Galaxy Structure in the Ultraviolet: The Dependence of Morphological Parameters on Rest-Frame Wavelength
任何特定星系的外观都部分取决于观测的静止坐标系波长，这一事实使比较星系结构与红移函数的演化研究变得复杂。这导致了在不同通带之间进行“形态学k校正”的必要性，特别是在将静止帧光学或红外（IR）与紫外（UV）进行比较时。这是特别关注的高红移的研究，在休息帧紫外线进行。我们调查的影响，这种“带通移位”的紫外线通过量化附近的星系结构通过“CAS参数”（浓度，不对称性和块状）。在这项研究中，我们结合了从紫外线到近红外线的全色数据与GALEX（星系演化探测器）的数据，其中2073个邻近星系在“NUV”（~230 nm）和1127个在“FUV”（~150 nm），提供了最大的这种研究在中到远紫外线。我们发现CAS参数和观测到的静止帧波长之间的关系，使星系出现更晚的类型在较短的波长，特别是在紫外线。在远紫外线中，E/S 0星系的影响最强，它们的浓度和不对称性更类似于光学中的螺旋星系和奇特/合并星系。这可能是由包含最近恒星形成的扩展盘解释的。在这里，我们还发布了在GALEX NUV和FUV中成像的星系的CAS值，用于与未来的深HST成像和JWST进行比较。
2018-08-01 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: The Nature of an Off-galaxy H$α$ Blob -- A Multi-wavelength View of Offset Cooling in a Merging Galaxy Group
在稠密环境中的星系团，如星系群和星系团，会经历星系获得和失去气体的各种过程。利用SDSS-IV MaNGA巡天的数据，我们先前报道发现了一个巨大的（直径6 - 8 kpc）H $α$团，龙猫，距离一对星系（Satsuki和Mei）约8 kpc，它们位于一个正在经历群-群合并的星系群中。在这里，我们结合干涉$^{12}$ CO（1--0）分子气体数据，新的宽场H $α$，$u$带数据，并公布的X射线数据，以确定斑点的起源。几种方案进行了讨论，以解释其多波长特性，包括（1）H $α$气体被剥离的星系Satsuki的冲压压力;（2）分离的低表面亮度星系;（3）气体被喷射或电离的活动星系核（AGN）;（4）冷却的组内介质（IGM）。目前的数据不太支持方案（1）和（2）。情形（3）也不太可能，因为没有证据表明宿主星系中存在活跃的活动星系核。我们发现，CO（冷）和H $α$（暖）气体共存的X射线（热）结构，此外，推导出的冷却时间是在该制度的分子和H $α$气体的预期。不同温度气体共存的现象也与其它系统中冷却气体共存的现象相一致。我们的多波长结果强烈表明CO和H $α$气体是IGM在其当前位置冷却的产物，即，冷却已经发生，并可能正在进行中，远在宿主星系核心之外。
2020-09-14 astro-ph.GA
MegaMorph: classifying galaxy morphology using multi-wavelength Sérsic profile fits
目标。这项工作探讨了利用星系结构参数（Sérsic指数，n和有效半径，Re）的波长依赖性将星系分为不同类型的潜力。方法.被认为是附近的星系与可靠的视觉形态的样本，我们测量结构参数，通过拟合多波长单Sérsic模型。此外，我们使用一组人工红移星系来测试这些分类器在信噪比降低时的行为。结果我们表明，n的波长依赖性可以用来分离视觉分类的早期和晚期类型的星系，以类似于使用颜色和n的方式。此外，我们发现，波长的变化n可以恢复被这些其他形态代理错误分类的星系。大约有一半的螺旋星系污染了一个早期类型的样本，使用（u-r）与n可以正确地识别为晚期类型的N，在两个不同的波段测量的n的比率。使用一组人工红移的图像，我们表明，这种技术仍然有效的z ~ 0.1。因此，与单独使用颜色n切割相比，N可以用于获得更纯的早期类型样品和更完整的晚期类型样品。我们还研究了R，Re在两个不同波段的比例，作为一个形态分类器的适用性，但发现早期和晚期类型的星系的平均大小在光学波长上基本上没有变化。
2015-02-19 astro-ph.GA
Influence of galaxy stellar mass and observed wavelength on disc breaks in S$^4$G, NIRS0S, and SDSS data
在星系盘的外部区域的表面亮度剖面的中断被认为是由各种内部和外部过程形成的，通过研究中断，我们的目标是更好地了解什么过程是负责外部盘的演变。我们使用一个大的定义明确的样本来研究如何常见的中断，以及它们的属性是否取决于星系恒星质量或观测到的波长。我们研究了753个星系的径向表面亮度分布，从斯皮策巡天星系结构（S $^4$ G）的$3.6 μm$图像，和$K_s$ -波段数据从近红外S 0-Sa星系巡天（NIRS 0 S），涵盖了广泛的星系形态和恒星质量。光学SDSS或利物浦望远镜的数据被用于其中480个星系。我们发现，在低质量星系的单指数盘（I型）是最常见的，它们的分数随着星系恒星质量的增加而减少。向下弯曲（II型）光盘的分数增加与恒星质量，可能是由于更常见的酒吧共振结构的发生。上弯盘（III型）在大质量星系中也更常见。观察到的波长影响每种轮廓类型的圆盘的标度长度。特别是II型剖面的内盘的标度长度从红外到U波段平均增加$\sim 2.2$倍。与以前的研究一致，我们发现晚型和低质量星系的II型外盘标度线（$h_o$）在蓝色波长较短，可能是由于恒星的径向迁移与老恒星的外盘人口。在III型盘中，$h_o$在u波段较大，暗示在外盘中存在年轻的恒星星族。虽然观察到的波长会影响光盘参数，但它不会显著影响我们样本中的轮廓类型。（节录）
2016-10-03 astro-ph.GA
CANUCS/Technicolor Data Release 2: A Catalogue of Galaxy Structural Parameters in up to 29 HST+JWST bands and a Multi-Wavelength Exploration of the Galaxy Size-Mass Relation at $0.6 < z \leq 4$
York University（约克大学）；Wellesley College（韦尔斯利学院）；Independent University Bangladesh（孟加拉独立大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；DTU-Space, Technical University of Denmark（丹麦技术大学空间科学中心）；National Research Council of Canada, Herzberg Astronomy & Astrophysics Research Centre（加拿大国家研究委员会赫茨伯格天体物理学与天文学研究中心）
基于CANUCS和Technicolor巡天的JWST数据，利用GALFIT测量约4100个恒星形成星系在0.6<z≤4的结构参数，揭示了星系大小随恒星质量、红移和静止波长的变化，并发现了大小-质量关系斜率随波长的梯度及临界交叉质量。
2026-06-18 astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): the wavelength-dependent sizes and profiles of galaxies revealed by MegaMorph
我们调查的颜色和结构之间的关系，使用一个大的，体积有限的样本明亮，低红移星系的光学近红外成像的GAMA调查。我们适合单组分，波长相关，椭圆Sersic模型的所有通带同时，使用MegaMorph项目开发的软件。用色指数和色指数对样本进行划分，恢复的有效半径（R_e）和色指数（n）的波长变化揭示了不同类型星系的内部结构，从而揭示了它们的形成历史。所有这些趋势都依赖于n;有些还依赖于星系的颜色。晚型星系（n_r < 2.5）的Sersic指数随波长的增加而显著增加。这可能是由于它们的两个组成部分（膨胀盘）的性质，尽管每个组成部分内的恒星星族梯度和尘埃衰减可能起作用。所有星系的R_e都随波长的增加而减小。这对于早期类型（n_r > 2.5）是最强的，即使它们保持恒定的n与波长，揭示了椭圆星系是不同的恒星星族的叠加与多个坍缩和合并事件。导致具有较大R_e结构的过程必须与较低的金属丰度或较年轻的恒星星族有关。这似乎排除了通过耗散气体吸积形成年轻核心的重要机制，在最近的生命发光椭圆星系。
2014-06-06 astro-ph.GA
The MOSDEF survey: AGN multi-wavelength identification, selection biases and host galaxy properties
我们目前的结果，从MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查的识别，选择的偏见，和宿主星系的属性的55 X射线，红外和光学选择的活动星系核（AGN）在$1.4 < z < 3.8$。我们获得了星系和活动星系核的静止标架光谱，并利用BPT图识别了光学活动星系核。我们研究的唯一性和重叠的活动星系核确定在不同的波长。在低质量星系中，对任何波长的活动星系核的识别都有很大的偏见，而在大质量星系中，对红外活动星系核的识别也有额外的偏见。活动星系核的恒星形成率（SFR）范围很广，一旦考虑到恒星质量选择效应，就类似于不活跃的星系。然而，我们发现（在$\sim 2-3σ$意义上）红外活动星系核存在于尘埃较少、SFR相对较高的星系中，而光学活动星系核存在于尘埃较少、SFR相对较低的星系中。X射线活动星系核的选择并没有显示出与宿主星系SFR的偏差。这些结果与较低红移下的大型研究结果一致。在恒星形成的星系中，一旦考虑到选择偏差，我们在具有与不活跃星系相似物理性质的星系中发现AGN，没有证据表明AGN在特定类型的星系中活动。这与活动星系核在任何恒星形成的宿主星系中被随机填充是一致的。我们没有检测到一个显着的相关性SFR和AGN光度为单个AGN主机，这可能表明星系的生长和它们的超大质量黑洞之间的时间尺度差异。
2016-11-28 astro-ph.GA
Physical Galaxy Pairs and Their Effects on Star Formation
我们从Karachentsev（1972）和Reduzzi & Rampazzo（1995）星表中得到了776个真实的物理星系对，其中569个是近星系对，208个是假星系对，这两个星表包含1012个星系对。我们还通过远红外辐射（FIR）在某些星系对中的物理（真）相互作用星系中进行了恒星形成活动，并将它们与投影（光学）相互作用星系对进行了比较。我们专注于通过相互作用触发恒星形成，并从真正的物理星系对的角度分析了恒星形成活动的增强。恒星形成活动的很大一部分可能是由于真正的同伴之间的物质交换活动。发现真正星系对中的星系的恒星形成率（SFR）比表观星系对中的星系的恒星形成率更高。
2014-10-27 astro-ph.GA
Star-formation complexes in the 'galaxy-sized' supergiant shell of the galaxy Holmberg I
我们目前的观测结果的星系Holmberg我进行了在俄罗斯6米望远镜的窄带成像，长缝光谱，扫描法布里-珀罗干涉仪模式。详细分析了气体运动学，电离条件，和星系中恒星形成区域的金属丰度。本文的目的是分析恒星形成在星系中的传播，并了解正在进行的恒星形成在中央“星系大小”超巨星HI壳（SGS）演化中的作用，在那里观察到所有恒星形成区域。我们表明，在星系中的恒星形成发生在大统一的复合体，而不是在个别巨大的HII区域。触发恒星形成的证据都观察到的尺度上的个别复合体和整个星系。我们确定了两个超新星遗迹候选者和一个晚型WN星，并分析了它们的光谱和周围气体运动学。我们提供的参数表明，在Holmberg我的SGS正在破坏的影响，发生在其边缘的恒星形成。
2018-05-01 astro-ph.GA
Multi-wavelength lens reconstruction of a $\textit{Planck}$ $\&$ $\textit{Herschel}$-detected star-bursting galaxy
利用{ \it Hubble}、亚毫米阵列（SMA）和Keck观测，我们给出了一个${\it Herschel}$和${\it Planck}$在$z=1.68$探测到的引力透镜尘埃恒星形成星系（DSFG）的源平面重建。背景亚毫米星系（SMG）被$z=0.997$的前景星系团强烈透镜化，在光学图像中呈现为长度为$\sim 15^{\prime \prime}$的弧。连续尘埃排放，如SMA所见，仅限于此弧内的单个结。我们提出了一个透镜模型，在几个波长的源平面重建显示恒星和尘埃之间的放大率的差异，并强调了多波长透镜模型的重要性，涉及透镜DSFG的研究。我们估计的物理性质的星系拟合的流量密度模型SED导致放大校正的恒星形成率的$390 \pm 60$ M $_{\odot}$年$^{-1}$和恒星质量的$1.1 \pm 0.4\times 10^{11}$ M $_{\odot}$。这些值与已经形成大部分恒星的高红移大质量星系一致。估计的气体-重子分数、分子气体表面密度和SFR表面密度分别为$0.43 \pm 0.13$、$350 \pm 200$ M $_{\odot}$ pc $^{-2}$和$\sim 12 \pm 7~$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$。恒星形成率表面密度与分子气体表面密度的比率使其成为最多恒星形成的系统之一，类似于其他测量…
2016-09-19 astro-ph.GA
Galaxy formation and chemical evolution
星系吸积物质的方式以及不同时期的恒星形成率影响着星系稳定同位素存量的演化。详细分析了在星系厚盘和薄盘的早期吸积阶段，星系化学演化对星系吸积情景以及恒星形成率的依赖关系。我们的研究结果表明，在星系厚盘形成过程中的快速早期吸积以及星系吸积早期恒星形成率的提高可以解释大部分主要元素的星系化学演化趋势。此外，我们证实了最近的建议，形成一个大规模的银河厚盘，而不是较早假设的低质量厚盘。
2014-08-02 astro-ph.GA
Host Galaxy Properties and Black Hole Mass of Swift J164449.3+573451 from Multi-Wavelength Long-Term Monitoring and HST Data
我们使用长期的光学到近红外（NIR）数据研究了潮汐破裂天体Swift J164449.3+573451的宿主星系特性。首先，我们分解的星系表面亮度分布和分析的宿主星系的形态使用高分辨率\emph{HST} WFC 3图像。我们的结论是，宿主星系是一个膨胀占主导地位的星系，是很好地描述了一个单一的Sérsic模型与Sérsic指数$n=3.43\pm0.05$。加上一个盘的分量，膨胀星系与主星系的总流量比（B/T）是$0.83\pm0.03$，这仍然表明一个膨胀主导星系。其次，我们通过长期的光变曲线估计宿主星系的多波段通量。我们的长期近红外光变曲线揭示了爆发几天后纯宿主星系通量$\sim500$。我们拟合光谱能量分布（SED）模型的多波段流量从光学到近红外的宿主星系，并确定其属性。恒星质量、恒星形成率和恒星星族年龄分别为$\log(M_{\star}/M_{\odot}) = 9.14^{+0.13}_{-0.10}$、$0.03^{+0.28}_{-0.03}\, M_{\odot}$ /yr和$0.63^{+0.95}_{-0.43}$ Gyr。最后，我们估计了中心超大质量黑洞的质量，这是负责潮汐中断事件。根据$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\star,\mathrm{bul}}$和$M_{\mathrm{BH}}$ - $L_{\mathrm{bul}}$的$K…
2015-07-31 astro-ph.GA
A multi-wavelength study of a massive, active galaxy at $z\sim 2$: coupling the kinematics of the ionized and molecular gas
我们报告了对大质量（$M_{\star} \gtrsim 10^{11} \rm{M}_{\odot}$），$z\sim 2$恒星形成星系GMASS 0953的多波长研究，该星系拥有一个模糊的活动星系核。我们结合GNIRS、SINFONI和KMOS光谱仪的近红外观测来研究[O III] $λ5007$和H $α$发射线的运动学。我们的分析表明，GMASS 0953可能拥有一个电离盘，延伸到13 kpc，在最外半径以$V_{\rm{ion}} = 203^{+17}_{-20} {\ \rm kms}^{-1}$的速度旋转。CO（J=6-5）谱线上出现了较小尺度（$R \sim 1$ kpc）旋转的证据。由分子气体追踪到的中心速度$V_{\rm{CO}} = 320^{+ 92}_{-53} {\ \rm kms}^{-1}$高于$V_{\rm{ion}}$，这表明星系拥有一个多相盘，其旋转曲线在非常中心的区域达到峰值。该星系似乎很好地位于$z = 0$重子塔利-费舍尔关系。我们还讨论了[O III] $λ5007$和H $α$速度梯度是由于银河尺度风的可能性。此外，我们还发现了活动星系核驱动的外流的证据，由一个广泛的蓝移机翼影响[O III] $λ5007$线，这提出了一个速度偏移$Δv = -535 \pm 152 {\ \rm kms}^{-1}$从系统速度。由于气体喷射和恒星…
2019-08-04 astro-ph.GA
Galaxy Size and Mass Build-up in the First 2 Gyrs of Cosmic History from Multi-Wavelength JWST NIRCam Imaging
利用JWST NIRCam多波段数据测量约3500个高红移恒星形成星系的大小-质量关系，发现静止光学关系斜率恒定，静止紫外离散度更大，高质量端比模拟更陡，为星系形成模型提供新约束。
2024-10-21 astro-ph.GA
Investigating early-type galaxy evolution with a multi-wavelength approach. III. Insights from SPH simulations with chemo-photometric implementation
我们正在探索星系演化在低密度环境中利用光滑粒子流体动力学模拟，包括化学光度实施。从气体和暗物质的三轴晕开始的星系相遇和合并的大网格模拟中，我们挑选出与我们的目标的全局属性相匹配的模拟。这些模拟用于深入了解它们的演变。我们专注于11个早型星系的选择，因为他们的近被动的演化阶段的核区域。然而，在这些星系中的一半以上探测到了各种紫外线特征。我们发现没有显着差异的星系之间的形成机制有或没有紫外线功能。大、小合并都能再现其独特的紫外线形态，星系碰撞更适合于“正常”的早型星系。它们的恒星形成率在合并/相遇发生后的几个Gyr内自我猝灭，通过气体耗尽和恒星反馈，将星系从蓝色移动到红色，推动星系转变。淬灭的长度取决于质量，在质量较小的系统中持续1到5 Gyr或更长。我们的目标都是富含气体的红移为1。其中三颗在z>1时聚集的质量最多为当前恒星质量的40%，七颗在红移0.5到1之间聚集的质量超过50%。它们的恒星质量在穿越绿谷后以4%的速度增长，然后到达NUV-r与Mr图上的当前位置。
2019-09-20 astro-ph.GA
Star Formation during Galaxy Formation
年轻的星系是星云状的，富含气体，并且高度动荡。恒星的形成似乎是由星系盘中的引力不稳定性引起的。高度分散使得团块质量大，盘状体厚。恒星的形成速率应该与整个星系的气体吸积速率相当，因为恒星的形成通常很快，否则气体会很快耗尽。恒星形成的经验定律在红移约为2的地方成立，尽管分子气体消耗的时间似乎较小，合并似乎形成恒星的效率略高于大多数盘星系。
2011-01-17 astro-ph.GA
Dark-ages reionization and galaxy formation simulation - III. Modelling galaxy formation and the epoch of reionization
我们介绍Meraxes，一个新的，专门建造的半解析星系形成模型，旨在研究星系的增长过程中再电离。Meraxes是其类型的第一个模型，包括时间和空间耦合的再电离治疗，是建立在一个自定义（100 Mpc）$^3$ N体模拟与高时间和质量分辨率，使我们能够解决星系和恒星形成物理相关的早期星系形成。我们的基准模型与超新星反馈再现观测到的光学深度电子散射和演化的星系恒星质量函数之间的$z$ =5和7，预测范围广泛的晕质量有助于再电离。使用恒定的逃逸分数和全球复合率，我们的模型是无法同时匹配观测到的电离发射率在$z{\lesssim}6$。然而，在$z{\sim}6$处使用0.05-0.1的演化逃逸分数，向更高的红移增加，能够满足这三个约束。我们还表明，光电离抑制低质量星系形成在再电离过程中只有一个小的影响，星系间介质的电离历史。这种缺乏“自我调节”的情况是由于超新星反馈已经有效地淬灭了恒星的形成。只有在气体供应有限的恒星形成模型中，再电离反馈才能有效地调节星系的生长。我们同样发现，再电离对恒星质量函数只有很小的影响，在$M_{\rm *}{>}10^{7.5}\,{\rm M_{\odot}}$没有观测可检测的印记。然而，斑片状再电离对单个星系质量有显著影响，在$z$ =5时，与环境相关的因子变化为2-3。
2016-08-18 astro-ph.GA
Dissecting star-formation in the "Atoms-for-Peace" galaxy: Ultra-Violet Imaging Telescope observations of the post-merger galaxy NGC7252
合并后星系的潮汐尾在远离其盘的地方表现出持续的恒星形成。对这类系统的研究有助于我们理解不同环境下的气体凝结。在合并后星系的潮汐尾中正在进行的恒星形成可以直接从紫外（UV）成像观测进行研究。用Astrosat紫外成像望远镜（UVIT）在宽带NUV和FUV滤波器中观测合并后星系NGC 7252（“和平原子”星系），以分离潮汐尾中的恒星形成区，并研究恒星形成率的空间变化。根据紫外成像观测，讨论了潮汐尾中年龄为$<$ 2亿年的恒星形成区。我们测量这些区域和星系主体的恒星形成率。NGC 7252的综合恒星形成率（即，在星系和潮汐尾的组合），而不校正消光被发现是0.81 $\pm$ 0.01 M $_{\odot}$ /年。我们表明，综合恒星形成率可以改变一个数量级，如果消光校正来自其他代理人的恒星形成率被考虑在内。潮汐矮星系（NGC 7252 E，SFR=0.02 M $_{\odot}$ /yr和NGC 7252 NW，SFR=0.03 M $_{\odot}$ /yr）的恒星形成率是本宇宙中典型的矮星系。紫外图像的空间分辨率揭示了潮汐矮星系内恒星形成的梯度。恒星的形成率与星系中心的距离有关。这可能是由于在NGC 7252最近的合并过程中排出的气体储层中触发恒星形成的不同初始条件。
2018-02-26 astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly: Galaxy Zoo spiral arms and star formation rates
了解螺旋结构对星系恒星形成性质的影响，对于完成我们的螺旋结构演化图是很重要的。以前的研究已经调查了螺旋臂属性与恒星形成之间的联系，但螺旋臂的数量对这一过程的影响尚不清楚。在这里，我们使用星系和质量大会（GAMA）调查与星系动物园项目的公民科学视觉分类相结合，探索星系的旋臂数量以及它如何与恒星形成过程相联系。我们使用来自GAMA-KiDS GalaxyZoo分类的投票来调查旋臂数与恒星质量，恒星形成率和特定恒星形成率之间的联系。我们发现，具有较少旋臂的星系具有较低的恒星质量和较高的sSFR，而具有较多旋臂的星系则倾向于较高的恒星质量和较低的sSFR，并得出结论，如果星系具有较多的旋臂，则其形成恒星的效率较低。我们注意到以前的研究结果可能表明螺旋臂强度或不透明度的这种联系的原因。
2022-08-09 astro-ph.GA
Suppression of Star Formation in Galaxy Pairs
基于SDSS星系对样本，研究发现晚型星系在宽距（200-350kpc）和紧密（<100kpc）星系对中恒星形成受抑，分别归因于星系一致性和伴星系热环星系介质影响。
2024-03-15 astro-ph.GA
Galaxy evolution and radiative properties in the early Universe: multi-wavelength analysis in cosmological simulations
最近的观测已经成功地探测到星系在再电离时期的紫外或红外通量。然而，其辐射特性的起源尚未完全了解。结合宇宙学流体动力学模拟和辐射转移计算，我们给出了第一星系在z=6-15时多波长辐射性质的理论预言。我们发现，由于超新星（SN）反馈，大部分气体和尘埃从恒星形成区域喷出，这使得紫外光子逃逸。我们发现，由于间歇性的恒星形成和反馈，SED的峰值在1亿年的时间尺度上在紫外和红外波长之间迅速移动。当尘埃气体覆盖恒星形成区域时，星系在亚毫米波长的超帧中变得明亮。此外，我们还发现，在z>10时，电离光子的逃逸分数也在1-40%之间变化。HII区的质量分数随恒星形成历史的变化而变化，导致金属线和Lyman-alpha线光度的起伏。在晕质量为$\sim 10^{11}\,{\rm M_{\odot}}$（$10^{12}\,{\rm M_{\odot}}$）的星系的恒星爆发阶段，模拟的星系具有$L_{\rm [O\,III]} \sim 10^{42}\, (10^{43})\, {\rm erg\,s^{-1}}$，这与z>7时观测到的恒星形成星系一致。我们的模拟结果表明，深[C II]观测ALMA可以跟踪中性气体的分布超过$\sim 20$物理kpc。我们还发现，光度比$L_{\rm [O\,III]}/L_{\rm [C\,II]}$减少与热光度由于金属富集。我们的模拟结果表明，ALMA和JWST…
2019-08-05 astro-ph.GA
How Well Can We Measure the Stellar Mass of a Galaxy: The Impact of the Assumed Star Formation History Model in SED Fitting
推导星系恒星质量（$M_*$）的主要方法是通过光谱能量分布（SED）模型。然而，该技术依赖于假设，如星系恒星形成的历史和尘埃衰减规律，可能会严重影响SED建模导出的物理性质的准确性。在这里，我们研究的效果，假设的恒星形成历史（SFH）的恒星属性推断SED拟合地面truthing他们对模拟观测的高分辨率宇宙流体动力学星系形成模拟。传统上，SFH是用简化的参数化函数形式建模的，但这些形式不太可能捕捉到星系SFH的真实多样性，并可能对结果施加系统性偏差和低估的不确定性。我们表明，灵活的非参数恒星形成的历史优于传统的参数形式在捕捉星系恒星形成历史的变化，因此，导致显着改善恒星质量的SED拟合。我们发现，延迟$τ$模型的平均偏差为0.4 dex，非参数模型的平均偏差略低于0.05 dex。同样，使用非参数恒星形成的历史，在SED拟合结果恢复星系恒星形成率（SFR）和恒星年龄的准确性增加。
2020-11-20 astro-ph.GA
A giant central red disk galaxy at redshift $z=0.76$: challenge to theories of galaxy formation
我们报道了一个位于XMM-LSS北区的巨大红色中央盘星系。该区域覆盖着丰富多样的多波段光度和光谱观测。利用加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产巡天（CFHTLS）的测光数据和重子振荡光谱巡天（BOSS）的光谱观测，我们发现该星系的恒星质量是太阳质量的$\sim 10^{11.6}$倍$M_\odot$。该星系呈红色，拥有古老的恒星星族，因此其恒星形成已经停止。利用斯巴鲁战略计划的超级凸轮（HSC）的光度图像数据，我们证明了它的光度轮廓是由一个Sérsic形式完美描述的，其中$n=1.22$表示盘的形态。我们还根据VIMOS公开河外红移巡天（VIPERS）光度表分析了它的环境，发现它的近邻都没有那么大的质量，这表明我们观察到的星系位于其宿主晕的中心。巨大的红色中心盘星系的存在严重挑战了当前星系形成的标准范式，因为没有已知的物理机制来解释其恒星形成的淬灭。这一结论得到了最先进的星系形成流体动力学模拟的支持。
2021-02-10 astro-ph.GA
Observing and Simulating Galaxy Evolution - from X-ray to Millimeter Wavelengths
什么主要机制决定了星系的恒星形成率（SFR）？本博士论文主要研究气体和活动星系核（AGN）对SFR的影响，特别关注z~2处的大质量星系。首先，一个新的代码，如果提出：银河系毫米/亚毫米辐射模拟器（SNORGGAME），它可以预测原子/分子线发射的远红外区从星系。通过使用次网格物理配方对星系形成的宇宙学模拟的输出进行后处理，SNORGGAME将星际介质（ISM）划分为不同的气相，并使用局部分辨的辐射场和压力场导出密度和温度结构。用该方法预测了z~2处正常成星星系中CO转动跃迁的强度和[CII]发射线。发现了一个接近我们银河系的CO阶梯，但CO-H2转换因子小3倍。对于一组z~2的7个模拟星系，[CII]光度与SFR之间的关系显示出比z<0.5的观测星系明显更陡的斜率。首次从理论上建立了kpc尺度上的对应关系。最后，通过分析CHANNEL CDF-S的X射线数据，揭示了z~2处活动星系核在大质量星系中的数量比例。研究发现，大约每五个大质量星系中就有一个X射线活动星系核。有趣的是，一个更高的分数低光度活动星系核出现在X射线未检测到的星系时，进行堆叠分析，并优先在淬火的，贷款支持活动星系核的重要性，在星系演化过程中阻碍恒星形成。
2017-01-10 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
Star Formation Histories Across the Interacting Galaxy NGC 6872, the Largest-Known Spiral
NGC 6872，以下简称秃鹰，是一个大型螺旋星系，与它最近的伴星S0星系IC 4970相互作用。秃鹰的范围提供了一个机会，详细调查相互作用对当前恒星形成率及其整个星系的历史，其恒星星族的年龄和空间分布，以及驱动恒星形成活动的机制。为了解决这些问题，我们分析了远紫外（FUV）近红外（近红外）光谱能量分布（SED）的17，10千秒差距的直径，整个星系的区域，并推导出他们的恒星形成历史，目前的恒星形成率，和恒星星族和质量。我们发现，大部分的恒星形成发生在延长的手臂，与很少的恒星形成在中央5千秒差距的星系，从以前的数值模拟预测相反。有一个趋势是随着距离星系核的距离增加恒星形成活动，并且没有证据表明最近由于相互作用而增加了当前的恒星形成率（SFR）。核心本身没有显示出显著的恒星形成活动。Condor的范围还提供了一个机会，可以测试将FUV + IR（22微米）强度转换为所有区域恒星形成率的单一标准处方的适用性。我们发现，不同地区的转换因子不同，所产生的恒星星族的区域差异。
2014-09-10 astro-ph.GA
Integral Field Spectroscopy and multi-wavelength imaging of the nearby spiral galaxy NGC5668: an unusual flattening in metallicity gradient
我们提出了一个完整的二维光谱立方体的附近的螺旋星系NGC 5668的分析，观察与PPAK IFU在卡拉阿尔托天文台3.5米望远镜。我们利用宽带成像提供进一步的限制星系的演化历史。这个数据集将使我们能够更好地理解驱动磁盘进化的机制。我们研究了NGC 5668中62个H II区域和同心环的性质，并导出了电离气体衰减和化学（氧）丰度的地图。我们发现，在r 1，$\sim\,36",\sim$ 1，4.4kpc 1，$\sim$ 1，0.36，$(\frac {D_{25}}{2})$内部，导出的O/H比遵循典型的旋涡星系径向梯度，而r $\sim36"$以外的丰度梯度消失.通过拟合这些轮廓与星系盘的化学分光光度演化模型预测的轮廓，对NGC 5668的多波长表面亮度轮廓进行了分析。由此，我们分别推断出$λ$ =0.053和v $_{c}$ = 167，km，s $^{-1}$。由该最佳拟合星系模型预测的金属丰度梯度和旋转曲线与从IFU观察中得出的值非常匹配，特别是在r\，$\sim36\arcsec$内。这同样适用于颜色，尽管有一些小的偏移和红色的最蓝的颜色超过该半径。另一方面，外盘中这些性质的偏差表明，一个次要的机制，可能是由一个年轻的酒吧的存在引起的气体转移，必须在塑造NGC 5668最近的化学和恒星形成历史中发挥作用。
2012-05-22 astro-ph.GA
Observing Correlations Between Dark Matter Accretion and Galaxy Growth: II. Testing the Impact of Galaxy Mass, Star Formation Indicator, and Neighbour Colours
星系形成的一个关键问题是新的吸积在恒星形成中起什么作用。理论模型已经预测了晕吸积和星系恒星形成之间广泛的相关强度。在此之前，我们提出了一种技术，以观测约束孤立的银河系质量的星系在$z\sim 0.12$，晕吸积和邻近星系的密度分布之间的相关性的基础上的相关强度。通过将这种技术应用于斯隆数字巡天的观测数据和宇宙机器的模拟数据，我们可以测试不同的相关强度，我们排除了暗物质吸积和最近的恒星形成活动之间的正相关性。在这项工作中，我们扩大我们的分析（1）分别应用我们的技术，以红色和蓝色的邻近星系，跟踪不同的人口，（2）相关的暗物质吸积率与$D_{n}4000$测量作为一个长期的静止指标比瞬时恒星形成率，（3）分析更高质量的孤立的中央星系与$10^{11.0} < M_*/M_\odot < 10^{11.5}$出$z\sim 0.18$。在所有情况下，我们的结果是一致的非正相关强度与$\gtrsim 85$ %的信心，这表明气体循环等过程占主导地位的大规模$z=0$星系的恒星形成。
2021-10-29 astro-ph.GA
Accelerating massive galaxy formation with primordial black hole seed nuclei
Swinburne University（斯威本大学）；ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics（暗物质粒子物理卓越中心）
研究提出原初黑洞种子核能加速大规模星系形成，通过缩短组装时间并产生低表面亮度星系。
2026-03-05 astro-ph.GA
Achieving Convergence in Galaxy Formation Models by Augmenting N-body Merger Trees
在一个分层的、冷的暗物质宇宙中精确模拟星系形成，需要使用足够高分辨率的合并树来获得星系预测属性的收敛。当半解析星系形成模型应用于宇宙学N体模拟合并树时，通常情况下，这些树的分辨率不足以给出收敛的星系特性。我们展示了一种通过嫁接具有更高分辨率的蒙特卡罗合并树的分支来增强N体合并树分辨率的方法，但这些分支与N体树中预先存在的分支一致。我们表明，这种方法会导致收敛的星系属性。
2016-08-16 astro-ph.GA
Detection of the self-regulation of star formation in galaxy discs
恒星反馈对星系的形成和演化有显著的影响。然而，直接的观察证据是稀缺的。利用MUSE光谱对旋涡星系NGC 628进行了恒星星族分析，发现在空间分辨区域中，当前最大恒星形成量受近期恒星形成水平的影响。我们提出了一个模型的基础上的自我调节器或“浴缸”模型，但空间分辨区域的星系。我们将其命名为“解决自我调节模型”，并表明该模型的预测与所提出的意见是一致的。我们观察恒星形成的自我调节和估计的质量加载因子，$η=2.5 \pm 0.5$，符合预测值的星系形成模型。这里描述的方法将有助于对这些模型提供更好的约束。
2019-06-04 astro-ph.GA
Obscured Star Formation in the Dwarf Galaxy DDO 43? A Comparative UV-IR Analysis
University of Debrecen（德布勒森大学）；Institute of Physics and Astronomy, Eötvös Loránd University（罗兰大学物理与天文学研究所）
通过紫外-近红外比较分析，研究DDO 43矮星系中的恒星形成活动，发现大部分区域存在未被遮挡的恒星形成，但部分区域可能存在尘埃遮挡的恒星形成。
2026-03-10 astro-ph.GA
External pressure-triggering of star formation in a disc galaxy: a template for positive feedback
活动星系核（AGN）的反馈经常被用于模拟和解释观测，以调节大质量星系中的恒星形成和淬火冷却流。然而，活动星系核的活动也会使星系中致密的恒星形成区域压力过大，从而促进恒星的形成，导致正反馈效应。为了更好地了解这种增压，我们调查的气体碎片和触发的恒星爆发活动的流体动力学模拟装置的环境外部压力的影响。我们发现，适度水平的过度加压的星系提高了一个数量级的星系的全球恒星形成率，把稳定的光盘不稳定，并导致显着的碎片的气体含量的星系，类似于观察到的高红移星系。
2015-07-02 astro-ph.GA
Star Formation at z=2.481 in the Lensed Galaxy SDSS J1110+6459: Star Formation down to 30 parsec scales
我们目前的测量恒星形成的表面密度，恒星形成的团块光度函数，和团块大小分布函数，透镜星系SGAS J111020.0+645950.8在红移z=2.481。我们探测的物理尺度，半径r=30- 50 pc，比在这些红移下研究的尺度要小得多。我们在这些小团块中发现的恒星形成表面密度与以前在类似红移下测量的其他透镜星系的表面密度一致。在这个透镜星系中，22%的静止帧紫外光来自小团块，r<100 pc。在重叠范围内，该透镜星系的团簇光度函数与z~0星系的团簇光度函数非常相似。在这个星系中，小于100 pc的恒星形成区域-目前的望远镜在这些红移下通常无法分辨的物理尺度-是遥远宇宙中恒星形成的重要位置。如果这个星系具有代表性，这可能与遥远宇宙中恒星形成的临界尺度为1千秒差距的理论相矛盾。相反，我们的研究结果表明，目前的望远镜还没有解决大部分宇宙时间内星系中恒星形成活动的临界尺寸尺度。
2017-07-03 astro-ph.GA
Strong Gravitational Lenses and Multi-Wavelength Galaxy Surveys with AKARI, Herschel, SPICA and Euclid
用赫歇尔和南极望远镜进行的亚毫米波和毫米波测量彻底改变了强引力透镜的发现。调查现场的多波长补充数据极大地便利了他们的后续行动。即将推出的欧几里德光学/近红外空间望远镜也将大量探测强引力透镜，由于轨道限制，可能需要将其深度观测放在北极（包括AKARI、JWST和SPICA在内的各种地面和空间观测站的天然深场）。在本文中，我回顾了NEP的多波长调查覆盖的现状，并讨论了在即将到来的或拟议中的设施，如Euclid，FIRdac和SPICA的强引力透镜的检测的前景。
2016-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multi-wavelength emission from leptonic processes in ageing galaxy bubbles
星系周围气泡的演化行为和多波长发射特性，例如银河系的\textit{Fermi}气泡，尚未确定。我们进行了三维磁流体动力学模拟，以研究由0.3百万年强烈的爆发驱动的轻子星系气泡的演化从银河系类星系的核心。采用轻子宇宙射线的老化模型，我们对模拟进行后处理，以计算这些气泡的多波长发射特性。我们计算从射频的气泡发射的光谱$γ$ -射线，并构建发射图在四个能带显示的空间发射结构的气泡的发展。模拟的气泡显示出其光谱特性的进展，因为他们的年龄。特别是TeV的$γ$ -射线发射最初很强，主要是逆康普顿散射，但在$\sim$ 1百万年后迅速下降.相比之下，无线电同步辐射保持相对稳定，并在气泡的生命周期内缓慢衰减。基于我们的后处理模拟的发射特性，我们证明了$γ$射线观测在探测星系气泡的能力方面是有限的，只有附近星系周围的年轻气泡才能到达。然而，无线电观测，例如即将到来的平方公里阵列，将能够在更远的距离上探测到更古老的气泡，并且将更好地捕捉星系气泡种群的进化过程和多样性。
2022-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
An Empirical Determination of the Intergalactic Background Light from UV to FIR Wavelengths Using FIR Deep Galaxy Surveys and the Gamma-ray Opacity of the Universe
我们以前计算的星系际背景光（IBL）的红移在远紫外到近红外范围内的函数，纯粹基于深星系调查的数据。在这里，我们利用类似的方法来确定中红外和远红外IBL到850微米的波长。我们的方法使我们能够根据观测确定的亮度密度和颜色的不确定性来限制光子密度的范围。还包括2.7 K宇宙背景光子的影响，我们确定68%的置信上限和下限的宇宙的不透明度的伽玛射线高达PeV的能量。我们在IBL上的直接结果与使用费米$γ$射线太空望远镜和H.E.S.S.的观测进行的补充伽马射线分析结果一致。空气切伦科夫望远镜因此，我们没有发现以前建议的过程中修改的伽玛射线光谱比单独的对生产吸收的证据。
2016-08-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy evolution from deep multi-wavelength Infrared surveys: a prelude to Herschel
在斯皮策低温任务结束和赫歇尔时代开始之际，我们回顾了我们目前对红外波段星系演化的认识。我们还开发了新的工具，用于分析背景波动，以限制源计数在政权的高度混乱。我们分析了各种各样的新数据星系演化和高Z源人口斯皮策调查，以及补充数据从亚毫米（BLAST）和毫米地面观测。这些数据证实了早期的迹象非常迅速增加的星系体积发射率z~1。这是在任何波长下观测到的星系最快的演化速度。在24微米处观察到的斯皮策计数需要优势种群的快速进化和在z~1至2处具有大量PAH排放的颠簸光谱的组合。在较长波长下的混淆有限数计数证实了这些结果。所有现有的数据都要求观测到的从z=0到1的快速演化在红移1附近持续约10 s，然后至少在z~2.5之前保持近似恒定。今天的红外数据提供了明确的证据，证明存在一个独特的人口非常明亮的星系成为主导，在z > 1。它们的宇宙学演化在z~2附近达到峰值，显示出比低光度系统更快的宇宙时间衰减，低光度系统的最大活动在z~1附近，然后支持最明亮和质量最大的星系形成的早期阶段。从我们的研究结果的比较对同向红外发射率与最近的估计红移依赖的恒星质量函数的星系，我们推断，很大一部分（>=50%）的红外活动在z > 1应是由于模糊AGN吸积和伴随SF在高Z发光源应遵循头重脚轻IMF。
2010-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multi-wavelength constraints on cosmic-ray leptons in the Galaxy
宇宙射线（CR）与银河系中的气体、辐射场和磁场相互作用，产生从无线电到伽马射线的漫发射。这种漫发射的观测和详细的预测比较是揭示CR属性和研究CR传播的有力工具。我们提出了各种GALPROP CR传播方案的基础上，目前的CR测量。预测的同步辐射相比，无线电调查，和同步辐射温度图从WMAP和普朗克，而预测的星际伽马射线发射相比，费米-LAT观测。我们展示了如何多波长观测的银河系漫发射可以用来帮助限制CR轻子光谱和传播。最后，我们将讨论如何无线电和微波数据可用于理解银河系的扩散伽玛射线发射观测费米-LAT，特别是在低能量。
2015-07-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The star-formation history of the Milky Way Galaxy
银河系主要恒星组成部分的恒星形成历史制约着星系形成和演化的关键方面。我将讨论最近的决定，这样的历史，连同他们的解释理论的盘星系演化。
2009-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multi-wavelength mock galaxy catalogs of the low-redshift Universe
我们提出了一套新的模拟星系目录模仿低红移宇宙，基于更新的晕占据分布（HOD）模型和星系的光学性质和中性氢（HI）含量之间的比例关系。我们的算法是受观测的光度函数和光度和颜色依赖的SDSS星系的集群，以及HI质量函数和HI依赖的集群的大规模HI选定的星系在ALCAFA调查。模拟中心星系和卫星星系的$r$ -波段光度，$g-r$和$u-r$颜色，恒星质量和HI质量的真实值填充在一个$N$体模拟，继承了一些属性的密度和潮汐环境的主机晕。每个中心星系的主晕也被“重子化”，具有真实的恒星空间分布以及热气体和冷气体，以及相应的旋转曲线。我们默认的HOD假设星系的属性是一个函数的组晕质量单独，并可以选择性地包括影响，如星系的一致性和颜色依赖的星系组装的偏见。模拟预测了大质量HI星系的恒星质量和HI质量之间的关系，以及空间共位光学和HI选择样本的2点交叉关联函数。他们使新的零测试星系组装偏差，提供HI速度宽度函数的预测，并澄清的起源和$Λ$ CDM框架中的径向加速度关系的普遍性。
2021-03-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Disk Galaxy Models Driven by Stochastic Self-Propagating Star Formation
我们提出了一个基于随机自传播恒星形成的盘状星系的化学和分光光度演化模型。该模型基于简单的恒星星族（SSP），通过吸积、化学和光度演化处理，结合了星系形成过程，并在模型内部参数化了气体动力学。该模型相当好地再现了晚型旋涡星系M33的观测数据。有希望的测试结果证明了该模型的适用性和足够的精度为盘星系的性质的解释。
2010-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rings of star formation: Imprints of a close galaxy encounter
在这次演讲中，我报告了星系合并模拟的结果，这表明存在一个由近距离星系相遇产生的恒星形成环。这是所有星系相互作用的一般特征，前提是盘的自旋充分对齐。这个特征可以用来识别实际上经历过密切相互作用的近距离星系对。
2014-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Recent progress in simulating galaxy formation from the largest to the smallest scales
星系形成模拟是天体物理学家和宇宙学家现代工具包的重要组成部分。天体物理学家利用这些模拟来研究宇宙大爆炸中星系群的出现，以及恒星和超大质量黑洞的形成等问题。对于宇宙学家来说，需要星系形成模拟来了解重子过程如何影响暗物质和暗能量的测量。由于星系形成的极端动态范围，新的方法使用体积和分辨率之间具有不同权衡的模拟来推动进展。大体积但低分辨率的模拟提供了最好的统计数据，而更小宇宙体积的更高分辨率的模拟可以用更自洽的物理学来发展，并揭示重要的涌现现象。我总结了星系形成模拟的最新进展，包括过去五年的主要发展，并强调了一些可能在未来十年推动进一步发展的关键领域。
2018-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Formation Theory
我们回顾了目前的理论，星系如何形成的冷暗物质结构形成的范式所提供的宇宙学框架内。本文从前星系演化的重子物质出发，对重子如何凝聚成星系、决定星系结构的因素以及星系内外的过程（包括恒星形成、合并、活动星系核等）进行了分析和数值研究。决定了它们的总体性质和进化。在整个过程中，我们强调当前星系形成理论的成功和失败。我们包括审查计算实现的星系形成理论和评估他们的能力，提供可靠的建模这种复杂的现象。最后，我们讨论了当代星系形成理论中的几个“热点问题”，并评估了这一领域的未来发展方向。
2010-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Prevalence of neutral gas in centres of merging galaxies-II: nuclear HI and multi-wavelength properties
使用z<=0.2的38个射电大声星系合并样本，我们证实了合并中HI 21-cm吸收的高检测率（~84%），这是显着高于非合并（~4倍）。并合星系的HI柱密度[N（HI）]和吸收速度位移相对于系统红移的分布与非并合星系有显著的不同。我们调查的核HI气体与各种多波长性质的合并的连接。虽然推断的N（HI）和气体运动学没有表现出很强的（即>=3-sigma水平）与星系性质的相关性，我们发现，吸收的发生率和N（HI）往往是略高，在较小的投影分离的星系对和较低的恒星质量的射电星系之间。从合并前到合并后，发生率、N（HI）和HI吸收线宽增加。100%的检测率在合并后表明，中性气体在环核区域生存的合并期间，尚未被核放射性活动淬灭。
2019-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Toward the Formation of Realistic Galaxy Disks
在这篇评论中，我证明了一个现实的模型，星系盘的形成取决于一个适当的治疗星系中的气体。从历史上看，盘状星系形成的宇宙学模拟一直缺乏分辨率和物理激励的反馈处方。最近的计算进步已经允许前所未有的分辨率，这反过来又允许更现实的处理反馈。这些进展导致了一个新的检查气体吸积，演化和损失的星系盘的形成。在这里，我强调的作用，气体流入，气体的反馈调节，气体流出发挥在实现模拟盘星系，更好地匹配观测结果作为红移的函数。
2010-03-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
How do uncertainties in galaxy formation physics impact field-level galaxy bias?
Stanford University（斯坦福大学）；Kavli Institute for Particle Astrophysics, Stanford University（斯坦福大学卡弗里粒子天体物理研究所）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；Institute for Advanced Study（普林斯顿高等研究院）；Princeton University（普林斯顿大学）
本研究通过对比UniverseMachine和IllustrisTNG模型，量化星系形成不确定性对场级星系偏置的影响，发现不同模型导致的偏置参数范围较小，并估计了用于宇宙学约束的先验。
2025-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Simulations of Galaxy Formation
在过去的几十年里，对星系形成的宇宙学模拟有助于推进我们对宇宙结构和星系形成的理解。这些模拟遵循星系的非线性演化，在巨大的尺度范围内模拟各种物理过程。更好地理解与塑造星系相关的物理学，改进的数值方法和增加的计算能力，导致模拟可以再现大量观测到的星系特性。现代模拟从定义明确的初始条件开始，在膨胀的时空中模拟暗物质、暗能量和普通物质。普通物质的建模是最具挑战性的，因为影响这一物质成分的大量物理过程。宇宙学模拟也被证明有助于研究其他宇宙学模型及其对星系群的影响。本文简要介绍了星系形成的宇宙学模拟方法及其不同的应用。
2019-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark-ages reionization & galaxy formation simulation V: morphology and statistical signatures of reionization
本文利用数值模拟中的暗期、再电离和星系形成观测量（DRAGONS）框架，研究了星系形成物理对再电离期（EoR）电离氢（HII）区形态和统计的影响。DRAGONS自洽耦合半解析的星系形成模型与非均匀电离紫外背景，因此可以用来研究的电离源星系人口的反馈现象的形态和统计的依赖性的再电离。星系形成物理学的变化改变了HII区域的大小以及21厘米功率谱的振幅和形状。在星系物理学的研究中，我们发现超新星反馈在再电离中起着最重要的作用，在没有这种反馈的情况下，HII区域高达$\approx 20$ %的较小和功率谱振幅的分数差异高达$\approx 17$ %。我们比较我们的星系形成为基础的再电离模型与过去的计算，假设恒定的恒星晕质量比，并发现，正确选择的最小晕质量，这样的模型可以模仿预测的再电离形态。因此，在固定的中性分数的再电离形态是唯一的决定由星系形成的细节，但对托管的电离源的大部分晕的质量是敏感的。因此，简单的EoR参数化是再电离统计的准确预测。然而，使用未来的21厘米观测来完全理解再电离将需要结合其他观测，用现实的星系形成模型来解释。
2016-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Astrophysical Distance Scale III: Distance to the Local Group Galaxy WLM using Multi-Wavelength Observations of the Tip of the Red Giant Branch, Cepheids, and JAGB Stars
当地确定哈勃常数的工作正处于十字路口。目前对宇宙局部膨胀率的估计相差约1.7 sigma，来自造父变星和TRGB的校准，适用于Ia型超新星。为了帮助阐明可能的来源系统误差造成的紧张局势，我们在这项研究中显示，最近开发的距离指标，J-区域渐近巨分支（JAGB）方法（arXiv：2005.10792），可以作为一个独立的交叉检查和比较与其他本地距离指标。此外，我们的情况下，JAGB方法具有很大的潜力，作为一个独立的，精确和准确的校准Ia型超新星的测定H 0。使用本星系群，WLM，我们提出的JAGB方法，在近红外（JHK）波长的TRGB测量，在光学I波段的TRGB测量，和多波长造父变星的周期光度关系测定之间的距离比较。我们发现：$μ_0$（JAGB）= 24.97 +/- 0.02（静态）+/- 0.04（系统）磁，$μ_0$（TRGB NIR）= 24.98 +/- 0.04 stat）+/- 0.07（sys）mag，$μ_0$（TRGB F814 W）= 24.93 +/- 0.02（静态）+/- 0.06（系统）磁场，$μ_0$（造父变星）= 24.98 +/- 0.03（统计）+/- 0.04（系统）磁。所有四种方法都很一致，在3%的水平上确认了四个距离尺度的局部自洽性，并增加了JAGB方法与其他三种基于天体物理学的方法一样准确和精确的距离指标的信心。
2020-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling galaxy clustering: Is new physics needed in galaxy formation models?
星系的成团幅度取决于它们的内禀光度。我们比较了公开可用的星系形成模型的性质与聚类测量从2度场星系红移调查。模型预测显示出与数据相同的定性行为，但未能在当前测量的准确度水平上与观察结果相匹配。我们证明，这是由于模型产生太多的卫星星系在大规模的晕。我们实施简单的模型来描述两个新的过程，卫星卫星合并和潮汐溶解的卫星，以调查其对预测的聚类的影响。我们发现，这两个过程都需要包括在内，以产生一个模型，该模型与观测结果相匹配。
2009-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy interactions in different environments: An analysis of galaxy pairs from the SDSS
我们分析了SDSS中的体积有限样本（$M_r \leq -21$）中的星系对，研究了不同环境中星系相互作用对恒星形成率和星系颜色的影响。我们研究了成对星系的恒星形成率和颜色作为投影分离的函数，并将结果与其在恒星质量，红移和局部密度方面匹配的对照样品进行了比较。我们发现，主要的相互作用显着提高恒星的形成率在成对星系，并把它们变蓝减少对分离$30$千秒差距。潮汐相互作用对恒星形成率和颜色的影响在主要对中较重的成员中更为显着。在低密度环境中，主要对中的恒星形成增强明显更高，其影响可以延伸到$\sim 100$ kpc。首先，在高密度环境中的主要对在其恒星形成中表现出抑制。根据嵌入环境的不同，本质上更亮的星系对中的主要相互作用可以增强或抑制恒星的形成。我们发现，在低密度和高密度环境中的次要对显着较少的恒星形成和红色比他们的控制星系。这表明，在本质上较亮的星系对中，无论它们的环境如何，微小的相互作用总是抑制恒星的形成。在这些较小的恒星对中，较轻的成员对恒星形成的抑制表现出更大的敏感性。我们的研究结果意味着，主要和次要的相互作用可以有助于观察到的双峰。我们的结论是，星系的演化是由一个复杂的相互作用的星系属性，星系之间的相互作用，和环境。
2021-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dwarf galaxy formation with H2-regulated star formation
我们描述了宇宙学星系形成模拟与自适应网格细化代码恩佐，将恒星形成处方调节的分子氢的本地丰度。我们发现，这种H2调节的处方导致在z>4的低质量晕（M_h < ~10^10 M_sun）中恒星形成的抑制，减轻了理论星系形成模型所面临的一些矮星系问题。H2调节直接改变了冷气体的恒星形成效率，而不是通过“超新星反馈”间接减少冷气体含量。我们确定本地H2丰度在我们最精细的网格细胞（76适当的秒差距大小在z=4）通过应用模型的Krumholz，McKee，和Tumlinson，这是基于理想化的1D辐射转移计算H2的形成-解离平衡在~100 pc的原子-分子复合物。我们的H2调节模拟能够再现经验（虽然较低的z）Kennicutt-Schmidt关系，包括低Sigma_气体截止由于从原子到分子相的过渡及其金属丰度的依赖性，而不使用明确的密度阈值在我们的恒星形成处方。我们比较的光度函数，恒星质量密度和恒星形成率密度从我们的模拟最近的观测测定相同的z=4-8的演变，并找到两者之间的合理协议。
2012-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
