Stellar Property Statistics of Massive Halos from Cosmological Hydrodynamics Simulations: Common Kernel Shapes
我们研究恒星属性的统计数据,包括卫星星系的占领,实现了三个宇宙流体动力学模拟:BAHAMAS + MACSIS,TNG 300的IllustrisTNG套件,和Magneticum探路者的大规模晕人口。模拟采用了独立的子网格方法,空间分辨率从$1.5$到$6$ kpc,每一个都产生了$1000$或更多的光环样本,$M_{\rm halo}> 10^{13.5} M_{\odot}$在红移$z=0$。应用本地化,线性回归(LLR),我们提取晕质量条件统计(归一化、斜率和内协方差),包括:i)$N_{sat}$,具有恒星质量的卫星星系的数量,晕半径$R_{200c}$内的$M_{\star, \rm sat} > 10^{10} M_{\odot}$; ii)$M_{\star,\rm tot}$,该半径内的总恒星质量,以及; iii)$M_{\star,\rm BCG}$,中心星系在$100 \, \rm kpc$半径范围内的引力束缚恒星质量。标度参数与晕质量的三个属性之间的模拟显示出轻微的差异,部分原因是数值分辨率,但有定性协议的属性相关性,晕具有小于平均中心星系往往也有较小的总恒星质量和大量的卫星星系。边缘化的总晕质量,我们发现卫星星系内核,$p(\ln N_{sat}\,|\,M_{\rm halo},z)$一贯向左倾斜,偏度参数$γ= -0.91 \pm 0.02$,而$\l…
2020-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Velocity Bias in Cosmological Simulations: Towards Percent-level Calibration
星系团的质量,丰富的宇宙学信息,可以估计内部的暗物质(DM)的速度分散,这反过来又可以从卫星星系的速度观测推断。然而,星系是有偏差的DM示踪剂,并且偏差可以随着宿主晕和星系属性以及时间而变化。我们精确地校准速度偏差,b_v -定义为星系和DM速度色散的比率-作为红移,宿主晕质量和星系恒星质量阈值(Mstarsat)的函数,对于来自五个宇宙学模拟的大质量晕(M200 c> 1e13.5 msun):IllustrisTNG,Magneticum,Bahamas + Macsis,The Three Hundred Project和MultiDark Planck-2。我们首先比较星系和DM速度色散模拟的标度关系,前者估计使用一种新的合奏速度似然方法,是无偏的低星系计数每个晕,而后者使用局部线性回归。模拟结果表明,b_v随M_(200)c的增大而增大,随红移和M_(200)sat的增大而减小的趋势是一致的。整体估计的理论不确定度b_v为2-3%,但成为100级时,只考虑三个最高分辨率的模拟。我们更新了Farahi等人先前估计的质量丰富度归一化。(2016)用于SDSS redMapPer集群样本。我们的b_v估计的准确性的提高降低了质量归一化的不确定性从22%到8%,表明动态估计技术可以与弱透镜在校准人口平均质量的竞争。我们讨论了进一步提高这种精度的必要步骤。我们对b_v(M200 c…
2021-12-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
A sample of 1959 massive galaxy clusters at high redshifts
利用斯隆数字巡天(SDSS)和宽视场红外巡天探测器(WISE)的观测数据,我们识别出了1959个红移范围为0.7<z<1.0的大质量星系团。这些星团被认为是SDSS明亮的红色星系周围的高密度区域,其丰度大于15或等效质量M_{500} \ge 2.5*10^{14} M_{\odot}。其中1505个星系团是首次被发现,这大大增加了z>0.75的高红移星系团的数量。通过比较它们与星系团在较低的红移,我们确认,更丰富的集群主机更明亮的最亮的星系团(BCGs)也在高红移,和蓝色星系的比例是较大的在更高的红移集群。一小部分BCGs显示正在进行的恒星形成或活跃的核。星系团堆积样品中成员星系的数密度剖面没有显示出明显的红移演化。
2018-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Forming massive seed black holes in high-redshift quasar host progenitors
当宇宙年龄小于1 Gyr时,质量为$10^9\rm\, M_\odot$量级的大质量黑洞(BH)的存在为明亮的类星体提供了动力,这对它们的形成机制构成了强有力的限制。到目前为止,已经提出了几种方案来解释大规模BH的形成,从第一代恒星的低质量种子BH残留物到大质量气体云快速坍缩产生的大质量种子BH。然而,其中一些场景发生在高Z类星体的祖先内的可能性尚未得到彻底的探索。在这项工作中,我们调查,通过结合暗物质只有N体模拟与半解析框架,是否形成大规模的种子黑洞从同步的原子冷却晕对和/或动态加热的迷你晕的条件得到满足,在过密的地区,一个典型的高红移类星体主机的祖先的形式和演变。我们的分析表明,在这样的地区,即强大的晕集群和高恒星形成率的特殊条件,是至关重要的,以产生一个不可忽略的大量种子BH主机候选人:我们发现$\approx1400$动态加热的无金属的迷你晕,其中包括一个演变成一个同步对,并最终在大规模的类星体主机晕由$z=6$。这表明,高红移类星体宿主晕的祖先可以窝藏早期的大质量种子黑洞。我们的研究结果进一步表明,多个大质量的种子黑洞可能形成在类星体宿主的祖先或附近,可能在较低的红移合并,并产生引力波事件。
2022-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The DEEP3 Galaxy Redshift Survey: The Impact of Environment on the Size Evolution of Massive Early-type Galaxies at Intermediate Redshift
利用DEEP 2和DEEP 3星系红移巡天的数据,我们研究了中红移红序列上星系的结构与环境之间的关系。在巨大的(10 < log(M*/Msun)< 11)在0.4 < z <1.2的早型星族,我们发现局部星系过密与(或环境)和星系大小,使得在高密度区域中的早期类型的系统趋向于具有较大的有效半径(约0.5千秒差距或25%以上)比同等恒星质量和Sersic指数在低密度环境中的同行。这种观测到的大小-密度关系与星系形成的模型是一致的,在该模型中,z < 2的早期类型系统的演化在高密度环境中加速,如星系团和星系团,其中干燥,较小的合并(相对于类星体反馈等机制)在大质量的早期类型星系群的结构演化中起着核心作用。
2011-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Photometric Selection of a Massive Galaxy Catalog with $z\geq0.55$
我们提出了一个光度选择的大质量星系目录的发展,针对明亮的红色星系(LRGs)和大质量的蓝色星系的红移$z\geq 0.55$。大质量星系候选者是使用红外/光学彩色切割来选择的,其中光学数据来自斯隆数字巡天(SDSS),红外数据来自宽视场红外巡天探测器(WISE)的“unWISE”强制测光。选择方法是基于先前开发的技术来选择LRGs与$z>0.5$,并使用受试者工作特征(ROC)曲线进行优化。该目录包含16,191,145个对象,在整个SDSS DR 10轮廓线上选择。由此产生的目录的红移分布估计使用光谱红移从深2星系红移巡天和测光红移从宇宙。来自DEEP 2的Restframe $U-B$颜色用于估计LRG选择效率。使用DEEP 2,得到的星表具有平均红移$z=0.65$和标准差$σ= 2.0$,以及平均重构帧$U-B=1.0$和标准差$σ=0.27$。使用COSMOS,所得到的星表具有平均红移$z=0.60$和标准差$σ= 1.8$。我们估计34%的目录是蓝色星系与$z\geq0.55$。估计9.6%的选定对象是红移$z<0.55$的蓝色源。恒星污染估计为1.8%。
2016-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quiescent Compact Galaxies at Intermediate Redshift in the COSMOS Field II. The Fundamental Plane of Massive Galaxies
我们研究了宇宙场中中等红移静止星系的表面亮度、速度色散和基本面$-$大小之间的关系。COSMOS样本由平均速度色散为$σ\sim 250$ km s $^{-1}$的$\sim150$大质量静止星系组成,红移在$0.2<z<0.8$之间。样本中超过一半的星系是紧凑的。COSMOS星系的表面亮度、速度色散和大小之间存在紧密的关系($\sim0.1$ dex散射)。在速度色散和大小的固定组合下,COSMOS星系比本地宇宙中的星系更亮。这些表面亮度偏移与静止坐标系的$g-z$颜色和$D_n4000$指数相关;蓝色星系和那些具有较小$D_n4000$指数的星系具有较大的偏移。星族合成模型表明,大质量的宇宙星系比本地宇宙中同样大质量的静止星系更年轻,因此更明亮。被动演化单独带来了巨大的紧凑的静止宇宙星系的本地基本平面在$z = 0$。因此,大质量致密静止星系自$z\sim1$以来的尺寸或速度色散演化受到在基本面观测到的小散射的限制。我们的结论是,在$z\lesssim1$的大规模紧凑的静止星系是不是一个特殊的一类对象,而是正常的静止星系人口的质量和大小分布的尾巴。
2015-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The hidden satellites of massive galaxies and quasars at high-redshift
使用宇宙学,辐射流体动力学模拟针对一个罕见的$\approx \, 2 \times 10^{12} \, \rm M_\odot$晕在$z \, = \, 6$,我们表明,大量的晕内的卫星星系的数量计数和内部属性的灵敏度调节相结合的本地恒星辐射反馈和强大的潮汐力。在第一次超新星爆发之前,辐射反馈就开始起作用,并导致星系的束缚不那么紧密。因此,当它们附着在主要的祖先上时,更容易受到潮汐剥离的影响,并且在明显较短的时间尺度上被潮汐破坏。因此,在母系统的维里半径内具有$M_{\rm \star} > 10^{7} \, \rm M_\odot$的卫星的数量相对于在没有恒星辐射反馈的情况下执行的相同模拟下降了多达$60 \%$。辐射反馈也会影响中央星系,其有效半径增加了一个因素$\lesssim 3$由于存在一个更广泛和扩散的恒星成分。我们认为,在大质量高红移星系附近的卫星的数量是恒星辐射反馈的强度的一个指标,并可以在极端的宇宙环境中的高红移类星体低得惊人。
2019-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Relight the Candle: What happens to High Redshift Massive Quenched Galaxies
利用Magneticum Pathfinder模拟成功重现了JWST和ALMA观测到的高红移大质量猝灭星系,发现其复苏恒星主要形成于星系外部,且这些星系多位于银河系晕质量的侧节点而非最大节点中。
2023-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Massive and Distant Clusters of WISE Survey VI: Stellar Mass Fractions of a Sample of High-Redshift Infrared-selected Clusters
我们目前的恒星质量分数($f_\star$)的测量样本的高红移($0.93 \le z \le 1.32$)红外选择的星系团的质量和遥远的集群的智慧巡天(MaDCoWS),并比较它们的恒星质量分数的Sunyaev Zel 'dovich(SZ)效应选择的集群在一个类似的质量和红移范围从南极望远镜(SPT)-SZ巡天。我们没有发现两种选择方法之间的平均$f_\star$的显著差异,尽管我们确实发现SZ选择的聚类的$f_\star$的范围出乎意料地大。此外,我们还测量了MaDCoWS星系团的光度函数,并发现了类似于其他在我们的红移范围内或附近的星系团研究的$m^*= 19.41\pm0.07$。最后,我们提出了SZ检测和质量的7个MaDCoWS集群和新的光谱红移5 MaDCoWS集群。其中一个新的星团,位于$z=1.31$的MOO J1521+0452,是迄今为止确认的最遥远的MaDCoWS星团。
2019-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Massive Structures of Galaxies at High Redshifts in the Great Observatories Origins Deep Survey Fields
如果宇宙像当前流行的LCDM宇宙学那样由冷暗物质和暗能量主导,预计大尺度结构会逐渐形成,质量M > ~10^14 Msun的星系团会在大爆炸后约6 Gyrs(z ~ 1)出现。在这里,我们报告了在大天文台起源深空巡天观测场中发现的59个质量大于几× 10^13 M太阳的星系大质量结构,其红移范围在z=0.6和4.5之间。大规模的结构被确定通过运行顶帽过滤器上的两维空间分布的星系使用光谱和光度红移相结合的星等有限的样本。我们以类似于观测数据分析的方式分析千年模拟数据,以检验LCDM宇宙学。我们发现,在z > 2时观测到的大质量结构(M > 7 x 10^13 Msun)比模拟预测的要多几倍,因此观测数据与模拟一致的概率小于1/2500。我们的结果表明,大规模的结构已经出现了早期,但与模拟的差异的原因尚不清楚。这可能是由于模拟的局限性,例如缺乏关键的、未被识别的成分(强非高斯性或其他重子物理),或者仅仅是从观测中估计晕质量的困难,或者是LCDM宇宙学的一个基本问题。另一方面,在高红移下大量的大质量结构并不有利于质量为~ 0.3 eV或更大的重中微子,因为重中微子使观测和模拟之间的差异更加明显,相差3倍或更多。
2015-12-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Assessing the redshift evolution of massive black holes and their hosts
最近的观测结果集中在高红移黑洞的动机,我们探讨的散射和观测偏差的能力,恢复的内在属性的黑洞人口在高红移的效果。我们发现,分散和选择偏差可以隐藏黑洞和它们的主机之间的内在相关性,与“可观察”的整个人口的子样本表明,平均而言,积极的进化,即使底层人口的特点是没有或负进化。我们创建的理论质量函数的黑洞卷积的质量函数的暗物质晕与标准的关系连接黑洞与他们的主机。在这些假设下,我们发现局部MBH - sigma相关性无法拟合Willott等人(2010)提出的z = 6黑洞质量函数,高估了除了最大质量黑洞之外的所有黑洞的数密度。正演化或包括MBH -σ相关性中的散射使差异更糟,因为它进一步增加了可观测黑洞的数量密度。我们注意到,如果z = 6时的MBH - sigma相关性比现在更陡,那么质量函数就会变浅。这有助于重现Willott等人(2010)提出的z = 6黑洞的质量函数。另一种可能是,极少数的晕(数量级为1/1000)在z = 6处拥有一个活跃的大质量黑洞,或者大多数活动星系核被遮蔽,阻碍了它们在光学巡天中的探测。如果活动部分或光度是宿主或黑洞质量的函数,那么目前对高红移黑洞质量函数的测量可能低估了低质量黑洞的密度。最后,我们讨论的物理场景,可能会导致一个陡峭的MBH -西格玛关系在高红移。
2011-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Outskirt Stellar Mass of Low-Redshift Massive Galaxies is an Excellent Halo Mass Proxy in Illustris/IllustrisTNG Simulations
本文利用Illustris和IllustrisTNG模拟发现,低红移大质量星系50-100 kpc的外围恒星质量是极佳的暗物质晕质量代理,优于其他孔径质量和累积恒星质量,有助于深化星系-晕连接理解。
2025-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A cosmic stream of atomic carbon gas connected to a massive radio galaxy at redshift 3.8
早期宇宙中星系的增长是由环星系和星系间气体的吸积驱动的。模拟预测,稳定的冷气体流穿透星系的暗物质晕,提供维持恒星形成所需的原材料。我们报告了一个延伸100千秒差距的气体流,连接到大质量射电星系4C 41.17。该流是使用原子碳的[CI]线的亚毫米观测来检测的,[CI]线是中性原子或分子氢气的示踪剂。银河系中央有一个天然气库,正在为一次剧烈的恒星暴增提供燃料。我们的研究结果表明,恒星形成的原材料可以存在于星系外的宇宙流中。
2023-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Can pre-supernova winds from massive stars enrich the interstellar medium with nitrogen at high redshift?
了解氮的核合成起源和星际介质中N/O比的演化对于在高红移下全面了解星系化学演化至关重要,因为大多数观测金属丰度(O/H)估计都隐含地依赖于N/O比。观测到的N/O在高红移显示出与O/H的总体恒定性,尽管有很大的散射。我们发现,这些迄今无法解释的功能可以解释的超新星前风产额从旋转的大质量恒星(M $\gtrsim 10 \, \mathrm{M}_\odot$,$v/v_{\rm{crit}} \gtrsim 0.4$)。我们的模型自然地产生了观察到的N/O平台,以及在低O/H的散射。我们发现散射产生不同的恒星形成效率。然而,以超新星为主的模型在低O/H时产生的N/O与观测值的拟合较差。这种特殊的丰度模式在低O/H表明,矮星系是最有可能是缺乏SNe产量,主要是丰富的前超新星风丰度。
2022-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inflow velocities of cold flows streaming into massive galaxies at high redshifts
利用三套不同的AMR流体动力学宇宙学模拟,研究了高红移下从宇宙网到大质量星系的吸积速度。的结果进行比较,自由落体速度和热的环境介质的声速。使用两种不同的方法计算热环境介质的声速以确定介质的温度。我们发现,模拟的冷流速度是在激烈的不一致与相应的自由落体配置文件。声速是一个更好的,但并不总是正确的描述冷流的速度。使用这些计算作为气体流入速度vinflow = 0.9 vvir的一阶近似。我们得出的结论,从流体动力学模拟作为我们的主要结果,冷流的速度分布是恒定的半径。这些恒定的流入速度似乎对宿主晕质量有“抛物线状”的依赖性,单位为维里速度,峰值在Mvir = 10^{12} Msun,我们还提出,流入速度对红移的依赖性的最佳拟合函数形式是平方根幂律关系:vinflow与sqrt(z + 1)vvir成比例。
2015-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Herschel-ATLAS: Properties of dusty massive galaxies at low and high redshifts
我们提出了一个比较的物理性质的休息帧$250μ$ m选定的样本的大规模,尘埃星系从$0<z<5.3$。我们的样本包括文献中的29个高红移亚毫米星系(SMG)和赫歇尔-阿特拉斯的$z<0.5$上的843个尘埃星系,这些星系被选择为与SMG具有相似的恒星质量。$z>1$ SMG的平均SFR为$390^{+80}_{-70}\,$ M $_\odot$ yr $^{-1}$,是在恒星质量上与SMG匹配的低红移样本的SFR($=3.3\pm{0.2}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$)的120倍。与低红移尘埃星系的$(1.6\pm0.1)\times{10}^8\,$ M $_\odot$相比,SMG拥有大量的尘埃($1.2^{+0.3}_{-0.2}\times{10}^9\,$ M $_\odot$)。在低红移的尘埃光度占主导地位的弥漫ISM,而大部分的尘埃光度的SMG起源于恒星形成区。在相同的尘埃质量的SMG是向更高的SFR相比,低红移的H-ATLAS星系偏移。这不仅是因为SMG中的气体比例较高,而且还因为它们正在经历一种更有效的恒星形成模式,这与它们的爆发性恒星形成历史相一致。SMG和低红移星系之间的SFR偏移与CO研究中发现的相似,这表明尘埃质量和CO一样是分子气体的良好示踪剂。
2014-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Redshift evolution of stellar mass versus gas fraction relation in 0<z<2 regime: observational constraint for galaxy formation models
结合CO文献数据,研究了星系分子气体质量分数(f_mol=M_mol/(M_star+M_mol),其中M_mol为分子气体质量,M_star为恒星质量)在0<z<2红移范围内随恒星质量的变化.我们观察到的fmol演化的恒星质量的依赖性,大质量的星系在很大程度上耗尽了它们的分子气体在z=1,而fmol值的质量较小的星系急剧下降,从z=1。我们比较了观测到的M_star-f_mol关系与宇宙学流体动力学模拟和半解析模型对星系形成的理论预测。虽然理论研究近似地再现了观测到的fmol演化的质量依赖性,但与观测值相比,它们往往低估了fmol值,特别是质量较小(<10^10 Msun)和质量较大(>10^11 Msun)的星系。我们的结果表明,重要的反馈模型,抑制恒星的形成,同时保留分子气体,以重现所观察到的M_star-f_mol关系。
2015-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Stripe 82 Massive Galaxy Project II: Stellar Mass Completeness of Spectroscopic Galaxy Samples from the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey
重子振荡光谱巡天(BOSS)在$0.15<z<0.7$收集了超过100万个星系的光谱,体积为15.3 Gpc $^3$(9,376 deg $^2$)-为我们提供了一个研究最大质量星系种群的机会,样本方差为零。然而,BOSS样品是通过复杂的颜色切割选择的,这些颜色切割是为宇宙学研究而优化的,而不是星系科学。在本文中,我们补充BOSS样品的光度红移条纹82大质量星系目录和测量总星系恒星质量函数(SMF)在$z\sim0.3$和$z\sim0.55$。在总SMF的基础上,我们描述了BOSS样品的恒星质量完整性。高红移CMASS(“恒定质量”)样品受到质量不完整性的显著影响,并且仅在窄红移范围$z=[0.51,0.61]$中在$\log_{10}(M_*/M_{\odot}) >11.6$上完成80%。对于$z=[0.15,0.43]$,低红移LOWZ样品在$\log_{10}(M_*/M_{\odot}) >11.6$处完成80%。为了在较低的质量下构建质量完整的样品,光谱样品需要显著地补充光度红移。这项工作将使未来的研究能够更好地利用BOSS样本进行星系形成科学。
2015-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Empirical estimates of how massive galaxies can be in ΛCDM
Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学)
通过极值统计方法估计宇宙巡天中极端星系的质量和光度,考虑测量不确定性后,发现高红移下恒星质量接近理论最大值,与观测一致。
2026-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Compact High-Redshift Galaxies Are the Cores of the Most Massive Present-Day Spheroids
观测表明,高z质量球状体的有效半径比质量相当的低z星系小约6倍。由于明显缺乏低z对应物,这通常被解释为表明高密度,紧凑的红星系必须通过某种机制“膨胀”。我们比较合奏的高Z观测与大样本的低Z椭圆。在相同的物理半径下,低z和高z系统的恒星表面质量密度是相当的。此外,在低红移处的高表面密度材料的丰度与在z>1-2处观察到的相当或更大,这与在这段时间内球状体的连续积累一致。整个致密的高z红色星系群可能是现今椭圆星系高密度核心的祖先,恒星密度不需要从z=2降低到z=0。因此,低z和高z系统之间的主要区别是在低z球体中观察到的大半径低密度物质(而不是高z球体中的高密度物质)。这样的低密度材料可以(1)在z<2处组装,或者(2)在z>2处存在但尚未检测到。对低z质量系统的模拟观测表明,高z观测还没有探测到足够低的表面亮度材料来探测低表面密度的“翅膀”(如果存在的话)。因此,如果高z星系类似于今天最大的系统,那么它们的有效半径可能会被低估2-4倍。这种差异的出现是因为在低红移的大质量系统不能很好地拟合单一的Sersic轮廓。我们讨论了我们的研究结果的星系演化的物理模型的影响。
2009-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Redshift evolution of the dynamical properties of massive galaxies from SDSS-III/BOSS
我们结合SDSS-II的一个局域早型星系样本,研究了SDSS-III/BOSS的180,000个大质量星系在红移0.1<z< 0.6范围内动力学性质的红移演化。该样本的典型恒星质量为Mstar~ 2x 10 ^{11} Msun。我们分析了星系参数有效半径、恒星速度色散和动力学质量比随红移的演化。由于在这些红移的BOSS星系的有效半径没有很好地解决在SDSS成像,我们校准的SDSS尺寸测量与HST/COSMOS测光的一个子样本的星系。我们进一步应用校正祖先偏见,建立一个样本,其中包括一个同时代的,被动进化的人口。由于尺寸校正和动力学质量的计算,系统误差进行了评估,通过蒙特卡罗模拟。在固定的恒星或动力学质量,我们发现适度的星系大小和恒星速度色散的演变,与以前的研究。我们发现,这导致动力学恒星质量比的减少,红移> 2西格玛的意义。通过结合我们的样本和高红移文献数据,我们发现动力学质量与恒星质量比的这种演化在z~0.7之后一直持续到z>2,Mdyn/Mstar~(1+z)^{-0.30+/-0.12}进一步加强了Mdyn/Mstar随宇宙时间增加的证据。这一结果与最近基于小合并驱动质量增长的星系形成模拟的预测一致,其中半光半径内的暗物质比例随宇宙时间增加。
2014-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Super-Eddington accreting massive black holes explore high-$z$ cosmology: Monte-Carlo simulations
本文首次模拟了超爱丁顿吸积大质量黑洞(SEAMBHs)作为探索宇宙学的烛光。SEAMBH已被证明能够提供一个新的工具来估计宇宙学距离。因此,我们创建了一系列SEAMBH的模拟数据集,特别是在高红移区域,以检查它们的宇宙学探测能力。为了实现SEAMBHs在宇宙学上的潜力,我们将模拟数据应用于三个项目。首先是探索他们的能力,以约束宇宙学参数,其中我们结合了不同的数据集,如宇宙微波背景从{ \it普朗克}和Ia型超新星的联合光变曲线分析(JLA)的当前观测。我们发现,高红移SEAMBH可以打破{ \it Planck}和JLA对背景宇宙学参数的简并性约束,从而使宇宙学参数的约束更加严格.第二种方法是在冷暗物质框架下,用高红移的SEAMBHs作为低红移的JLA的补充,来约束早期膨胀速率和暗能量密度演化。结果表明,这些高红移SEAMBH对早期哈勃速率和暗能量密度的演化具有很强的约束作用,从而可以提供更多关于宇宙膨胀历史的信息,这对于在高红移区域检验$Λ$ CDM模型也是至关重要的.最后,我们检验了SEAMBH蜡烛在高红移下重建暗能量状态方程的能力。综上所述,我们的研究结果表明,SEAMBH作为高红移区的稀有蜡烛,可以为我们未来的宇宙学探索提供一个新的、独立的观测。
2018-06-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
IAUS295 -- The Intriguing Life of Massive Galaxies: Introducing the Final Discussion
本文简要介绍了2012年8月27日至31日在北京举行的国际天文学联合会第295次学术研讨会“大质量星系的奇妙生命”的闭幕讨论。讨论仅集中在4个热点问题上,即1)被动演化星系的尺度红移演化,2)比恒星形成速率随红移的演化,3)星系中恒星形成的猝灭和干合并,4)IMF。
2012-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
A massive core for a cluster of galaxies at a redshift of 4.3
大质量的星系团现在被发现早在大爆炸后的30亿年,包含在更早的时代形成的恒星。这些星系团的高红移祖先,被称为“原星团”,在宇宙学模拟中被确定为具有最高的暗物质密度。虽然它们的观测特征与具有大量热星系团内介质(ICM)的维里化星系团相比不太明确,但原星系团预计包含可以观察到的发光星爆的超大质量星系。最近声称的探测到的原星系团托管这样的恒星爆发不支持在模拟中预期的那种快速的星系团核心形成,因为这些结构只包含少数星爆星系分布在一个广泛的结构,与贫穷的证据最终崩溃成一个原星系团。在这里,我们报告说,源SPT 2349 -56包括至少14个富含气体的星系都躺在z = 4.31的基础上一氧化碳和电离碳的敏感观测。我们证明,这些星系中的每一个都比我们自己的银河系快50到1000倍,并且都位于直径仅为$\sim$ 130千秒差距的投影区域内。这个星系的表面密度是平均空白场值(在所有红移上积分)的10倍以上,而$>$是平均场体积密度的1000倍。这些星系的速度色散($\sim$ 410 km s $^{-1}$)和巨大的气体和恒星形成密度表明,这个系统代表了一个星系团核心,在形成的高级阶段,当宇宙只有14亿岁。与其他已知的高红移原星团的比较表明,SPT 2349 -56是一个独特的大质量和致密系统,可能正在建造当今宇宙中最大的结构之一。
2018-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-redshift JWST massive galaxies and the initial clustering of supermassive primordial black holes
本文提出超大质量原初黑洞的初始成团性可增强物质功率谱,从而解释JWST观测到的高红移大质量星系,其质量约10^9太阳质量,能量密度占比约10^-3。
2024-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Clustering and redshift-space distortions in modified gravity models with massive neutrinos
修正的引力和大质量中微子宇宙学是最近探索的两个最有趣的场景,以解释可能的观测偏离和谐$Λ$ -冷暗物质($Λ$ CDM)模型。在这种情况下,我们研究了宇宙的大尺度结构,利用\dustp模拟,同时实施,$f(R)$引力和大质量中微子的影响。为了研究打破这两种效应之间简并性的可能性,我们分析了不同红移下暗物质晕成簇的红移空间畸变。具体地说,我们着重研究了实空间和红移空间中两点关联函数的四极矩和四极矩。相对于$Λ$ CDM模型的偏差已被量化的线性增长率参数。我们发现,红移空间扭曲提供了一个强大的探针,以区分$Λ$ CDM和修改后的重力模型,特别是在高红移($z \gtrsim 1$),即使在大质量中微子的存在下。
2019-07-12 astro-ph.CO
A Weak Lensing Detection of the Cosmological Distance-Redshift Relation Behind Three Massive Clusters
弱透镜效应的振幅会随着源距的增加而增加,在透镜后面会急剧上升,并在高红移时达到饱和,提供了一种独立于模型的测量宇宙几何的方法。我们测量了三个大质量星系团A370(z=0.375),ZwCl 0024 +17(z=0.395)和RXJ 1347 -11(z=0.451)的红移弱透镜振幅,使用深,三色斯巴鲁成像。我们定义的深度透镜人口的COSMOS和GOODS领域,提供了一个一致性检查的照片Z估计在很大范围内的红移和幅度。预测的距离红移关系是遵循最深的数据集,A370,为广泛的宇宙学,并与其他两个集群不太准确的数据是一致的。将这一结果换算到一个新的~25个大质量星系团的调查中,应该会提供一个有用的宇宙学约束w,补充现有的技术,距离测量覆盖了未经测试的红移范围,1<z<5。
2011-01-10 astro-ph.CO
The mass-concentration relation in massive galaxy clusters at redshift ~1
星系团的质量和浓度与红移有关,并随红移而变化。我们用弱透镜和强透镜观测研究了31个大质量星系团在高红移0.8 < z < 1.5时的性质。浓度是质量的陡峭函数,c_{200} ~ M_{200} ^{-0.83 +-0.39},红移越高的星团浓度越低。叠加分析得到的质量和浓度M_{200} =(4.1+-0.4 x10 ^{14}M_Sun/h)和c_{200} =2.3+-0.2与从局部宇宙外推的理论结果一致。具有动态活动迹象的集群优先具有高浓度的特征。我们讨论的可能性,整个样品是两种不同的晕的混合物。过于集中的星系团可能会在压缩的瞬态阶段吸积出平衡晕,而不太集中的星系团可能会更松弛。
2013-06-25 astro-ph.CO
The fate of high redshift massive compact galaxies in dense environments
大质量的致密星系似乎在高红移时比在本地宇宙中更常见,特别是在密度更大的环境中。为了研究在z~2处发现的这些大质量星系的命运,我们在三个宇宙学流体动力学模拟中分析了它们性质的演化,这些模拟形成了质量为~10^13 Msun的维里化星系群,中心有一个红移为零的大质量椭圆/S 0星系。我们发现,在红移~2处,M_*> 2 10^10 Msun的星系群体在质量、速度色散、恒星形成和有效半径方面是多样的,既有非常致密的天体,也有相对伸展的天体。在每一个模拟中,所有的致密卫星星系都以红移0合并到中央星系中(除了一个这样的卫星星系幸存下来的模拟)。在z = 0处质量相似的卫星都比它们的高红移对应物不那么紧凑。它们比z = 2样本中的星系形成晚,并在z < 1时进入群势,此时动力学摩擦时间比哈勃时间长。此外,到z = 0时,中央星系通过原位恒星形成和合并的结合大大增加了它们的特征半径。因此,在一个星系群环境中,致密星系的后代要么朝着更大的尺寸进化,要么由于它们进化的环境而在现在之前消失。由于集团大小的晕,我们认为是代表在LambdaCDM宇宙学的密集环境,我们得出结论,大多数高红移紧凑的大质量星系不生存,直到今天的环境的结果。
2012-01-31 astro-ph.CO
High-Redshift Merger Model for Low-Frequency Gravitational Wave Background
针对PTA探测到的GWB强度异常,提出纳入早期大质量高红移星系的“早期并合”模型,预测首个可探测单源有约30%概率为高红移大质量快速演化双星,为星系与SMBH演化提供新见解。
2024-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Limits on the high redshift growth of massive black holes
根据最近测量的宇宙X射线背景的未分辨部分,我们对z>5的大质量黑洞的全球吸积历史设定了严格的上限。在1.5 keV处观测到的最大允许未分辨强度意味着,当z>5时,大质量黑洞上的最大吸积质量密度rho_acc < 1.4E4 M_sun Mpc^{-3}。考虑到低z活动星系核的贡献,该值降低到rho_acc < 0.66E4 M_sun Mpc^{-3}。观测z>7的大质量黑洞所需的有效和快速吸积与X射线背景产生的吸积质量的严格上限之间的紧张关系可能表明,黑洞在高红移星系中是罕见的,或者吸积只对稀有星系中的黑洞有效。
2012-12-03 astro-ph.CO
The evolution of high-redshift massive black holes
大质量黑洞(MBH)现在被认为是星系演化的组成部分。MBH和星系质量之间的近似比例,以及预期的重要性,反馈活动MBH在调节恒星形成在其宿主星系点之间的强烈相互作用MBH和星系。MBH必须在第一个星系中形成,并由这些星系中的气体提供,连续或间歇的流入,有时可能大于爱丁顿速率。来自超新星和MBH本身的反馈调节了第一个MBH的生长。虽然目前的观测数据只探测了最大质量和最明亮的MBH,冰山一角,但我们很快就能够在更“正常”的MBH上测试MBH演化的理论模型:MBH确实与我们在本地星系中观察到的人口有关,包括我们自己的银河系。
2015-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The cosmic evolution of massive black holes and galaxy spheroids: global constraints at redshift z<~1.2
研究了大质量黑洞(MBH)质量(M_bh)与宿主星系/椭球体的恒星质量(M^*_sph;或速度色散σ)之间的关系对宇宙演化的观测约束。假设M_bh-M ^*_sph(或M_bh-σ)关系随红移的变化为\propto(1+z)^Γ,对于任意给定的Γ,MBH质量密度可以由观测确定的星系恒星质量函数或红移z~0-1.2范围内的速度色散分布函数得到。在已知辐射效率ε的条件下,还可以从类星体/活动星系核的光度函数中推断出不同红移下的MBH质量密度。将星系的MBH密度与类星体/活动星系核的MBH密度进行匹配,发现M_bh-M^*_sph关系的Γ=0.64^{+0.27}-0.29},M_bh-σ关系的Γ=-0.21 ^{+0.28}-0.33},ε=0.11^{+0.04}-0.03}。我们的结果表明,MBH质量增长先于球核质量增长,但星系速度色散并不随核活动淬灭后球核质量增长而增加,这与Oser等人(2012年)提出的两阶段星系形成方案大致一致,其中星系在z= 1之后的质量大致翻了一番。1由于吸积和轻微的合并,而它的速度色散略有下降。
2012-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the host galaxy halos of massive black holes from LISA event rates
大质量黑洞双星(质量为$10^4 - 10^7 M_{\odot}$)的合并导致了引力波的发射,这种发射可以用即将到来的LISA天文台检测到高红移($z \sim 20$)。我们结合理论推导的合并率暗物质晕在不同的红移,与经验驱动的处方,连接质量的暗物质晕和它的中央黑洞。利用对双星黑洞质量(啁啾或约化)、质量比和红移不确定度的期望约束,在三种不同置信度的情况下,对五年LISA巡天的不同红移下的黑洞质量-晕质量关系的占有率、归一化和斜率的测量精度进行了预测.我们使用天空中LISA定位椭圆的预期大小来估计未来宽场光学勘测(例如LSST)可检测到的引力波源的电磁对应物的数量。
2020-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
An application of extreme value statistics to the most massive galaxy clusters at low and high redshifts
在这项工作中,我们提出了一个应用程序的一般极值统计(GEV)非常巨大的单星系团在高和低的红移。在介绍了形式主义之后,我们将这一统计应用于四个非常巨大的高红移星系团。这些团簇包括ACT-CL J 0102 -4915,质量为M_200m= 1000。(2.16+/-0.32 x10 ^{15} M_sun,红移z=0.87,SPT-CL J2106-5844,质量M_200 m =(1.27+/-0.21 x10 ^{15} M_sun,z=1.132)和XMM-牛顿遥远星系团项目调查发现的两个星系团:XMMU J2235.32557具有位于z=1.4的红移处的M_200 c =(7.3+/-1.3 x10 ^{14} M_sun的质量,并且XMMU J0044.0-2033具有在z=1.579处的M_200 c =(3.5-5.0)x10^{14} M_sun的范围内的质量。通过将这些系统与其相应的分布函数相关联,即在给定的调查区域中最大的系统,我们发现没有一个系统单独与LCDM处于极端紧张状态。我们面对这些结果与四个非常巨大的低红移星系团:A2163,A370,RXJ 1347 -1145和1 E0657 -558的GEV分析,发现没有趋势的高z系统比低z的更极端。此外,我们研究了极端分位数的单集群在高z和本等高线图固定分位数的质量与调查面积平面的四个红移间隔,发现,为了显着与L…
2011-11-09 astro-ph.CO
High redshift formation and evolution of central massive objects I: model description
星系核的中心有大质量天体,要么是超大质量黑洞,要么是核星团。最近的研究表明,这两种成分至少在少数星系中共存。在本文中,我们探讨了核星团和黑洞之间的连接,建立在他们的形成时刻的可能性。在这里,我们模拟了高红移盘的演化,这些盘存在于维里温度为10^4 K的暗物质晕中,其气体被金属污染,金属含量刚好高于碎裂的临界金属含量。一个核团的形成是由于从不稳定盘流入的气体导致的中心星爆。核星团提供了一个合适的环境,形成一个黑洞种子,随之而来的是最大质量的恒星之间的失控碰撞。在黑洞形成时(z~10),核星团的典型质量在10^4-10^6太阳质量之间,半质量半径< 0.5 pc。在这些密集的高红移星系团中形成的黑洞的质量可以在300-2000太阳质量之间。
2010-01-21 astro-ph.CO
Two Moderate-Redshift Analogs to Compact Massive Early-Type Galaxies at High Redshifts
从搜索的SDSS和UKIDSS数据库覆盖的天空的一部分,我们已经找到了2个星系在z~0.5,具有类似的发光被动致密星系在z~2.5的属性。从凯克中等分辨率光谱学和激光引导的自适应光学成像这些星系,我们可以开始把一个更详细的图片,他们的高红移同行可能是什么样子。光谱合成模型,适合u到K测光似乎也给很好的适合的光谱特征。根据这些模型,我们估计这两个星系的质量在3-4 × 10^11太阳质量的范围内。在假设这些是球状星系的情况下,我们的速度色散估计出的质量大约小3倍。然而,我们的高分辨率成像数据表明,这些星系不是正常的球体,和运动学数据的解释严重依赖于实际的形态和恒星轨道的性质。虽然最近的建议,高红移致密星系的人口是本地存在的内部区域的本地大质量椭圆星系是相当合理的,峰值质量表面密度的两个星系,我们在这里讨论的似乎是高达10倍的最高密度的本地椭圆,假设我们的测光质量是大致正确的。因此,在这种情况下,似乎仍然需要高红移星系的一些动力学“膨胀”。
2009-12-16 astro-ph.CO
Constraints on Dynamical Dark Energy Models from the Abundance of Massive Galaxies at High Redshifts
我们比较了在不同的动力学暗能量(DDE)模型中预测的大质量系统的最大丰度,在高红移z = 4-7与观测到的最大质量星系的测量丰度已经在这样的红移。我们的目的是推导出的暗能量方程的状态参数w,这是补充现有的探头的演变的约束。我们采用标准参数化的DDE演化的本地值w_0和回望时间导数w_a的状态方程。我们推导出组合的约束条件(w_0,w_a):(i)由CANDELS巡天观测到的z = 6的大质量天体的恒星质量函数,(ii)由观测到的z = 4的大质量恒星形成星系的质量晕的体密度估计,(iii)由观测到的z = 6的大质量恒星形成星系的质量晕的体密度估计,(iv)由观测到的z = 4的大质量恒星形成星系的质量晕的体密度估计。(iii)在z = 7处观测到的最大质量系统(估计气体质量超过3 10^11 M_sun)的稀有性,这是南极望远镜(SPT)最近探测到的一个远红外发光物体。最后,我们表明,我们的结果从上述三个探针的组合排除了DDE参数空间w_a > -3/4 -(w_0 + 3/2)目前允许(甚至青睐)现有的探针相当大的一部分。
2020-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A multi-simulation study of relativistic SZ temperature scalings in galaxy clusters and groups
Sunyaev-Zeldovich(SZ)效应是现代宇宙学中的一个强有力的工具。随着未来观测有望不断改进SZ测量,来自星系群和星系团的SZ信号的相对论修正越来越重要。因此,重要的是要了解三种温度测量之间的差异:(a)平均相对论SZ(rSZ)温度,(b)与热SZ(tSZ)效应相关的质量加权温度,以及(c)X射线光谱温度。在这项工作中,我们比较这些集群温度,预测的{ \sc巴哈马} \& { \sc Macsis},{ \sc Illustris-TNG},{ \sc Magneticum},和{ \sc三百工程}模拟。尽管模拟参数范围很广,但我们发现SZ温度在整个模拟中是一致的。我们用$Y\simeq10^{-4}$ ~Mpc $^{-2}$估计了从rSZ到簇的$\simeq 10\%$能级校正。我们的分析证实了三个温度措施之间的系统偏移,与rSZ温度$\simeq 20\%$大于其他措施,并进一步在更高的红移发散。我们证明,这些措施从简单的自相似演化,并探讨它们如何与定义的半径晕。我们研究了不同的反馈处方和分辨率如何影响所观察到的温度,并发现SZ温度对这些细节相当不敏感。模拟之间的协议表明一个令人兴奋的途径,观测和理论探索,确定相对论SZ修正的程度。我们提供了多个模拟为基础的适合未来SZ建模中使用的缩放关系。
2022-09-26 astro-ph.CO
A massive proto-cluster of galaxies at a redshift of z {\approx} 5.3
大质量星系团早在大爆炸后39亿年(z=1.62)就被发现,其中包含在更早时期形成的恒星。使用当前冷暗物质范例的宇宙学模拟预测,这些系统应该是从“原星系团”--早期超密度的大质量星系合并成一个星系团--发展而来的。这些原星系团区域本身是按等级建立的,因此预计会包含极其巨大的星系,这些星系可以被观测为发光的类星体和星暴。然而,由于高红移原星系团非常罕见且难以观测,这种情况的观测证据很少。在这里,我们报告了大爆炸后10亿年(z=5.3)的原星系团区域。这个大质量星系团延伸超过13兆秒差距,包含一个发光的类星体以及一个富含分子气体的系统。这些大质量星系在这一区域中的暗物质和发光物质的下限大于4 × 10^11太阳质量,这与宇宙学模拟对最早期星系团的预期一致。
2011-01-19 astro-ph.CO
Late-time growth weakly affects the significance of high-redshift massive galaxies
本文研究了晚期结构增长对高红移高质量星系统计显著性的影响,指出其影响微弱,晚期增长历史变化难以解释异常现象。
2025-05-06 astro-ph.CO
A Dust-Obscured Massive Maximum-Starburst Galaxy at a Redshift of 6.34
现今的大质量早期型星系(椭圆星系和透镜星系)很可能是通过强烈的、被尘埃笼罩的星暴--也就是说,恒星形成速率的增加--在早期最大质量的暗物质晕中获得了大部分的恒星质量和重元素。然而,在大爆炸之后多久,这种巨大的恒星爆发祖先存在仍然是未知的。由于选择效应,测量到的尘埃、大质量恒星暴的红移分布一直被怀疑是有偏的,最近对红移z~5的系统的发现证实了这一点。在这里,我们报告通过亚毫米颜色选择技术,在红移6.34的大规模星暴星系的识别。我们从一组分子和原子的精细结构冷却线中明确地确定了红移。这些测量揭示了这个星系中高度激发的、化学演化的星际介质的千亿太阳质量,它至少占重子质量的40%。“最大星暴”将气体转化为恒星的速度是银河系的2,000多倍,这是任何时代观测到的最高速度。尽管宇宙恒星的形成整体上朝着最高红移的方向下降,但似乎至少早在大爆炸后的8.8亿年就存在足够成熟的环境来形成最大规模,最强烈的星暴。
2013-04-15 astro-ph.CO
High Redshift Radio Galaxies: Laboratories for Massive Galaxy and Cluster Formation in the early Universe
高红移射电星系是宇宙中最大、最明亮、质量最大、最美丽的天体之一。它们通常是通过它们的无线电发射来识别的,无线电发射被认为是由物质吸积到其宿主星系核中的超大质量黑洞上提供的能量。观测表明,它们是贯穿大部分电磁波谱的高能辐射源,包括相对论等离子体、气体和尘埃、恒星和活动星系核。1 HzRG被推断为极其巨大,包括古老的恒星(高达$\sim$ 10 $^{12}$ M $_{\odot}$),热气(高达$\sim$ 10 $^{12}$ M $_{\odot}$)和分子气体(最高可达$\sim$ 10 $^{11}$ M $_{\odot}$)。由于它们高度发光,(不像类星体)从地面上可以空间分辨,HzRGs的大多数组成部分提供了关于HzRGs及其环境中过程的空间分布的重要诊断信息。事实上,不同的成分存在于相同的对象和{ \bf { \it相互关系和它们之间的相互作用}}可以研究遥远的射电星系独特的实验室探测大质量星系和团簇形成在早期宇宙。
2009-02-20 astro-ph.CO
Internal dark matter structure of the most massive galaxy clusters since redshift 1
我们研究了宇宙中质量最大的星系团的暗物质密度分布的演化。利用“放大”程序对$3\,(h^{-1}\,\rm Gpc)^3$的总共动体积进行了大量的宇宙学模拟,研究了从$z\sim 1$到现在的四个红移切片中的25个最大质量的星系团。在$z=1$下,最小质量为$M_{500} > 5.5 \times 10^{14}$ M $_{\odot}$。每个系统在$r_{500}$中有超过两百万个粒子。一旦标度到每个红移的临界密度,$r_{500}$中的暗物质轮廓从$z\sim1$到现在都惊人地相似,表现出0.15 dex的低色散,并且在径向对数斜率和散射中几乎没有随红移而演化。它们具有典型的NFW型剖面的运行幂律形状,其内部结构解析为$3.8\,h^{-1}$在$z=1$处共动kpc,没有显示出收敛到渐近斜率的迹象。我们的研究结果表明,这种类型的配置文件已经在宇宙中质量最高的光环$z>1$中就位,并且它对合并活动仍然非常强大。
2022-01-19 astro-ph.CO
High-redshift JWST Observations and Primordial Non-Gaussianity
詹姆斯·韦伯太空望远镜最近观测到了几个明亮的大质量星系候选者。这样的早期大质量星系似乎很难与标准的$Λ$冷暗物质模型预测相一致。我们讨论在什么情况下,这样的观察到的大质量星系候选人可以解释通过引入原始的非高斯性的初始条件的宇宙学扰动。
2023-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Are z~5 QSOs found in the most massive high redshift over-densities?
明亮的高红移类星体被认为存在于年轻宇宙中最大质量的暗物质晕中。因此,它们很可能是早期星系聚集的偏置、过密区域的标志,这些区域最终会成长为在较低红移宇宙中看到的星系团和星系团。本文利用Lyman Break Galerkin(LBG)追踪的方法研究了z ~ 5类星体周围的星系成团现象。我们使用与ESO远程星系巡天(ERGS,Douglas et al. 2009,2010)相同的光学成像和光谱学技术来定位三个类星体的场,该技术成功地识别了LBG的单个集群结构。我们使用的ERGS红移聚类的统计表明,两个领域的三个类星体红移的LBG显着的集群。这两个领域都不是明显过密的LBG从单独的成像;一个可能的原因,为什么以前的成像只研究高红移类星体环境给出了模糊的结果。这一结果表明,在z ~ 5处的发光类星体通常出现在过密区域。最丰富的类星体场包含至少9个光谱确认的物体,包括类星体本身,7个LBG和第二个较暗的类星体。虽然这是在z ~ 5处聚集的非常强的观测信号,但它与在“空白天空”ERGS场中识别的两个结构中看到的强度相似。这表明,虽然过于密集,但类星体的环境并不比在这些红移处可以识别的其他结构更极端。在这项工作和ERGS中发现的三个最丰富的结构具有与原星系团预期一致的性质,可能代表了当今大规模集团和星系团形成的早期阶段。
2013-04-12 astro-ph.CO
Redshift-Space Distortions in Massive Neutrinos Cosmologies
本文通过N体模拟研究大质量中微子宇宙学中Kaiser公式的速度场定义问题,发现晕速度应追踪冷物质速度场而非总物质速度场,为红移空间畸变建模提供了更准确的依据。
2025-03-09 astro-ph.CO
Detecting Massive Galaxies at High Redshift using the Dark Energy Survey
暗能量调查(DES)将是前所未有的能力,探测异常大的宇宙体积相对微弱的光学极限。该巡天主要是为了研究相对较低红移(z<2)的星系,目的是限制暗能量,巡天的一个有趣的副产品将是识别z>~4的大质量(>10^(12.0)M_sun)星系。这将大大提高我们对星系如何形成和演化的理解。通过被动地演化低红移质量函数和外推观测到的高红移质量函数,我们发现这样的星系应该很罕见,但在早期就存在,预测的数密度为~0.02 deg^-2。DES提供的深度和覆盖范围的独特组合将允许识别这些星系,如果它们存在的话-可能识别数百个这样的来源。然后,我们可能的高红移星系模型,并确定其可探测性使用DES过滤器集和深度。我们对具有广泛恒星性质的源进行了建模,发现要探测到这些星系,它们必须足够年轻,质量高和/或相对无尘(E(B-V)<0.45)-这些参数共同影响每个星系的可探测性。我们还提出了颜色的颜色选择标准,用于识别原始和尘埃源,并发现,虽然污染分数将是高的,最可靠的候选大规模高红移星系可能是通过优先颜色选择的来源在DES数据中识别。
2013-07-04 astro-ph.CO
Redshift-space distortions in massive neutrino and evolving dark energy cosmologies
未来几年的大尺度结构测量将以前所未有的精度测量红移空间功率谱,从而可以对Lambda CDM图像进行强有力的新测试,并测量中微子质量等粒子物理参数。我们将时间RG微扰框架推广到红移空间,用含时暗能量状态方程w(z)计算了大质量中微子宇宙学的功率谱Ps(k,mu). Time-RG是一种独特的方法,它能将尺度相关的增长引入到P_s(k,mu)计算中,这对大质量中微子和修正的引力模型都很重要。虽然w(z)和中微子质量分数的变化都会影响非线性功率谱的后期时间尺度依赖性,但我们发现这两种效应对视线角μ的依赖性不同。最后,我们使用HACC N体代码量化微扰计算中的误差。对于红移z=1的Lambda CDM模型,我们的方法在波数为0.19h/Mpc(0.28h/Mpc)的情况下,预测了λ ~(四极)的1%精度,而Kaiser近似的精度为0.08h/Mpc(0.07h/Mpc),目前最先进的微扰方案的精度为0.19h/Mpc(0.16h/Mpc)。我们的计算与模拟的红移空间功率谱一致,即使中微子质量高于电流束缚,并且对于快速演化的暗能量状态方程,|dw/dz| ~ 1.在本文中,我们将我们的redshift-space Time-RG实现作为代码redTime公开提供。
2016-03-01 astro-ph.CO
Velocity Dispersions and Stellar Populations of the Most Compact and Massive Early-Type Galaxies at Redshift ~1
我们展示了格罗斯带巡天中4个最紧凑、最大质量的早型星系的Gran-Telescopio-Canarias/OSIRIS光谱,红移z~1,有效半径Reff=0.5-2.4 kpc,光度恒星质量Mstar=1.2-4x10^11 Msun。我们发现这些星系的速度色散σ =156-236 km/s。光谱与年龄和太阳金属丰度约为1 Gyr的单恒星星族模型拟合良好。我们发现:i)这些星系的动力学质量比使用BRIJK测光的已发表恒星质量系统地小~6倍; ii)当估计恒星质量为0.7xMdyn时,由于较小的合并,被动光度衰减与质量/尺寸增长的组合可以合理地演化我们的对象,以匹配早期类型星系的本地种群的特性。
2011-07-22 astro-ph.CO
Estimating f_NL and g_NL from Massive High-Redshift Galaxy Clusters
有15个高红移大质量星系团的观测,这有一个纯粹的高斯初始曲率扰动的概率极小。在这里,我们重新估计的非高斯性的集群质量函数的贡献,并指出严重的问题,导致在其有效性的范围内的质量函数的应用。我们补救的情况,并表明,以前声称完全调和(即在~100%的置信度)的集群与LambdaCDM的存在的f_NL的值是非物理小。然而,对于WMAP宇宙学,在95%的置信度下,我们得到了极限f_NL>411,这与以前的估计相似。我们还探讨了大g_NL作为观测到的大质量星系团过剩的原因的可能性。这种g_NL>2*10^6的情况似乎与CMB和LSS对非高斯参数的限制更加一致,也可以解释早期宇宙中大量存在的大空洞。
2011-09-19 astro-ph.CO
Galaxy evolution in overdense environments at high redshift: passive early-type galaxies in a cluster at redshift 2
我们提出了一个IRAC选择的,X射线检测的星系团Cl J1449+0856在z=2的中心区域的星系种群的研究。基于一个光谱和光度的星系团成员样本,我们研究了星系团核心周围~ 0.7Mpc ^2区域内的星系团星系的恒星星族和形态结构。这个星系团在红移空间和靠近扩展X射线发射中心的星系空间分布中都表现出明显的密度过高。团簇核心区(r<200 kpc)显示出明显增强的被动分数相对于场水平。然而,与大多数具有早期形态的大质量被动星系一起,它也拥有大量活跃的恒星形成,通常是高度尘埃红化的来源。在靠近星团中心的地方,一个由被动星系和恒星形成星系组成的多成分系统可能是未来仍在组装的BCG。我们观察到一个明确的被动恒星星族和早期型形态之间的相关性,在类似的红移与实地研究。这个星团中的被动早型星系通常比z~0处的类似质量的早型星系小2-3倍,但也比z~2处的场类似星系大2倍,这支持了最近在高红移密集环境中加速结构演化的说法。这些结果指向了大质量星系群的早期形成,它们的结构和恒星星族都已经进化,与100亿年前年轻星系团中心区域仍然活跃的大质量星系共存。
2013-05-15 astro-ph.CO
Gaussian-Process Emulation of the Redshift-Space Halo Power Spectrum Monopole in Cosmologies with Massive Neutrinos
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);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);Chinese Academy of Sciences South America Center for Astronomy (CASSACA), National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院南美天文中心)
本文提出一个高斯过程模拟器,用于在含重力中微子的ΛCDM宇宙学中红移空间暗物质功率谱单极项。通过1000个COLA模拟训练,覆盖六维宇宙学参数空间,输出11个快照,用于测量射线噪声减去的单极谱,并生成1000个固定宇宙学实现以估计协方差矩阵和合成数据向量。
2026-04-05 astro-ph.CO