Star formation, supernovae, iron, and alpha: consistent cosmic and Galactic histories
最近观测到的宇宙恒星形成历史（SFH）解决了与恒星质量密度历史的不一致。我们表明，修订后的SFH还按比例增加延迟时间分布（DTD）的Ia型超新星（SNe Ia），从观察到的体积SN Ia率的历史，使其与其他场星系SN Ia DTD测量。基于修正SFH的DTD具有$t^{-1.1 \pm 0.1}$形式，哈勃时间积分产生效率为每$1000~{\rm M_\odot}$形成恒星质量的$N/M_\star=1.3\pm0.1$ SNe Ia。使用这些修订的历史和更新的经验铁产量的各种SN类型，我们重新推导宇宙铁积累的历史。核心坍缩的SNe和SNe Ia对今天宇宙中铁的总质量的贡献大致相等。在[ $α$ /Fe]与[Fe/H]丰度比平面上发现了平均宇宙气体元素的轨道。这条轨道与观测到的银河系恒星在这个平面上的主轨迹大致相似，表明银河系（MW）的SFH在形式上与宇宙的SFH相似。我们很容易找到一个简单的MW SFH，使轨道密切匹配这个恒星轨迹。星系团似乎有一个较高的标准化DTD。这个星团DTD，结合一个短爆发MW SFH峰值在$z=3$，产生一个轨道，匹配非常好的观察到的“高$α$“的MW星的轨迹，这表明晕/厚盘人口有一个星系团状的形成模式。因此，一个简单的两个组件SFH，结合经验的DTDs和SN铁产量，足以密切再现MW的恒星丰度模式。
2017-09-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
On the shape and evolution of a cosmic ray regulated galaxy-wide stellar initial mass function
在本文中，我们提出了一个新的推导的形状和演化的综合星系范围内的初始质量函数（IGIMF），明确纳入宇宙射线（CRs）的影响，作为监管机构的化学和热状态的气体在致密的分子云的核心。我们预测的形状的IGIMF作为恒星形成率（SFR）和CR密度的函数，并表明，它可以显着不同的地方估计。特别是，我们专注于IGIMF的形状，同时浅在高质量端和陡峭的低质量端比Kroupa IMF的物理条件。这些解决方案可以解释两个水平的$α$ -富集和过量的低质量恒星作为恒星质量的函数，观察到的本地球状星系。作为我们的方案的初步测试，我们使用理想化的恒星形成的历史来估计不同的$z=0$恒星质量的星系的平均IMF形状。我们表明，低质量恒星的分数作为星系恒星质量的函数预测这些平均IMF同意来自高分辨率光谱调查的值。
2018-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: First detection of a transition in spin orientation with respect to cosmic filaments in the stellar kinematics of galaxies
我们提出了第一次检测质量依赖星系自旋对齐与当地宇宙细丝超过2西格玛的信心，使用IFS运动学。使用宇宙网提取器DisPerSe在跨GAMA场的Mpc尺度上重建宇宙细丝的3D网络。我们将来自SAMI巡天的场星系分配到它们在3D中最近的暗条段，并估计了SAMI星系运动学自旋轴与它们在投影中最近的暗条之间的对准程度。低质量星系的自旋与最近的暗条对齐，而质量较高的星系更有可能显示出正交的方向。从第一个趋势到第二个趋势的恒星过渡质量介于对数恒星质量10.4和10.9之间，并暗示随着暗条尺度的增加而增加。在HorizonAGN宇宙学流体动力学模拟中发现了一致的信号。这支持了一个场景的早期角动量积累在涡度丰富的象限周围的细丝在低恒星质量，然后通过合并在高恒星质量的宇宙细丝的自旋正交的渐进翻转。相反，我们表明，暗物质只有模拟后处理的半解析模型处理的星系形成的斗争，以重现这种对齐信号。这表明气体物理学是增强星系-暗条排列的关键。
2019-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The rise and fall of stellar discs across the peak of cosmic star formation history: mergers versus smooth accretion
从一个国家的最先进的宇宙流体动力学模拟，地平线-AGN星系合并树，我们进行了统计研究如何合并和平滑吸积驱动星系的形态特性以上$z > 1$。更具体地说，我们研究恒星的密度，有效半径和形状参数来自惯性张量取决于合并不同的质量比。我们发现了强有力的证据表明，在宇宙时间内，平滑的吸积往往会使小星系变平，从而形成盘。另一方面，合并，而不仅仅是主要的合并，表现出膨胀和破坏恒星盘的倾向，证实了椭圆星系的起源。我们还发现，椭圆星系更容易通过合并比盘星系的尺寸质量演化$r \prop M^{1.2}$而不是$r \prop M^{-0.5} - M^{0.5}$取决于合并质量比的大小增长。气体含量驱动的大小质量的演变，由于合并与气体贫星系$r \prop M^2$比气体丰富的星系$r \prop M$更快的大小增长。
2015-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Baryons in the CosmicWeb of IllustrisTNG -- II: the Connection among Galaxies, Halos, their Formation Time and their Location in the Cosmic Web
星系之间的联系，它们形成的暗物质晕以及大尺度宇宙网的性质仍然需要完全解开。我们使用的宇宙流体动力学模拟TNG 100的IllustrisTNG套件量化的大尺度密度场和宇宙网络形态之间的关系晕质量和星系恒星质量的影响。我们选择的对象的总动力学质量范围$\geq 6.3\times 10^{10} h ^{-1}\, M_{\odot}$到几个$10^{14} h^{-1} \, M_{\odot}$之间的红移$z=4$和红移$z=0$。使用基于密度场变形张量的方法将宇宙网类（结、丝、片、空）分配给体积的每个区域。我们发现星系恒星质量与总动力学质量和形成时间有很强的相关性，而与大尺度超密度和宇宙网类的相关性较弱。后两个量相互关联，但不完全退化。此外，我们发现，在固定的晕质量，恒星质量低于中值的星系更有可能被发现在空洞和片，而恒星质量高于中值的星系更有可能被发现在细丝和结。最后，我们发现，对环境的依赖性更强的卫星比中心，并讨论这些结果的物理意义。
2019-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Setting the Stage for Cosmic Chronometers. II. Impact of Stellar Population Synthesis Models Systematics and Full Covariance Matrix
被动星系在不同红移下的微分年龄演化（宇宙计时器）已被证明是一种可能以与宇宙学无关的方式约束哈勃参数的方法，但必须仔细评估系统的不确定性。在本文中，我们计算的贡献，由于初始质量函数的选择，恒星库，金属丰度的系统不确定性的完整的协方差矩阵，探索各种恒星星族的合成模型。通过在0<z<1.5的红移范围内的模拟，我们发现恒星星族合成模型的选择主导了$H(z)$的总误差预算，其贡献在~ 4.5%的水平上，丢弃了最不协调的模型。由于初始质量函数的选择，平均贡献<0.5%，而由于恒星库的贡献约为6.6%。我们还评估了恒星金属丰度测定中不确定性的影响，发现恒星金属丰度的~10%（5%）误差传播到$H(z)$的9%（4%）误差。这些结果用于提供这些系统效应对误差预算的组合贡献。对于目前的$H(z)$测量，由于金属丰度和恒星形成历史的不确定性已经包括在内，我们表明，使用更现代的恒星库，额外的系统不确定性是在5.4%（在z=0.2）和2.3%（在z=1.5）之间。为了达到将系统误差预算保持在1%以下的目标，我们讨论了获得更高分辨率和信噪比光谱所需的努力以及对恒星星族合成建模的改进。
2020-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxies as fluctuations in cosmic stellar liquid
在凝聚态物理中，大的自引力恒星系统与相关液体有着相同的密度等级变化模式。虽然需要微观时间分辨率来辨别临界乳光的相关动力学，但特征天文时间隐藏了恒星液体的波动动力学，在星际相关性的支配下，更密集的恒星集群聚集和分散。对于一个半孤立的星系，这些动力学波动是密集的球状星团。对于一个星系团，这些动力学波动是成员星系，在内部的椭圆星系。明亮的超密度波动，星系，是宇宙恒星液体（暗物质）中一小部分恒星的展示。在这里，我报告波动引力坍缩作为一个自引力系统的维里平衡的属性。
2018-11-07 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
The cosmic merger rate of stellar black hole binaries from the Illustris simulation
黑洞双星的宇宙合并率密度可以为我们提供一个重要的线索，以限制BHB的形成渠道，根据目前和即将到来的引力波的检测。采用Monte Carlo方法，将新的BHB粒子数合成模型与Illustris宇宙学模拟相结合，研究BHB合并的宇宙历史。我们探讨六个人口合成模型，不同的处方超新星，共同的信封，和出生踢。在大多数模型中，宇宙BHB合并率与宇宙恒星形成率遵循相同的趋势。宇宙BHB合并率的正常化在很大程度上取决于共同包络的处理和出生踢的分布。我们发现，大多数BHB合并在LIGO的仪器视界来自相对贫金属的祖先（<0.2 Zsun）。合并BHB的总质量跨越了很大的范围，从~6到~82 Msun。在我们的基准模型中，与GW 150914、GW 151226和GW 170104一致的合并BHB分别占LIGO视界内合并的所有BHB的6%、3%和12%。重系统，如GW 150914，来自贫金属祖细胞（<0.15 Zsun）。大多数在本地宇宙中合并的类GW 150914系统似乎是在高红移时形成的，具有很长的延迟时间。相比之下，类似GW 151226的系统在整个宇宙历史中形成并融合，来自具有广泛金属丰度的祖先。未来的探测将是至关重要的，以限制共同的信封，对出生踢，并对BHB质量功能。
2017-08-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The limited role of galaxy mergers in driving stellar mass growth over cosmic time
一个尚未解决的关键问题是星系合并在推动恒星质量在宇宙时间内增长中所起的作用。最近的观测工作暗示，“主要”合并（质量比$\gtrsim$ 1：4）对宇宙恒星质量增长的总体贡献可能很小，因为它们在高红移时增加了相对较小的恒星形成率，而今天的大部分恒星质量都是在高红移时聚集的。然而，今天的数据集的异质性和相对较小的尺寸，再加上难以识别真正的合并，使得$\textit{empirically}$量化合并对恒星质量增长的贡献具有挑战性。在这里，我们使用地平线活动星系核，宇宙流体动力学模拟，全面量化的贡献合并的恒星形成预算在宇宙的寿命。我们证明：（1）大合并和小合并都使恒星形成的数量增加到相似的程度，（2）在所有红移下，直接归因于合并的恒星形成比例都很小（例如，在z $\sim$ 3和z $\sim$ 1处，分别为$\sim$ 35和$\sim$ 20%），（3）在宇宙时间内，只有$\sim$ 25%的今天恒星质量直接归因于星系合并。我们的研究结果表明，平滑的吸积，而不是合并，是宇宙一生中恒星质量增长的主要驱动力。
2017-08-30 astro-ph.GA
First Results from the TNG50 Simulation: The evolution of stellar and gaseous disks across cosmic time
我们提出了一个新的宇宙学，磁流体动力学模拟星系形成：TNG 50，第三次也是最后一次安装的IllustrisTNG项目。TNG 50在50 Mpc的体积内演化出2 × 2160^3的暗物质粒子和气体细胞。因此，它达到了放大模拟的典型数值分辨率，重子元素质量为8.5 × 10^4 Msun，星系恒星形成区的平均细胞大小为70-140秒差距。与此同时，TNG 50对约700（6，500）个恒星质量在z=1时大于10^10（10^8）Msun的星系进行了采样。在这里，我们研究了恒星形成星系在宇宙时间（0 < z < 6）的结构和运动学演化。我们量化了它们的大小，盘的高度，3D形状，以及旋转与色散支持的运动的程度，这些运动由静止框架V波段光（即大致的恒星质量）和Halpha光（即恒星形成和致密气体）追踪。TNG 50前所未有的分辨率使我们能够模拟具有sub-kpc半光半径和<300-pc盘高度的星系。再加上大量的统计数据，我们描述了一个多样化的，红移和质量依赖的结构和运动学形态的星系混合所有的方式到早期时代。我们的模型预测，恒星形成星系的盘状形态的分数，基于三维恒星形状，宇宙时间和星系恒星质量增加。气体运动学显示，绝大多数10^9-11.5兆太阳质量的恒星形成星系在大多数宇宙时期（Vmax/sigma>2-3，z<5）都是旋转支撑的盘，在更早的时期（z>1.5）动力学上更热。尽管在高红移时…
2019-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas and dust temperature in pre-stellar cores revisited: New limits on cosmic-ray ionization rate
我们开发了一个自洽模型的平衡气体温度和大小依赖的尘埃温度在寒冷，致密的前星核，假设一个任意的幂律粒度分布的尘埃颗粒。适用于广泛的物理参数的紧凑的解析表达式推导和比较常用的标准模型的预测。建议将理论结果与观测结果相结合，使我们能够限制致密核中尘埃演化和宇宙射线电离率的程度，并有助于区分分子云中宇宙射线传输的不同制度。特别是，假设一个典型的MRN分布的颗粒大小，我们的理论表明，气体温度测量在前恒星核心L1544是一致的电离率高达$\sim 10^{-16}$ s $^{-1}$，一个数量级高于以前认为。
2019-09-09 astro-ph.GA
The Cosmic Microwave Background and the Stellar Initial Mass Function
我们认为，在恒星形成云的温度增加改变恒星的初始质量函数比在银河系更底光。在红移为$z \gtrsim 6$时，来自宇宙微波背景辐射的加热在所有星系中都产生了这种效应，并且在具有非常高的恒星形成率（SFR）的星系中，它也存在于较低的红移中。不能解释它意味着目前，光度模板拟合可能高估了最高红移和最高SFR星系的恒星质量和恒星形成速率。此外，这可能解决星系晕化学演化中几个悬而未决的问题。
2018-09-24 astro-ph.GA
Cosmic distributions of stellar tidal disruptions by massive black holes at galactic centers
当恒星移动到银河系中心的大质量黑洞附近时，它们会被吞噬（要么被潮汐破坏，要么被整个吞噬）。在这项研究中，我们调查中央MBH和他们的宇宙分布，包括三轴星系形状的影响，提高水库的低角动量恒星，并结合现实的星系分布的恒星消耗率。我们发现，由于三轴星系形状的恒星消耗率的增强可以是显着的，由MBH质量$M_{\rm BH}\sim10^5$ - $10^6$ Msun的~3倍和高达一个以上的数量级的$M_{\rm BH}\gtrsim10^8$ Msun。只有$M_{\rm BH}\lesssim10^7$ Msun的恒星消耗率显着较高的星系陡峭的内表面亮度轮廓。平均（每个星系）恒星消耗率与中央MBH质量正相关的$M_{\rm BH}\gtrsim10^7$ Msun和负相关的$M_{\rm BH}\lesssim10^7$ Msun。对于质量在$10^5$ - $10^8$ Msun范围内的MBH，在z=0时，体积恒星潮汐破裂率为~ $3\times10^{-5}$ /yr/Mpc $^3$;而质量较高的MBH的体积恒星消耗率为~ $10^{-6}$ /yr/Mpc $^3$，如果高质量黑洞是极度自旋的克尔黑洞，它可以是恒星潮汐破裂率，如果这些黑洞是史瓦西黑洞，它可以是被吞噬的速率。体积恒星消耗率随着红移的增加而减小，对于$M_{\rm BH}\sim10^5$ - $10^7$ Msun…
2020-12-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
GAMA/G10-COSMOS/3D-HST: The 0<z<5 cosmic star-formation history, stellar- and dust-mass densities
我们使用能量平衡代码MAGPHYS来确定恒星和尘埃质量，以及超过200，000个GAMA星系，170，000个G10-COSMOS星系和200，000个3D-HST星系的尘埃校正恒星形成率。我们的值与先前报道的测量结果吻合得很好，构成了一个具有代表性的均匀数据集，涵盖了恒星质量（10^8- 10^12 Msol）、尘埃质量（10^6- 10^9 Msol）和恒星形成速率（0.01- 100 Msol/年）的广泛范围，以及广泛的红移范围（0.0 < z < 5.0）。我们结合这些数据来测量宇宙恒星形成历史（CSFH），恒星质量密度（SMD），尘埃质量密度（DMD）超过12 Gyr时间轴。数据大多同意以前的估计，如果他们存在，并提供了一个准同质数据集使用一致的质量和恒星形成的估计与一致的基本假设在整个时间范围。因此，与历史文献相比，我们的形式错误显着减少。综合我们的宇宙恒星形成历史，我们精确地再现了恒星质量密度，ISM补充因子为0.50 +/- 0.07，与我们选择的Chabrier IMF加上一些适度的剥离恒星质量一致。探索宇宙尘埃密度的演化，我们发现尘埃密度随着时间的推移逐渐增加。我们从CSFH建立了一个简单的唯象模型来解释尘埃质量的演化，并得出两个关键结论：（1）每形成一个单位的恒星质量，也会形成0.0065- 0.004个单位的尘埃质量;（2）在宇宙的历史上，大约90%到95%…
2017-10-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-energy electromagnetic, neutrino, and cosmic-ray emission by stellar-mass black holes in disks of active galactic nuclei
本研究提出活动星系核圆盘中恒星级黑洞经Blandford-Znajek机制产生喷流，并由内部激波统一解释赛弗特星系伽马射线、NGC1068中微子及高能宇宙背景。
2023-07-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Impact of young stellar components on quiescent galaxies: deconstructing cosmic chronometers
宇宙计时器可以用来测量被动演化的星系群之间的年龄差异，以计算哈勃参数H（z）。年龄估计出现之间的关系，在4000埃的休息帧巴耳末破裂的振幅和星系的年龄，假设有一个单一的恒星星族在每个星系。然而，最近的文献表明，可能的污染（高达2.4%的恒星质量的高红移样本）的年轻组成部分嵌入在占主导地位的老人口的静止星系。我们将数据与每个模型的预测进行了比较，使用了一种新的方法来区分系统误差和统计误差（在以前的工作中，这些误差被错误地添加到正交中），并评估了年轻恒星成分的污染影响。使用宇宙计时器推断的年龄代表了整个银河系的平均值，而不仅仅是最古老人口的特征。在某些样本中，年轻的部分对4000埃处的静止光度的平均贡献可能占到光度的三分之一，这意味着这是不可忽略的。这个比值与恒星质量有很大关系，与M^{-0.7}成正比。因此，年龄的绝对值或不同红移之间的年龄差的测量是不正确的，使以前的H（z）的计算非常不准确。一些宇宙学模型，如爱因斯坦-德西特模型或准稳态宇宙学，在纯粹的老年人口假设下被拒绝，如果我们考虑这种污染，可以与预测的宇宙年龄作为红移的函数兼容。然而，静态宇宙模型被这些H（z）测量拒绝，即使考虑到这种污染。
2018-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Impact of Local Stellar Radiation on Dwarf Galaxy Formation Around Milky Way Analogues Across Cosmic Reionization
本研究利用Auriga项目的模拟，探究局部恒星辐射对银河系类似星系周围矮星系形成的影响，发现其在再电离前抑制低质量暗物质晕中矮星系形成，红移z=4后影响近乎消失，最暗弱卫星星系的减少量无统计显著性。
2025-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic evolution of submillimeter galaxies and their contribution to stellar mass assembly
在亚毫米波长（SMG，S_850 > 3 mJy）选择的星系的性质，一些在高红移测辐射热最明亮的物体，仍然是难以捉摸的。特别是它们的恒星形成历史和发射源没有精确的限制。在本文中，我们介绍了一种新的方法来分析SMG数据。也就是说，我们提出了第一个自洽的紫外到无线电光谱能量分布拟合的76 SMG光谱红移使用所有光度数据点，同时从紫外到无线电。我们发现它们的恒星形成率很高（z>0.5时，SMG的恒星形成率中值为713 MSun yr^-1），中等程度的尘埃遮蔽（A_V中值约为2等），拥有大量的恒星星族（恒星质量中值为3.7 × 10^11 MSun），其中只有一小部分是在正在进行的星暴事件中形成的。这意味着在过去，SMG要么经历了另一次星爆事件，要么与几个星系合并。SMG的性质表明它们是现今椭圆星系的祖先。我们发现，这些明亮的SMG显着贡献宇宙恒星形成率密度（~20%）和恒星质量密度（~30-50%）在红移2-4。使用在低流量的数量计数，我们发现，在这些红移的宇宙恒星形成的80%发生在SMG亮于0.1毫焦耳。我们发现的证据表明，一个线性的红外无线电相关性保持SMG在一个不变的形式，红移3.6，虽然它的归一化是从本地的关系由一个因素的偏移~2.1对更高的无线电光度。我们提出了一个汇编的测光数据的SMG和宇宙SFR和恒星质量密度的测定。
2010-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Setting the Stage for Cosmic Chronometers. I. Assessing the Impact of Young Stellar Populations on Hubble Parameter Measurements
通过测量宇宙计时器的微分年龄演化，可以以一种与宇宙学无关的方式来约束宇宙的膨胀历史。这就产生了哈勃参数$H(z)$作为红移函数的测量结果。迄今为止已知的最可靠的宇宙计时器是极其巨大的被动演化星系。然而，确定这些星系的年龄是一项困难的任务，即使是一个潜在的年轻恒星星族的一小部分，原则上也会影响年龄估计和宇宙学解释。我们提出了几个光谱指标，以检测，量化和约束这样的污染在老星系，并研究如何将它们的组合可以用来最大限度地提高宇宙天文钟选择的纯度。特别是，我们分析了钙H/K比，H $α$和[OII]发射线，高阶巴耳末吸收线的存在（或不存在），和紫外线通量;每个指标是特别敏感的特定年龄范围内，使我们能够检测年轻的组件之间的10万年和1 Gyr。这些指标的组合在理想数据的情况下将污染最小化到低于1%的水平。更重要的是，它提供了一种控制$H(z)$系统误差的方法，作为年轻恒星星族污染的函数。我们表明，对于我们以前的测量哈勃参数，可能的偏差引起的存在下，一个年轻的组件是远远低于目前的错误。我们设想，这些指标将有助于铺平道路的一个强大的和可靠的老人口及其宇宙学解释的约会。
2018-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
HARMONI view of the host galaxies of active galactic nuclei around cosmic noon: Resolved stellar morpho-kinematics and the M$_{BH}$-$σ_{\star}$ relation
上下文星系的形成和演化似乎与超大质量黑洞的生长有关，这一点可以从附近星系的经验标度关系中得到证明。要了解这种在宇宙时间内的共同演化，就需要揭示星系的动力学状态，并在一定的宇宙距离范围内测量其中心黑洞的质量。明亮的活动星系核（AGN）是实现这一目标的理想选择。目标。高角分辨率单片光学和近红外积分场摄谱仪（HARMONI）是极大望远镜（ELT）的第一台光积分场摄谱仪，由于其灵敏度和角分辨率的进步，它将改变可见光和近红外地面天体物理学。我们的目标是分析HARMONI的能力，以揭示恒星的形态运动学性质的主机星系的活动星系在宇宙中午左右。方法.我们利用HARMONI（HSIM）的模拟管道，模拟观测了具有代表性的活动星系核宿主星系在宇宙正午附近的红移。我们使用的观测与多单元光谱探测器（MUSE）的附近星系显示不同的形态和动力学阶段结合理论活动星系核光谱创建HSIM的目标输入。结果根据我们的模拟，一个源上的整合时间为3小时，应该是足够的测量MBH和跟踪的形态和恒星运动学的最明亮的主机星系的AGN超越宇宙中午。对于恒星质量$<$ 10 $^{11}$太阳质量的宿主星系，较长的曝光时间是强制性的空间解决恒星运动学。
2021-12-20 astro-ph.GA
The History of The Milky Way: The Evolution of Star Formation, Cosmic Rays, Metallicity, and Stellar Dynamics over Cosmic Time
本文构建包含恒星形成、宇宙线、金属、动力学及物质流的银河系长期演化模型，再现当前观测，并预言未知吸积流与超新星能量驱动的弥散热等离子体。
2023-12-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Photometric Objects Around Cosmic Webs (PAC) Delineated in a Spectroscopic Survey. IV. High Precision Constraints on the Evolution of Stellar-Halo Mass Relation at Redshift $z<0.7$
利用论文I提出的"宇宙网周围测光天体"（PAC）方法，我们分别在$z_s<0.2$、$0.2<z_s<0.4$和$0.5<z_s<0.7$的红移范围内，测量了低至恒星质量的测光天体周围测光天体的超额面密度$\bar{n}_2w_{\rm{p}}$，这些测光天体的质量分别为$10^{8.0}M_{\odot}$、$10^{9.2}M_{\odot}$和$10^{9.8}M_{\odot}$.使用DESI遗留成像巡天的数据和Slogan数字巡天的光谱样本（即Main，LOWZ和CMASS样本）。我们利用丰度匹配方法对N体模拟中的$\bar{n}_2w_{\rm{p}}$进行了模拟，并将三个红移范围内的星晕质量关系（SHMR）约束到百分水平。通过精确的模拟，我们证明了对于给定晕质量，恒星质量散射近似为常数，并且在低质量下Behroozi等人的经验形式比双幂律形式更好地描述了SHMR.我们的SHMR准确地捕捉到了自$z_s=0.7$以来大质量星系的缩小，同时也表明小星系的增长速度仍然比它们的宿主晕快。从我们的建模的星系恒星质量函数（GSMF）是在完美的协议与{\it模型无关}的测量在纸III，虽然目前的工作扩展GSMF到一个更小的恒星质量。基于GSMF和SHMR，我们得到了LOWZ和CMASS样本的恒星质量完整性和晕占据分布，这对于正确解释它们的星系-星系透镜效应和红移空间畸变等宇宙学测量…
2023-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
NIHAO project I: Reproducing the inefficiency of galaxy formation across cosmic time with a large sample of cosmological hydrodynamical simulations
我们介绍项目NIHAO（一百天体物理学对象的数值研究），一组100宇宙放大流体动力学模拟使用汽油代码，改进的SPH算法的实现。在我们的研究中的晕范围从矮银河系的质量，并代表合并的历史，浓度和自旋参数的无偏采样。粒子质量和力软化的选择，以解决质量分布在所有质量维里半径的1%以下，确保星系半光半径得到很好的解决。对每个天体采用相同的恒星形成和恒星反馈处理，模拟的星系再现了观测到的星系形成在宇宙时间内的低效率，表现为恒星质量与晕质量的关系，以及恒星形成速率与恒星质量的关系。因此，我们得出结论，恒星反馈是限制质量小于银河系的星系中恒星形成效率所需的主要物理学因素。
2015-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Systematic errors on optical-SED stellar mass estimates for galaxies across cosmic time and their impact on cosmology
研究不同宇宙时期的星系需要考虑几种观测效应，以便以一致的方式比较大时间跨度内的种群。我们使用了166个邻近星系的样本，这些星系拥有Ia型超新星（SNe Ia），并通过AMUSING调查用积分场摄谱仪MUSE进行了观察。在这里，我们提出了一个研究的系统误差和偏差的主机恒星质量增加的红移，通常被忽视的超新星Ia宇宙学分析。我们使用四个测光带（griz，类似于暗能量Survey-SN计划）模拟不同红移（0.1<z<2.0）的观测，然后估计整个宇宙时间的宿主星系属性。我们发现，恒星的质量被系统地低估，因为我们走向更高的红移，主要是由于不同的休息帧波长覆盖，与差异达到0.3德克斯在z~1。我们已经使用了新推导出的修正作为红移的函数，以纠正已知样本的超新星Ia主机的恒星质量和宇宙学参数。我们表明，这些修正有一个小的影响，推导出的宇宙学参数。受影响最大的是质量步长$Δ_M$的值，其减少了$\sim$ 0.004（降低6%）。暗能量状态方程参数$w$的变化为$Δw \sim $ 0.006（高出0.6%），$Ω_m$的值最多增加0.001（$\sim$ 0.3%），所有这些都在模型的不确定性范围内。虽然主恒星质量估计中发现的系统误差不会显著影响导出的宇宙学参数，但它是系统误差的一个重要来源，当我们进入精确宇宙学的新时代时，我们应该纠正它。
2022-02-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong stellar-driven outflows shape the evolution of galaxies at cosmic dawn
我们研究星系质量组装和宇宙恒星形成率（SFR）在高红移（z $\gt$ 4），通过比较多波长调查的数据与预测的银河系演化和组装（GAEA）模型。GAEA实现了一个恒星反馈计划，部分基于宇宙学流体动力学模拟，具有强大的恒星驱动的外流和质量依赖的时间尺度的重新吸积喷出的气体。在以前的工作中，我们已经表明，该计划是能够正确地再现星系恒星质量函数（GSMF）的演变$z\sim3$。我们对比模型预测与静止帧紫外（UV）和光学光度函数（LF），这是最敏感的SFR和恒星质量，分别。我们表明，GAEA是能够再现的形状和红移的两套LF的演变。我们研究了灰尘的影响，预测的低频，我们发现，所需的灰尘衰减水平是在定性协议与最近的估计的基础上的紫外线连续斜率。数据和模型预测之间的一致性，适用于红移演化的物理量远远超出了红移范围考虑的原始模型的校准。特别是，我们表明，GAEA是能够恢复的GSMF的演变z $\sim$ 7和宇宙SFR密度z $\sim$ 10。
2017-05-19 astro-ph.GA
The relation of cosmic environment and morphology with the star formation and stellar populations of AGN and non-AGN galaxies
基于COSMOS-Legacy巡天数据，研究宇宙环境与形态对AGN和非AGN星系恒星形成及恒星族的影响，发现环境密度和AGN光度共同调节恒星形成活动，并合可能是同时触发恒星形成与AGN活动的共同机制。
2023-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
A deep radio view of the evolution of the cosmic star-formation rate density from a stellar-mass selected sample in VLA-COSMOS
我们提出了1.4GHz的射电光度函数（RLF）的星系在宇宙领域，测量以上和以下的$5σ$检测阈值，使用贝叶斯模型拟合技术。利用VLA-COSMOS 3GHz数据，提取了恒星质量受限近红外（NIR）星系位置的射电通量密度。我们用一个纯光度演化（PLE）模型拟合了一个由活动星系核（AGN）和恒星形成星系（SFG）组成的局域RLF模型。我们表明，演化强度是类似的文献值高达$z\sim 1.6$。除了$z\sim 2$，我们发现SFG RLF表现出负的演变（$L^*$移动到较低的光度），由于我们的恒星质量有限的样品在高红移低恒星质量源的减少。从SFG的RLF，我们确定在宇宙恒星形成率密度（SFRD）的演变，我们发现是一致的既定的行为高达$z\sim 1$。超过$z\sim 1$，如果我们假设红外-射电相关性（IRRC）是不断变化的，那么宇宙SFRD就会下降，而如果我们假设IRRC是恒定的，那么宇宙SFRD就会保持相对较高的水平。因此，我们发现射电光度和SFR之间的关系的形式是至关重要的测量宇宙SFRD从无线电数据。我们调查的影响，恒星质量的总RLF分裂成低（$10^{8.5} \leq M/\mathrm{M}_{\odot} \leq 10^{10}$）和高（$M>10^{10}\,\mathrm{M}_{\odot}$）恒星质量的子集我们的样本。我们发现，SFRD是占主导地位的来源，在…
2020-12-17 astro-ph.GA
Stellar Velocity Dispersion and Dynamical Mass of the Ultra-Diffuse Galaxy NGC 5846_UDG1 from the Keck Cosmic Web Imager
作为VEGAS巡天的一部分，NGC 5846星系群中的超弥散星系（NGC 5846_UDG 1）被证明有大量的球状星团（GC）候选者。最近，Muller等人发表了一个基于十几个GC的速度色散。在他们引用的不确定性范围内，由此产生的动力学质量允许一个暗物质自由或一个暗物质占主导地位的星系。在这里，我们提出的光谱从KCWI重新确认成员的NGC 5846组，并揭示了恒星速度色散的UDG 1的$σ_{GC}$ = 17 $\pm$ 2公里/秒。我们的动力学质量，减少了不确定性，表明一个非常高的贡献暗物质的有效半径。我们还得到一个封闭的质量从位置和运动的GC使用示踪剂质量估计，找到一个类似的质量推断从我们的恒星速度色散。我们没有发现星系旋转的证据，因此可能是压力支持的。确认的GC数量和推断的系统总数（$\sim$ 45）表明总晕质量为$\sim2 \times 10^{11}$ M $_{\odot}$。与我们的动力学质量相比，核心质量分布更受欢迎。由于它的恒星质量为1.1 $\times$ 10 $^{8}$ M $_{\odot}$，NGC 5846_UDG 1看起来是一个超弥散星系，具有类似矮星的恒星质量和超大质量的晕。
2020-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of cosmic web on the properties of galaxies in IllustrisTNG simulations
本研究利用IllustrisTNG模拟，通过区分中央与卫星星系并控制多种因素，发现宇宙网环境对星系性质有影响，但局部过密度起主导作用，且卫星星系对细丝更敏感，该影响在红移0.5时减弱。
2025-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar cosmic rays as an important source of ionisation in protoplanetary disks: a disk mass dependent process
我们评估了低能量原恒星宇宙射线的电离效应在原行星盘周围的年轻太阳质量的恒星盘参数范围广泛。我们假设一个低能量的宇宙射线源位于靠近年轻恒星的位置，它扩散地穿过原行星盘。我们使用从附近的恒星形成区的观测推断值的总磁盘质量和径向密度分布。我们调查的影响，不同的磁盘质量内观察到的散射太阳质量的恒星。我们发现，对于一个大范围的磁盘质量和密度分布，原行星盘是“光学薄”的低能量（$\sim$ 3 GeV）宇宙射线。在$R\sim10$ au，对于我们考虑的所有盘（$M_\mathrm{disk}=6.0\times10^{-4} - 2.4\times 10^{-2}M_\odot$），由于低能恒星宇宙射线的电离率大于未调制的银河系宇宙射线的电离率。这与我们以前的结果相反，我们以前的结果假设了一个更致密的磁盘，这可能适合于一个更嵌入的源。在$R\sim70$ au，由于恒星宇宙射线的电离率占主导地位的$\sim$ 50%的磁盘。这些是质量较小的盘，密度分布不太陡峭。在这个半径上，我们所考虑的最小和最大质量的圆盘之间的电离率至少有一个数量级的差异。我们的研究结果表明，对于一个广泛的磁盘质量，低能量恒星宇宙射线提供了一个重要的电离源在磁盘中平面在大半径（$\sim$ 70 AU）。
2019-11-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Galaxy properties in the cosmic web of EAGLE simulation
我们调查的依赖性的星系属性的宇宙网络环境使用最新的流体动力学模拟：演化和组装的星系及其环境（EAGLE）。星系晕中的重子分数和星系光度函数的振幅从结到丝到片再到空洞逐渐减小。有趣的是，L $^*$的值在不同的宇宙网络环境中变化很大。在z = 0时，我们发现一个特征晕质量为$10^{12} h^{-1}\rm M_{\odot}$，在该质量之下，恒星与晕的质量比在结中较高，而在该质量之上，恒星与晕的质量比则相反。这个特殊的晕质量对应于$1.8\times 10^{10} h^{-1}\rm M_{\odot}$的特征恒星质量。在特征恒星质量以下，中央星系的颜色更红，sSFR更低，结中的金属丰度比细丝，薄片和空隙中的金属丰度更高，而在此特征恒星质量以上，宇宙网络环境依赖性要么逆转要么消失。这种依赖性可以归因于这样一个事实，即活跃的星系分数减少沿空隙，片，丝和结。除了气体金属丰度与恒星质量的关系外，大多数星系性质和标度关系的宇宙网依赖性随着红移的增加而减弱。
2020-09-16 astro-ph.GA
Maximum Black Hole mass across Cosmic Time
在生命的尽头，一颗质量非常大的恒星预计会坍缩成一个黑洞。最近从引力波事件GW 190521中探测到一个85 Msun的黑洞，这似乎提出了一个基本问题，即这样重的黑洞如何存在于大约50 Msun的对不稳定性极限之上，在该极限下，恒星预计会被炸成碎片，没有残留物。使用MESA，我们表明，对于非极端假设的恒星模型，90。100 Msun的恒星在降低的金属丰度（Z/Zsun < 0.1）下可以产生蓝超巨星祖先，其核心质量足够小，保持在基本对不稳定性极限以下，但同时通过恒星风失去一定数量的质量，这些质量足够小，最终在“不可能的”85 Msun黑洞的范围内。两个关键点是适当考虑核心超调和恒星风物理与改进的标度的质量损失与铁（Fe）含量的主机星系金属丰度的特点。我们的建模提供了一个强大的方案，不仅加倍对不稳定性设置的最大黑洞质量，而且还允许我们探测最大恒星黑洞质量作为金属丰度和宇宙时间的函数在物理上健全的框架。
2021-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Roman CCS White Paper: Tracing stellar mass assembly and emerging quiescence at cosmic noon -- the case for deep imaging with all of Roman's wide filters in the HLTDS
本文论证了在 Roman 望远镜 HLTDS 中使用除 F146 外所有宽滤光片进行深度成像的必要性，以推动河外深场科学并改进 SN Ia 宇宙学系统学。
2023-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The Black Hole Mass Function Across Cosmic Times I. Stellar Black Holes and Light Seed Distribution
这是第一个文件在一系列旨在模拟黑洞（BH）的质量函数，从恒星的中间（超）大规模政权。在目前的工作中，我们专注于恒星黑洞，并提供了一个从头计算的质量函数跨宇宙时间。具体来说，我们利用国家的最先进的恒星和二进制的进化代码\texttt{SEVN}，并耦合其输出与红移相关的星系统计和经验的标度关系，涉及星系金属丰度，恒星形成率和恒星质量。作为BH质量$m_\bullet$的函数，由此得到的残余质量函数${\rm d}N/{\rm d}V{\rm d}\log m_\bullet$具有相当平坦的形状，直到$m_\bullet\approx 50\, M_\odot$，然后对于较大的质量呈对数正态下降，而在给定质量下的整体归一化随着红移的减小而增加。我们强调的贡献，当地的质量功能从孤立的恒星演变成BH和从二元恒星系统结束在单一或二元BH。我们还包括扭曲的质量函数引起的二进制BH合并，发现它有一个小的影响，在高质量端。我们估计一个本地恒星黑洞遗迹的质量密度为$ρ_\bullet\approx 5\times 10^7\, M_\odot$百万分之一$^{-3}$，超过两个数量级以上，在超大质量黑洞，这转化为一个能量密度参数$Ω_\bullet\approx 4\times 10^{-4}$，这意味着在恒星黑洞的总质量相当于$\lesssim 1\%$的本地重子物质。我们展示了我们的质量函数合并…
2021-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The evolution of CNO isotopes: a new window on cosmic star-formation history and the stellar IMF in the age of ALMA
我们使用国家的最先进的化学模型来跟踪宇宙演化的CNO同位素在星际介质（ISM）的星系，产生强大的约束，其恒星的初始质量函数（IMF）。我们重新评估了大质量恒星、渐近巨星分支（AGB）恒星和新星在产生稀有同位素（如13 C、15 N、17 O和18 O）以及12 C、14 N和16 O中的相对作用。计算了超AGB星、新星和快速旋转大质量星的CNO同位素产额。复制了现有的同位素富集数据在太阳附近，整个银河系，并评估了我们的模型的敏感性，其余的不确定性，如新星产量和恒星形成的历史，我们表明，我们可以有意义地限制恒星IMF在星系中使用C，O和N同位素丰度比。在星爆星系中，多个同位素线的数据是可用的，我们发现令人信服的新证据头重脚轻恒星IMF，其恒星形成率和效率的深远影响，也许也是他们的恒星质量。无论是化学分馏，也没有选择性的光解可以显着扰动全球平均同位素丰度比远离相应的同位素，因为这两个过程通常只会影响小质量分数的分子云在星系中。因此，阿塔卡马大型毫米阵列现在随时准备探测恒星IMF，甚至是在整个宇宙时间内恒星形成星系中特定星暴事件的年龄，不受困扰光学/近红外研究的尘埃遮蔽效应的影响。
2017-05-29 astro-ph.GA
Dark matter neutrinos: A proposed mechanism for the stellar rotational velocity curve of the Milky Way
观测到的银河系自转速度曲线与当前引力动力学理论的不一致是有据可查的。这条曲线意味着存在着比可观测到的质量大得多的物质，即暗物质。目前的模型估计暗物质的数量约占总物质的85%。本文探讨了相对论中微子作为暗物质的一个潜在来源，并提出了一个粗糙的双星吸积模型机制，在银河系的中心，他们的生产。结果表明，这是符合目前的引力理论，银河系的观测速度曲线和当前的估计比例的暗物质重子物质的85%的顺序。
2020-06-30 astro-ph.GA
Stellar populations dominated by massive stars in dusty starburst galaxies across cosmic time
所有宇宙恒星形成的测量都必须假设恒星质量的初始分布-恒星初始质量函数-以便从典型的稀有大质量恒星（> 8 Msun）测量的恒星形成率外推到整个恒星质量谱的总恒星形成率。不同星系群中恒星初始质量函数的形状支持了我们对整个宇宙时间内星系形成和演化的理解。传统上，对局部星系中恒星初始质量函数的经典测定是在紫外线、光学和近红外波长下进行的，而在尘埃遮蔽的星系中，特别是在遥远的恒星爆发中，无法探测到这些波长，这些恒星爆发的恒星形成率比我们银河系高几百到几千倍，选择在亚毫米（静止帧远红外）波长下进行。冷分子气体中的13 C/18 O丰度比--可以通过13 CO和C18 O同位素的旋转跃迁来探测--是恒星初始质量函数的一个非常敏感的指标，其测定不受尘埃的有害影响。在这里，我们报告的13 CO和C18 O排放的样品的四个尘埃笼罩的恒星爆发的红移约2至3，并找到明确的证据，头重脚轻的恒星初始质量函数在所有这些。我们所有目标的13 CO/C18 O比率都很低，再加上以银河系为基准的经过充分测试的详细化学演化模型，这意味着在星暴事件中有比普通恒星形成螺旋星系更多的大质量恒星。这可以使这些非凡的恒星爆发更接近恒星形成星系的“主序星”，尽管这样的主序星星系可能不会受到初始恒星质量函数变化的影响，这取决于它们的恒星形成密度。
2018-06-04 astro-ph.GA
Trading oxygen for iron II. Oxygen- versus iron-dependent cosmic star formation history
European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究院）；Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA)（天体物理学跨学科探索与研究中心）；Northwestern University（西北大学）；Department of Astronomy, New Mexico State University（新墨西哥州立大学天文学系）
基于氧和铁的不同核合成起源，提出观测驱动的框架推导氧和铁依赖的宇宙恒星形成历史，发现至少70%的恒星形成发生在非太阳氧铁比下，并验证了结果对瞬变事件率的影响。
2026-06-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
FirstLight III: Rest-frame UV-optical spectral energy distributions of simulated galaxies at cosmic dawn
使用FirstLight数据库的300放大宇宙学模拟，我们提供了休息帧的紫外光谱能量分布的星系与复杂的恒星形成的历史，耦合到非均匀的气体吸积历史的星系晕在宇宙黎明。在任何红移下，星系群都是非常多样的，从恒星暴到静止星系，甚至是固定恒星质量的星系。这驱动着紫外线光度和恒星质量之间的红移依赖关系，具有较大的散射，由特定的恒星形成率驱动。紫外线斜率和莱曼连续光子的生产效率有很高的值，与灰尘校正的观测结果一致。这表明年轻的恒星星族具有低金属丰度。FirstLight模拟对z=6-12的星系的静止帧UV光学绝对星等，颜色和光学发射线进行了预测，这些星系将在未来十年内首次使用JWST和下一代望远镜进行观测。
2019-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connections between galaxy properties and halo formation time in the cosmic web
通过将Sloan数字巡天（SDSS）中的星系与ELUCID模拟中的暗晕联系起来，研究了暗晕形成时间与星系性质的关系，以及星系性质对宇宙网环境的依赖性。我们发现，中央和卫星subhalo有不同的形成时间，卫星subhalo比中央subhalo在固定的质量。在固定质量下，星系恒星与次晕的质量比是次晕形成时间的一个很好的代理，并且随着次晕形成红移的增加而增加，特别是对于大质量星系。次晕的形成时间取决于宇宙网的环境。对于中心的次晕，有一个特征性的次晕质量$\sim 10^{12} \msun$，低于该质量的次晕在结中比在丝、片或空隙中的相同质量的次晕更老，而高于该质量的次晕则相反。恒星-晕质量比的宇宙网环境依赖性与晕形成时间的宇宙网环境依赖性相似。对于中心，有一个特征性的次晕质量$\sim 10^{12} \msun$，低于这个质量，恒星与次晕的质量比在结中比在细丝、薄片和空洞中高，高于这个质量，它就反转了。结中的镓在低于$10^{12} \msun$时颜色较红，而高于$10^{12} \msun$时，环境依赖性消失。卫星分数强烈依赖于宇宙网环境，从结到丝到片到空，特别是对于低质量星系。
2021-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
JWST sneaks a peek at the stellar morphology of $z\sim2$ submillimeter galaxies: Bulge formation at cosmic noon
我们报告的形态分析七个亚毫米星系（SMG）在$z\sim2$使用JWST的近红外摄像机图像作为公共CEERS和PRIMER调查的一部分。通过二维表面亮度轮廓拟合，我们发现在所有的样本SMG，特别是在F444W过滤器的凸起的证据，这表明一个无处不在的恒星凸起的存在。发现F444 W处这些隆起的中值尺寸为0.7 $\pm$ 1.0 kpc，其中值Sersic指数为0.7 $\pm$ 0.9。类似于旋臂和酒吧的结构也被确定，虽然它们的不对称形状，潮汐特征，以及附近星系的红移一致的证据，因为相应的SMG表明，这些SMG正在经历动力学相互作用，可能负责触发他们的恒星形成活动。通过生长曲线分析，我们推导出的NIRCam波段的半光半径，发现在所有情况下，在较长的波长的尺寸显着较小，特别是F444 W和F150 W之间的中值尺寸比是$0.6\pm0.1$。然而，我们也发现，F444 W的大小，大致对应于休息帧$H$带，不小于那些由ALMA测量的亚毫米连续谱，对比最近的预测从理论模型。我们的研究结果表明，虽然恒星膨胀正在经历一个积极的形成阶段的SMG在$z\sim2$，总恒星质量的SMG仍然占主导地位的磁盘，而不是凸起。
2022-08-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Toward a Better Understanding of Cosmic Chronometers: Stellar Population Properties of Passive Galaxies at Intermediate Redshift
我们利用公开可用的LEGA-C光谱巡天测量$z\sim0.7$的140个大质量和被动星系的恒星星族特性。我们开发并公开发布PyLick，这是一个灵活的Python代码，用于测量UV到近红外光谱指数。与PyLick，我们研究的H/K比作为一个新的诊断的基础上的伪Lick钙H和K指数，并发现，削减${\rm H/K}<1.1$可以与其他标准一起使用，以选择（或验证纯度）的被动星系的样本。通过结合光度和光谱标准，我们选择了一个可靠的样本被动演变的星系。我们约束单爆发恒星年龄，金属丰度$\mathrm{[Z/H]}$，和$\mathrm{[α/Fe]}$与一组优化的舔指数，详细探索我们的测量对不同组合的鲁棒性。即使没有强加的宇宙学先验，推导出的年龄遵循一个明确的趋势与预期的宇宙老化的宇宙。我们没有观察到显着的红移演变的金属丰度相对于在$z=0$，与中位数$\mathrm{[Z/H]}=0.08\pm0.18$和$\mathrm{[α/Fe]}=0.13\pm0.11$的值。最后，我们发现$\log\mathrm{age}$，$\mathrm{[Z/H]}$，$\mathrm{[α/Fe]}$和恒星速度色散之间的正相关性，斜率分别为（$0.48\pm0.14$），（$0.26\pm0.17$），和（$0.23\pm0.11$）; $<0.2$ dex的小散射点，而均匀和短的恒星形成历史。总的…
2022-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Protoclusters as Drivers of Cosmic Star-Formation History in the First 2 Gyr
现今的星系团是大质量的晕，其中大多数是静止的星系，而遥远的原星系团是包含许多恒星形成星系的扩展结构。我们调查的影响，这一根本性的变化，在宇宙学的背景下，使用一组N体模拟和半解析模型。我们发现，从z=0到z=7，所有（原）星系团占据的宇宙体积分数增加了近三个数量级。我们发现，（原）团星系是一个重要的，甚至在高红移占主导地位的人口，因为他们的预期贡献的宇宙恒星形成率密度上升（从1%在z=0）到20%在z=2和50%在z=10。因此，原星系团提供了宇宙电离光子的重要部分，并且可能在驱动宇宙再电离的时间和拓扑结构方面至关重要。在内部，团簇形成的平均历史可以分为三个阶段：在z~10-5，原团簇中的星系生长是由内而外的，中心晕是宇宙中最活跃的区域之一：在z~5-1.5，整个10-20 Mpc结构中发生了快速的恒星形成，形成了它们现在的大部分恒星质量;在z<~1.5时，剧烈的引力坍缩将这些恒星的内含物推入单个星系团晕中，由于弛豫和维里化，在很大程度上抹去了星系团星系形成的细节。我们的研究结果激发了对遥远原星系团的观测，以了解宇宙正午期间快速、扩展的恒星生长，以及它们与宇宙黎明期间再电离的联系。
2017-07-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic evolution of stellar quenching by AGN feedback: clues from the Horizon-AGN simulation
在标准$Λ$ CDM范式中，观测到的星系恒星质量函数的大质量端比其预测的暗物质晕对应物更陡。本文研究了活动星系核反馈对大质量星系中恒星形成的影响。我们隔离活动星系核的影响，通过比较两个模拟的地平线套件，这是相同的，除了一个还包括超大质量黑洞（SMBH），和相关的反馈模型。这使我们能够在模拟之间交叉识别单个星系，并量化AGN反馈对其属性的影响，包括恒星质量和气体流出。我们发现，大质量星系（$ \rm M_{*} \geq 10^{11} M_\odot $）淬火AGN反馈的程度，他们的恒星质量减少了高达80%，在$z=0$。SMBH通过减少重子质量的流出（特别是对于质量范围为$ \rm 10^9 M_\odot \leq M_{*} \leq 10^{11} M_\odot $的星系）和破坏中心气体流入（限制了原位恒星形成）的组合来影响它们的宿主晕。结果，流入大质量星系的净气体$ \rm M_{*} \geq 10^{11} M_\odot $减少了70%。我们测量了有和没有活动星系核反馈的孪生星系的恒星质量比的红移演化，具有给定恒星质量的星系在早期表现出更强的淬灭迹象。这种演化是由$\rm M_{\rm SMBH}-M_* $与红移的关系逐渐变平驱动的，特别是对于具有$\rm M_{*} \leq 10^{10} M_\odot $的星系。$\rm M_{\rm SMBH}/M_*…
2017-11-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
SILCC VI -- Multi-phase ISM structure, stellar clustering, and outflows with supernovae, stellar winds, ionising radiation and cosmic rays
我们提出了模拟的多相星际介质（ISM）在太阳附近的条件下，包括热和非热ISM过程，团簇形成，并从大质量恒星的反馈：恒星风，氢电离辐射计算与新的TreeRay辐射转移方法，超新星（SN），和注入的宇宙射线（CR）。N体动力学计算与四阶Hermite积分。我们系统地研究了恒星反馈对磁场、CR平流和扩散以及非平衡化学演化的自引力ISM的影响。SN-唯一的反馈结果在非常高的星团质量，双峰分布的环境SN密度，和低体积填充因子（VFF）的温暖的气体，通常与当地条件不一致的强烈集群的恒星形成。早期的辐射反馈阻止了最初的星暴，减少了星团质量和外流率。此外，恒星形成率表面密度的$Σ_{\dot{M}_\star} = 1.4-5.9 \times 10^{-3}$ $\mathrm{M}_\odot\,\mathrm{yr}^{-1}\,\mathrm{kpc}^{-2}$，VFF $_\mathrm{warm} = 60-80$百分比以及热，动力学，磁，宇宙射线能量密度的模型，包括所有的反馈机制，符合观测的限制。在短，1亿年，这里研究的时间尺度，CR只有适度的影响，恒星的形成和多相气体结构，并导致较冷的流出，如果存在。我们的模型表明，在低气体表面密度SN-唯一的反馈只捕捉到一些特点的恒星形成ISM和流出/流入有关调节恒星的形成。相反，恒星的形成在星团尺度上受到来自星团中大质量恒星的辐射和风的调节，…
2021-03-29 astro-ph.GA
A new perspective on globular clusters, their initial mass function, and their contribution to the stellar halo and to cosmic reionisation
我们研究了各种影响的动力学和化学模型的球状星团（GC），成功地再现了所观察到的丰度模式和多个人口的恒星在这些系统中假设化学富集快速旋转的大质量恒星。使用Decressin et al.（2007）的模型，我们确定了观测到的球状星团的现今质量与它们的初始恒星质量之间的比值，作为恒星初始质量函数（IMF）的函数。我们还计算了低质量恒星喷出的质量，以及原始球状星团发射的氢电离光子的数量。通常，我们发现GC的初始质量必须比现在的恒星质量大8-10倍（如果第二代恒星也从GC逃逸，则可达25倍）。现在的银河系GC星群对星系晕中低质量恒星的贡献率大约为5-8%（10-20%）。我们还表明，第二代恒星的检测在星系晕，最近宣布由不同的团体，GC初始质量函数（GCIMF）提供了一个新的约束。这些意见似乎排除了幂律GCIMF，而他们是兼容的对数正态分布。最后，高的初始质量也意味着GC在早期宇宙中必须发射大量的电离光子。我们的研究结果重新打开的GC的初始质量函数的问题，并加强了早期的结论，老GC可能代表了一个显着的贡献，在高红移再电离的星系间介质。
2011-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring over 700 massive quiescent galaxies at z = 2-7: Demographics and stellar mass functions
本研究利用JWST大天区成像数据，在z=2-7处发现743个大质量宁静星系，其数量与恒星质量函数不符现有星系形成模型，凸显选择偏差与宇宙方差的影响，且高红移星系熄灭作用增长更快。
2025-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Stellar Mass Functions from z~10 to z~6 using the Deepest Spitzer/IRAC Data: No Significant Evolution in the Stellar-to-Halo Mass Ratio of Galaxies in the First Gyr of Cosmic Time
我们提出了新的恒星质量函数在$z\sim6$，$z\sim7$，$z\sim8$，$z\sim9$和，第一次，$z\sim10$，构建从$\sim800$莱曼-Break星系以前确定的XDF/UDF，平行和5个坎德尔领域。我们的研究是独特的，由于（1）更深（$\sim200$小时）在$3.6μ$ m和$4.5μ$ m的广域斯皮策/IRAC成像从斯皮策（GREATS）计划的货物再电离时代广域宝库和（2）考虑$z\sim6-10$源超过$3\times$比以前的HST+斯皮策研究更大的区域。斯皮策/IRAC的数据使$\ge2σ$休息帧光学探测的一个前所未有的$50\%$星系下降到恒星质量极限的$\sim10^{8}\mathcal{M}_\odot$在所有的红移。Schechter拟合我们的体积密度表明，特征质量$\mathcal{M}^*$和$z\sim6$和$z\sim8$之间的归一化因子$ϕ^*$的组合演变。恒星质量密度（SMD）在$\sim500$ Myr中在$z\sim10$和$z\sim6$之间增加了$\sim1000\times$，有迹象表明在$z\sim10$和$z\sim8$之间有更陡峭的演化，类似于以前报道的恒星形成率密度的趋势。引人注目的是，与Bolshoi-Planck模拟相匹配的丰度表明，晕质量密度的演变速度与$z\sim10$和$z\sim4$之间的SMD大…
2021-03-30 astro-ph.GA
Exploring the High-Mass End of the Stellar Mass Function of Star Forming Galaxies at Cosmic Noon
我们目前的大质量端的星系恒星质量函数使用最大的样本（5,352）的恒星形成星系与$M_{\star} > 10^{11} M_{\odot}$在宇宙中午，$1.5 < z < 3.5$。该样本是在17.2 deg $^2$（$\sim$ 0.44 Gpc $^3$，来自$1.5 < z < 3.5$的共动体积）中均匀选择的，减轻了宇宙变化的影响，并涵盖了广泛的环境。这一领域比以前的研究大10倍，在高质量端提供了可靠的统计数据。使用斯皮策/HETDEX探索大区域（SHELA）足迹中的多波长数据，我们发现SHELA足迹恒星形成星系恒星质量函数在高质量端探测值为$\sim$ $10^{-4}$ Mpc $^3$/dex和低至$\sim$ 5 $\times$ $10^{-8}$ Mpc $^3$/dex时急剧下降，恒星质量范围为log（$M_\star$/$M_\odot$）$\sim$ 11 - 12。我们比较我们的经验恒星形成星系恒星质量函数在高质量端的三种类型的数值模型：流体动力学模型从IllustrisTNG，丰度匹配从UniverseMachine，和三个不同的半解析模型（SAM; SAG，SAGE，GALACTICUS）。在红移$1.5 < z < 3.5$处，我们发现来自IllustrisTNG和丰度匹配模型的结果在$\sim$ 2到10的因子内一致，然而三个SAM强烈低估…
2019-11-15 astro-ph.GA
First constraints on the stellar mass function of star-forming clumps at the peak of cosmic star formation
在宇宙恒星形成的高峰期，恒星形成团在星系的静止框架紫外线形态中占主导地位。如果湍流驱动的碎片是它们形成的机制，我们预计它们的恒星质量函数遵循幂律斜率接近$-2$。我们测试这一假设执行的第一次分析的恒星质量函数的团块托管在星系在$z\sim 1-3.5$。从文献中收集的团块样本具有相似的检测阈值和以均匀方式确定的恒星质量。为了克服每个星系的统计数字很小（每个星系只有几十个团块），我们将所有高红移团块合并起来。由此产生的团块质量函数遵循斜率$\sim -1.7$的幂律，并且在质量低于$2\times 10^7$ M $_{\odot}$的情况下为零。通过随机抽样的丛种群，得出了一个幂律质量函数的斜率$-2$，我们测试的效果相结合的小丛种群，调查的检测限，和混合的质量函数。我们的数值模拟再现了在真实团块质量函数中观察到的所有特征，证实了它与幂律斜率$\simeq -2$是一致的。这一结果支持了高红移团块的形成，它是通过类似于本地星系的碎裂方式形成的，但是是在不同的气体条件下。
2018-06-20 astro-ph.GA
How dark are filaments in the cosmic web?
冷暗物质模型预测，暗物质晕是由细丝连接起来的。直接测量这些细丝的质量和结构是困难的，但最近有几项研究已经使用弱透镜探测到这些暗物质主导的细丝。在这里，我们研究的效率星系形成内的细丝，通过测量它们的总质光比和恒星的质量分数。具体地说，我们在天空中堆叠成对的发光红星系（LRGs），其典型间隔为$8 h^{-1}$ Mpc。我们将背景星系的形状堆叠在星系对周围，通过弱透镜效应获得质量图，我们将斯隆数字巡天（SDSS）的星系堆叠在一起，获得光和恒星质量图。为了将信号从暗条中分离出来，我们构造了两个匹配的物理和非物理（投影）LRG对目录，具有相同的红移和分离分布。然后我们减去两个堆叠的地图。利用两个不同红移的BOSS巡天的LRG对样品，我们发现暗条中质量的演化与微扰理论的预测是一致的。暗条并不完全是暗的：它们的质光比（$r$波段中的太阳单位$M/L = 351\pm137$）和恒星质量分数（$M_{\rm stellar}/M = 0.0073\pm0.0030$）与宇宙值（以及它们的红移演化）一致。
2020-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The relation of galaxies and dark matter haloes to the filamentary cosmic web
基于千禧年模拟，研究发现宇宙网中星系和暗物质晕比例随质量增加，且宇宙网星系因卫星比例高而具有较低比恒星形成率，差异主要源于暗物质晕质量分布不同。
2025-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the consistency of proapgation between light and heavy cosmic ray nuclei
宇宙线物理学的基本问题之一是解释宇宙线加速和传播机制的本质。由于最近的空间实验测量到了精确的宇宙线数据，我们能够更全面和可靠地研究宇宙线加速和传播模型。本文利用PAMELA、AMS 02、ACE-CRIS和Voyager-1等卫星测量的宇宙射线的二次-一次比和一次谱来约束宇宙射线源和输运参数。研究表明，$Z>2$数据产生一个中等能量的扩散斜率$δ_{2}\sim\left(0.42, 0.48\right)$和一个高能量的斜率$δ_{3}\sim\left(0.22, 0.34\right)$。$Z\leq2$种类对$δ_{2}\sim\left(0.38, 0.47\right)$的约束较松，但对$δ_{3}\sim\left(0.21, 0.30\right)$的约束较紧。重叠推断，重粒子和轻粒子可以在中高能量下给出兼容的结果。此外，轻核和重核在$200\sim300$ ~GV附近的扩散斜率变化$Δδ_{H}$一致.在低能量下，重元素和轻元素之间存在显著的差异。B/C比需要比低质量数据大得多的4 GV左右的扩散斜率偏移$Δδ_{L}$或更强的\textit{Alfv$\acute{e}$n velocity} $v_{A}$。这表明，在银河系中，重粒子和轻粒子可能经历不同的低能输运行为。然而，更好地理解重宇宙线和轻宇宙线之间的一致性/不一致性依赖于更精确的截面，更好地约束数据的…
2022-06-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Emergence of Galactic Morphologies at Cosmic Dawn: Input from Numerical Modeling
我们采用高分辨率的放大宇宙学模拟来分析星系在红移z > 2的暗物质晕中出现的形态。我们选择了在z_f = 6，4和2的目标红移下log（Mvir/Mo）~11.65 +-0.05的相似质量的DM晕。这种选择的基本原理，除其他外，使我们能够分析这些晕中的不同增长率如何传播到星系尺度。晕被嵌入在高或低的过密度区域，并采用了两种不同版本的银河风反馈。我们的主要结果是：（1）虽然我们的星系演化在不同的时代，它们的整体参数保持在一个狭窄的范围内。它们的形态学、运动学和恒星星族都有很大的不同，但都有亚千秒差距的恒星棒;（2）随着zf的增大，SFR也随之增大，这与它们的能量和动量反馈有关;（3）恒星运动学允许球状体中的核球分离。基于恒星表面密度和光度学的研究揭示了盘状凸起的存在，但基于其运动学的研究则显示了盘状凸起和经典凸起的混合。对于所有的z_f，膨胀与总质量的比值似乎与最后一次合并时间无关。这些星系的球状体质量与总质量之比在~0.5-0.8之间;（4）合成的红移、像素化和PSF退化的JWST图像可以探测到所有z_f的恒星盘。在退化图像中，有些条纹消失了，但另一些仍然可见;（5）基于运动学分解，对于从球状体和球状体分离出来的恒星盘。（6）ALMA图像在所有z_f上都能检测到盘，但只有在z_f=2的星系中才能检测到盘的螺旋结构。
2021-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
