The star-formation activity of IllustrisTNG galaxies: main sequence, UVJ diagram, quenched fractions, and systematics
我们选择星系从IllustrisTNG流体动力学模拟($M_*>10^9~\rm M_\odot$在$0\le z\le2$)和特征的形状和演变的UVJ和恒星形成率-恒星质量(SFR- $M_*$)图。我们量化了系统的不确定性,不同的标准来分类恒星形成与静止星系,不同的SFR估计,并占不同的物理孔径内测量的恒星形成。TNG模型返回了$z\leq2$观测到的UVJ图的特征,两类星系之间有明显的分离。它还返回了一个紧密的恒星形成主序列(MS)的$M_*<10^{10.5}\,\rm M_\odot$与$\sim0.3$ dex散射在$z\sim0$在我们的基准选择。如果采用基于UVJ的切割,TNG MS在恒星质量约为$10^{10.5-10.7}~\rm M_\odot$时表现出向下弯曲。此外,该模型预测,$\sim80\,(50)$ %的$10^{10.5-11}~\rm M_\odot$星系在$z=0~(z=2)$是静止的,在中等红移和高质量的淬火星系的数量与观测估计比以前的模型更好地吻合。然而,较短的SFR平均时间尺度意味着更高的归一化和散射的MS,而较小的孔径导致低估的星系SFR:总体上,我们估计检查的系统不确定性,以总结约$0.2-0.3$德克斯在轨迹的MS和淬火分数约15个百分点。虽然TNG的颜色分布是明显的双峰,这是不是这样的SFR对数分布在箱恒星质量(SFR $\geq…
2019-03-13 astro-ph.GA
The Star Formation Rate in the Gravoturbulent Interstellar Medium
恒星形成于自引力的超音速湍流分子云中。基于分子云密度概率分布函数的分段对数正态和幂律形式,给出了引力湍流介质中恒星形成率的解析计算方法.这与以前的分析SFR模型相反,该模型主要由星际湍流控制,其设置纯粹的对数正态密度PDF。在本文描述的重力湍流SFR模型中,低密度气体存在于PDF的对数正态部分中。超过临界密度($ρ_{crit}$)后,气体变得重力不稳定,PDF开始形成幂律。随着云的坍缩进行,PDF的对数正态和幂律部分之间的过渡密度($ρ_t$)向低密度移动,而幂律($α$)的斜率变得越来越浅。每自由落体时间的恒星形成率通过从$ρ_{crit}$到$ρ_t$的对数正态积分和从$ρ_t$到最大密度的幂律积分计算。随着$α$变浅,SFR加速超过根据对数正态密度PDF计算的预期值。我们发现,恒星形成效率每自由降落时间在本地分子云的观测增加与较浅的PDF幂律斜率,与我们的模型。我们的模型可以解释为什么恒星的形成是空间和时间可变的云,为什么在本地和河外巨大的分子云观察到的耗尽时间不同。恒星爆发和静止恒星形成系统都可以解释,而不需要调用本地星际环境中湍流的极端变化。
2018-06-15 astro-ph.GA
The Galaxy-Halo Connection Over The Last 13.3 Gyrs
我们提出了新的测定恒星晕质量关系(SHMR)在$z=0-10$匹配的星系恒星质量函数的演变,SFR $-M_*$关系,和宇宙恒星形成率。我们利用文献中40项观察性研究的汇编,并纠正潜在的偏倚。使用我们强大的确定晕质量大会和SHMR,我们推断恒星形成的历史,合并率,和结构特性的平均星系,结合恒星形成和淬火星系。我们的主要发现:(1)晕质量$M_{50}$与sSFR/sMAR $\sim1$相一致,其中sMAR是比晕质量吸积率,超过此质量时,50%的星系会发生猝灭。(2)$M_{50}$随红移而增加,可能是由于冷流在高红移时更有效,而维里激波和活动星系核反馈在低红移时变得更相关。(3)比率sSFR/sMAR具有峰值,其出现在$M_{\rm vir}\sim2\times10^{11}M_{\odot}$附近。(4)1千秒差距以内的恒星质量密度$Σ_1$是银河系全球sSFR的一个很好的指标。(5)在$Σ_1$中,Galerkin在统计上达到最大值后被淬灭,这与气体压缩模型的理论预期一致;这个最大值取决于红移。(6)恒星的原位形成是大多数星系恒星质量增长的原因,特别是对于低质量星系。(7)Galeries从里到外生长。当星系淬灭时,大小-质量关系的斜率发生了显著的变化,从$d\log R_{\rm eff}/d\log M_*\sim0.35$到$\sim2.5$,这可能是干次要合并的结果…
2017-05-15 astro-ph.GA
The slope and scatter of the star forming main sequence at z~5 : reconciling observations with simulations
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所);Universite Claude Bernard Lyon 1, CRAL UMR5574, ENS de Lyon, CNRS(里昂第一大学,CRAL UMR5574,里昂高等师范学校,法国国家科学研究中心);Institute for Computational & Data Sciences, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学计算与数据科学研究所);Institute for Gravitation and the Cosmos, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学引力与宇宙学研究所);Department of Astronomy, Oskar Klein Centre, Stockholm University(斯德哥尔摩大学奥斯卡·克莱因中心天文学系)
研究通过JWST观测z~5时期的星系,发现恒星形成主序线斜率和散射特性与模拟结果存在差异,可能由校准偏差或尘埃消光等因素引起。
2026-01-08 astro-ph.GA
Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program: A Mass-Dependent Slope of the Galaxy Size-Mass Relation at $z<1$
我们提出的星系大小质量($R_{e}-M_{\ast}$)分布使用恒星质量完整的样本$\sim1.5$万个星系,涵盖$\sim100$度$^2$,与$\log(M_{\ast}/M_{\odot})>10.2~(9.2)$的红移范围$0.2<z<1.0$ $(z<0.6)$从第二次公开数据发布的超级Suprime-Cam斯巴鲁战略计划。我们证实,在固定的红移和恒星质量的范围内的$\log(M_{\ast}/M_{\odot})<11$,恒星形成星系的平均大于静止星系。大样本的星系与准确的大小测量,由于出色的成像质量,也使我们能够证明,两个人口的$R_{e}-M_{\ast}$关系有一种形式的破碎的幂律,在枢轴恒星质量$M_{p}$的斜率有明显的变化。对于静止星系,在(演化中的)枢轴质量为$\log(M_{p}/M_{\odot})=10.2-10.6$以下,关系式遵循$R_{e}\propto M_{\ast}^{0.1}$ ;在$M_{p}$以上,关系式更陡,遵循$R_{e}\propto M_{\ast}^{0.6-0.7}$。对于恒星形成星系,在$\log(M_{p}/M_{\odot})\sim10.7$以下,关系遵循$R_{e}\propto M_{\ast}^{0.2}$ ;在$M_{p}$以上,关系随红移而演化,并遵循$R_{e}\propto M_{\ast}^{0…
2021-09-20 astro-ph.GA
Implications of a variable IMF for the interpretation of observations of galaxy populations
我们研究了由Martin-Navarro等人(2015 c)观测推导的金属度依赖的恒星初始质量函数(IMF)对186,886个SDSS星系代表性样本的推断恒星质量和恒星形成率(SFR)的影响。相对于一个夏布里耶国际货币基金组织,我们显示隐含的质量接近最小值,推断的质量增加,在低和高金属量制度,由于除了恒星残骸和矮星,分别。由此产生的星系恒星质量函数(GSMF)向更高质量移动了0.5 dex,而不影响高质量斜率(因此需要有效的淬火)。隐含的低红移SFR密度增加了一个数量级。然而,这些结果强烈依赖于假设的IMF参数化,这是不直接受观测。改变低端IMF斜率而不是高端IMF斜率,同时保持相同的侏儒对巨人的比率,导致GSMF偏移0.2 dex,SFR密度相对于Chabrier IMF增加10%。在星系演化的后期,富含金属的IMF将有助于解释快速淬火和星系人口的双峰性,一方面使星系不那么淬火(由于矮星的持续形成),另一方面减少气体消耗的时间尺度。我们的结论是,变量IMF的观测证据的影响可能会有所不同,从绝对戏剧性的温和,但显着的。
2016-07-21 astro-ph.GA
Quenching as a Contest between Galaxy Halos and their Central Black Holes
现有的星系形成模型还没有解释星系结构和恒星形成活动之间的惊人相关性,特别是在关键结构图中划分恒星形成和淬火星系的倾斜和移动边界。本文使用这些和其他关系来“逆向工程”的淬火过程中的中央星系。其基本思想是,半径较大的恒星形成星系(在给定的恒星质量下)由于中心密度较低,黑洞质量较低。当星系黑洞辐射的累积有效能量等于它们的晕-气结合能$\sim4\times$时,星系就会进入绿色山谷。由于较大半径的星系有较小的黑洞,人们发现它们必须演化到更大的恒星质量,以满足这个晕能量标准,这解释了倾斜的边界。恒星形成星系之间半径差异的一个可能原因是晕集中。恒星形成星系的演化轨迹几乎平行于绿谷边界,而这些边界随宇宙时间的侧向运动是导致星系淬灭的主要原因。恒星形成、淬灭和绿谷星系的BH标度律是不同的,大多数BH质量增长发生在绿谷。所涉问题包括:恒星形成星系的半径是塑造黑洞的第二个重要参数; 2黑洞与它们的晕有联系,但对于恒星形成星系、淬灭星系和绿谷星系来说是以不同的方式联系的; 3自$z \sim 3$以来,同样的BH晕淬灭机制已经就位。最后,我们讨论了黑洞-星系的共同演化,BH标度律的起源和解释。
2020-05-26 astro-ph.GA
Constraints on Quenching of $z\lesssim2$ Massive Galaxies from the Evolution of the average Sizes of Star-Forming and Quenched Populations in COSMOS
我们使用$>$ 9400 $\log(m/M_{\odot})>10$静止和恒星形成星系在$z\lesssim2$在COSMOS/UltraVISTA研究这些系统的平均大小的演变,重点是罕见的,超大质量的人口在$\log(m/M_{\odot})>11.4$。2平方度的大调查区域提供了$\sim400$这样的超大型系统的样本。精确的尺寸是使用基于哈勃太空望远镜高分辨率图像的校准得出的。我们发现,在这些非常高的质量,恒星形成和静止星系的大小演化几乎是无法区分的归一化和幂律斜率。我们利用这一结果来研究$z<2$中大质量$m>M^*$星系淬灭的可能途径。我们一贯的模型的大小演变的静止星系的恒星形成人口通过假设不同的简单模型的恒星形成的抑制。这些模型包括不改变星系结构的瞬时和延迟猝灭,以及紧接着压缩的中央星暴。我们发现,瞬时淬火再现$z>1$观测到的大质量星系的质量大小关系。我们的星爆$+$压缩模型,其次是个别增长的星系的轻微合并是优于其他模型没有结构变化的$\log(m/M_{\odot})>11.0$星系在$z>0.5$。我们的模型都不能满足观测在$m>M^*$和$z<1$没有显着的贡献后淬火增长的个别星系通过合并。我们的结论是,淬火是一个快速的过程中的星系与$ m \ge 10^{11} M_\odot$,主要的合并可能发挥了重要作用,在最后的步骤,他们的演变。
2017-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of disk inclination on the Main Sequence of star forming galaxies
我们使用斯隆数字巡天(SDSS)数据库,探讨磁盘倾角的影响,导出的恒星形成率(SFR),从而对恒星形成星系的主序列(MS)关系的斜率和宽度。我们发现,SFR的近边盘被低估的因素范围从$\sim$ 0.2德克斯低质量星系到$\sim$ 0.4德克斯高质量星系。这导致了一个基本上平坦的MS关系为高倾角盘相比,倾斜较小的,虽然全球的影响,在整个样本的恒星形成星系是相对较小的,鉴于小部分的高倾角盘。然而,我们也发现,星系与高倾角磁盘代表一个不可忽略的部分星系人口的所谓的绿谷,与派生的SFR中间MS和淬火,被动发展的星系。
2016-07-19 astro-ph.GA
The role of quenching time in the evolution of the mass-size relation of passive galaxies from the WISP survey
我们分析如何被动星系在z $\sim$ 1.5填充作为其恒星年龄的函数的质量大小的平面,以了解所观察到的大小随时间的增长可以解释的外观较大的淬火星系在较低的红移。我们使用的32个被动星系的样本从宽视场相机3红外光谱平行(WISP)的调查与光谱红移1.3 $\lesssim$ z $\lesssim$ 2.05,比恒星形成率低于0.01 Gyr $^{-1}$,和恒星质量超过4.5 $\times$ 10 $^{10}$ M $_\odot$。所有星系的光谱测定恒星年龄拟合其休息框架的光谱和光度与恒星人口模型。当把我们的样本分成年轻(年龄$\leq$ 2.1 Gyr)和年老(年龄$>$ 2.1 Gyr)星系时,我们没有发现观测到的半径和质量-尺寸关系预测的半径之间的差异的分布有明显的趋势。这一结果表明,星系年龄和它与质量-尺寸关系的距离之间的关系(如果存在的话)是相当浅的,斜率α $\gtrsim$-0.6。从表面上看,这一发现表明,多个干和/或湿的小合并,而不是新淬火星系的外观,主要负责观察到的被动星系的质量-尺寸关系的时间演化。
2016-03-31 astro-ph.GA
A preserved high-z compact progenitor in the heart of NGC3311 revealed with MUSE 2D stellar population analysis
大质量早型星系被认为是一个长期的质量吸积历史的最终结果。在星系组合的初始阶段,这些在原地形成的恒星可能起源于一次极其强烈的恒星形成爆发,并且今天仍然可能在这些星系的核心中发现。我们研究了长蛇座I星系团NGC 3311中最亮星系中存在的一个高$z$致密前体成分,通过将其二维运动学和恒星星族映射到2个有效半径,结合MUSE观测,扩展的EMILES模型和新开发的参数化全贝叶斯框架,使用全谱拟合。我们目前的二维地图和径向配置文件的恒星速度色散,年龄,总金属,$α$ -元素,钠丰度([Na/Fe]),和初始质量函数(IMF)的斜率。所有属性都有明显的梯度,证实了多个结构成分的存在,包括一个年轻的、富含金属的“蓝点”。我们发现在$R\lesssim 2.0$ kpc范围内支配NGC 3311光收支的组分是高$z$致密核的幸存的$z=0$类似物。这个密集的结构具有相对较小的速度分散($σ_*\approx 180$ km s $^{-1}$),非常古老(年龄$\gtrsim 11$ Gyr),富含金属([Z/H] $\sim0.2$和[Na/Fe] $\sim0.4$),并具有底部重的IMF(斜率为$Γ_b\sim2.4$)。在外围区域,恒星变得越来越热,越来越年轻,金属和钠越来越少,$α$ -元素越来越丰富,IMF斜率变得像夏布里尔。NGC 3311中的多个结构成分证实了NGC 3311的两相…
2021-03-05 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
Trinity I: Self-Consistently Modeling the Dark Matter Halo-Galaxy-Supermassive Black Hole Connection from $z=0-10$
我们提出了三位一体,一个灵活的经验模型,自洽地推断暗物质晕,星系和超大质量黑洞(SMBHs)之间的统计联系。Trinity受到来自$0<z<10$的星系观测值(星系的恒星质量函数,特定和宇宙SFR,淬灭分数和UV光度函数)和来自$0<z<6.5$的SMBH观测值(类星体光度函数,类星体概率分布函数,活动黑洞质量函数,局部SMBH质量-凸起质量关系,以及观测到的高红移亮类星体的SMBH质量分布)的约束。该模型包括对观察系统学的全面处理(例如,活动星系核遮蔽和恒星质量误差)。从这些数据中,三一推断平均SMBH质量,SMBH吸积率,合并率,和爱丁顿比分布作为晕质量,星系恒星质量和红移的函数。主要调查结果包括:1)SMBH质量-核团质量关系的标准化和斜率从$z=0$到$z=10$略有增加; 2)最适合的活动星系核辐射$+$动力学效率是$\sim 0.05-0.06$,但在不同的输入假设下可以从$\sim 0.035-0.07$变化; 3)活动星系核显示出缩小,即,质量较大的SMBH的爱丁顿比比开始下降的时间早于质量较小的天体; 4)对于以恒星形成为主的低质量星系,平均SMBH吸积率与SFR之间的平均比值为$\sim 10^{-3}$。在$z\sim 1$以下的质量最大的晕中,这个比率增加到$\sim 10^{-1}$,在那里恒星的形成被淬灭,但SMBH继续吸积。
2022-09-09 astro-ph.GA
On the nature of H$α$ emitters at $z \sim 2$ from the HiZELS survey: physical properties, Ly$α$ escape fraction, and main sequence
我们对高红移(Z)发射线巡天(HiZELS)中$z \sim 2.23$的窄带(NB)选择的恒星形成(SF)H $α$发射体(HAE)进行了详细的多波长研究(从静止帧UV到远红外)。我们发现,HAE有类似的SED派生的属性和颜色$sBzK$星系和探测一个定义明确的部分SF人口在$z \sim 2$。这对于Ly $α$发射体(LAE)来说是不正确的,它强烈地偏向于蓝色,质量较小的星系(缺少SF人口的显着百分比)。结合我们的H $α$观测与匹配,现有的Ly $α$数据,我们确定,Ly $α$逃逸分数($f_{\rm esc}$)是低的(只有$\sim$ 4.5%的HAEs显示出Ly $α$发射),并随着尘埃衰减,紫外连续斜率,恒星质量和恒星形成率(SFR)的增加而减少。这表明Ly $α$优先从低尘埃衰减的蓝色星系逃逸。然而,一个小的人口的红色和大规模的LAE也存在与以前的作品。这表明灰尘和Ly $α$不是相互排斥的。使用不同的和完全独立的措施的总SFR,我们表明,H $α$发射是一个很好的示踪剂的恒星形成在$z \sim 2$与偏差通常低于0.3德克斯为个别星系。我们发现,HAE主序列(MS)在$z \sim 2$的斜率和零点强烈依赖于用于恢复SFR的尘埃校正方法,虽然它们与以前的作品时,类似的假设是一致的。
2015-06-08 astro-ph.GA
A model to mini-quench early galaxies by balancing stellar feedback and gas accretion
University of California(加州大学)
本研究提出一个平衡恒星反馈与气体吸积的简单模型,解释JWST发现的低质量早期星系的小型熄火现象,并估算其发生比例,发现该比例可能较大。
2026-09-18 astro-ph.GA
The connection between stellar mass, age and quenching timescale in massive quiescent galaxies at $z \simeq 1$
本文利用VANDELS巡天观测的$\mathrm{log_{10}}(M_{\star}/\mathrm{M_{\odot}}) \geq 10.3$对$1.0 < z < 1.3$静止星系的质量完整样本进行了分光光度研究,探讨了恒星质量、年龄和恒星形成历史之间的关系。在我们的114个星系的样本中,我们推导出恒星质量与恒星年龄的关系,其斜率为每十年恒星质量的$1.20^{+0.28}_{-0.27}$陀螺仪。当结合最近的文献结果,我们发现的证据表明,这种关系的斜率保持一致的红移间隔$0<z<4$。VANDELS静止带内的星系显示出广泛的恒星形成历史,平均恒星形成时间尺度为$1.5\pm{0.1}$ Gyr,平均猝灭时间尺度为$1.4\pm{0.1}$ Gyr。我们还发现了一个大的分散在VANDELS静止星系的淬火时间尺度,在协议与以前的证据表明,星系在$z \sim 1$停止恒星形成通过多种机制。然后,我们把重点放在我们的样本中最古老的星系,发现在$z = 3$与恒星质量$\mathrm{log_{10}}(M_{\star}/\mathrm{M_{\odot}}) \geq 10.6$淬灭之前的星系的数密度是$ 1.12_{-0.72}^{+1.47} \times 10^{-5} \ \mathrm{Mpc}^{-3}$。虽然不确定,这一估计是在很好的协议与最新的观测结果在$3…
2023-03-10 astro-ph.GA
The intrinsic characteristics of galaxies on the SFR-stellar mass plane at 1.2<z<4: I. the correlation between stellar age, central density and position relative to the main sequence
我们使用深坎德尔观测在GOODS北和南字段重新访问恒星质量($M_*$),恒星形成率(SFR)和形态之间的相关性,并引入第四维,质量加权恒星年龄,在星系$1.2<z<4$。我们这样做,使新的措施,$M_*$,$SFR$,和恒星年龄感谢改进的SED拟合程序,允许各种恒星形成历史的每个星系。像其他人一样,我们发现恒星形成的主序列(MS)在$(M_*;SFR)$平面上的斜率在高质量时弯曲。我们观察到星系之间的MS,这也与恒星年龄的明显形态差异。在所有的红移中,淬灭或淬灭的星系,因此是老的,具有高的$Σ_1$(中央1 kpc内的投影密度),而年轻的恒星形成星系跨越更广泛的$Σ_1$范围,其中包括淬灭星系观察到的高值,但也延伸到低得多的值。作为星系的年龄和淬火,恒星的年龄和分散的$Σ_1$固定值的$M_{*}$显示两个不同的制度,一个,在低质量端,淬火可能是由外部的原因驱动的星系;另一个,在高质量端,淬火是由内部原因驱动的,很可能是质量给予低分散的$Σ_1$(质量淬火)。我们认为,单调增加的中心密度作为星系的增长是一个更普遍的现象,星系经历的结构转变,因为它们的演变表现之一。
2017-12-28 astro-ph.GA
Inside-out star formation quenching and the need for a revision of bulge-disk decomposition concepts for spiral galaxies
晚型星系(LTG)中球核的光度特性是建立在图像分解为球核中心光度过剩的Sérsic模型和底层盘的指数模型的基础上的。我们认为,采用指数模型的磁盘的所有方式,其中心的标准做法是不够的,因为它隐含地忽略了事实的恒星形成(SF)淬火(SFQ)在中心的LTG。外推适合可观察到的恒星形成区的磁盘(外凸)向内高估了真正的表面亮度的磁盘在其SF淬火中心区。我们将这种效应称为Dio。在膨胀盘分解研究中忽视Dio的主要后果是过度减去了膨胀盘下面的盘,导致系统低估了后者的光度。在星系缩小和由内而外SFQ的图片框架中,Dio预计会对红移和恒星质量M* 的星系产生差异影响,从而导致各种星系标度关系的散射和斜率的系统和复杂偏差。我们推测,对Dio的修正将导致log(M*/Msolar)~10.7以下星系的核球与超大质量黑洞(SMBH)关系的向下弯曲。随着M* 的减小,M(SMBH)/M* 的比值也在减小,这将有助于解释低质量螺旋星系中吸积动力核活动的稀缺性和脆弱性。一个很好的检测Dio(~2 r mag)可以出现早期通过向内迁移的SF团块从磁盘结合淬火原凸起和SF周边之间的发射线等效宽度的强烈对比。因此,JWST、ELT和Euclid的空间分辨研究可以为星系组装早期SFQ的年表和物理驱动因素提供关键的见解。(节略)
2021-11-09 astro-ph.GA
The ALMA Frontier Fields survey V: ALMA Stacking of Lyman-Break Galaxies in Abell 2744, Abell 370, Abell S1063, MACSJ0416.1-2403 and MACSJ1149.5+2223
哈勃前沿场为高红移宇宙提供了一个非常深的窗口,在低放大率下覆盖的区域比哈勃超深场大得多,在高放大率区域探测1- 2个马格。我们的目标是利用阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)波段6($\approx$ 263 GHz)的镶嵌在五个前沿领域的中心部分,以表征红外(IR)性能的$1582$紫外(UV)选择莱曼-break镓(LBG)在红移为$z {\sim}$ 2- 8。我们研究了LBG样品的单个和堆叠通量和IR过量(IRX)值作为恒星质量($\mathrm{M}_{\bigstar}$)、红移、UV光度和斜率$β$以及透镜放大率的函数。两(2)个LBG候选者被单独检测到高于$4.1{-}σ$的显著性,而剩余LBG候选者的堆叠样品未产生显著检测。我们研究了我们的检测和上限的背景下,IRX- $\mathrm{M}_{\bigstar}$和IRX- $β$的关系,探测至少一个德克斯低于过去的研究所做的恒星质量。我们的上限排除了参数空间的相当大一部分,在少数情况下,它们足够深,可以与通常假设的衰减和共识关系产生轻微的张力。我们观察到$\mathrm{M}_{\bigstar}$和$β$之间有一个清晰平滑的趋势,该趋势延伸到低质量和蓝色(低)$β$值,与以前工作的预期一致。
2019-12-05 astro-ph.GA
Deep UV Luminosity Functions at the Infall Region of the Coma Cluster
我们已经使用深GALEX观测后发座星系团的落区测量最微弱的紫外光度函数(LF)提出了一个丰富的星系团迄今。在GALEX的EUV和NUV波段上测量到后发座的紫外LF值为-10.5,比以前的研究暗3.5等,首次达到后发座矮早型星系群。Schechter暗端斜率(在两个GALEX波段中α = -1.39)比以前的后发座UV LF研究报告的要浅,这是因为在暗星等下LF更平坦。一个高斯加谢克特模型提供了一个稍微好一点的参数化的紫外线LF导致在两个GALEX波段的一个弱端斜率~ -1.15。两个组件模型给出了弱端斜率小于-1(营业额)的LF分别构建被动和恒星形成星系。由于后发座中恒星质量低于M*=10^8 Msun的矮星形成星系的不足,恒星形成星系的紫外LF在M_UV ~-14处出现了一个周转。一个类似的营业额被确定在最近的紫外线低频测量室女座室女星系团团表明这可能是一个共同的特点,本地星系团,而外地紫外线低频继续上升微弱的幅度。我们没有发现多余的被动星系,如果失踪的矮恒星形成星系在星系团内部淬火,那么就可以预期。事实上,矮被动星系和恒星形成星系的LF在微弱的星等上显示出相同的周转率。我们讨论了可能的起源失踪的矮恒星形成星系后发座和它们的预期性能的基础上比较本地场星系。
2011-10-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Analysis of the SFR - M* plane at z<3: single fitting versus multi-Gaussian decomposition
在恒星形成率-恒星质量(SFR-M*)平面上对星系的分析是对不同宇宙时期星系演化的有力诊断。我们考虑了从CANDELS/GOODS-S巡天中选取的24463个星系样本,对红移为0.5 $\leqslant z<$ 3,恒星质量大于3 dex的SFR-M * 关系进行了详细的分析。为了获得SFR估计,我们利用中红外和远红外测光时,所有其他星系和休息紫外线通量。我们进行我们的分析,在不同的红移箱,用两种不同的方法:1)一个线性回归拟合的所有恒星形成的星系,定义为那些特定的恒星形成率$\rm log_{10}(sSFR/yr^{-1}) > -9.8$,类似于通常在文献中做的; 2)多高斯分解,以确定星系主序列(MS),星暴序列和淬火星系云。我们发现,MS斜率变得平坦时,采用更高的恒星质量削减,并在高质量观测到的明显的斜率变化取决于SFR估计方法。此外,多高斯分解揭示了星暴人口的存在,增加对低恒星质量和高红移。我们发现在z=0.5-1.0的星系中,星爆约占5%,而在2 $<z<$ 3的星系中,它们约占16%,log $_{10}(M^{*})=$ 8.25-11.25。我们的结论是,在广泛的恒星质量范围内的多个组件的SFR-M* 的解剖是必要的,以了解通过宇宙时间的恒星形成的不同模式的重要性。
2017-10-17 astro-ph.GA
The Uchuu-UniverseMachine dataset: Galaxies in and around Clusters
在Uchuu $N$ -body宇宙学模拟中,利用UniverseMachine算法将星系分配到暗物质晕中,给出了Uchuu-UM星系表的公开数据发布.它包括各种重子性质的所有星系下降到$\sim 5\times10^8 M_{\odot}$与晕的质量范围为$10^{10}<M_{\rm halo}/M_{\odot}<5\times10^{15}$到红移$z=10$。Uchuu-UM在$ 8(h^{-1} {\rm Gpc})^3$的体积中包含了超过$10^{4}$星系团大小的晕,再现了在$z=0-7$的红移范围内观测到的恒星质量函数、星系淬灭分数和低红移下的星系团统计。与以前最大的UM目录相比,Uchuu-UM目录包括更多由大质量暗物质晕托管的大质量星系。总的来说,暗物质晕中星系的数密度分布遵循暗物质分布,在回溅半径附近分布变得陡峭,在更大的半径处变得平坦。星系的数量密度分布往往是陡峭的恒星质量较大,并取决于星系的颜色,与红色星系有陡峭的斜率在所有半径比蓝色星系。淬火分数表现出强烈的依赖于恒星质量和增加对内部区域的集群。这里提供的公开可用的Uchuu-UM星系目录可以用来模拟正在进行和即将进行的大型星系调查。
2022-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Looking deep into the Rosette Nebula's heart: the (sub)stellar content of the massive young cluster NGC 2244
作为描述大质量年轻星团样本中低质量(亚)恒星星族特征的持续努力的一部分,我们已经瞄准了200万年前的星团NGC 2244。从盖亚DR 2星系到NGC 2244的距离为1.59 kpc,误差为1%(统计)和11%(系统)。我们使用双子座南望远镜的火烈鸟-2近红外相机对星团中心部分(约2.4pc^2)进行了深多波段成像。我们以统计的方式确定成员资格,通过比较集群的颜色-幅度图的控制字段。在演化模型的帮助下,计算了候选成员的质量和相对密度,得到了星系团的第一个初始质量函数(IMF),其90%的完整性极限约为0.02 Msun. IMF由破幂律(dN/dM \propto M^{-alpha})很好地表示,在~0.4 Msun处有一个破幂。高质量侧(0.4 - 7 Msun)的斜率为alpha=2.12+-0.08,接近标准萨尔皮特斜率。在低质量范围(0.02 - 0.4 Msun),我们发现斜率α =1.03+-0.02,这是在附近恒星形成区获得的典型值(α =0.5-1.0)的高端,但在不确定性范围内仍然一致。我们的研究结果显示,没有明确的证据表明,由于OB星的存在,褐矮星和非常低质量恒星的形成效率会发生变化,或者恒星密度会发生变化。我们的发现排除了光蒸发和碎片下降的灯丝作为褐矮星形成的重要途径。
2019-07-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
COSMOS-Web: Unraveling the Evolution of Galaxy Size and Related Properties at $2<z<10$
本文利用 COSMOS-Web 大天区 JWST 巡天数据,系统研究了 $2<z<10$ 星系在静止坐标系光学波段的大小演化、大小-质量关系、恒星形成率面密度及致密化阈值,揭示了恒星形成星系与宁静星系的不同演化路径。
2025-04-09 astro-ph.GA
The Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS). XXIV. The Red Sequence to $\sim$10$^6$ L$_{\odot}$ and Comparisons with Galaxy Formation Models
我们利用下一代室女星系团巡天[NGVS]的深光学测光研究了居住在这个星系团核心的星系的色星等图。NGVS成像的灵敏度使我们能够在一个单一的环境中连续探测星系的颜色,亮度超过$\sim 2 \times 10^5$,从最亮的星系团到银河系经典卫星重叠的尺度[ $M_{g^{\prime}}$ $\sim$ $-$ 9; $M_{*}$ $\sim 10^6$ M $_{\odot}$ ]。值得注意的是,我们发现了第一个证据,即RS在所有颜色的暗星等端(从$-$ 14 $\le$ $M_{g^{\prime}}$ $\le$ $-$ 13开始,在$M_{*}$ $\sim 4 \times 10^7$ M $_{\odot}$附近),斜率下降到$\sim$ 60%或更少,在更亮的星等。这可能表明,室女座核心的微弱矮星的恒星群体在光度上与$\sim$ 3 mags具有相似的特征[例如恒定的平均年龄],这表明这些星系可能是通过较小宿主的预处理而共同熄灭的。我们还将我们的结果与星系形成模型进行了比较,发现模型星系团中的RS在中间震级处的斜率太浅,并且在半解析模型的情况下,不会再现在室女座RS的两个极端[明亮/暗淡]处看到的平坦化。模型星系化学演化的缺陷可能导致所有质量的模型数据差异,而过度有效的淬火也可能是矮尺度的一个因素。深紫外和近红外测光需要明确地诊断暗端平坦的原因。
2016-10-28 astro-ph.GA
GalaxyNet: Connecting galaxies and dark matter haloes with deep neural networks and reinforcement learning in large volumes
我们提出了一种新的宽深度神经网络GalaxyNet,它将星系和暗物质晕的属性联系起来,并使用强化学习直接在观测到的星系统计数据上进行训练。最重要的晕属性来预测恒星质量和恒星形成率(SFR)是晕质量,增长率和质量峰值时的标度因子,这是从随机森林的特征重要性分析中得出的。我们用监督学习训练不同的模型,以找到最佳的网络架构。然后用强化学习方法训练GalaxyNet:对于一组固定的权重和偏差,我们计算所有晕的星系属性,然后导出模拟统计数据(恒星质量函数,宇宙和特定的SFR,淬火分数和聚类)。将这些统计数据与观测值进行比较,我们得到了模型损失,该损失通过粒子群优化最小化。GalaxyNet非常准确地再现了观测数据($χ_\mathrm{red}=1.05$),并预测了恒星与晕的质量关系,在高红移时比经验模型具有更低的归一化和更浅的低质量斜率。我们发现,在低质量,具有最高的SFR的星系是卫星,虽然大多数卫星淬火。瞬时转换效率的归一化随着红移而增加,但在$z\gtrsim0.7$以上保持恒定。最后,我们使用GalaxyNet填充宇宙体积的$(5.9~\mathrm{Gpc})^3$与星系和预测的BAO信号,偏差,和集群的主动和被动星系到$z=4$,这可以测试与下一代的调查,如LSST和欧几里得。
2020-05-25 astro-ph.GA physics.data-an
Modelling the mass-metallicity relation of star-forming galaxies from z ~ 3.5 to z ~ 0
本文基于一个完整的数值化学演化模型,研究了恒星形成星系中质量-金属丰度关系(MZR)的起源和宇宙演化。该模型被设计为同时匹配气体和恒星的局部MZRs。这是通过调用一个随时间变化的金属富集过程来实现的,该过程假设在早期银河风中具有较大金属负载因子的随时间变化的金属流出,或者在早期具有较陡斜率的随时间变化的初始质量函数(IMF)。我们将这个模型的预测与覆盖红移0<z<3.5的数据集进行了比较。数据表明,一个两阶段的演变与过渡点约z ~ 1.5。在那个时期之前,MZRgas一直在平行演化,而斜坡没有演化。在z ~ 1.5之后,MZR气体开始变平直到今天。我们发现,变量金属流出和变量IMF模型的预测与这些观察结果非常吻合。我们的模型还再现了主序星的演化,因此星系质量和恒星形成率之间的相关性。我们还比较了预测的红移演化的MZR星与文献中的数据。由于后者主要包含大质量、猝灭的早期星系的数据,因此高红移处的恒星金属丰度在数据中往往高于我们模型的预测。为了检验我们的模型,需要低质量(< 10^11太阳质量)恒星形成星系在高红移时的恒星金属丰度数据。
2018-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The role of black hole feedback on galaxy star formation and the degeneracy with halo quenching
本文通过DECODE模型研究黑洞反馈对星系恒星形成的影响,并发现其与晕淬火模型的退化关系。
2025-12-15 astro-ph.GA
A novel approach to understanding the link between supermassive black holes and host galaxies
本文提出一种贝叶斯障碍模型,分析244个星系的$M_\bullet-σ$关系,整合质量上限与黑洞存在概率,发现更陡的斜率($σ^{5.8}$)并预测了中等质量和超大质量黑洞的丰富种群。
2024-11-11 astro-ph.GA
An Extremely-red, UV-bright, and Extended Galaxy at z~6 in PRIMER/UDS: An Early Massive Galaxy Caught Quenching after an Obscured Starburst?
发现一个z~6的极红紫外明亮星系,揭示其剧烈恒星形成后进入静止阶段的过渡过程,为理解早期大质量静止星系的形成提供新线索。
2025-12-14 astro-ph.GA
On The Role of Supermassive Black Holes in Quenching Star Formation in Local Central Galaxies
在这项工作中,我们分析的作用,AGN反馈淬火恒星形成的大质量,中央星系在本地宇宙。特别是,我们比较了两个半解析模型(L-GALAXIES和SAGE)具有不同的AGN反馈方案的预测,SDSS DR 7利用一种新的技术来识别观测数据集中的中央星系。这使我们能够研究模型的被动分数,这是预测将被抑制的活动星系核的反馈,和观察到的被动分数在观测动机的参数空间之间的相关性。虽然观察到的中心星系的被动分数显示出良好的相关性与恒星质量和球质量,被动分数在L-星系与晕和黑洞质量。对于SAGE,被动分数也与隆突质量相关。在这两个模型中,SAGE在黑洞-凸起质量(M_BH - M_Bulge)关系中具有较小的分散性,并且在z \sim 0处的斜率与最近的观测结果更一致。尽管SAGE中的射电模反馈更现实,但仍然存在与观测到的被动分数和淬灭星系分布有关的紧张关系。这些张力可能是由于对生活在非解析子结构中的星系的处理以及由此产生的更高的合并率,这可能会带来可用于恒星形成的冷气体。
2019-08-13 astro-ph.GA
Comparing rotation curve observations to hydrodynamic ΛCDM simulations of galaxies
盘的形成和超新星风的反馈影响星系中暗物质的分布。最近,Di Cintio等人(2014 b)通过依赖于恒星与晕质量之比($M_{\star}/M_{\rm halo}$)来表征流体动力学模拟中重子过程的晕响应。(恒星)质量相关的晕轮廓链接在一起的本地和全球的晕属性(如内斜率和$M_{\rm halo}$),这使得测量$M_{\rm halo}$没有维里示踪剂。我们从文献中编译了大量的旋转曲线样本来测试这种晕轮轮廓。我们发现,这种晕配置文件可以解释旋转曲线的观测范围很广的$M_{\star}$。然而,从我们的样本的全球结果是不一致的$Λ$冷暗物质宇宙。我们没有发现晕圈浓度和$M_{\rm halo}$之间的预期相关性,并且分散度明显大于预期。此外,$M_{\star} \sim 10^{9}\,M_{\odot}$以下的大部分星系被发现由比丰度匹配技术预期的更小的晕所承载。我们发现,我们的结果是强大的统计先验和系统的影响,如倾角,不对称漂移校正,数据源,和恒星的质光比的不确定性。这表明要么是由于重子过程或额外的非标准暗物质物理引起的晕响应的错误描述。
2016-05-17 astro-ph.GA
Star Formation and Environmental Quenching of GEEC2 Group Galaxies at z~1
我们提出了新的分析,从GEEC 2光谱调查的星系群在$0.8<z<1$。我们以前的工作揭示了一个中间人口之间的恒星形成和静止序列和一个强大的环境依赖性的部分静止星系。只有$\sim5$ %的恒星形成星系在集团和现场的样本显示出显着的增强,在恒星形成,这表明淬火是从恒星形成的过渡到静止状态的主要过程。为了模拟环境淬火的情况下,我们已经测试了使用不同的指数淬火时间尺度和卫星吸积和淬火开始之间的延迟。我们发现,没有延迟,淬火时标需要很长,以配合所观察到的静止分数,但这个模型产生了太多的中间星系。固定一个3 Gyr的延迟时间,就像本地宇宙所建议的那样,产生的静止星系太少了。观测到的分数最好与一个模型相匹配,该模型包括一个与动力学时间成比例的延迟和一个快速猝灭时标($\sim0.25$ Gyr),但该模型也预测了中间星系H δ的强度高于观测值。使用恒星合成模型,我们已经测试了其他的情况下,如在早期类型的星系和一部分淬火星系具有剩余的恒星形成的恒星形成的复兴。如果环境淬火在GEEC 2样品中起作用,那么我们的工作表明,只有一小部分中间星系可能正在经历这种转变,淬火发生在卫星星系($\lesssim0.25$陀螺仪)相当迅速。
2013-12-16 astro-ph.GA
Two categories of UV-upturn galaxies revealed by semi-analytic models
基于半解析模型GABE,发现紫外上翘星系分为年老富金属淬灭椭圆星系和年轻尘埃恒星形成星系两类,尘埃消光贡献20%-60%,双星形成通道偏好高金属丰度。
2025-06-04 astro-ph.GA
Star formation along the Hubble sequence: Radial structure of the star formation of CALIFA galaxies
本文的目的是表征恒星形成率(SFR)的径向结构在星系中的附近宇宙的CALIFA调查所代表的。正在研究的样本包含IFS观测到的416个星系,涵盖了广泛的哈勃类型和恒星质量。光谱合成技术应用于获得径向配置文件的强度的恒星形成率在最近的过去,和当地的sSFR。为了强调这些属性的行为的星系,在和关闭的主要序列的恒星形成(MSSF),我们堆叠的星系形态和恒星质量的箱中的个人径向配置文件。我们的主要结果是:a)SFR的强度表现出下降的轮廓,表现出非常小的差异之间的螺旋。在晚型螺旋中,剖面之间的离散度明显较小。这证实了MSSF是一个具有几乎恒定的SFR强度的星系序列b)sSFR值与哈勃类型成比例,并径向向外增加,在内部100 °处斜率更陡。这种行为表明,星系是由内而外淬火的,并且这个过程在中央,膨胀主导的部分比在磁盘中更快。c)作为一个整体,在所有半径处,E和S 0都偏离MSSF。d)对CALIFA样本进行体积修正后,我们得到本宇宙中恒星形成的密度为0.0105 Msun/yr/Mpc^{-3}。大多数恒星的形成都发生在螺旋盘中。e)体积平均出生率参数b '= 0.39,表明当今宇宙正在以过去平均速率的1/3形成恒星。E、S 0和早期螺旋的膨胀对宇宙最近的SFR贡献很小,后者主要是由后来的螺旋盘决定的。f)SFR的强度和恒星质量之间存在紧密的关系,定义了对数斜率为0.8的局部MSSF关系。
2016-03-02 astro-ph.GA
The Mass-Independence of Specific Star Formation Rates in Galactic Disks
恒星形成速率/恒星质量关系(SFR“主序星”; ${\rm SFR}-M_*$)的斜率并不完全一致:特定恒星形成速率$({\rm SFR}/M_*)$与$M_*$有微弱但显著的反相关。在这里,我们证明,这种趋势可能只是反映了众所周知的增加隆起的质量分数-部分星系不形成恒星-与PDMATHAMO。使用大量的凸起/磁盘分解和SFR估计来自斯隆数字巡天,我们表明,重新归一化SFR磁盘恒星质量$({\rm sSFR_{\rm disk}\equiv SFR}/M_{*,{\rm disk}})$减少$M_*$的SF效率的$\sim0.25$ dex每dex的依赖,完全擦除它在一些子样本。定量地,我们发现$\log {\rm sSFR_{disk}}-\log M_*$有一个斜率$β_{\rm disk}\in[-0.20,0.00]\pm0.02$(取决于SFR估计和主序星定义)的恒星形成星系的$M_*\geq10^{10}M_{\odot}$和隆起质量分数$B/T\lesssim0.6$,一般与纯磁盘控制样本($β_{\rm control}=-0.05\pm0.04$)。$\langle{\rm SFR}/M_{*,{\rm disk}}\rangle$(很大程度上)独立于恒星形成盘的宿主质量,这对从任何${\rm SFR}-M_*$关系中推断的星系演化方面都有很强的影响,包括:“质量…
2014-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Multiwavelength Consensus on the Main Sequence of Star-Forming Galaxies at z~2
我们比较了各种恒星形成率(SFR)指标的恒星形成星系在$1.4<z<2.5$在COSMOS领域。主要的重点是从远红外(PACS-Herschel数据)与那些从紫外,根据BzK标准选择的星系的SFR。FIR选择的样本导致SFR-恒星质量($M_*$)关系的斜率有很大不同,与从UV测量的占主导地位的主序种群相比,因为FIR选择主要只挑选少数离群值。然而,当在PACS地图上叠加BzK选择的星系时,两个SFR指标得出的主要序列之间存在总体一致性。得到的SFR-{ $M_*$ }关系的对数斜率为$\sim0.8-0.9$,与由尘埃校正的紫外光度得出的结果一致。利用更深的24 $μ$ m-Spitzer数据,我们的特点是一个子样本的星系与红化和SFR约束不良,因为他们是非常暗淡的$B$带。赫歇尔与斯皮策数据的结合使我们能够通过区分星系在B-z中是否因为严重尘埃变红而非常红色,或者是否因为恒星形成而在很大程度上打破这些有趣来源的年龄/变红简并性。已经(或正在)被熄灭。最后,我们比较了我们的SFR(UV)的SFR通过堆叠的无线电数据和那些来自的恒星形成星系的样本在$1.4<z<1.7$的H $α$光度。这两组SFR大致一致,因为它们与从UV导出的SFR以及通过将对应的PACS数据堆叠在各种质量箱中导出的SFR一致。
2014-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
AGN host galaxy mass function in COSMOS: is AGN feedback responsible for the mass-quenching of galaxies?
我们通过测量宿主星系的恒星质量函数(HGMF)和特定的吸积率,即,λ_SAR,分布函数(SARDF),z~2.5与~1000 X射线从XMM-COSMOS选择AGN。利用极大似然方法,我们联合拟合恒星质量函数和比吸积率分布函数,并以X射线光度函数作为附加约束。我们的最佳拟合模型将SARDF描述为具有质量依赖但与红移无关的双幂律破缺,其低Lambda_SAR斜率随着红移的增加而增加,同时归一化增加。这意味着,对于一个给定的恒星质量,较高的lambda_SAR对象有一个峰值,在其空间密度在较早的时代相比,较低的lambda_SAR的,以下和模仿众所周知的AGN宇宙缩小AGN光度函数中观察到的。活动星系的质量函数用Schechter函数来描述,它具有几乎恒定的Mstar* 和低的质量斜率α,α随红移而变化。与恒星质量函数相比,HGMF具有相似的形状,并且在log((Mstar/Msun)~11.5范围内,活动星系核宿主星系与恒星形成星系的比例基本保持不变(~10%)。最后,不同光度和比吸积率子类的活动星系核HGMF与Peng等人(2010)对“瞬态”群体(即处于质量猝灭过程中的星系)的唯象模型预测的比较表明,低光度活动星系核似乎不能对猝灭做出显着贡献,至少在高质量时,即Mstar>10^(10.7)Msun,来自活动星系核的反馈(log(Lbol)>~46 [erg/s])可能是导致宿主…
2016-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA