst Host Galaxy Population
长持续时间的伽马射线暴（LGRB）的主机星系的测量金属丰度和主机质量的数量现在已经增长到一百多个，使我们能够调查如何分布这两个属性的变化与红移。使用Graham & Fruchter（2013）和Krühler et al.（2015）的合并宿主星系金属丰度样本，我们发现不同红移的LGRB金属丰度分布惊人地缺乏演化。特别地，具有相对高的金属丰度（12+log（O/H）$\geq$ 8.4）的LGRB主体的分数基本上保持恒定直到z = 2.5。这一结果与典型星系的质量-金属丰度关系的演化不一致，典型星系随着红移的增加而逐渐变得更加贫金属。类似的结果被发现时转换的LGRB主机星系质量分布取自SHOALS（雨燕GRB主机星系遗产调查）样本到相应的金属丰度分布通过应用红移依赖的质量-金属丰度关系。SHOALS样本是使用无偏选择函数编制的，这意味着所观察到的宿主星系高金属丰度分布缺乏演化不是由选择效应引起的。然而，从恒星质量估计的LGRB宿主星系的金属丰度通常比我们用光谱测量的金属丰度高出四分之一。这意味着使用质量-金属丰度关系来估计宿主金属丰度将因此产生实质性的系统偏差。
2023-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
A solar metallicity galaxy at $z >$ 7? Possible detection of the [N II] 122 $μ$m and [O III] 52 $μ$m lines
我们提出了第一次检测的[N II] 122 $μ$ m和[O III] 52 $μ$ m线的再电离时代的星系。基于这些线和以前的[C II] 158 $μ$ m和[O III] 88 $μ$ m测量，使用两种不同的星际介质辐射传输模型，我们估计的电子密度的上限$\lesssim$ 500厘米$^{-3}$和气相金属丰度$Z/Z_\odot \sim 1.1 \pm 0.2$为A1689-zD 1，引力透镜，尘埃星系在$z$ = 7.133。到目前为止，在$z \gtrsim$ 6的星系星际介质中，其他金属丰度的测量或指标通常比这低一个数量级。异常高的金属丰度使得A1689-zD 1与基本的金属丰度关系不一致，尽管可能有显著的尘埃遮蔽恒星质量，这可能部分解决不一致的问题。考虑到太阳的金属丰度，尘埃与金属的比率比预期的要低几个因子，暗示$z \sim$ 7以外的星系可能有较低的尘埃形成效率。最后，与氧相比，推断出的氮富集，金属丰度测量所依赖的，表明该系统中的恒星形成年龄超过2.5亿年，将该星系的起源推到了$z >$ 10。
2023-03-08 astro-ph.GA
Galaxy pairs in the Sloan Digital Sky Survey -- XIV. Galaxy mergers do not lie on the Fundamental Metallicity Relation
在最近的观测研究中，恒星形成星系已经被证明遵循一种通常被称为基本金属丰度关系（FMR）的关系。这种关系将星系的恒星质量与其恒星形成率（SFR）和气相金属丰度联系起来。具体来说，FMR预测星系，在给定的恒星质量，表现出较低的金属丰度较高的SFR。这一趋势与星系对的观测结果在质量上是一致的，这些星系对已经被有力地证明经历了气相金属丰度稀释的增加和恒星形成活动的增强，同时预计分离度降低。在这项工作中，我们表明，尽管与FMR预期的定性一致性，所观察到的O/H稀释的星系对的斯隆数字巡天是强于FMR预测。我们的结论是，星系与同伴相互作用的演化阶段是没有编码的FMR，因此，合并构成了一个明确定义的人口离群值。我们发现成对星系只有当它们的距离大于110 kpc时才与FMR一致。最后，我们还量化的本地环境的对使用的数量的星系邻居在$2\, \mathrm{Mpc}$，$N_2$，和投影分离到第二个最近的星系，$r_2$。我们发现，对更敏感的第二个同伴比当地的星系密度，显示较小的值较小的$r_2$升高SFR。
2020-04-13 astro-ph.GA
Galaxy Mergers and the Mass-Metallicity Relation: Evidence for Nuclear Metal Dilution and Flattened Gradients from Numerical Simulations
最近的结果比较相互作用的星系的质量-金属丰度关系表明，它们的核氧丰度出乎意料的低。我们提出了分析N-体/SPH数值模拟的等质量合并，证实了这一假设，这些丰度不足占径向流入的低金属丰度气体从两个合并星系的郊区。丰度不足出现在第一和第二近心点之间，模拟的丰度稀释与观测结果吻合良好。模拟进一步预测，由于气体的径向混合，盘状星系的径向金属丰度梯度在第一次通过后不久就变平了。这些预测将通过未来观测相互作用星系中的径向金属丰度分布来检验。
2010-01-12 astro-ph.GA
Spatially resolved direct method metallicity in a high-redshift analogue local galaxy: temperature structure impact on metallicity gradients
我们调查如何HII区域温度结构的假设影响“直接方法”的空间分辨金属丰度观测使用多物种极光线在一个星系的SAMI星系巡天。SAMI 609396 B的红移值为$z=0.018$，是一个低质量星系，在一次小合并中有强烈的恒星形成，类似于高红移的情况。我们使用三种方法来获得直接金属丰度，并与强线诊断进行比较。三种直接方法的金属丰度空间变化趋势存在显著差异。我们的第一种方法是基于常用的电子温度$T_e$（[OIII]）从[OIII] $λ$ 4363极光线和传统的$T_e$（[OII]）-$T_e$（[OIII]）校准。第二种方法适用于最近的经验校正O $^+$丰度从[OIII]/[OII]强线比。第三种方法是从[SII] $λλ$ 4069，76极光线中推断出$T_e$（[OII]）。第一种方法有利于沿着SAMI 609396 B的正金属丰度梯度，而第二种和第三种方法产生平坦的梯度。强线诊断主要产生平坦的梯度，尽管有来自冲击区域的未量化的污染。我们的结论是，忽略的假设HII地区的内部温度结构的直接方法可能会导致金属丰度梯度研究的差异很大。我们对SAMI 609396 B的详细分析强调，高精度金属丰度梯度测量需要广泛的发射谱线和改进的空间分辨率，以便适当地约束发射气体的激发源、物理条件和温度结构。与未来的设施，如JWST/NIRSpec和地面ELT积分场光谱研究将是至关重要的，在最大限度地…
2020-12-02 astro-ph.GA
A dynamical view on stellar metallicity gradient diversity across the Hubble sequence with CALIFA
我们分析了244个从形态类型E到Sd的CALIFA星系的径向恒星金属丰度和运动学轮廓（直至1 Re），以研究恒星星族梯度的演化机制。我们发现，线性金属丰度梯度表现出明显的相关性与星系的形态类型-早期类型的星系显示最陡峭的梯度。我们发现，金属丰度梯度只是反映了当地的质量金属丰度关系的星系。这表明，在星系有效半径内的径向恒星星族分布主要是\emph{in-situ}本地恒星形成历史的结果。在这个简单的图像中，动态导出的恒星表面质量密度梯度直接预测了星系的金属丰度梯度。我们表明，这种相关性和它的散射可以完全重现使用独立的经验星系结构和化学标度关系。利用史瓦西动力学模型，我们还探讨了星系局部恒星星族与其轨道结构之间的联系。我们发现，星系角动量和金属丰度梯度没有明显的因果关系。这表明，金属丰度梯度的内部磁盘并没有强烈的径向迁移，这是由金属丰度梯度之间缺乏相关性和可观察到的探针的径向迁移的星系，如酒吧和螺旋臂。最后，我们发现，正金属丰度梯度的星系变得越来越常见，对低质量和后期形态类型-与恒星反馈更有效地修改这些星系的中心区域的重子循环一致。
2018-10-29 astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): The inferred mass--metallicity relation from z=0 to 3.5 via forensic SED fitting
我们分析了GAMA调查中z<0.06的~ 4，500个星系的金属丰度历史，该调查由SED拟合代码ProSpect使用不断发展的金属丰度实现建模。这些金属丰度的历史，结合相关的恒星形成的历史，使我们能够分析推断的气相质量-金属丰度关系。此外，我们提取的质量-金属丰度关系在宇宙历史的一个序列的时代，跟踪质量-金属丰度关系随时间的演变。通过与观测的气相金属丰度在一个大范围的红移比较，我们表明，值得注意的是，我们的法医SED分析产生了一个不断发展的质量-金属丰度的关系，是一致的，在所有的时代的观测。我们还分析了三维质量-金属丰度-SFR空间，表明星系占据一个明确定义的平面。这个平面被证明是微妙的演变，显示出随着时间的增加而增加的倾斜，这是由一般的浓缩造成的，也是恒星形成随着宇宙时间的减慢。这种演变在大于7 Gyr的回顾时间时最为明显。在这项工作中恢复的金属丰度的趋势强调，不断发展的金属丰度的实现内使用的SED拟合代码ProSpect产生合理的金属丰度的结果在历史上的星系。预计这将显著提高SED拟合输出的精度。
2021-03-15 astro-ph.GA
The Galactic dust-to-metals ratio and metallicity using gamma-ray bursts
银河系的金属丰度和尘埃与金属的比例是理解ISM的基本参数，但围绕这些参数仍然存在不确定性。本文利用几百个伽马射线暴（GRB）样品的X射线余辉的光电吸收来确定金属柱密度，结合银河系尘埃图来确定GRB方向上通过银河系的视线尘埃消光，从而确定银河系中的尘埃-金属比。伽玛射线暴的余辉通常有很大的河外软X射线吸收，因此伽玛射线暴样本的上限将定义银河系尘埃与金属的关系。使用一个二维的两个样本KS测试，我们确定这个上限，从而得出银河系的尘埃金属比。我们发现N_H = 2.2^{+0.3}_{-0.4} e21 cm^-2 A_V，假设太阳能，Anders & Grevesse（1989），金属丰度。这一结果与先前使用银河系中明亮X射线源的发现一致。使用同样的技术，但取代HI地图从莱顿阿根廷波恩调查的尘埃地图，使我们能够把一个限制在银河系的金属丰度。我们发现金属丰度与Anders & Grevesse（1989）太阳值一致，通常用于X射线拟合。基于这一点和以前的研究，我们认为，一个典型的ISM视线通过银河系的金属丰度是~0.25德克斯高于目前最好的估计太阳金属丰度。我们进一步表明，尘埃-气体比似乎与总气柱密度相关，这可能是由于朝向银河系中心观察到的金属丰度梯度。基于尘气比的非常数性质，我们提出，在N_H = 2.2e21 cm^-2 A_V处的尘柱密度比HI图更能代表软X射线吸收柱密度。
2011-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Relationship between the Metallicity of the Circumgalactic Medium and Galaxy Orientation
本文研究了“多相星系晕巡天”中$47$、$z<0.7$星系周围环星系介质中气体金属丰度的几何分布。利用HST/COS和Keck/HIRES或VLT/UVES的类星体光谱组合，我们测量了CGM吸收线的柱密度或确定其极限。然后，我们使用Monte-Carlo马尔可夫链方法与多云估计冷（T $\sim$ $10^4$ K）CGM气体的金属丰度。我们也使用HST图像来确定宿主星系的倾角和类星体-星系的方位角。我们的样品跨越$13.8$ cm s $^{-1}<{\log N_{HI}}<19.9$ cm s $^{-1}$的HI柱密度范围。我们发现（1）当金属丰度分布呈现双峰分布时，Hartigan浸渍检验不能排除单峰分布（$0.4σ$）。(2)CGM金属丰度是独立的晕质量，跨越三个数量级在固定的晕质量。(3)CGM金属丰度不依赖于星系的方位角和倾角，而与HI柱密度、碰撞参量和星系颜色无关。(4)电离参数与方位角无关。我们认为，部分莱曼极限金属丰度双峰不是由空间方位双峰驱动。我们的研究结果是一致的模拟CGM是复杂的，流出，吸积，和再循环气体在$z<0.7$均匀。在所有方向的低金属气体的存在表明，冷流的吸积细丝不一定与星系平面在低红移或星系际转移可能占主导地位。最后，我们的研究结果支持模拟表明，强金属吸收可以掩盖存在的低金属气体的综合线的视线CGM金属丰度。
2019-08-01 astro-ph.GA
A GMOS-N IFU study of the central H II region in the blue compact dwarf galaxy NGC 4449: Kinematics, Nebular Metallicity and Star-Formation
利用双子座北多目标摄谱仪（GMOS-N）的积分场光谱（IFS）观测，研究了附近蓝致密矮（BCD）星系NGC 4449的中央H II区。IFS数据使我们能够在小至5.5 pc的空间尺度上探索恒星形成区和周围气体的物理和化学条件的变化。我们的运动学分析表明，可能的签名的冲击电离和壳结构的周围的恒星形成区域。使用直接T $_e$和间接强线方法（R $_{23}$、O3 N2和N2）绘制的该地区金属丰度图未显示任何化学变化。从中心H II区的积分光谱中，我们发现使用直接方法的金属丰度为12 + log（O/H）= 7.88 $\pm$ 0.14（$\sim$ 0.15 $^{+0.06}_{-0.04}$ Z $_{\odot}$）。比较中央H II区域的金属丰度来自这里的H II区域在整个星系从以前的研究，我们发现的证据增加金属丰度与距离中央核。这种化学不均匀性可能是由于几种机制，包括通过超新星爆发，星系风或贫金属气体吸积的气体损失。然而，我们发现金属丰度降低的局部区域在空间上与星系中恒星形成活动的峰值对齐，这表明气体吸积可能在这里起作用。需要整个星系的空间分辨IFS数据来确认本研究中发现的金属丰度不均匀性，并确定其可能的原因。
2017-07-12 astro-ph.GA
The age-metallicity relationship in the Fornax spheroidal dwarf galaxy
我们产生了一个全面的领域恒星年龄金属丰度的关系（AMR）从最早的时代，直到~ 1 Gyr前的三个领域在天炉座dSph星系使用VI光度数据获得的FORS 1在VLT。我们发现，最里面的一个不包含占主导地位的非常古老的恒星（年龄> 12 Gyr），而相对较外的领域不占代表性的星场人口小于~ 3 Gyr。当聚焦于最突出的恒星星族时，我们发现，导出的AMR是由外向内恒星形成过程的证据所雕刻的。所研究的磁场显示双峰金属丰度分布分别在[Fe/H] =（-0.95 +-0.15）dex和（-1.15或-1.25 +-0.05）dex处达到峰值，但仅在整个星系寿命的前半段。此外，更多的金属丰富的人口似乎是更多的外部领域，而在最里面的天炉座领域的两个金属丰度人口的贡献似乎是相似的。我们还发现，在~ 6 Gyr前的金属丰度离散度是非常大的，而在~ 1-2 Gyr的内禀金属丰度离散度结果小于相对老的几代恒星。我们将这些结果解释为两个星系可能合并的结果，这将引发一个恒星形成爆发过程，该过程在6到9 Gyr前达到峰值，这取决于该领域在星系中的位置。
2014-06-23 astro-ph.GA
Origin of the Galaxy Mass-Metallicity-Star-Formation Relation
我们描述了一个平衡模型，链接的金属丰度的低红移星系的恒星演化模型。它可以测试不同的恒星初始质量函数和金属产量对观测星系金属丰度。我们表明，超过80,000斯隆数字巡天（SDSS）星系的金属丰度在低红移范围$0.07\leq z\leq 0.3$相当大的约束恒星演化模型，同时涉及星系恒星质量，金属丰度，恒星形成率（SFR）的低金属丰度河外气体和流出的富集物质的下降率。我们的模型的一个特点是，它既包括活跃的恒星形成阶段的星系和时代，在此期间，同一星系可能会休耕。我们发现，星系质量金属性恒星形成的关系可以追溯到河外气体与来自宿主星系的天然气混合，形成恒星观测到的金属性，其中最大的质量喷射到河外空间的氧气。在我们的发现中，最重要的是，平均而言，河外陨石坑占恒星形成所需气体的一半，这个比例在恒星质量至少从$M* = 2 \times 10^9$到$6\times 10^{10} M_{\odot}$的星系中非常恒定。这使我们提出，恒星形成开始时，银河系外的陨石坑大约两倍的质量，边缘稳定的星际云。所描述的过程也可以定量地解释河外空间的金属丰度，尽管要验证这一点，河外重子的比例需要更坚定地建立起来。
2014-12-08 astro-ph.GA
A Direct Stellar Metallicity Determination in the Disk of the Maser Galaxy NGC4258
本文首次对螺旋星系NGC 4258（D= 7.6Mpc）中一颗蓝超巨星的低分辨率（~ 5AE）Keck LRIS光谱进行了定量分析，并对该恒星的金属丰度进行了直接测定。在这个星系中的恒星金属丰度的测定是重要的造父变星周期的绝对校准光度关系作为一个锚的河外距离尺度和更好地表征其依赖作为丰度的函数。我们发现一个值0.2德克斯低于太阳的金属丰度在8.7千秒差距的银河中心的距离，在最近的HII地区的研究，使用弱禁极光氧线在4363 AE。我们确定的有效恒星温度，重力，光度和视线消光的蓝超巨星正在研究。我们表明，它适合通量加权重力-光度关系（FGLR），加强这种方法作为一个新的河外距离指标的潜力。
2013-11-19 astro-ph.GA
How Environment Affects Galaxy Metallicity through Stripping and Formation History: Lessons from the Illustris Simulation
最近的研究发现，在更丰富的环境中，星系的金属丰度更高。然而，目前尚不清楚金属丰度与环境的依赖性是否仅仅是环境依赖性形成历史的间接结果，或者是直接影响金属丰度的环境相关过程的间接结果。在这里，我们提出了第一个详细的研究，在宇宙流体动力学模拟，特别是Illustris模拟的金属性环境的相关性。Illustris星系显示类似的关系，观察到的。利用我们的知识模拟形成的历史，并利用大的模拟量，我们构建星系样本的卫星和中心相匹配的形成历史。这使我们能够发现，~1/3的金属性-环境相关性是由于不同的形成历史在不同的环境。这是卫星（特别是在密度较高的环境中）具有较低的z=0恒星形成率（SFR）和较老的恒星年龄（即使在给定的z=0 SFR）的综合效应。然而，大部分差异（约2/3）是由卫星星系的恒星形成盘的较高浓度引起的，因为这使它们的SFR加权金属丰度偏向内部，更富含金属的部分。与一个新定义的量，“径向平均”的金属丰度，它捕获的金属丰度的配置文件，但独立的SFR配置文件，卫星和中心的金属丰度成为环境独立的，一旦他们在形成历史中匹配。我们发现，环星系金属丰度（定义为快速流入的气体周围的维里半径），而对环境敏感，有没有可测量的影响，星系内的恒星形成气体的金属丰度。
2016-03-23 astro-ph.GA
The Pristine Inner Galaxy Survey (PIGS) IV: A photometric metallicity analysis of the Sagittarius dwarf spheroidal galaxy
我们使用$Pristine\,CaHK$测光对人马座矮球状星系（Sgr dSph）进行了全面的金属丰度分析。我们的成员选择的基础上$Gaia$ EDR 3天体测量应用在$G_{0} = 17.3$的星等限制，和我们的人口研究的金属敏感测光从$Pristine$内星系巡天（PIGS）。用光度金属丰度代替光谱金属丰度，使我们能够覆盖前所未有的大面积（$\sim 100$平方度）的矮星系，并研究其成员的空间分布作为金属丰度的函数，几乎没有选择效应。我们的研究比较了9719颗贫金属星的空间分布与[Fe/H] $< -1.3$和30115颗富金属星的[Fe/H] $> -1.0$。光度测定Sgr样品还允许我们组装1150个非常贫金属的Sgr候选物（[Fe/H] $< -2.0$）的最大样品。通过调查和拟合富金属和贫金属种群的空间特性，我们发现一个负的金属丰度梯度，从Sgr中心（或$\sim 5.5$ kpc在Sgr的距离），我们的足迹的极限延伸到12度。我们的结论是，贫金属恒星的相对数量在星系的外部区域增加，而中心区域主要是富金属恒星。这些发现表明了一个由外向内的形成过程，并表明了Sgr的长期形成历史，这受到了Sgr和银河系之间的潮汐相互作用的影响。
2022-10-04 astro-ph.GA
Gas-Phase metallicity for the Seyfert galaxy NGC 7130
本研究利用VLT的MUSE自适应光学观测数据，发现赛弗特2型星系NGC 7130窄线区AGN电离组分存在正径向气相金属丰度梯度，为AGN活动驱动金属从中心向周边输送的机制提供了观测证据。
2024-07-16 astro-ph.GA
The E-MOSAICS project: tracing galaxy formation and assembly with the age-metallicity distribution of globular clusters
我们提出了25个宇宙学放大模拟银河系质量的星系在“建模星团人口大会在宇宙学模拟内鹰”（E-MOSAICS）项目。E-MOSAICS将星团形成、演化和分裂的详细物理模型与EAGLE星系形成模拟相结合。这使得以下的共同形成和共同进化的星系和他们的星团人口，从而实现了长期的承诺，使用球状星团（GC）作为示踪剂的星系形成和组装。模拟结果表明，年龄金属丰度分布的GC人口表现出强烈的星系到星系的变化，导致其演化历史的差异。我们开发了一种形式主义，系统地限制使用GC年龄金属丰度分布星系的组装历史。这些分布的特点是通过13个指标，我们相关的30个数量描述星系形成和组装（如晕属性，形成/组装红移，恒星质量组装时间尺度，星系合并统计），导致20个统计（高度）显着的相关性。GC年龄-金属丰度分布是研究主星系质量增长、金属富集和次合并历史的灵敏探针。没有这样的关系被发现之间的GC和主要的合并，发挥了次主导作用的银河系质量的星系GC的形成。最后，我们展示了GC年龄金属丰度分布如何使宿主星系的合并树的重建，使我们能够确定所有的祖先与质量$M_*\gtrsim10^8$ M $_\odot$的红移$1\leq z\leq2.5$。这些结果表明，宇宙学模拟的共同形成和共同演化的GC和他们的宿主星系成功地解锁的潜力GC作为定量示踪剂的星系形成和组装。
2019-04-08 astro-ph.GA
Representative galaxy age-metallicity relationships
正在进行的星系调查和下一代望远镜将需要执行高CPU消耗的机器代码，以恢复详细的恒星形成历史（SFHS），因此年龄-金属丰度关系（AMR）。我们在这里提出了一个权宜之计，提供快速查看AMR的基础上获得的代表性年龄和金属丰度的颜色-震级图（CMD）分析。我们已经测试了它的perfomance通过生成各种各样的星系SFH的合成CMD。具有代表性的AMR被证明是可靠的，其光度完整性因子高于$\sim$ 85%，并且可以追踪任何恒星星族（由平均年龄和固有年龄分布表示）的化学演化历史，其总质量在银河系中更大质量的恒星星族的40%以内。
2017-04-24 astro-ph.GA
The Leoncino Dwarf Galaxy: Exploring the Low-Metallicity End of the Luminosity-Metallicity and Mass-Metallcity Relations
极贫金属星系（Extremely metal-poor，XMP）是一种低质量的恒星形成星系，其气相氧丰度低于12+log（O/H）= 7.35（~1/20 Zsun）。星系演化情景提出了形成XMP的三种途径：（1）在低星系质量下的长期演化，（2）在空洞中的缓慢演化，或（3）原始气体的流入稀释了测量的丰度。最近发现的XMP星系Leoncino的氧丰度低于3% Zsun，为探索这些不同的场景提供了机会。利用哈勃空间望远镜对Leoncino的恒星星族的解析成像，我们测量到Leoncino到星系的距离为D=12.1（+1.7/-3.4）Mpc，发现Leoncino位于一个欠密环境中。狮子座有一个紧凑的形态，拥有一群年轻的大质量恒星，有很高的气体与恒星质量比，并显示出与天空中附近的星系UGC 5186相互作用的迹象。类似于几乎所有已知的XMP星系在附近的宇宙中，狮子座星系是从亮度-金属量（LZ）关系偏移。然而，Leoncino是一致的恒星质量-金属量（MZ）的关系定义的本地体积星系。因此，我们的研究结果表明，从LZ关系的偏移是由于较高的最近的恒星形成，可能由一个小的相互作用触发，而低的氧丰度是一致的预期，低质量的星系将经历长期的演变，标志着低效的恒星形成和金属损失通过星系风。这与在LZ和MZ关系中都是异常值的XMP星系相反;在这种情况下，低氧丰度最好解释为由于原始气体的流入而导致的稀释。我们…
2020-02-26 astro-ph.GA
Do galaxy global relationships emerge from local ones? The SDSS IV MaNGA surface mass density-metallicity relation
我们提出了恒星表面质量密度{ \it vs.} SDSS IV MaNGA巡天中包含的653个盘状星系样本中超过50万个空间分辨的恒星形成分辨率元素（spaxels）的气体金属丰度（$Σ_*-Z$）关系。我们发现这些本地属性之间的紧密关系，随着表面密度的增加，具有更高的金属。这种关系在表面质量密度上延伸了三个数量级，在金属丰度上延伸了四个数量级。我们发现，这种局部关系可以同时再现盘星系的两个众所周知的属性：它们的全球质量-金属丰度关系{ \it和}它们的径向金属丰度梯度。我们还发现，$Σ_* - Z$关系是在很大程度上独立的星系的总恒星质量和特定的恒星形成率（sSFR），除了在低恒星质量和高sSFR。这些结果表明，在当今的宇宙中，局部性质在决定典型盘星系的气相金属丰度方面起着关键作用。
2016-09-06 astro-ph.GA
The difference in metallicity distribution functions of halo stars and globular clusters as a function of galaxy type: A tracer of globular cluster formation and evolution
对巨型椭圆星系Cen A和旋涡星系M31晕中的球状星团（GC）和场星的观测表明，星团与恒星的数量比（“特定频率”）范围很大。星团与恒星的比率随着金属丰度的增加而减少，在所有的银河系中心半径上，其斜率似乎并不取决于半径。在矮星系中，GC也比场星平均更贫金属。这些观察结果表明，无论是团簇形成效率或团簇破坏率的金属丰度和环境的强烈依赖。我们的目标是解释这些趋势，考虑各种影响，可能会影响观察到的集群恒星比作为金属丰度，环境和宇宙学历史的函数。我们发现，无论是团簇形成效率和最大团簇质量的增加与金属丰度，所以他们不能解释所观察到的趋势。潮汐剥离和动力摩擦破坏GC破坏星系团在太小的范围内的银河中心半径。我们表明，集群破坏的潮汐冲击巨大的分子云在高密度的形成环境中的GC变得越来越有效，对高星系质量，因此，对高金属丰度。预测的星团与恒星的比率在高金属丰度的情况下会降低100-1000倍，并且应该只对银河系中心半径有微弱的依赖，这是由于星系合并过程中的轨道混合，与观测结果一致。所观察到的，强烈的依赖性的集群，恒星比的金属丰度和独立性的斜率对银河半径可以解释集群的破坏和星系的层次增长。因此，我们发现，金属度依赖的集群到星的比例并不反映GC的形成效率，但存活分数。（节录）
2017-06-03 astro-ph.GA
HI in high gas-phase metallicity dwarf galaxy WISEA J230615.06+143927.9
本研究通过GMRT HI观测发现高金属丰度矮星系J2306拥有大而旋转的HI盘，其暗物质主导性质排除了其为潮汐矮星系的可能性，并指出其高金属丰度来源仍待光学光谱观测解答。
2023-12-28 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: Spatially Resolved Metallicity and Ionization Mapping
我们目前的气相金属丰度和电离参数地图的25个恒星形成面对螺旋星系从SAMI星系巡天数据发布1。通过迭代过程同时计算自洽金属丰度和电离参数图，以解释涉及（[OII]+[OIII]）/H $β$（R23）和[OIII]/[OII]（O32）的强发射线诊断的相互依赖性。这些地图是在逐空间像素的基础上创建的，因为HII区域没有以SAMI空间分辨率进行解析。我们结合SAMI数据和GAMA巡天的恒星质量、恒星形成率（SFR）、有效半径（R $_e$）、椭圆率和位置角（PA）分析了它们与金属丰度和电离参数的关系。我们发现金属丰度梯度随星系恒星质量的增加而变陡的趋势较弱，其值在-0.03到-0.20 dex/R $_e$之间。只有两个星系的电离参数呈现径向梯度。我们发现，电离参数与SFR，sSFR（特定的恒星形成率），或金属丰度没有显着的相关性。对于几个单独的星系，我们发现结构的电离参数图暗示的旋臂功能。我们发现一个典型的电离参数范围为$7.0 < \log(q) < 7.8$为我们的星系样本没有显着的整体结构。这种量级的电离参数范围足够大，以警告未考虑变化的电离参数分布的影响的金属丰度诊断的使用。
2018-07-04 astro-ph.GA
The history of stellar metallicity in a simulated disc galaxy
我们探索模拟星系中恒星的化学分布。使用相同的初始条件，但有两个不同的反馈方案（MUGS和MaGICC）的模拟，我们研究的年龄-金属丰度关系（AMR）的功能，和三维年龄-金属丰度-[O/Fe]分布，无论是作为一个整体的星系和分解成盘，凸起，晕，和卫星。MUGS模拟使用传统的超新星反馈，充满了化学亚结构。这个子结构是缺席的MaGICC模拟，其中包括早期反馈的恒星风，修改IMF和更有效的反馈。下部结构数量减少的原因是MaGICC几乎完全没有卫星。我们确定了一个显着的分离之间的凸起和光盘AMR，其中凸起是相当多的金属丰富，在任何给定的时间比光盘的金属丰度较小的传播。然而，我们的研究结果表明，在观测中识别子结构需要精确的年龄分辨率，大约为0.25 Gyr。某些卫星在AMR中显示出奇异的特征，甚至形成了一个金属含量增加的“”形，然后急剧下降，这与近着丝粒通道相对应。这一事实，以及在给定的金属丰度下恒星年龄的巨大差异，使金属丰度作为年龄指标的使用受到影响，尽管α丰度在早期提供了一个更可靠的时钟。这也可能会影响算法，用于重建恒星形成的历史，从解决恒星星族，其中经常假设一个单调增加的AMR。
2015-12-08 astro-ph.GA
Quantifying the effects of spatial resolution and noise on galaxy metallicity gradients
金属丰度梯度是星系演化的重要诊断，因为它们记录了合并、气体流入和恒星形成等事件的历史。然而，可以测量梯度的精度受到空间分辨率和噪声的限制，因此需要针对这些影响对测量进行校正。我们使用高分辨率（~20 pc）模拟的一个面对银河系质量星系，再加上光电离模型，产生一套合成的高分辨率积分场光谱（IFS）数据管。然后，我们降低了数据立方体，与一系列的现实模型的空间分辨率（2至16束每星系尺度长度）和噪声，调查和量化如何以及输入金属丰度梯度可以恢复为分辨率和信噪比（SNR）的函数，目的是与现代IFS调查，如MaNGA和SAMI比较。考虑到不确定性的适当传播和低SNR像素的修剪，我们表明，每个星系尺度长度3-4个望远镜光束的分辨率足以将梯度恢复到~10-20%的不确定性。对于较低分辨率，不确定度上升至~60%。包含低SNR像素导致推断梯度中的不确定性恶化。我们的研究结果可以潜在地告知未来的IFS调查的分辨率和信噪比所需的金属丰度梯度测量达到所需的精度。
2020-04-20 astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): A forensic SED reconstruction of the cosmic star formation history and metallicity evolution by galaxy type
我们应用光谱能量分布（SED）拟合代码ProSpect的多波长成像$\sim$ 7,000星系从$z<0.06$的GAMA调查，以提取其恒星形成的历史。我们结合一个参数描述的恒星形成的历史与一个封闭的盒子中的金属丰度的演变，目前的气相金属丰度的星系是一个自由参数。我们用这种方法表明，我们能够恢复观测确定的宇宙恒星形成历史（CSFH），这表明恒星形成在宇宙的正确时代，平均而言，我们正在进行SED拟合的方式。我们还显示了贡献的CSFH的星系不同的当今视觉形态，和恒星质量。我们的分析表明，今天椭圆星系中的一半质量是在11 Gyr前。在其他形态类型中，恒星质量形成较晚，对于现在的不规则星系来说，形成时间可达6 Gyr。同样，我们样本中最大质量的星系在11 Gyr前形成了一半的恒星质量，而最小质量的星系在4 Gyr前达到了这个阶段（众所周知的“星系缩小”效应）。最后，我们的金属丰度方法使我们能够遵循星系种群气相金属丰度的平均演化，并提取恒星和气体中宇宙金属质量密度的演化，产生与宇宙中金属密度的独立，高红移观测广泛一致的结果。
2020-10-07 astro-ph.GA
Subaru/FOCAS IFU revealed the metallicity gradient of a local extremely metal-poor galaxy
我们提出了第一次测量的金属丰度梯度在极端贫金属星系（EMPGs）。利用斯巴鲁/模糊天体照相机和摄谱仪（FOCAS）积分场装置（IFU），我们观测到了一颗邻近的低质量EMPG，HSC J1631+4426，它的氧丰度和恒星质量已知分别为12+log（O/H）$=6.9$和$\log_{10}(M_*/{\rm M}_\odot)=5.8$。测量的金属丰度梯度为$-0.36 \pm 0.04$ dex kpc $^{-1}$，对应于连续有效半径为$R_\mathrm{e} = 0.14$ kpc的$-0.049 \pm 0.006$ dex R $_\mathrm{e}^{-1}$。我们的观测成功地证明了8 m级望远镜的三维光谱学足以揭示局部EMPG的金属丰度分布，为早期宇宙中原始星系局部类似物的重子循环提供了宝贵的信息。
2021-10-11 astro-ph.GA
Dead man tells tales: metallicity distribution of the Milky Way stellar halo reveals the past of the GSE progenitor galaxy
本研究通过APOGEE DR17数据识别GSE恒星，测得其碎片负径向金属丰度梯度，结合模拟约束前身星系梯度，证明利用运动积分的化学标记可揭示银河系吸积系统的过往结构与历史。
2023-10-08 astro-ph.GA
The thick disk rotation-metallicity correlation as a fossil of an "inverse chemical gradient" in the early Galaxy
厚盘旋转-金属丰度相关性，\partial V_x/ \partial [Fe/H] =40 × 50 km s^{-1}dex^{-1}代表了银盘形成过程的一个重要特征。我们使用非耗散的数值模拟，以遵循银河系（MW）的磁盘的演变，以验证长期的动力学过程可以解释这种相关性在旧的厚盘恒星星族。我们遵循了一个古老的磁盘人口的演变代表的1000万个粒子的化学丰度分配假设一个宇宙学上合理的径向金属丰度梯度较低的金属丰度在内部区域，如预期的10-Gyr-old MW。本质上，内盘恒星向外部区域移动，并填充位于更高|z|的层。出现的旋转-金属丰度相关性，这很好地类似于在我们的银河系中观察到的行为，在银河系的距离之间的8千秒差距和10千秒差距。特别地，我们测量了在1.5 kpc <|z| < 2.0 kpc下持续到6 Gyr的粒子的\partial V_r/ \partial [Fe/H] \simeq 60 km s^{-1}dex^{-1}的相关性。我们的纯N-体模型可以解释V_bv。[Fe在我们银河系厚盘中观察到的相关性，表明盘内部的过程，如加热和径向迁移，在这个古老恒星成分的形成中发挥了作用。在这种情况下，旧厚盘人口的正旋转-金属丰度相关性将代表古老的“逆”化学（径向）梯度在银河系内部的遗迹签名，这是由原始气体吸积造成的。
2012-07-26 astro-ph.GA
The galaxy cluster AC114 -- II. Stellar populations and the mass-metallicity relation
本研究利用ESO-VLT的VIMOS/MR观测数据，结合恒星族合成模型分析Abell星系团AC114的成员星系光谱，发现活动星系质量和金属丰度均低于宁静星系，且该星系团的质量-金属丰度关系比局域宇宙更陡。
2023-10-04 astro-ph.GA
Declining metallicity and extended HeII in the outflow of an epoch of reionization analogue galaxy
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；University of Texas, Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Oxford（牛津大学）；University of Chicago（芝加哥大学）
研究发现极低金属丰度的恒星burst星系出流中金属丰度下降与扩展的HeII发射，挑战现有恒星反馈模型，可能由中间质量黑洞解释。
2025-10-06 astro-ph.GA
