The Subaru FMOS galaxy redshift survey (FastSound). V. Intrinsic alignments of emission line galaxies at $z\sim 1.4$
内禀排列（IA），内禀星系取向的相干排列，可能是弱透镜巡天系统误差的来源。IA的红移演化也包含了星系形成和演化的物理信息。利用FastSound红移巡天的蓝恒星形成星系光谱表，结合加拿大-夏威夷-法国望远镜透镜巡天的星系形状信息，首次测量了高红移的IA，即$z\sim 1.4$。IA信号与零一致，幂律振幅分别拟合到密度-形状相关分量和形状-形状相关分量的投影相关函数$A_{δ+}=-0.0071\pm 0.1340$和$A_{++}=-0.0505\pm 0.0848$。这些结果与从较低红移的蓝星系获得的结果一致（例如，来自WiggleZ调查的$z=0.51$的$A_{δ+}=0.0035_{-0.0389}^{+0.0387}$和$A_{++}=0.0045_{-0.0168}^{+0.0166}$）。限制IA振幅的上限对应于百分之几的污染弱透镜剪切功率谱，导致系统的不确定性的宇宙学参数估计的$-0.052<Δσ_8<0.039$和$-0.039<ΔΩ_m<0.030$。
2018-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
AEOS: Star-by-Star Cosmological Simulations of Early Chemical Enrichment and Galaxy Formation
AEOS项目通过1 pc分辨率的逐颗恒星宇宙学模拟，研究早期宇宙中化学增丰与星系形成，揭示了古老恒星化学丰度对早期核合成和星系演化的关键约束作用。
2024-12-29 astro-ph.GA
LYRA II: Cosmological dwarf galaxy formation with inhomogeneous Population III enrichment
我们模拟了一个$2\times10^9 M_\odot$晕质量的宇宙学矮星系在4个太阳质量的气体分辨率下运行到$z=0$。我们比较了三个简单的子网格实现人口III恒星的不均匀化学富集，并将其与本星系群矮星系的约束进行比较。所采用的模型LYRA是一个新的高分辨率星系形成模型，它是为移动网格程序AREPO建立的，它的特点是分辨出的多相星际介质、单个恒星和单个超新星事件。由此产生的再电离遗迹的特征是一个短暂的（$<1.5$ Gyr）恒星形成历史，反复被反馈的剧烈爆发所停顿。恒星的形成在$z\approx4$和$z\approx0.2-0$的合并过程中被重新点燃一段短暂的时间，然后在持续的气体吸积之后再次点燃。我们的模型$z=0$星系与本星系群矮星系的恒星质量、大小、恒星运动学和金属丰度关系相匹配。暗物质的轮廓在任何版本的模型中都没有表现出核心。我们表明，第三族恒星的主机晕质量影响矮星系的组装历史。这表现在初始气体崩溃的祖先晕，影响中心密度的恒星组成部分，并通过吸积发光的子结构。
2022-07-06 astro-ph.GA
Predicting emission line fluxes and number counts of distant galaxies for cosmological surveys
我们结合光度学和光谱学估计了高红移线发射体的数目及其随宇宙时间的演化。我们预测的H $α$，H $β$，[OII]和[OIII]线通量超过$35,000$星系下降到恒星质量的$\sim10^9$ $M_{\odot}$在COSMOS和GOODS-S领域，应用标准转换和利用光谱覆盖的FMOS-COSMOS调查在$z\sim1.55$校准的预测。在FMOS-COSMOS巡天覆盖的范围$1.4 < z < 1.8$内，我们计算了H $α$、[OII]和[OIII]发射体的数量计数，直到$1\times10^{-17}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的通量。我们模拟的差分和累积H $α$计数的时间演变，急剧下降，在最亮的通量。我们期望$\sim9,300-9,700$和$\sim2,300-2,900$星系deg $^{-2}$的流量$\geq1\times10^{-16}$和$\geq2\times10^{-16}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$在$0.9<z<1.8$范围内。我们发现，观测到的星系红移的主要序列的演变是足够的再现观测到的计数变化$0.2<z<2.5$。我们用通量$\geq2\times10^{-16}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$来表征H $α$辐射体的物理性质，包括它们的恒星质量、紫外线大小、[NII]/H…
2017-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
A subgrid model for chemical enrichment in cosmological simulations
Leiden University（莱顿大学）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Università degli Studi di Milano Bicocca（米兰比可卡大学）；University of Durham（杜伦大学）；University of Vienna（维也纳大学）；University of Hull（赫尔大学）
本文提出了一种用于宇宙学模拟中恒星核合成、恒星质量损失和湍流扩散的子格模型，重点研究了12种元素的化学富集过程，包括超新星、Ia型超新星和渐近巨星分支恒星的贡献。
2026-04-01 astro-ph.GA
The metal enrichment of passive galaxies in cosmological simulations of galaxy formation
大质量的早型星系比质量较小的星系具有更高的金属丰度和更高的$α$元素与铁的比率。在半解析模型和宇宙学流体动力学模拟中，再现这些相关性一直是分层星系形成理论的一个问题。我们表明，在大规模的黑暗晕中的气体冷却淬灭的无线电模式的活动星系核（AGN）反馈的模拟自然再现观测到的趋势之间的$α$ /Fe和星系的速度色散，$σ$。对于质量较大的星系，淬灭发生得更早。因此，这些星系在$α$ /Fe被Ia型超新星稀释之前就完成了恒星的形成。对于质量大于$\sim 10^{11}~M_\odot$的星系，其$α$ /Fe与恒星质量正相关，我们发现质量-金属丰度关系呈负相关。这是一个常见的问题，在模拟中，恒星形成的大质量星系是淬火无论是类星体或无线电模式活动星系核反馈。大质量星系的前身气体冷却的早期抑制阻止了它们重新捕获以风形式喷出的浓缩气体。因此，在当前的星系形成框架中，同时再现[ $α$ /Fe]- $σ$关系和质量-金属丰度关系是困难的。
2016-10-27 astro-ph.GA
The neutron-capture and alpha-elements abundance ratios scatter in old stellar populations. Cosmological simulations of the stellar halo
本文研究了在流体动力学宇宙学模拟中形成的银河系质量星系的星晕中中子俘获元素Sr、Ba和Eu的丰度比和散射的起源，并与$α$ -元素的丰度比和散射进行了比较。为此，我们实施了一种新的治疗II型超新星的化学富集，它考虑了大质量恒星的旋转对化学产率和差分富集的影响，根据祖星的寿命。我们发现，差分富集有显着的影响，早期富集的星际介质，这是翻译成更广泛的元素比分布，特别是在最古老的情况下，最贫金属的恒星。我们发现$α-$元素O、Mg和Si的[元素/Fe]比在[Fe/H] $<-2$处与中子俘获元素Sr、Ba和Eu的比相比具有系统的较低的分散性，前者为$\sim 0.1-0.4$ dex，后者介于$\sim 0.5$和$1$ dex之间。不同的散射水平发现的中子捕获和$α$ -元素是一致的观测银河系中的老恒星。我们的模型还预测了高散射的[Sr/Ba]比，这是从治疗的快速旋转的恒星和依赖的金属丰度，质量和旋转速度的化学产率。如果能正确地描述不同质量恒星的不同喷射时间，这样的化学模式自然会出现，而不需要调用额外的混合机制或对$α-$和中子俘获元素进行不同的处理。
2022-09-09 astro-ph.GA
Precision Pollution - The effects of enrichment yields and timing on galactic chemical evolution
我们提出了一个更新的光滑粒子流体动力学模型的化学富集成分的星系形成在Scannapieco等人。（2005年），以解决在现实的宇宙学环境中模拟星系化学演化的需要。将星系尺度的丰度模式归因于个别的富集机制，如渐近巨星分支（AGB）恒星的风或Ia型超新星的瞬发分数的存在，由于它们与气体冷却，随后的恒星形成和气体喷射之间的相互作用而变得复杂。在这项工作中，我们解决了由此产生的退化扩展我们的实施，包括不同的IMF的一套机制，从上述恒星的产量模型，模型的延迟时间分布（DTDs）的即时组件Ia型SNe和金属依赖的气体冷却速率，然后将这些应用到孤立的初始条件和宇宙流体动力学变焦模拟。我们发现DTDs与一个大的提示分数（如双峰和幂律模型），在z=0，类似的丰度模式相比，低提示成分的时间分布（均匀或宽高斯模型）。然而，也出现了一些差异，如前者具有系统性较高的[X/Fe]比和较窄的[O/Fe]分布相比，后者，和[Fe/H]丰度的一个明显的演变。
2018-07-31 astro-ph.GA
Galactic r-process enrichment by neutron star mergers in cosmological simulations of a Milky Way-mass galaxy
我们量化的恒星丰度的中子丰富的r-过程核在宇宙学放大模拟银河系质量的星系在现实环境中的反馈项目。该星系富含r过程元素的双星中子星（NS）合并和铁和其他金属的超新星。这些计算包括关键的流体动力学混合过程不存在于标准的半分析化学演化模型，如银河风和流体动力学流动与结构形成。我们探讨了一系列模型的速率和延迟时间的NS合并，旨在大致括号中的广泛的模型符合当前的观测限制。我们表明，NS合并可以产生[r-过程/Fe]丰度比和分散，出现合理的观测约束一致。在低金属丰度下，[Fe/H]<-2，我们预测有一个很宽的恒星r过程丰度比范围，包括太阳上和太阳下的丰度。低金属丰度恒星或在r过程丰度比中异常的恒星，平均而言，形成于高红移，并位于大的银河系中心半径。由于NS合并是罕见的，我们的结果是不完全收敛的分辨率，特别是在低金属丰度。然而，NS合并的不确定率和延迟时间分布引入了不确定性的r-过程的丰度相比，由于有限的数值分辨率。总的来说，我们的研究结果是一致的NS合并是宇宙中大多数r-过程核的来源。
2014-11-13 astro-ph.GA
Baseline Metal Enrichment from Population III Star Formation in Cosmological Volume Simulations
我们利用流体动力学和N体程序{ \small GIZMO}，结合我们新开发的子网格Population~III（Pop~III）Legacy模型，研究了在$z>7$的Pop~III星形成的基线金属富集。在这个理想化的数值实验中，我们只考虑Pop~III星的形成。我们发现我们的模型Pop~III恒星形成率密度（SFRD）在$z\sim10$附近的$\sim 10^{-3}\ {\rm M_\odot yr^{-1} Mpc^{-1}}$处达到峰值，与以前的数值研究结果吻合得很好，并且与观测到的Pop~II SFRD的估计值一致。Pop~III的平均金属丰度从$z=25-7$开始平稳上升，但直到$z\simeq7$才达到恒星形成模式中Pop~III向Pop~II转变所需的临界金属丰度值$Z_{\rm crit}=10^{-4}\ Z_\odot$。这表明，虽然个别晕可以抑制现场Pop~III星的形成，外部富集是不足以终止全球Pop~III星的形成。在恒星形成暗物质晕中，Pop~III恒星形成的最大富集量为$Z\sim10^{-2}\ Z_\odot$，而在外部富集晕中发现的最小富集量为$Z\gtrsim10^{-7}\ Z_\odot$。最后，我们模拟的富含Pop~III金属的IGM的模拟观测结果与$z=7.04$上的一个贫金属阻尼莱曼α（DLA）系统的观测结果相似，该系统被认为仅由P…
2018-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Enrichment of the hot intracluster medium: numerical simulations
团内热介质（ICM）中化学元素的分布保留了有关星系团的富集和恒星形成历史以及驱动宇宙重子演化的反馈和动力学过程的有价值的信息。在本研究中，我们回顾了迄今为止在宇宙学背景下ICM化学富集的建模所取得的进展，特别侧重于宇宙学流体动力学模拟。我们将审查嵌入化学演化模型到流体动力学模拟的关键方面，特别注意初始恒星质量函数，恒星寿命和金属产量的关键假设，以及建模的数值限制。在第二阶段，我们将概述在过去几十年中获得的主要模拟结果，并将其与ICM富集模式的X射线观测进行比较。特别是，我们将讨论如何国家的最先进的模拟是能够再现所观察到的径向分布的ICM中的金属，从核心到郊区，化学多样性取决于集群热力学性质，ICM金属丰度的演变和它的依赖性的系统质量从组到集群规模。最后，我们将讨论在现代宇宙学，化学，流体动力学模拟仍然存在的局限性，并在未来改善的星系团的ICM富集的理论建模的前景。
2018-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
BIRTH of the COSMOS Field: Primordial and Evolved Density Reconstructions During Cosmic High Noon
这项工作提出了第一个全面的研究结构形成的高峰时期的宇宙恒星形成的$1.4\leq z \leq 3.6$在COSMOS领域，包括最大规模的高红移星系原星系团在那个时代。我们应用扩展的COSMIC BIRTH算法来解释拉格朗日初始宇宙时间的多示踪剂和多调查贝叶斯分析。结合五个不同光谱红移巡天的数据（zCOSMOS-deep，VUDS，MOSDEF，ZFIRE，and FMOS-COSMOS），我们证明了相应的无偏原始密度场是可以推断的，如果从父测光星表中进行适当的测量完整性计算，并考虑光锥上的非线性和非局部演化的精确处理，包括（i）引力物质位移，（ii）特殊速度，（iii）星系偏差。重建揭示了对COSMOS场中已知原星系团的整体看法，以及宇宙网向低红移方向的增长。推断遥远的暗物质密度场与其他探测器同时进行，如星系际介质的层析重建，将探索气体和暗物质的相互作用，非常适合在即将到来的深调查中研究高红移的结构形成。
2020-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical abundance patterns in Local Group galaxies within cosmological simulations
在和谐宇宙学的背景下，宇宙中的结构形成是原始密度场中微小扰动通过引力效应放大的结果。这导致了被称为暗物质晕的结构的形成，在那里气体坍缩并形成恒星，从而诞生了星系。数值模拟是星系形成和演化理论研究的重要工具。在目前的工作中，我们描述了一个化学富集模型在一个国家的最先进的宇宙学模拟的本地集团的实施。模拟包括最相关的物理过程的子网格模型。我们分析了两个星系的化学和形态演化的维里质量类似于我们的银河系。对于每一个恒星的组成部分（光盘，隆起和晕），我们建立它们的形成历史和它们的化学演化之间的联系。我们发现，$α$ -元素（O，Mg，Si）富集发生在演化的早期阶段，因为它们的主要生产者是寿命短的恒星，它们的生命以II型超新星爆炸结束。随着IA型超新星和渐进巨星分支中的恒星风的发生，其余元素也逐渐受到污染。
2021-06-09 astro-ph.GA
AGN feedback, quiescence and CGM metal enrichment in early-type galaxies
我们提出了三维流体动力学模拟显示的动力学和辐射AGN反馈的影响模型星系代表一个大规模的静态低红移早型星系的$M_* = 8.41\times 10^{10} M_\odot$，窝藏一个$M_\mathrm{BH} = 4\times 10^8 M_\odot $黑洞周围的冷却气体晕。我们发现，对于宇宙学值的$\sim 20\%$的重子分数，来自活动星系核的反馈可以保持星系静止约4.35 Gyr，并具有与黑洞质量和X射线光度标度关系一致的性质。然而，这只能实现，如果活动星系核反馈模型包括动力学和辐射反馈模式。只有动力学反馈的模拟无法保持模型星系完全静止，而只有辐射反馈的模拟会导致黑洞过度增长。对于更高的重子分数（例如宇宙学值的50%），X射线光度超过观测值至少一个数量级，并且快速冷却导致恒星形成星系。活动星系核在保持环银河系气体在观测到的金属丰度$Z/Z_\odot \gtrsim 0.3 $在中央$\sim 30$ kpc的排放核气体富含金属从剩余的恒星形成活动的主要作用。正如以前的宇宙学模拟所示，我们的结果是一致的模型，其中黑洞质量和总重子分数设置在较高的红移$z > 1$和活动星系核单独可以保持模型星系观测到的标度关系。没有活动星系核反馈的模型违反了静止判据和CGM金属丰度约束。
2017-04-07 astro-ph.GA
The history of chemical enrichment in the intracluster medium from cosmological simulations
金属在星系团团内介质（ICM）中的分布为研究其形成和演化、与宇宙恒星形成的关系以及不同气体过程的影响提供了有价值的信息。通过分析一个模拟的星系团样本，我们研究了ICM的化学富集，它的演化，以及它与模拟中的物理过程和核心的热性质的关系。这些模拟，包括重新模拟的29个拉格朗日区域进行了升级版本的SPH GADGET-3代码，已经运行，包括两个不同的重子物理：一个帐户的辐射冷却，恒星形成，金属富集和超新星（SN）的反馈，另一个进一步包括反馈的影响，从活动星系核（AGN）。与观测结果相一致，我们发现了熵和金属丰度之间的反相关性在集群核心，和类似的径向分布的重元素丰度和丰度比大集群中心的距离（~R180）。在外围，即~0.2R180之外，我们发现金属丰度分布非常均匀，由SNIa或SNII产生的元素几乎是平坦的。我们研究了这一现象的起源，发现这是由于早期（z>2-3）活动星系核强烈爆发对小的高红移晕的作用，广泛地置换了富金属气体。我们的研究结果还表明，该样品的热气体的固有金属丰度在整个径向范围内，在z=2和z=0之间平均一致，没有演变。
2017-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical enrichment in very low-metallicity environments: Bootes I
我们提出了超暗矮星系牧夫座I不同的化学演化模型。我们要么假设星系通过原始化学成分的气体（经典模型）的顺利降落，或采用来自合并树与半分析模型（宇宙学动机模型）相结合的质量吸积的历史，其质量吸积。此外，我们考虑模型，并没有考虑到不均匀的混合在ISM内的星系。然后将理论预测相互比较，并与可用数据的主体进行比较。从这个分析中，我们证实了以前的发现，牧夫座I形成恒星的效率非常低，但与以前的研究不同，我们没有发现一个明确的迹象表明超新星爆炸在这个星系中持续了长期的银河系规模的外流。因此，我们认为，外部机制，如冲压压力剥离和潮汐剥离需要解释的情况下，中性气体的Bootes I今天。
2014-11-17 astro-ph.GA
Chemical enrichment of stars due to accretion from ISM during the Galaxy's assembly
利用厄里斯放大宇宙学模拟银河系类似物的组装，我们研究了化学富集的恒星由于吸积的金属富集气体从星际介质在银河系的发展。我们考虑贫金属和老恒星的星系晕和隆起，并利用恒星轨道，气体密度和金属丰度分布在厄里斯。假设是球对称的邦迪-霍伊尔吸积，我们发现在红移z < 3时，晕星和核球星吸积金属的速率分别约为10^-24太阳质量/年和10^-22太阳质量/年，但在红移较高时，由于气体密度增加，吸积速率增加了百倍，达到约10^-20太阳质量/年。膨胀星和晕星在高红移时吸积了类似数量的金属，因为在这些红移时，运动学上不同的膨胀星和晕星还没有发展，这两组恒星平均在ISM中遇到类似的金属分布。在极端情况下，吸积作用可以使主序星富集到[Fe/H] -2，吸积作用导致的中等富集水平约为[Fe/H]-6 ~-5。由于吸积作用主要发生在高红移处，因此它是α富集的，富集到[α/Fe]~0.5。我们发现，在[Fe/H] <-5时，吸积金属的富集作用足以影响晕星的金属丰度分布函数。这表明，金属吸积的存在可能会阻碍从目前观测到的金属丰度来推断大多数贫金属星的诞生化学环境。特殊的富集模式，如那些预测来自对不稳定超新星可能有助于解开恒星的出生和吸积金属含量。
2017-05-29 astro-ph.GA
How the First Stars Regulated Star Formation. II. Enrichment by Nearby Supernovae
来自第三星族（Pop III）超新星的金属导致了早期宇宙中质量较小的Pop II恒星的形成，改变了原始星系的演化过程和宇宙学的再电离。第一颗超新星的重元素被第二代恒星吸收的情况有很多种，但宇宙学模拟只在最大尺度上模拟它们。我们提出了小规模的，高分辨率的模拟化学富集的原始晕附近的超新星部分蒸发后的祖星。我们发现，从爆炸喷出物碰撞和混合激烈的烧蚀流赶走晕的恒星，创造密集，丰富的团块能够崩溃成流行II星。金属可能与部分暴露的晕核心混合效率较低，因此它可能形成Pop III或Pop II恒星。因此，如果喷出物没有从晕中剥离出所有的气体，那么波普II和III星都可能在碰撞后形成。爆炸前晕的部分蒸发对超新星后来的富集至关重要。
2017-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The ionisation parameter of star-forming galaxies evolves with the specific star formation rate
我们使用FMOS-COSMOS巡天的高红移（$z\sim 1.5$）样本和斯隆数字巡天的匹配的低红移样本研究了恒星形成星系电离参数的演化。通过构建低红移星系的样本，其中恒星质量（$\mathrm{M}_{*}$），恒星形成率（SFR）和特定的恒星形成率（sSFR）是匹配的高红移样本，我们删除了这些属性的演变的影响。我们还考虑到金属性的影响，通过共同约束的金属性和电离参数的每个样品。我们发现主序星形成星系的电离参数的演变，并表明这种演变是由sSFR的演变。通过分析匹配的样本，以及更大的样本的$z<0.3$，恒星形成的星系，我们表明，高电离参数直接与高sSFR，而不仅仅是副产品的金属丰度的演变。我们的结果是物理上一致的电离参数的定义，测量的氢电离光子通量相对于氢原子的数密度。
2018-04-27 astro-ph.GA
EDGE-INFERNO: How chemical enrichment assumptions impact the individual stars of a simulated ultra-faint dwarf galaxy
American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆）；University of Bath（巴斯大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；University of Surrey（萨里大学）；Lund University（隆德大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）
研究探讨了化学富集假设对超弱矮星系中单个恒星的影响，发现Ia型超新星假设对平均丰度比和[Fe/H]影响最大，同时随机采样显著限制了单个星系的解释。
2025-11-07 astro-ph.GA
R-process enrichment in ultrafaint dwarf galaxies
研究了超暗矮星系中r过程元素的富集和混合。我们假设r-过程元素产生的中子星合并（NSMs），并检查多个模型与不同的出生踢速度和爆炸能量。为此，我们进行宇宙学模拟的星系形成遵循混合的分散的r-过程元素驱动的恒星形成和相关的恒星反馈的UFD的祖先。我们发现，观察到的铕丰度在网室II再现我们的内部爆炸模型，其中NSM被触发在星系的中心，而相对较低的丰度在杜鹃III再现，如果NSM发生在附近的维里半径的祖星系。后一种情况只有在中子星双星具有较大的出生时反冲速度，并且在合并前经过千秒差距的长距离时才能实现。无论是内部爆炸还是外部爆炸，在NSM之后的几亿年里，祖先星系都必须维持长期的恒星形成，这样分散的r过程元素才能在星际介质中很好地混合。短时间的恒星形成导致混合效率低下，然后在恒星的铕丰度中留下了很大的变化，这与Reticulum II和Tucana III的观测结果不一致。
2020-02-17 astro-ph.GA
The Controversial Star-Formation History and Helium Enrichment of the Milky Way Bulge
银河系凸起的恒星星族被彻底研究，天文学家几乎可以使用全套仪器进行大量测量。因此，也许令人惊讶的是，除了公认的结果之外，它的恒星形成历史中存在着一些重大的不确定性。宇宙学模型预测的隆起主机银河系最古老的恒星为[Fe/H] $\lesssim -1$，这是由RR天琴座恒星和球状星团的观测证明。有一个共识是，具有[Fe/H] $\lesssim0$的球星比$t \approx10$ Gyr更老。然而，在超太阳的金属丰度，有一个重大的未解决的差异。从主序星转折点和次巨星分支的光谱测量数据、渐近巨星分支恒星的丰度、Mira变星的周期分布、行星状星云的化学成分和中心恒星质量，都表明存在大量的中年人口（$t \approx 3$ Gyr）。这与基于宇宙学的化学演化模型和主序星关闭区的光度学研究的预测相矛盾，后者都认为几乎没有比$t \approx 8$ Gyr更年轻的恒星。解决这一矛盾的一个可能办法是加强氦的浓缩，因为这将使几乎所有的年龄估计朝着减少差异的方向转变。增强的氦富集也可以通过测量红巨星分支凸起和R参数来提出。
2015-08-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Unified Framework Connecting Chemical Enrichment to Resolved Star Formation Histories with Applications to Local Group Dwarf Irregulars
University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Rutgers, the State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）
该研究提出新框架，整合化学演化与解析恒星形成历史模拟星系化学丰度历史，应用于四个本星系群矮星系，通过多方法验证并与多种模型比较，发现不同模型对WLM丰度历史预测有差异，凸显结合两者约束星系形成物理及研究低质量矮星系金属相关问题的重要性。
2026-07-15 astro-ph.GA
The nebular properties of star-forming galaxies at intermediate redshift from the Large Early Galaxy Astrophysics Census
该研究利用LEGA-C的328个中等红移恒星形成星系光谱，对比不同红移星系的星云激发性质，发现低质量星系电离度更高、丰度更低，强调完整静止光学光谱对区分相关效应的重要性。
2022-07-28 astro-ph.GA
Pre-galactic metal enrichment - The chemical signatures of the first stars
第一个红移为z ~ 10-30的光源的出现标志着宇宙从简单的初始状态过渡到越来越复杂的状态。我们回顾了最近的进展，在我们的理解的第一个恒星和星系的形成，从宇宙学的初始条件，原始气体冷却，以及随后的崩溃和分裂。我们强调的重要开放的问题，原始气体是如何丰富的重化学元素后，第一次超新星。最后，我们讨论的化学丰度模式如何令人信服地使我们能够探测第一代恒星和随后的恒星世代的性质，并使我们能够测试早期金属富集的模型。
2012-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
He abundances in disc galaxies -- I. Predictions from cosmological chemodynamical simulations
我们研究如何恒星和气相的He丰度演化为模拟的恒星形成盘星系内不同的恒星形成历史的时间函数。我们利用宇宙化学动力学模拟的星系形成和演化，其中包括恒星的形成，以及能量和化学富集的反馈，从渐近巨星分支星，核心坍缩超新星，Ia型超新星。在我们模拟的盘星系的星际介质中，He质量分数$Y$和金属丰度$Z$之间的预测关系依赖于过去的星系恒星形成历史。特别是，$dY/dZ$不是恒定的，而是随着时间的变化而变化，这取决于我们选择追踪$Z$的特定化学元素;特别是，$dY/dX_{\text{O}}$和$dY/dX_{\text{C}}$随着时间的变化而增加，而$dY/dX_{\text{N}}$则减少。在气相中，我们发现负径向梯度的$Y$，由于我们模拟的星系盘的内向外增长作为时间的函数，这引起了较长的化学富集的时间尺度外星系区域，在那里我们发现较低的平均值为$Y$和$Z$。最后，通过化学演化模型，在银河系的隆起和内部盘，我们预测陡峭的$Y$与年龄的关系，在高$Z$比在星系外区域。我们的结论是，对于恒星模型中假设的$Y$ - $Z$关系的校准，C，N和C+N是比O更好的金属丰度代理，因为它们显示更陡峭和更少的分散关系。
2019-07-24 astro-ph.GA
Probing the nature of Dark Matter through the metal enrichment of the intergalactic medium
我们专注于探索金属富集的星系际介质（IGM）在冷和暖（1.5和3千电子伏）暗物质（DM）宇宙学，和DM粒子质量上的约束，使用半解析模型，德尔菲，共同跟踪暗物质和重子组装的星系在$z \simeq 4-20$，包括超新星和（一系列）再电离反馈（模型）。我们发现，虽然${\rm M_{UV}} \geq -15$星系贡献了一半的IGM金属在冷暗物质模型的$z \simeq 4.5$，考虑到低质量晕的抑制，较大的晕与${\rm M_{UV}} \leq -15$提供约80\%的IGM金属预算在1.5千电子伏温暖的暗物质模型使用两种不同的模型的金属丰度的星际介质。我们的结果还表明，只有模型兼容两个不同的高红移数据集，提供了不断发展的紫外光度函数在$z \simeq 6-10$和IGM金属密度（例如Simcoe等人，2011年），是标准的冷暗物质和3 keV暖DM，不包括任何再电离反馈; UV LF和Diaz等人（2016）点的组合提供了较弱的约束，允许仅具有SN反馈的冷和3 keV和1.5 keV暖DM模型，以及具有$v_{circ} \leq 30\, {\rm km\, s^{-1}}$的所有晕的完全气体抑制的CDM。因此，在$z \geq 5.5$上收紧IGM金属富集的误差条，未来的观测可能代表了揭示暗物质性质的另一种方式。
2018-03-20 astro-ph.GA
Chemical evolution of disc galaxies from cosmological simulations
我们进行了一套盘星系的宇宙学流体动力学模拟，放大的初始条件导致形成的质量$M_{\rm halo, \, DM} \simeq 2 \cdot 10^{12}$ M $_{\odot}$在红移$z=0$的晕。这些模拟的目的是研究盘状星系中金属的化学演化和分布，并量化$(i)$（假设的IMF）、$(ii)$（采用的恒星产额）和$(iii)$（起源于SNe Ia的双星系统对化学富集过程的影响）的影响。我们考虑Kroupa et al.（1993）或更头重脚轻的Kroupa（2001）IMF，两组恒星产额和适合产生Ia型超新星的双星系统比例的不同值。我们调查恒星年龄，SN率，恒星和气体金属丰度梯度，恒星$α$ -模拟增强，并与观测比较预测。我们发现，Kroupa等（1993）IMF的晚型星系在本地宇宙中的建模时，必须首选。另一方面，恒星金属丰度剖面和$α$增强趋势与银河系恒星观测结果的比较表明，当假设Kroupa（2001）IMF时，两者的一致性更好。比较预测的SN率和恒星$α$ -增强与观测支持的分数的二进制系统生产SNe Ia的$0.03$，至少对于晚型星系和所考虑的IMF。采用恒星产额是至关重要的调节冷却和恒星的形成，并在确定模式的化学富集的恒星，特别是那些位于星系的隆起。
2019-02-15 astro-ph.GA
Star Formation and Chemical Enrichment in Protoclusters
本文利用宇宙学放大流体动力学模拟研究了原星团中的恒星形成与化学增丰，发现核心区与外部区域在恒星形成率及化学演化上存在差异，且高密度区化学增丰更快，为未来层析观测提供了独特探针。
2023-09-13 astro-ph.GA
Linking the Metallicity Enrichment History to the Star Formation History: An SFH-regulated Chemical Evolution Model and Its Implications for the Gas Cycling Process
本文提出一种由恒星形成历史调控的化学演化模型，仅用一个自由参数即可从SFH再现六个孤立矮星系的金属丰度增丰历史，为连接SFH与MEH提供了物理基础。
2023-10-10 astro-ph.GA
From stardust to interstellar grain growth in the first galaxies: a cosmological transition in dust evolution near z ~ 8.9
Aix Marseille Université, CNRS, CNES, LAM（艾克斯马赛大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Dipartimento di Fisica, “Sapienza” Università di Roma（罗马智慧大学物理系）；INAF/Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INFN, Sezione di Roma I（意大利国家核物理研究所罗马第一分部）；Sapienza School for Advanced Studies（罗马智慧大学高等研究院）；Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica（中央研究院天文及天文物理学研究所）
本研究利用JWST、ALMA和NOEMA观测及变点分析，发现首批星系尘埃演化在红移z~8.9（大爆炸后约5.7亿年）发生从超新星尘埃主导到星际颗粒增长主导的宇宙学转变。
2026-09-10 astro-ph.GA
R-process enrichment from a single event in an ancient dwarf galaxy
比锌重的元素通过（r）快中子俘获过程和（s）低中子俘获过程合成。r过程元素（如铕）的主要生产地点已经争论了近60年。对古老的银河系晕星的化学丰度趋势的初步研究表明，在核心坍缩超新星等地点，r过程的产生是持续的。但是来自本机宇宙的证据表明，r过程的产生主要发生在罕见的事件中，比如中子星合并。在一些矮球状星系中出现的铕丰度平台被认为是早期宇宙中罕见的r-过程富集的证据，但前提是矮星系中没有气体吸积。宇宙学驱动的气体吸积有利于这些系统中持续的r过程富集。此外，在矮椭球体中，普遍的r-过程模式还没有被清楚地识别出来。更小、化学成分更简单、更古老的超暗矮星系在第一批恒星形成后不久就聚集在一起，是研究核合成事件（如r过程）的理想系统。网室二就是这样一个星系。这个星系（以及其他类似星系）中非中子捕获元素的丰度与其他老恒星相似。在这里，我们报告说，在网室II的9颗恒星中，有7颗用高分辨率光谱仪观察到重中子捕获元素的强烈增强，其丰度遵循钡以上的通用r过程模式。这个“r-过程星系”的增强比任何其他超暗矮星系都高2-3个数量级。这意味着一个单一的罕见事件产生了网室II中的r-过程材料。r过程的产额和事件率与普通的核心坍缩超新星不相容，但与其他可能的地点，如中子星合并一致。
2016-09-21 astro-ph.GA
Metal enrichment in the circumgalactic medium and Lyα haloes around quasars at z $\sim$3
深空观测已经探测到扩展的Ly $α$发射星云围绕着数十个红移为2到6的类星体。然而，对这种扩展晕的金属丰度仍然知之甚少。我们利用MUSE-VLT数据对$z\sim3$上的80个类星体进行了详细的分析。我们发现了明确的证据，延长发射的紫外星云线，如CIV或HeII约20 $\%$的样品，而CIII]仅在少数对象中检测到。通过堆叠立方体，我们检测到CIV，HeII和CIII的发射，半径约为45 kpc。CIV和HeII的径向下降比Ly $α$陡得多，而CIII]在45 kpc的内部显示出与Ly $α$相似的较浅的轮廓。我们推断环星系气体在中心30-50 kpc的平均金属丰度为$\sim$ 0.5太阳能，甚至更高。然而，我们也发现了证据的一个组成部分的赖氨酸$α$晕，它具有弱得多的金属发射线相对于赖氨酸$α$。我们认为，在中央30-50千秒差距的环星系介质的高金属丰度与过去的类星体驱动的外流的化学预富集，并有一个更广泛的组成部分的CGM，具有低得多的金属丰度，并可能与近原始气体从星系际介质吸积。我们表明，我们的观测结果与FABLE放大宇宙学模拟的预期吻合得很好。
2020-06-14 astro-ph.GA
The impact of natal kicks on galactic r-process enrichment by neutron star mergers
我们研究银河系的快速中子捕获（r-过程）元素的宇宙学，磁流体动力学模拟银河系质量的星系富集。我们包括各种各样的富集模型，无论是中子星合并或一种罕见的核心崩溃超新星类作为唯一的r-过程的来源。在宇宙学模拟中，我们第一次实现了中子星的出生踢的飞行，以研究他们的影响。有了反冲，中子星合并更有可能发生在星系盘之外，但双星在合并之前的旅行距离也取决于反冲速度分布和中子星合并延迟时间分布的形状。在我们的基准模型中，中位r-过程丰度比略低，当包括踢时，金属丰度的趋势略陡。在一个“优化”的模型中，为了更好地匹配观测结果，早期中子星合并的速率更高，r过程丰度的中位数相当不受反冲的影响。在这两个模型中，r-过程丰度的分散与出生踢大得多，特别是在低金属丰度，从而产生更多的r-过程增强型恒星。我们实验了一系列的反冲速度，发现随着速度的降低，散射减少，但仍然大于没有natal踢。我们讨论的可能性，所观察到的分散在r-过程的丰度主要是由出生踢消除r-过程的来源远离其出生地，使富集更不均匀，而不是通常的解释，分散是由其生产源的稀有性。
2022-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Bursty star formation, chemical enrichment, and star cluster formation in numerical analogues of GN-z11
研究通过高分辨率模拟揭示高红移星系中恒星形成、化学富集及恒星团形成机制，发现高N/O比值与核心坍缩超新星稀释的关系，并指出需引入超大质量恒星等新通道以提升模拟精度。
2025-11-28 astro-ph.GA
Stellar Populations in type Ia supernova host galaxies at intermediate-high redshift: Star formation and metallicity enrichment histories
我们提出了一个总结我们的项目，研究星系托管Ia型超新星（SN Ia）在不同的红移。我们提出了大加那利望远镜（GTC）光谱的六个SN Ia宿主星系在红移$z\sim 0.4-0.5$。它们加入了一组中高红移的Ia型超新星宿主星系，其中包括来自SDSS和COSMOS巡天的星系。最后的样本，在选择星系光谱的信噪比和其他特征，包括680个星系的红移范围$0.04 < z < 1$。我们执行逆恒星星族合成的代码{ \sc fado}，估计这组星系的恒星形成和富集的历史，同时获得它们的平均恒星年龄和金属丰度和恒星质量。在分析了这些特征之间的相关性后，我们寻找哈勃图残差和超新星特征（光度，颜色和强度参数）对这些恒星参数的可能依赖关系。我们发现哈勃残差对恒星金属丰度有明显的依赖性，当用对数尺度表示时，斜率为-0.061\，mag\，dex $^{-1}$，$\log{ \langle Z_{M}/Z_{\odot}\rangle }$ .这一结果支持了我们以前从本地和SDSS调查星系的气体氧丰度获得的发现。与文献中使用恒星金属丰度的其他工作相比，我们发现了类似的值，但具有更高的精度和更好的显著性（2.08 vs $\sim$ 1.1），这是由于我们样本的对象数量更多，红移范围更广。
2022-09-21 astro-ph.GA
Potential contributions of Pop III and intermediate-mass Pop II stars to cosmic chemical enrichment
我们提出了一个半解析模型，是为了了解宇宙中的平均金属丰度的宇宙学演化。特别是，我们研究的贡献人口III（流行III）和人口II（流行II）的明星生产的$\mathrm{Fe,~Si,~Zn, ~Ni,~P, ~Mg, ~Al, ~S, ~C, ~N}$，和$\mathrm{~O}$。我们的目标是量化两种不同模型在宇宙化学富集中的作用。第一个模型（A）考虑了Pop III和Pop II的两颗恒星。对于第二个模型（B），所涉及的收益率仅适用于Pop II明星。我们开始描述宇宙恒星形成率（CSFR）通过适应的情况下，开发的层次结构形成的方案与新闻Schechter的形式主义。我们适应的形式主义，实现CSFR的标准化学演化的情况下，宇宙学的基础上研究化学演化的过程。计算从红移$z\sim 20$开始，我们比较了我们的两个模型的结果与阻尼莱曼- $α$系统（DLAs），和球状星团（GC）的数据。我们的主要结果发现，宇宙中的金属生产发生得很早，随着第一批恒星的形成而迅速增加。当比较[Fe/H]的结果与GC的观测结果时，Pop II星的产额不足以解释观测到的化学丰度，需要具有与Pop III星类似的物理性质的恒星。我们的半解析模型可以为宇宙金属丰度的演化提供一致的结果。我们的结果表明，早期宇宙的化学富集是迅速的，在红移$\sim 12.5$，金属丰度达到$10^{-4}\, Z_{\odot}$…
2022-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of H$_{\rm 2}$-driven star formation and stellar feedback from low-enrichment environments on the formation of spiral galaxies
分子气体（H $_{\rm 2}$）的储存器代表了星系恒星形成（SF）的燃料。在星系形成的宇宙学模拟中，将恒星形成率（SFR）与可用的H $_{\rm 2}$联系起来是精确模拟SF的关键。我们调查如何修改的基本模型H $_{\rm 2}$和描述的恒星反馈在低金属量的环境（LMF，即低金属量恒星反馈）在宇宙学，放大模拟银河系大小的晕影响的形成历史的形成，螺旋星系及其最终属性。我们利用两种不同的模型来计算冷气体的分子分数（f $_{\rm H_{\rm 2}}$）：$i)$是Krumholz等人（2009 b）的理论模型，而$ii)$是Blitz & Rosolowsky（2006）的唯象公式。我们发现，采用的模型来估计f $_{\rm H_{\rm 2}}$起着关键作用，在确定最终的属性和塑造的星系的形态。Krumholz等人（2009 b）模型预测的更笨重的星际介质（ISM）和更复杂的H $_{\rm 2}$分布与附近盘星系的观测结果更一致。这表明将SFR与恒星形成分子ISM的物理性质联系起来是多么重要。LMF在贫金属ISM中提供的额外能量来源是控制高红移SF和调节整个宇宙时间SF库的关键。LMF不仅能够调节ISM的冷却特性，而且还可以减少星系凸起的恒星质量。这些发现可以促进宇宙学模拟中SF数值模拟的改进。
2022-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Upper Limit on Star Formation and Metal Enrichment in Minihalos
本文分析了小晕中恒星的负辐射反馈。研究发现，抑制恒星形成的最有效机制是通过${\rm H^-}$的光剥离从常驻恒星发出的红外光子。它表明，严格的上限（恒星总质量，金属丰度）的（$\sim 1000{\rm M_\odot}$，$-3.3\pm 0.2$）在任何新铸造的原子冷却晕可以放置，与实际值可能显着降低。这两个重要的物理后果的形成恒星和超大质量的黑色种子在原子冷却晕在高红移，有关的过程中的低温金属冷却，尘埃的形成和碎裂，并直接后果的暗端星系光度函数在高红移和宇宙学再电离。星系在再电离时期的光度函数可能会受到很大的影响，这是由于小晕的作用减弱和Pop III星在原子冷却晕中的贡献增强的综合效应。普朗克高频仪器数据的再电离光学深度的即将到来的结果可能会提供一个显着的限制和独特的探测，这在minihalos恒星形成的物理过程。作为一个数值例子，在维里质量低于$1.5\times 10^{8}{\rm M_\odot}$的微晕没有显著贡献的情况下，再电离光学深度预计不会大于$0.065$，而允许质量低至（$10^7{\rm M_\odot}$，$10^{6.5}{\rm M_\odot}$）的微晕形成不受这种自我调节物理过程约束的恒星，再电离光学深度预计分别超过$(0.075,0.085)$。
2016-04-07 astro-ph.GA
Stellar Migration and Chemical Enrichment in the Milky Way Disc: A Hybrid Model
我们开发了一个银河系化学演化的混合模型，该模型将化学富集的多环计算与恒星迁移的处方以及由宇宙学流体动力盘星系模拟提供的恒星星族垂直分布相结合。我们的基准模型采用经验激励形式的恒星形成规律和恒星形成的历史，与流出的质量负载的梯度调整，以重现所观察到的金属丰度梯度。通过这种方法，该模型再现了银河系盘丰度结构的许多引人注目的定性特征：（i）[O/Fe]-[Fe/H]分布对半径$R_\text{gal}$和中面距离$|z|$的依赖性，（ii）[O/H]和[Fe/H]分布随$R_\text{gal}$和$|z|$的形状变化;（iii）太阳下金属丰度[O/Fe]分布较宽，[O/Fe]分布随$R_\text{gal}$、$|z|$和[Fe/H]的变化而变化;（iv）[O/Fe]与恒星年龄之间存在紧密的相关性，[O/Fe] $>$为0.1;（v）由Ia型超新星速率的迁移引起的变化引起的年轻和中年$α$增强型恒星的种群;（vi）非单调的年龄-[O/H]和年龄-[Fe/H]关系，具有大的分散性，太阳金属丰度附近的中位年龄为$\sim$ 4 Gyr。具有增强的恒星形成率$\sim$ 2 Gyr ago的观测动机模型改善了与观测年龄-[Fe/H]和年龄-[O/H]关系的一致性，但恶化了与观测年龄-[O/Fe]关系的一致性。我们的模型都没有预测[O/Fe]分布与观察中看到的独特的双峰，这表明需要更戏剧性的进…
2021-03-17 astro-ph.GA
The Bright and Dark Sides of High-Redshift starburst galaxies from {\it Herschel} and {\it Subaru} observations
我们目前的休息帧光学光谱从FMOS-COSMOS调查的12个$z \sim 1.6$ \textit{Herschel}星暴星系，与恒星形成率（SFR）平均提高了$\times$ 8，以上的恒星形成的主序星（MS）。比较H $α$与IR的光度比和巴尔末减量，我们发现源的光学薄区域平均只包含总SFR的$\sim 10$ %，而$\sim90$ %来自一个非常模糊的成分，它只被远红外观测揭示，即使在H $α$中也是光学厚的。我们测量的[NII] $_{6583}$ /H $α$比，这表明在相同的恒星质量和红移，较不模糊的地区有类似的MS人口的金属含量。然而，我们的对象似乎是金属丰富的离群值从金属性SFR的关系，在固定的恒星质量MS人口。平均光谱的[SII] $_{6732}$ /[SII] $_{6717}$比率表明电子密度$n_{\rm e} \sim 1,100\ \mathrm{cm}^{-3}$大于MS星系的估计值，但仅在1.5 $σ$水平。我们的研究结果提供了支持的证据，高$z$ MS离群值是类似的本地ULIRGs，并与一个主要的合并起源的星爆事件是一致的。
2017-03-14 astro-ph.GA
Monitoring pulsating giant stars in M33: star formation history and chemical enrichment
我们已经在英国天文台红望远镜（UKIRT）上对本星系群螺旋星系M 33（三角座）进行了近红外监测活动。我们开发了一种新的方法，利用脉动巨星来重建星系在宇宙学时间内的恒星形成历史，并利用它们来绘制其宿主星系的尘埃产生。在第一个实例中，监测了M33的中心平方千秒差距，并识别出长周期变星（LPV）。我们给出了两个时代的恒星形成率提高了几个因素的证据。这些恒星也是重要的尘埃工厂，我们通过结合斯皮策太空望远镜中红外测光的数据来测量它们的尘埃生产率。随后，监测调查范围扩大到包括旋臂在内的“3·33”运动更大的部分。在这里，我们介绍了我们的方法，并描述了M33的中心平方千秒差距的结果（Javadi et al. 2011 a，b，c，2013）和M33的圆盘（Javadi et al. 2015，2016，2017，以及准备中）。
2017-07-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Cosmological Simulation with Population III Stellar Feedback and Metal Enrichment I: Model Description And Convergence Test
Institute of Astrophysics, School of Physics, Zhengzhou University（郑州大学物理学院天体物理研究所）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学天文与前沿科学研究院）
提出SPARK框架，结合原初非平衡化学、金属线冷却、IMF采样恒星演化与超新星反馈、近似LW和电离辐射输运，模拟早期宇宙恒星形成，模型成功再现Pop II恒星形成率密度，金属增丰体积填充因子在z=10收敛至0.5-2%。
2026-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Suppression of galactic outflows by cosmological infall and circumgalactic medium
我们调查两个星系外流抑制机制的相对重要性：a）宇宙学的星系际气体的星系，和b）存在一个热的环星系介质（CGM）。仅考虑径向运动，根据星系的质量和红移，流入会降低流出气体的速度，甚至停止流出。对于正在形成恒星的星系来说，存在一个质量上限，超过这个上限，外流就会受到星系引力场的抑制。我们发现，下落可以将质量上限大约降低两倍（与红移无关）。大质量星系（$\gtrsim 10^{12} M_{\odot}$）在星系中心周围拥有大量热的弥散CGM。CGM充当流入和流出气体之间的屏障，并提供额外的流出抑制源。我们发现，在低红移（$z\lesssim3.5$），CGM是更有效地抑制外流比的infall。这两个过程结合在一起，给出了一个星系无法有效流出的质量范围。我们还讨论了外流抑制对星系及其环境的富集历史的影响。
2016-03-11 astro-ph.GA
The Growth and Enrichment of the Intragroup Gas
热扩散群内介质（IGrM）的热和化学性质对大质量星系形成和演化的反馈过程提供了重要的约束。在这里，我们探索这些约束条件，通过模拟z<3星系群的宇宙学模拟，包括一个良好的约束处方恒星/超新星动力的星系外流，但没有AGN反馈的全球性质的详细分析。我们的目标是：（a）建立一个基线，我们将比较未来的模型;（b）确定模型的成功，由于恒星/超新星动力外流;（c）查明功能，信号的需要，并限制，AGN反馈的性质。我们的模拟成功地再现了关键观察z=0组IGRM属性，包括各种X射线Lx - Tx -熵标度关系，但最大的群体。z<1的红移演化也与观测一致。与预期相反，模拟组的IGRM不会遭受灾难性的冷却。然而，z=0的恒星群质量太大了~ 2倍。这是由于在大质量星系被合并到星系群之前，它们中的冷气体的积累。这反过来又表明，在真实星系中，一旦它们的恒星质量增长到几个X 10^{10} M_sun，其他反馈机制必须激活。我们表明，这些必须是强大到足以驱逐一个显着的一部分气体从星系晕。温和的维持模式（淬火）AGN反馈，如在星系团中看到的，将不会这样做。同样重要的是，我们发现恒星/超新星驱动的风对于了解IGRM金属丰度至关重要。我们的模拟是能够再现全球IGRM铁和硅丰度和组X射线温度之间的关系，这些结果应该是相对不敏感的AGN反馈的添加。
2015-12-03 astro-ph.GA
What Sets the Metallicity of Ultra-Faint Dwarfs?
本研究通过宇宙学模拟和半解析模型发现，星系际介质增丰并非决定超微弱矮星系恒星金属丰度的主导机制，内部增丰与反馈外流导致的金属损失之间的平衡才是关键，并确定了可重现观测结果的外流质量载荷因子范围。
2025-10-06 astro-ph.GA
A comprehensive study on the relation between the metal enrichment of ionised and atomic gas in star-forming galaxies
本研究利用EAGLE模拟探究z=0-3恒星形成星系中电离与原子气体金属丰度关系，发现二者差值随金属丰度降低增大、向星系中心减小且中心饱和，与观测整体吻合但核星暴区不遵循该规律。
2023-05-10 astro-ph.GA
The ALPINE-CRISTAL-JWST Survey: The Fast Metal Enrichment of Massive Galaxies at z~5
California Institute of Technology（加州理工学院）；Flatiron Institute（平顿研究所）；The University of Tokyo（东京大学）；INAF - Astronomical Observatory of Trieste（意大利国家天体物理研究所-的里雅斯特天文台）；University of Khartoum（喀土穆大学）；Universitá di Pisa（比萨大学）；INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所-博洛尼亚天文与空间科学观测站）
基于ALPINE-CRISTAL-JWST样本，通过强光学线测量18个z~5主序星系的金属丰度，发现大质量端金属丰度从z~5到宇宙正午（z~2）平均从40%太阳丰度增至60%，表明早期已显著富集；z=5的基本金属丰度关系（FMR）弥散比局域关系大5倍，可由爆发式恒星形成和金属直接累积等解释。
2026-05-22 astro-ph.GA
Aeos: Transport of Metals from Minihalos following Population III Stellar Feedback
本文使用逐星宇宙学流体动力学模拟Aeos，研究了第三星族恒星反馈如何将金属输运至星际和星系际介质，发现超新星能量将大部分气体和金属驱赶出微型晕位力半径，延迟了富集恒星形成并延长了第三星族恒星形成期，同时揭示了早期化学增丰机制。
2025-08-11 astro-ph.GA
Rapidly quenched galaxies in the Simba cosmological simulation and observations
已经提出了各种各样的机制来解释星系中恒星形成的淬灭与宇宙时间，然而，负责机制的真正平衡仍然未知。识别和研究在不同时间尺度上停止恒星形成的星系，可能会阐明在不同时期和质量下占主导地位的机制。在这里，我们研究人口的快速淬火星系（RQG）在SIMBA宇宙流体动力学模拟$0.5<z<2$，直接比较观测后的恒星爆发星系在UKIDSS超深调查通过其颜色分布和质量函数。我们发现，在SIMBA中快速淬灭的静止星系的比例为59%（或48%的恒星质量），这是高于观察。在SIMBA和UDS中都观察到类似的RQG“缩小”，红移越高的RQG平均质量越高。然而，SIMBA在$1<z_q<1.5$产生太多的RQG，而在$0.5<z_q<1$产生太少的低质量RQG。与观测结果相比，SIMBA星系的精确颜色分布也表明了恒星形成和化学富集历史的各种不一致，包括缺乏短暂，强烈的恒星爆发。我们的研究结果将有助于为下一代星系演化模型提供信息，特别是在所采用的淬火机制方面。
2022-03-30 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
Athena X-IFU synthetic observations of galaxy clusters to probe the chemical enrichment of the Universe
宇宙金属产生的答案可以在星系团中找到，特别是在它们的星系团内介质（ICM）中。下一代欧洲X射线天文台雅典娜（2030年）上的X射线积分场单元（X-IFU）将在空间分辨光谱学方面提供必要的飞跃，以解开这种化学富集的复杂机制。在本文中，我们探讨了未来的能力的X-IFU探测热气体内的星系团。从宇宙学流体动力学模拟中提取的四个集群的测试样本，我们提出了全面的综合观测这些集群在不同的红移（z = 2）和缩放半径R500内使用仪器模拟器SIXTE。通过100 ks曝光，我们证明了X-IFU将提供ICM物理特性的空间分辨标测，几乎没有偏倚（<5%），并且在统计不确定性范围内。对R500内丰度分布和丰度比的详细研究还突出了X-IFU在对各种富集模型提供约束方面的能力。从合成观测到z = 2，我们还量化了它在整个宇宙时间内以极高的精度跟踪化学元素的能力，从而研究金属生产机制的演变以及与恒星初始质量函数的联系。我们的研究证明了X-IFU在揭示ICM特性方面的前所未有的能力，但也强调了未来高分辨率X射线任务（如雅典娜）所面临的数据分析挑战。
2018-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dust mass in z > 6 normal star forming galaxies
我们解释最近ALMA观测z > 6正常恒星形成星系的半数值方法，耦合输出的宇宙流体动力学模拟与化学演化模型，占尘埃富集超新星，渐近巨星分支星和颗粒生长的贡献在星际介质。我们发现，虽然恒星源在小星系的尘埃质量中占主导地位，但Mstar > 10^9 Msun的星系所经历的更高水平的金属富集允许有效的颗粒生长，这为尘埃质量提供了主要贡献。即使假设超新星尘埃产生的效率最高，观测到的z = 7.5的星系A1689-zD 1的尘埃质量也需要非常有效的颗粒生长。这反过来又意味着，在这个星系中，发生颗粒生长的冷而稠密的气体的平均密度与从类星体宿主星系的观测中推断出的类似红移相当。虽然这似乎是合理的，但星系尘埃连续辐射在6.5 < z < 7.5的上限表明，这些条件不一定适用于大部分高红移星系群。
2015-05-07 astro-ph.GA
Predicting the binary black hole population of the Milky Way with cosmological simulations
双星黑洞是大质量恒星演化的主要终点。它们的性质提供了一个独特的机会来限制二元进化，这仍然是知之甚少。本文预测了银河系中/周围双星黑洞及其合并产物的清单，并详细描述了它们的主要性质。我们提出了一个高分辨率的银河系质量的星系与二进制人口合成模型的宇宙学模拟的第一个组合。来自FIRE项目的流体动力学模拟为银河系及其恒星晕和卫星提供了宇宙学上真实的恒星形成历史。我们应用一个依赖于金属性的演化模型的恒星粒子产生个别的二元黑洞。我们发现，一百万个双黑洞已经合并在模型银河系，和300万个双星仍然存在，与平均质量为28 Msun每双星。由于黑洞的祖先偏向于低金属量的恒星，一半的双星存在于恒星晕和卫星中，40%的双星形成于主星系之外。这种趋势随着黑洞质量的增加而增加。合并系统的数量和质量分布与LIGO/Virgo探测兼容。对这些黑洞的观测将是具有挑战性的，无论是用电磁方法还是LISA。我们发现，一个宇宙学上现实的恒星形成的历史，自洽的金属富集和银河系吸积的历史，是确定二进制黑洞率，可以与观测约束大规模的二进制演化的关键成分。
2018-07-20 astro-ph.GA
