Black hole spin evolution in warped accretion discs
居住在星系核中的大质量黑洞(BH)只能用两个参数来描述,即质量和自旋,它们随着宇宙时间的变化而变化,以响应吸积和合并事件。虽然大多数数值模拟准确地跟踪BH质量,但很少考虑自旋演化。在这项工作中,我们实现并验证了一个自洽的亚网格模型的BH质量和自旋通过气体吸积的流体动力学代码GIZMO的演变。该模型假设,从解决尺度吸积不会瞬间发生,但介导的亚网格几何薄$α$盘。在半解析地验证我们的模型之后,我们在由环核盘组成的理想化环境中测试它,其中气体吸积到吸积盘上始终由GIZMO确定。在没有任何与吸积相关的反馈的情况下,自旋演化密切跟踪在半解析模型中观察到的,并取决于我们实现的自由参数,如初始BH自旋,吸积盘的角动量,以及气体流入循环的半径。在GIZMO中,我们还将我们的模型与同伴论文中提出的双锥流出模型相耦合,其中反馈轴总是与BH自旋对齐。在这最后一种情况下,中央BH的演变显着不同于以前的情况下,因为反馈过程修改的气体动力学和它的流入率从解决尺度。这种相互作用不能用简单的半解析模型来模拟,而应该用完整的N体流体动力学模拟来处理。
2022-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Three Hundred: $M_{sub}-V_{circ}$ relation
本研究通过对比 The Three Hundred 项目 324 个模拟星系团与强透镜观测,发现现有流体动力学模拟难以重现观测到的子晕 $M_{sub}-V_{circ}$ 关系,并揭示了影响该关系的多种子晕与晕属性因素。
2023-09-12 astro-ph.GA
Rapid Growth of Galactic Supermassive Black Holes through Accreting Giant Molecular Clouds during Major Mergers of their Host Galaxies
本研究使用 GIZMO 代码并引入巨分子云模型进行流体动力学模拟,揭示了在星系主并合期间巨分子云因动力学摩擦被大量吸积至星系中心,使超大质量黑洞在 300 Myr 内快速增长,并触发星暴。
2023-05-23 astro-ph.GA
GIZMO: A New Class of Accurate, Mesh-Free Hydrodynamic Simulation Methods
我们提出了两种新的拉格朗日方法的流体力学,在一个系统的比较与移动网格,SPH,和固定(非移动)网格方法。新方法的目的是同时捕捉光滑粒子流体动力学(SPH)和基于网格/自适应网格细化(AMR)计划的优点。它们基于耦合到高阶矩阵梯度估计器的体积的核离散化和作用于体积重叠的Riemann求解器。“我们在代码GIZMO中实现并测试了具有自引力和宇宙学积分的方法的并行二阶版本:这保持了精确的质量,能量和动量守恒;与我们研究的所有其他方法相比,表现出优越的角动量守恒;不需要'人工扩散'条款;并允许流体元素随着流动而移动,因此分辨率是自动自适应的。我们考虑了一个大套件的测试问题,并发现在所有的问题上,新的方法出现的竞争力与移动网格计划,具有一定的优势(特别是在角动量守恒),在成本增强噪声。新方法与SPH相比具有许多优点:适当的收敛性,流体混合不稳定性的良好捕获,显着降低的“粒子噪声”和数值粘性,更准确的亚音速流动演化,以及尖锐的激波捕获。相对于非移动网格的优势包括:自动自适应性、显著减少的平流误差和数值混合、速度无关误差、与重力的精确耦合、良好的角动量守恒和消除"网格对齐"效应。例如,我们可以跟踪气体盘的数百个轨道,而AMR和SPH方法只能跟踪几个轨道。然而,固定网格最小化了网格噪声。“这些差异对一系列天体物理问题很重要。
2015-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Interacting galaxies on FIRE-2: The connection between enhanced star formation and interstellar gas content
我们提出了一套全面的高分辨率(秒差距尺度),理想化的(非宇宙学)星系合并模拟(24轮,恒星质量比~2.5:1),以研究相互作用引起的恒星形成和星际介质(ISM)在各种温度密度制度的演变之间的联系。我们使用GIZMO代码和第二版的“真实环境中的反馈”模型(FIRE-2),该模型捕获了ISM的多阶段结构。我们的模拟旨在代表本地宇宙中的星系合并。在这项工作中,我们专注于“星系对周期”之间的第一次和第二次近心轴通道。我们分裂的ISM分为四个制度:热,温暖,冷,冷密集,热,电离,原子和分子的气体在真实星系中观察到的阶段的动机。我们发现,平均而言,相互作用提高了这对恒星的形成率(约30%,合并套件样本平均值),并提高了它们的冷致密气体含量(约18%)。这伴随着热气体的减少(~11%),冷气体的变化可以忽略不计(~4%的增加),以及热气体的大幅增加(~400%)。密度超过1000 cm ^3的冷密气体(冷超密区)的数量显著增加(约240%),但仅占冷密气体预算的0.15%(平均)。
2019-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Three Hundred Project: the evolution of physical baryon profiles
本文利用THE THREE HUNDRED项目的GIZMO-SIMBA和Gadget-X模拟,追踪星系团从z=4到z=0的重子物理轮廓演化,发现两组模拟与观测在外半径处一致性较好,中心区域差异源于AGN反馈模型的不同。
2023-05-16 astro-ph.GA
Simplified galaxy formation with mesh-less hydrodynamics
数值模拟已经成为描述星系形成和演化过程中各种复杂相互作用的必要工具,而通过解析方法是不可行的。在过去的十年里,科学界在改进次网格物理建模和用于使数值模拟更具预测性的数值技术方面做出了巨大努力。虽然最近公开的代码GIZMO已被证明在与MUFASA模拟模型和真实环境反馈(FIRE)设置的更复杂处方相结合时能够成功地再现星系属性,但尚未使用延迟冷却超新星反馈进行测试,这仍然是大型宇宙学模拟的合理方法,详细的子网格模型是禁止的。为了限制计算成本并能够分辨星系中的盘状结构,我们以一个在$z=0$的晕质量为$3\times 10^{11}\,\rm M_\odot$的亚L * 星系为中心,进行了一系列分辨率相当低的放大宇宙学模拟,以研究这个简单模型与新的流体动力学方法GIZMO相结合,再现观测到的星系标度关系的能力(恒星到晕质量,恒星和重子Tully-Fisher,恒星质量金属丰度和质量大小)。我们发现,结果是在良好的协议与主要的标度关系,除了恒星的总质量,大于预测的丰度匹配技术,和有效尺寸的最大质量的星系在样本中,这是太小了。
2017-06-16 astro-ph.GA
The origin of the intra-cluster light in The Three Hundred simulations
本文利用 The Three Hundred 模拟中 324 个大质量星系团,追溯 ICL 恒星粒子的形成与吸积历史,揭示其主要来自子晕落入后的恒星剥离,并量化了主并合、次并合、平滑吸积及原位形成的贡献比例。
2025-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Emission signatures from sub-pc Post-Newtonian binaries embedded in circumbinary discs
本研究通过数值模拟探究嵌入环双星盘的大质量黑洞双星演化,发现不同温度盘下多波段辐射的独特特征及盘对并合时间的影响,为多信使天文探测提供依据。
2024-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Disc galaxies formed from major mergers in Illustris
我们展示了如何湿主要合并可以创建盘星系在宇宙学的背景下,使用的Illustris模拟。我们选择了一个样本的38个盘星系经历了一个重大的合并在其历史上没有随后的重大合并,并研究它们如何转变成光盘合并后。与以前在这种合并的控制模拟中发现的一致,我们发现它们的圆盘是由圆盘区域合并后形成的年轻恒星逐渐建立的,而合并前出生的老恒星形成了一个椭圆形组件。聚焦于我们样本中的一个基准案例,我们展示了气体最初是如何在合并后分散在晕区的,但随后被吸积到圆盘上形成恒星,并建立圆盘组件。然后,我们选择了一个主要合并创建椭圆星系的样本,以表明这些情况主要对应于干合并,缺乏恒星形成阻止了残余星系中圆盘的形成。因此,合并后残留星系中的气体量对于确定一次大合并的最终结果至关重要。
2020-03-03 astro-ph.GA
From Discs to Bulges: effect of mergers on the morphology of galaxies
我们研究的合并对星系形态的影响,通过模拟合并树的方法首先提出的Moster等人。这种方法结合N体宇宙学模拟和半解析技术,以提取现实的初始条件星系合并。然后使用高分辨率的流体动力学模拟来演化这些,其中包括暗物质、恒星、盘中的冷气体和晕中的热气体。我们表明,卫星质量吸积是不像以前认为的那样有效,因为有大量的恒星剥离前的最后合并。即使在大合并的情况下,恒星盘质量转移到凸起的比例也很低,这主要是由于部分恒星盘质量分散到晕中。我们证实了霍普金斯等人的发现,富含气体的盘能够更有效地经受住主要的合并。与合并相关的增强的恒星形成并不局限于星系的凸出部分,但也有相当大的一部分发生在圆盘中。在星系模型中包含热气体库有助于降低核球形成的效率。总的来说,我们的研究结果表明,合并并不像以前认为的那样有效地将光盘转化为凸起。这可能解释了观测无凸星系和结构形成的分级方案之间的一些紧张关系。
2015-07-16 astro-ph.GA
The AGORA high-resolution galaxy simulations comparison project: CosmoRun data release
本文发布AGORA CosmoRun模拟的原始输出数据,涵盖八种主流数值代码模拟的银河系大小星系在多个红移处的演化结果及晕中心、维里量和并合树等元数据。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The role of mergers in driving morphological transformation over cosmic time
理解触发形态转变的过程对于理解宇宙如何以及为什么从早期的圆盘主导转变为今天观察到的形态混合至关重要。我们使用宇宙学流体动力学模拟工具Horizon-AGN,对大质量(M> 10^10 MSun)星系在宇宙时间内驱动形态变化的过程进行了全面的研究。我们发现:(1)在z = 0的椭球星系中,基本上所有的形态演化都是由质量比大于1:10,(2)单独的大合并不能产生今天的球状体种群--小合并负责宇宙时间内所有形态变化的三分之一,并且是z~1之后的主要驱动力,(3)逆行合并比逆行合并引发更温和的形态变化--而两种类型的事件在z> 2时产生相似的形态变化,在z~0处,由于逆行合并而引起的平均变化大约是由于它们的逆行合并而引起的平均变化的两倍,(4)残余形态强烈地取决于合并的气体分数,富含气体的合并通常重新生长盘,(5)在给定的恒星质量下,盘并不表现出与球状体截然不同的合并历史--盘在合并中的生存是由冷气体的获取(通过宇宙吸积和富气体相互作用)和在合并历史中的绝大多数的非对称合并驱动的。
2018-07-23 astro-ph.GA
Spatially Offset Active Galactic Nuclei III: Discovery of Late-Stage Galaxy Mergers with The Hubble Space Telescope
星系对的间距只有几个千秒差距代表了合并驱动的超大质量黑洞(SMBH)增长的重要阶段。然而,这种合并是很难识别的观测,由于相应的小角度尺度。在论文I中,我们提出了一种寻找kpc尺度星系合并候选者的方法,该方法利用了从宿主星系中心空间偏移的X射线源的选择。在本文中,我们分析了新的哈勃太空望远镜(HST)WFC 3成像的六个这些来源,以寻找星系合并的签名。哈勃望远镜的成像显示,六个系统中有四个正在进行星系合并,分离距离为1.2-6.6 kpc(活动星系核偏移)。其余两个空间偏移的X射线源的性质是模糊的,可能与X射线双星中的超爱丁顿吸积有关。这个样本探测小星系分离和小星系合并的能力使它特别适合于测试星系合并对AGN触发的作用。我们发现,只有一个活动星系核的星系合并主要是较小的合并与质量比类似的星系合并的总体人口。相比之下,有两个活动星系核的星系合并偏向于主要合并和更大的核气体质量。最后,我们发现,SMBH吸积的水平增加对较小的质量比(主要合并)。这一结果表明质量比不仅影响活动星系核触发的频率,而且还影响合并中SMBH的增长率。
2018-11-05 astro-ph.GA
Formation of S0 galaxies through mergers. V. Antitruncated stellar discs resulting from major mergers
透镜状星系(S 0)比后来哈勃类型的星系更有可能拥有反截断(III型)恒星盘。大合并被普遍认为是过于暴力的机制,形成这些突破。我们已经调查了重大合并是否会导致类似S 0的残留物与现实的反截断恒星盘或没有。我们分析了GalMer数据库中主要合并的耗散N体模拟产生的67个松弛S 0和E/S 0残余物。我们模拟了现实的R-波段表面亮度轮廓的残余物,以确定那些反截断恒星光盘。定量描述了它们的内外盘和断口,并与实际数据进行了比较。近70%的类S 0残留物是反截断的,这意味着导致S 0的主要合并有很高的概率产生III型恒星盘。我们的遗迹位于几个测光图中观测趋势(朝向更亮的星等和更高的破裂半径)的外推之上。在无标度光度图中,模拟和观测重叠,残余物再现了观测趋势,因此反截断后的物理机制具有高度的可缩放性。我们已经发现了新的光度标度关系的特征参数之间的反截断在真正的S 0 s,这也重现了我们的模拟。所有光度平面的趋势可以从真实和模拟的III型S 0满足的三个基本比例关系导出:h_i \prop R_brk III、h_o \prop R_brk III和mu_brk III \prop R_brk III,其中h_i和h_o是内外圆盘的比例光,mu_brk III和R_brk III是表面亮度和断裂半径。市长合并提供了一个可行的机制,形成现实的反截断S 0星系(删节)。
2014-11-03 astro-ph.GA
On the fragility of nuclear stellar discs against galaxy mergers: surviving photometric and kinematic signatures of nuclear discs
核恒星盘(NSD)可以帮助限制其宿主星系的组装历史,只要我们可以假设它们是在合并事件中被破坏的脆弱结构。在这项工作中,我们调查NSD的脆弱性,通过N体模拟再现的最后阶段的星系相遇,当两个星系的核区域合并。为此,我们暴露了一个NSD集的重力位的凸起和超大质量黑洞的主要星系的影响,超大质量黑洞从次要星系。我们探讨了不同质量比的合并事件,从1:1质量比的主要合并到1:5和1:10比例的中间和次要相互作用,同时考虑各种影响几何形状。我们从不同的视角分析这种合并的最终结果,并寻找可能的光度和运动学签名的存在下,一个光盘的残留表面密度和速度图,同时采用检测限从实际观测。我们的模拟结果表明,NSD确实是脆弱的,对主要的合并,留下很少的痕迹NSD的图像和速度图,而签名的光盘可以发现在大多数的中间到次要的合并残留物,特别是当看他们的运动学。这些结果表明,NSD可以区分这两种星系组装模式,这可能确实与不同类型的星系或星系环境有关。
2015-07-08 astro-ph.GA
The diversity of assembly histories leading to disc galaxy formation in a LambdaCDM model
在LambdaCDM宇宙学中形成的典型盘星系遇到了一个暴力的环境,在那里它们经常经历与大质量卫星的合并。盘星系在本机宇宙中无处不在的事实表明,它们的形成不需要静止的历史。现代宇宙学模拟现在可以获得相对真实的盘星系种群,但盘星系如何在大规模合并中幸存下来仍有待澄清。在这里,我们使用一套高分辨率的流体动力学模拟设置在一个LambdaCDM宇宙学阐明光盘遇到大规模合并的命运。我们提取了大约100个盘状星系的样本,并跟踪它们合并后形态的变化,跟踪它们的盘总比(D/T)。我们还研究了它们的现今形态,组装历史和气体分数之间的关系。我们发现,大约一半的今天盘星系经历了至少一个合并的卫星的总质量超过主机系统的恒星质量,三分之一的合并质量超过3倍的主机的恒星质量的卫星,和大约六分之一的合并质量超过10倍的主机的恒星质量的卫星。这些合并导致宿主的D/T急剧下降,但通常是暂时的,这意味着光盘通常被破坏,但随后迅速重新生长。要做到这一点,需要合并后的高冷气体分数,以及相对静止的最近历史(在z=0之前的几个Gyrs)。我们的研究结果表明,光盘可以形成通过不同的合并途径和静止的历史是不是光盘形成的主导模式。
2017-10-01 astro-ph.GA
Extremely massive disc galaxies in the nearby Universe form through gas-rich minor mergers
在我们的分层结构形成范式中,观察到的大质量星系的形态演变-从旋转支撑盘到分散主导的球体-在很大程度上是通过星系合并来解释的。然而,由于合并很可能会破坏圆盘,而最大质量的星系有着最丰富的合并历史,所以在最高恒星质量下存在任何圆盘是令人惊讶的。我们小组最近的理论工作使用了宇宙学的流体动力学模拟,表明超大质量(M* > 10^11.4 MSun)盘主要是通过球状体和富含气体的卫星之间的微小合并形成的,这会产生新的旋转恒星成分,并留下盘作为残留物。在这里,我们使用的大质量星系的紫外光学和HI数据,从SDSS,GALEX,DECaLS和ALCAFA调查,来测试这些理论预测。观测到的大质量盘约占大质量星系的13%,与理论(约11%)非常一致。在深DECaLS图像中,约64%的观测到的大质量盘表现出潮汐特征,这可能表明最近的小型合并(相比之下,在模拟的对应物中约为60%)。这些特征的发生率至少是低质量盘的四倍,这表明,正如预测的那样,小合并在这些系统的形成中发挥了重要(和特大)的作用。经验的恒星形成率与理论预测一致,对于一个小的星系样本与HI检测,HI质量和分数与模拟预测的范围一致。理论和观测之间的良好一致性表明,超大质量盘确实是球状体和富含气体的卫星之间最近较小合并的残余物。
2022-01-21 astro-ph.GA
The weak connection between the stellar haloes and merger histories of Milky Way-mass galaxies
本研究基于EAGLE模拟分析银河系质量星系的恒星晕与并合历史的关联,发现恒星晕质量占比并非并合活动的可靠指标,低恒星晕占比的盘星系也可能拥有活跃并合历史。
2025-08-26 astro-ph.GA
The origin of double-peak emission-line galaxies: rotating discs, bars or galaxy mergers?
在星系中心检测到的双峰形发射线,过去已被广泛用于识别特殊的运动学,如双活动星系核,流出或合并。从一个大的DP星系样本,连接到正在进行的恒星形成的小合并星系的建议。为了更好地了解不同的机制,创造一个DP签名,我们在这里探索合成SDSS光谱观测计算光盘模型和模拟。我们展示了DP签名是如何连接到星系的旋转曲线的中心部分,这主要是由恒星的隆起。此外,我们发现,酒吧可以创建强大的DP发射线签名时,沿其主轴。主要的合并可以在合并后的后期合并阶段(最终合并后的1',Gyr)形成中心旋转盘,这产生DP签名。在最后合并后的3.5亿年内,较小的合并倾向于显示DP特征,与星系倾角无关。比较,这些ECOLI与观测不赞成重大合并,因为这些主要表现为椭圆形,只有少数S0形态。此外,在合并如此后期,增强的恒星形成很可能会消失。另一方面,横杠和小合并可以很好地与观测值进行比较。这两个观测结果都与观测中发现的恒星形成增加相吻合,特别是小合并并没有显示出与观测方向的任何依赖性。然而,观测解决星系运动空间需要区分讨论的可能性。通过与宇宙学模拟进行更广泛的比较,可以更深入地了解DP的起源。对DP起源的理解可以为未来高红移巡天研究星系质量增长提供重要的工具。
2022-12-05 astro-ph.GA
A Dynamical Miss: A Study of the Discrepancy Between Optical and Infrared Kinematics in Mergers
最近,关于富含气体的螺旋-螺旋合并是否能够形成{ \it m $^{*}$ }椭圆星系的争论爆发了。局部LIRG/ULIRG的2.29 $\micron$ CO带头的$σ$ $_{\circ}$测量结果表明它们不是。红外明亮的合并经常被认为是形成大质量椭圆星系的最佳候选者,因此最近的观测对Toomre合并假说和$Λ$ -CDM星系形成模型的基本假设提出了质疑。然而,在8500光年处用钙II三重态获得的运动学表明,合并正在形成{ \it m} $\ge$ { \it m $^{*}$ }椭圆星系。在这项工作中,我们表明,运动学来自CO恒星吸收带头导致一个显着低估的LIRGs/ULIRGs的质量。这主要是由于存在一个年轻的人口影响CO带头测量。
2009-02-10 astro-ph.GA
Black Hole Binary Formation in AGN Discs: From Isolation to Merger
本文通过首次三维全局流体动力学模拟,系统研究恒星质量黑洞双星在 AGN 盘中的捕获、硬化与并合过程,揭示顺行与逆行双星不同的偏心率演化机制,并证明 AGN 盘可成为黑洞高效并合渠道。
2023-06-23 astro-ph.GA
Chasing the impact of the Gaia-Sausage-Enceladus merger on the formation of the Milky Way thick disc
我们使用贝叶斯机器学习框架BINGO(银河考古学的贝叶斯推断)来获得斯隆数字巡天第17次数据发布中出现的68,360颗红巨星和红团星的高质量恒星年龄估计,APOGEE-2高分辨率光谱巡天。通过研究银河系盘星的去噪年龄-金属丰度关系,我们确定了金属丰度的下降与[Mg/Fe]的增加在早期的时代,随后的化学富集事件与增加[Fe/H]和减少[Mg/Fe]。这一结果与在类似银河系的放大宇宙学模拟御夫座中发现的早期富气合并引起的化学演化一致。在御夫座18合并的初始阶段,由于合并稀释了金属含量,主星系的[Mg/Fe]增加,金属丰度下降。我们的研究结果表明,我们银河系的最后一次大规模合并,盖亚-香肠-土卫二,可能是一次重要的富含气体的合并,并引发了恒星爆发,有助于化学富集和早期厚盘富含金属部分的建设。
2023-03-10 astro-ph.GA
Time-average properties of $z \sim 0.6$ major mergers: mergers significantly scatter high-z scaling relations
解释最近的大型运动学调查的$z < 1$星系测量的标度关系仍然受到大的观测散射。我们发现,所观察到的ISM和形态动力学特性沿平均$z \sim 0.6$主要合并描述了一个非常自洽的图片,其中恒星形成增强在第一次通过和融合的结果,由于引力扰动的相互作用,而气体速度色散同时增强通过冲击,转换运动能量与散装轨道运动到湍流在小尺度。在最扰动的阶段,在光盘的角动量和旋转的支持部分失去,导致在形态上紧凑的阶段。现在的E/S 0与后来的类型星系的比例可以预测只有百分之几,证实了大约一半的本地光盘在过去的8-9 Gyr后,丰富的气体主要合并重组。重大合并强烈分散涉及运动学量的标度关系(例如塔利-费舍尔或秋季关系)。选择高z光盘只依赖于$V/σ$原来是效率较低的选择光盘从多个标准的基础上,他们的形态运动学特性,这可以减少高z缩放关系的分散到本地星系样本中测量的值。
2019-07-08 astro-ph.GA
The Merger-Driven Origin of the Vast Extended Stellar Disc Around the Andromeda Galaxy
National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波蒂斯坦大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Observatoire de Paris(巴黎天文台);PSL Research University(PSL研究大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)(马克斯·普朗克地外物理研究所);University Observatory Munich (USM)(慕尼黑大学天文台)
研究仙女座星系近期富含气体的大质量合并事件,用N体流体动力学模拟,对比模型粒子与星系盘中解析示踪剂,揭示合并对星系盘的影响,如使其变热、不对称、伸展等。
2026-07-02 astro-ph.GA
Massive black hole and gas dynamics in mergers of galaxy nuclei - II. Black hole sinking in star-forming nuclear discs
富含气体的星系的合并是宇宙结构层次结构中的关键事件,并可能导致大质量黑洞双星的形成。通过高分辨率的流体动力学模拟,我们认为后期阶段的气体丰富的主要合并,详细的动态两个环核盘,并托管大规模的黑洞在其配对阶段。在合并过程中,由于碎裂,形成了质量只有黑洞质量一小部分的气体团块。如此高密度的气体在形成恒星方面非常有效,质量最大的团块可以极大地扰乱黑洞的轨道。在$\sim 10$ Myr之后,从合并开始,引力束缚的黑洞双星以几个秒差距的距离形成,不久之后,分离下降到我们的分辨率极限$0.39$ pc以下。在双星形成的时候,由于超新星的反馈,原始的圆盘几乎完全被破坏,而在pc尺度上,残留的气体沉淀在质量为$\sim 10^5 M_\odot$的环双星圆盘中。我们还测试,二进制动力学是强大的对模拟中采用的SNa反馈的细节,而气体动力学不是。最后,我们强调了SNa时间尺度对我们结果的重要性。
2015-09-09 astro-ph.GA
The survey of planetary nebulae in Andromeda (M31) VI. Kinematics of M31 inner-halo substructures and comparison with major-merger simulation predictions
本文利用M31内晕子结构的行星状星云视线速度测量,结合主并合模拟预测,揭示了M31在2.5至4 Gyr前经历了一次“湿”主并合,形成了当前盘结构与内晕子结构。
2023-05-04 astro-ph.GA
Major mergers with small galaxies - the discovery of a Magellanic-type galaxy at z=0.12
我们报告的偶然发现的恒星形成星系的红移z=0.116的形态特征,表明正在进行的合并。这个物体展示了两个明显分离的组件,颜色明显不同,加上可能的潮汐流。蓝色部分的后续光谱显示出低恒星形成活动为0.09 M $_{\odot}$ /年,高金属丰度为12+log(O/H)=8.6。基于质量-恒星形成率和质量-金属丰度关系的比较,以及光谱能量分布的拟合,我们获得了3 × 10 $^9$ M $_{\odot}$的恒星质量,这使得该天体可与大麦云(LMC)相媲美。因此,我们的发现提供了进一步的证据,证明一个大的合并已经在小的、矮星系般的尺度上发生了作用。
2015-11-04 astro-ph.GA
The Fornax3D project: discovery of ancient massive merger events in the Fornax cluster galaxies NGC 1380 and NGC 1427
本文报道了在天炉座星系团的早型星系NGC 1380和NGC 1427中发现的古代大质量合并事件。作为Fornax3D项目的一部分,这两个星系都被VLT上的MUSE IFU仪器观测到。通过拟合最近发展的人口轨道叠加模型观测到的表面亮度以及恒星的运动学,年龄和金属丰度的地图,我们得到的恒星轨道,年龄和金属丰度分布的每个星系。然后,我们将每个星系分解成多个基于轨道的组件,包括一个动态热的内部恒星晕组件,它被确定为过去大规模合并的遗迹。通过与宇宙学星系模拟中的类似物(主要是TNG 50)进行比较,我们发现,这样一个热的内恒星晕的形成需要与一个现在已经被摧毁的大质量卫星星系合并,在NGC 1380的情况下是$3.7_{-1.5}^{+2.7} \times 10^{10}$ Msun(大约是其当前恒星质量的$1/5$),在NGC 1427的情况下是$1.5_{-0.7}^{+1.6} \times10^{10}$ Msun(大约是其当前恒星质量的$1/4$)。此外,根据再生动力冷盘的恒星年龄分布,我们推断NGC 1380的最后一次大规模合并发生在$\sim10$ Gyr前,而NGC 1427的最后一次大规模合并结束于$t\lesssim 8$ Gyr前,这是根据其热的内晕中的恒星星族来推断的。NGC 1380的主要合并事件是第一个在本体积之外的星系中定量推断合并质量和合并时间的事件。此外,它…
2022-04-14 astro-ph.GA
The impact of magnetic fields on cosmological galaxy mergers. I: Reshaping gas and stellar discs
合并在星系演化中扮演重要角色。特别是,重大的合并能够对星系形态产生变革性的影响。本文研究了磁场在富气主并合中的作用。为此,我们运行了一系列高分辨率磁流体动力学(MHD)放大模拟与移动网格代码Arepo和比较的结果与流体动力学模拟运行从相同的初始条件。这是第一次,磁场的影响,在主要的合并已调查在宇宙学一致的方式。与以前的非宇宙学模拟相比,我们发现,列入磁场的合并残留物的生产有很大的影响。虽然磁场不会强烈地影响整体性质,例如恒星形成历史,但它们能够显著地影响结构性质。事实上,磁流体动力学模拟一致形成的残留物扩展盘和发达的螺旋结构,而流体动力学模拟形成更紧凑的残留物,显示独特的环形态。我们支持这项工作的分辨率研究,并表明,虽然全球性能广泛收敛的分辨率和物理模型,形态差异只发展足够的分辨率。我们认为,这是由于在更高分辨率的模拟小规模发电机更有效的兴奋,导致在一个更强烈的放大场,能够更好地影响气体动力学。
2022-03-21 astro-ph.GA
Creating S0s with major mergers: a 3D view
一些模拟器认为,大合并有时可以保留盘(例如Springel & Hernquist 2005),但它们可以解释透镜星系(S0)出现的可能性通常被忽视。事实上,对S0的观测揭示了它们的凸起和圆盘之间强烈的结构耦合,这似乎很难与它们来自主要合并的想法相一致。然而,在Querejeta等人(2015年a)的研究中,我们使用了对双星合并的N体模拟,结果表明,在有利的条件下,盘首先被破坏,但很快就从剩余的碎片中再生出来,与观测的光度标度关系相匹配(例如,Laurikainen等人,2010年)。此外,在Querejeta等人(2015 b)中,我们已经展示了合并方案如何与最近的发现相一致,即S0和大多数螺旋在角动量集中平面中不相容。CALIFA的这一重要结果对螺旋主要通过衰落(例如通过冲压压力剥离,因为这不能解释观测到的$λ_\mathrm{Re}$和浓度的同时变化)转变为S 0的想法提出了严重的异议,但我们对主要合并的模拟确实解释了这种不匹配。从这样一个三维的比较,我们得出结论,合并必须是一个相关的过程中建立的当前人口的S0。
2015-10-16 astro-ph.GA
Fate of stellar bars in minor merger of galaxies
在星系的演化阶段,星系的小合并是很常见的。在这里,我们调查的动力学影响的一个较小的合并(质量比1:10)事件的最终命运的恒星酒吧合并残余。为了实现这一目标,我们选择了一组次要的合并模型,从公开可用的GalMer图书馆星系合并模拟。这些模型在轨道能量、轨道自旋矢量的方向和卫星星系的形态(盘状/球状)方面有所不同。我们表明,中央恒星酒吧,最初存在于宿主星系,经历了一个短暂的酒吧放大阶段后,每个近心点通道的卫星,在一致的酒吧激发由于潮汐遇到过去的研究。然而,一旦合并发生,中央恒星棒在合并后的残余物中大大减弱。卫星恒星在合并残余物中心区域的聚集在棒弱化过程中起着关键作用,导致中心质量浓度和特定角动量含量的净增加。我们发现,质量积累的效率从卫星的合并残留物的中心部分取决于轨道参数,以及卫星的形态。因此,不同的小合并模式显示不同程度的酒吧弱化事件。这表明,星系的小合并是一个合理的途径酒吧削弱盘星系。
2021-02-02 astro-ph.GA
Dissecting simulated disc galaxies I: the structure of mono-age populations
我们研究了七个模拟盘星系,三个静态合并的历史,和四个合并在他们的最后9个陀螺仪的演变。我们比较它们的结构在z=0分解成“单年龄人口”(地图)的恒星在500万年的年龄箱。所有被研究的星系都经历了一个在高红移下的合并活动阶段,所以年龄大于9 Gyr的恒星被发现在中心集中的部分,而年轻的恒星大多被发现在圆盘中。我们发现,大多数地图有简单的指数径向和垂直密度分布,与规模的高度,通常随着年龄的增长。由于大范围的合并历史可以创建具有简单结构的种群,这表明Bovy等人在银河系中观察到的单丰度种群结构的简单性(2012 b,c)不一定是银河系静止历史的直接指标。同样,规模长度和规模高度之间的反相关并不一定意味着没有合并的历史。然而,合并产生薄和厚盘组件之间的不连续性,并跳跃的年龄-速度关系。在银河系中观察到的薄盘和厚盘之间没有结构不连续性似乎是一个很好的指示,表明在过去的9 Gyr中没有发生质量比大于1:15-1:10的合并。然而,在更高的红移合并可能是必要的,以产生银河系盘的最厚,最热的组件。
2014-07-03 astro-ph.GA
Massive spheroids can form in single minor mergers
了解旋转支撑盘如何转变为色散主导的球状体是我们理解星系演化的核心。形态转换主要是由合并驱动的。虽然大合并可以有效地创建球状体,最近的工作突出了其他过程的重要作用,如小合并,在驱动形态变化。鉴于它们丰富的合并历史,球状体通常表现出大部分的“非原位”恒星质量,即通过合并从外部物体吸积的质量。对于质量最大的星系来说尤其如此,它们的恒星质量通常不可能在没有大量合并的情况下达到。在这里,我们探索了一个在地平线-活动星系核模拟中不寻常的超大质量(M* > 10^11 MSun)球状体群体,它们表现出异常低的离地质量分数,表明它们的形成没有依赖于显著的合并。这些系统形成于一个单一的小合并事件(典型的合并质量比为0.11 - 0.33),具有特定的轨道配置,卫星轨道几乎与大质量星系的圆盘共面。合并引发了一场灾难性的形态变化,仅仅几百万年,伴随着强烈的原地恒星形成。虽然这个通道产生了少数(约5%)这样的星系,但我们的研究表明,至少一些最大质量的球状体的形成不需要涉及重大合并-或任何重大合并-与经典的观点相反。
2019-09-09 astro-ph.GA
Eccentric Mergers in AGN Discs: Influence of the Supermassive Black-Hole on Three-body Interactions
本研究通过后牛顿N体模拟,在类AGN吸积盘构型中纳入中心超大质量黑洞,分析双黑洞-单黑洞相互作用下偏心并合比例的变化规律,揭示其相空间结构起源并给出希尔球影响的解析解。
2024-11-27 astro-ph.GA
The stellar halo in Local Group Hestia simulations I. The in-situ component and the effect of mergers
本文利用 HESTIA 模拟分析六个本星系群星系,揭示并合通过提高轨道偏心率和盘速度弥散、触发恒星形成爆发来塑造原位恒星晕,并发现该成分在内晕占 30-40%、外晕不超过约 5%。
2023-09-12 astro-ph.GA
Signatures of minor mergers in the Milky Way disc I: The SEGUE stellar sample
现在我们知道,微小的合并能够在其宿主星系盘的相空间分布中产生结构。为了在银河系中寻找这样的印记,我们分析了SEGUE F/G矮星和Schuster等人(2006)的恒星样本。我们在这两个完全独立的恒星样本中发现了类似的特征,与银河系小型合并事件的预测一致。接下来,我们将同样的分析应用于人马座矮星系和银河系之间相互作用的高分辨率,理想化的N体模拟。恒星粒子样本在主盘小空间区域内的能量分布揭示了结构随位置的强烈变化。我们发现,与人马座暗物质晕祖先$\lessapprox 10^{11}$ M $_{\odot}$的质量模型的观测结果很好地匹配。因此,我们表明,这种分析可以用来提供前所未有的严格限制人马座的轨道参数,以及放置一个较低的限制其质量。
2012-05-04 astro-ph.GA
Star Formation of Merging Disk Galaxies with AGN Feedback Effects
利用数值流体动力学程序,我们进行了各种理想化的星系合并模拟,以研究两个合并的盘状星系的恒星形成(SF)。我们的模拟包括气体吸积到超大质量黑洞和活动星系核(AGN)的反馈。通过比较活动星系核的模拟与那些没有活动星系核,我们试图了解活动星系核的反馈效应是显着的。通过70次模拟,我们研究了在不同质量比、倾角、轨道、星系结构和形态的星系并合中,活动星系核效应对SF的影响。使用这些合并模拟活动星系核的反馈,我们测量合并驱动的SF使用的爆发效率参数引入Cox等人。我们证实了以前的研究,在星系合并,活动星系核抑制SF更有效地比孤立的星系。然而,我们还发现,活动星系核对SF的影响是在大合并比在小合并。在小合并的模拟与不同的主要膨胀,总的比例,合并驱动的SF的膨胀分数的影响减少,由于活动星系核的反馈。我们创建模型的Sa,Sb和Sc型星系和比较它们的SF属性,而进行合并。在目前的AGN处方中,合并驱动的SF的差异并不像最近的Kaviraj观察研究那样明显。我们讨论这种差异的影响。
2017-07-24 astro-ph.GA
On the lifetime of merger features of equal-mass disk mergers
合并残留物的合并后特征检测高度依赖于观测图像的深度。然而,在不同的观测条件下,合并后的特征在多长时间内是可见的,这一问题一直没有得到很好的讨论。我们调查合并功能的时间有用的理解星系合并的形态转变,通过数值模拟。我们使用N体/流体动力学模拟,包括气体冷却,恒星形成和超新星反馈。我们运行了一组模拟与各种初始轨道配置和具有不同的形态学性质的祖星系主要为等质量合并。作为参考模型,我们运行了额外的模拟非等质量合并和合并在一个大的晕势。合成使用SDSS $r$波段的模拟图像以估计合并特征时间并在合并模拟之间比较。模拟图像表明,合并后的功能涉及一小部分恒星,合并功能的时间取决于星系的相互作用。在孤立的环境中,对于25 mag/arcsec的浅表面亮度极限^[2],合并特征的时间平均为最终合并时间的$\sim$ 2倍。然而,对于28 mag/arcsec ^[2]的更深的表面亮度极限,合并特征的时间是原来的两倍,这就是为什么使用浅层测量来探测合并后的特征是困难的。团簇势的潮汐力可以有效地剥离合并后的特征,减少合并特征的时间。
2014-05-08 astro-ph.GA
The effects of a hot gaseous halo in galaxy major mergers
宇宙流体动力学模拟和观测表明,旋涡星系由五个不同的组成部分组成:暗物质晕、恒星盘、恒星球、气体盘和气体晕。虽然前四个组成部分已被广泛考虑在数值模拟的双星系合并,热气体晕的影响通常被忽略,即使它可以包含高达80%的总气体的星系维里半径。我们提出了一系列的流体动力学模拟的主要合并的盘星系,第一次包括一个弥漫的,旋转的,热的气体晕。通过冷却和吸积,热晕可以在合并前后消散和补充冷气体盘。这些冷气体随后可以形成恒星,从而影响残骸的形态和运动学。对总质量为M~ 10^12 Msun的孤立系的模拟表明,如果包含热气体晕,恒星形成率几乎为常数,约为5 Msun/年,而如果忽略热气体晕,恒星形成率则呈指数下降。我们进行了详细的研究合并过程中的恒星形成效率,并发现热气体晕的存在下降低了星爆效率(e=0.5)相比,模拟没有热晕(e=0.68)。此外,我们发现的情况下,合并残留物的恒星质量低于两个祖先星系的恒星质量的总和时,在孤立的发展。这意味着对半解析星系形成模型的修正,该模型假设合并总是导致增强的恒星形成。我们发现,加入热气体成分对合并残留物的运动学和内部结构有显著影响,比如增加了快速旋转子的丰度和小尺度下的r^(1/4)表面亮度轮廓。
2011-04-01 astro-ph.GA
RABBITS -- II. The impact of AGN feedback on coalescing supermassive black holes in disc and elliptical galaxy mergers
利用KETJU模拟盘星系与椭圆星系并合,研究AGN反馈模型如何改变中心星系性质、SMBH轨道衰减及并合时间尺度。
2024-04-25 astro-ph.GA
Formation of S0 galaxies through mergers. Morphological properties: tidal relics, lenses, ovals, and other inner components
大合并通常被认为破坏性太大,不能产生透镜星系中常见的松弛规则结构和形态内部成分。我们的目标是测试,如果重大合并可以产生残留物与现实的S 0形态。我们已经选择了一个样本的放松discy残余产生的耗散合并模拟的GalMer数据库,并推导出它们的属性模仿当前的观测数据的典型条件。我们比较他们的全球形态,视觉组件,并合并文物在模拟光度图像与他们的真实同行。在完全合并后仅$\sim$ 1-2 Gyr,我们发现:1)许多残留物(67个大事件和29个小事件)呈现松弛结构和典型的S 0或E/S 0形态,对于各种轨道,甚至在气体贫乏的情况下。2)与普遍的期望相反,它们中的大多数在典型的观测条件下和在30 Mpc附近的距离下没有表现出任何过去合并起源的形态学痕迹。3)合并遗迹是更持久的较小的合并比在主要的类似的放松时间段。4)没有重大合并的S 0类残余发展一个重要的酒吧。5)近58%的主要合并S 0残留物拥有可见的IC,例如嵌入的内盘,环,伪环,内螺旋,核棒和致密源,在真正的S 0中也非常常见。6)所有的残余物都包含一个透镜或椭圆形,在当地的S 0中同样普遍存在。7)这些透镜和椭圆不是来自于主要合并案例中的棒稀释,而是与恒星晕或嵌入的内盘(厚或薄)有关。我们的结论是,放松的形态,透镜,椭圆形,和其他IC的真正的S 0 s不一定来自内部长期的演变,气体或环境机制,传统上认为,但它们可以导致重大合并以及。
2018-06-22 astro-ph.GA
The buildup of galaxies and their spheroids: the contributions of mergers, disc instabilities and star formation
我们使用GALFORM星系形成的半解析模型和Planck-Millennium模拟来研究星系及其球状体中恒星质量的起源。我们比较合并和光盘不稳定性的重要性,以及它们引发的星爆。我们发现形成\textit{ex situ}的星系恒星质量分数($f_\mathrm{ex}$)从$M_*=10^{11}$ M $_\odot$向上急剧增加,在$M_*=10^{11.3}$ M $_\odot$处达到$80\%$。对于低质量星系,我们发现更大的\textit{\textit{ex situ}}的贡献在$z=0$比在其他模型($7$ - $12\%$),随着向更高的红移减少。所有恒星质量的全球\textit{ex situ}比例随着红移急剧下降,从$z=0$的$40\%$下降到$z=10$的$3\%$。主要的合并贡献了大约一半的\textit{ex situ}质量,次要的合并和卫星的平滑吸积都占$\approx25\%$,几乎与恒星质量和红移无关。合并在形成高质量($M_\mathrm{*,sph}>10^{11}$ M $_\odot$)和低质量($M_\mathrm{*,sph}<10^{8.5}$ M $_\odot$)球状体中占主导地位。在$z=0$,圆盘不稳定性和与之相关的恒星爆发在中等质量的球状体($10^{8.5}<M_\mathrm{*,sph}<10^{11}$ M $_\…
2022-10-28 astro-ph.GA
The Outer Stellar Halos of Galaxies: how Radial Merger Mass Deposition, Shells and Streams depend on Infall-Orbit Configurations
星系合并是星系演化的基本组成部分。为了研究不同类型的星系合并产生的质量分布,我们提出了一个模拟套件的36个高分辨率的孤立合并模拟,探索了广泛的参数空间的质量比(μ = 1:5,1:10,1:50,1:100)和轨道参数。我们发现,迷你合并存款更高的分数,其质量的外晕相比,未成年人合并,而他们的贡献,中央质量分布是高度依赖于轨道碰撞参量:对于较大的近心距离,我们发现,主机星系的中心几乎没有被合并粒子污染。我们还发现,由此产生的径向质量分布的迷你合并的中位数显着不同的简单的理论潮汐力模型的预测。此外,我们发现,迷你合并可以增加主机盘的大小显着而不改变星系的整体形状,如果影响发生在盘平面,从而提供了一个可能的解释扩展的低表面亮度磁盘的观测报告。最后,我们发现明确的证据表明,流是一个强有力的指示,近圆形的卫星(具有较大的角动量),而外壳的外观清楚地指向(近)径向卫星的下落。
2019-06-22 astro-ph.GA
Resolving local and global kinematic signatures of satellite mergers with billion particle simulations
在这项工作中,我们提出了两个新的$\sim10^9$粒子自洽模拟的合并人马座状矮星系与银河系状盘星系。一种模型是剧烈的合并产生了一个厚圆盘,和一个盖亚-土卫二/香肠状的残余物。另一个是一个高度稳定的光盘,我们用它来说明如何改进的相空间分辨率使我们能够更好地研究已观察到的小,局部体积在银河系中,如$z-v_z$相位螺旋和集群在$v_{\mathrm{R}}-v_ϕ$平面的结构的形成和演变时,与以前的作品相比。局部$z-v_z$相位螺旋与整个盘的全局不对称性明显相关:我们发现2臂和1臂相位螺旋,它们分别与呼吸和弯曲行为相关。大力神般的移动群体是常见的,聚集在$v_{\mathrm{R}}-v_ϕ$在本地数据样本的模拟。这些群体从星系内部向外迁移,即使在没有星系棒的情况下也与观测到的金属丰度趋势相匹配。我们目前发布了最合适的“当今”合并快照以及未受干扰的星系进行比较。
2021-09-11 astro-ph.GA
The distribution of stellar orbits in Eagle galaxies -- the effect of mergers, gas accretion, and secular evolution
本研究利用Eagle模拟分析星系恒星轨道分布,发现年轻恒星在薄盘、年老恒星在热轨道,且逆旋转轨道主要源于干合并或高度错位气体吸积,揭示了合并历史对星系内部动力学的影响。
2023-10-10 astro-ph.GA
The merger-starburst connection across cosmic times
星系合并和星暴活动之间的对应关系在观测和对低红移星系的模拟中得到了很好的证实。然而,相互作用的性质和所涉及的星系的演化表明,星系对合并事件的星暴反应可能在宇宙时间内有所不同。使用VINTERGATAN宇宙放大模拟银河系般的星系,我们在这里表明,星爆,即情节的快速恒星形成,与潮汐压缩的发生,本身引起的合并。然而,只有在星系盘形成后,这种压缩才会变得足够强大,从而引发恒星暴增。因此,星暴事件只能在星系演化的精确阶段发现,在盘形成之后,直到最后一次大合并。由于耗尽时间量化了瞬时的恒星形成活动,而比恒星形成率涉及过去活动的综合结果(通过恒星质量),星暴事件不一定与升高的比恒星形成率相一致。这意味着并非所有的星暴星系都是星系形成主序列之上的异常值。
2022-09-08 astro-ph.GA
Did the Gaia Enceladus/Sausage merger form the Milky Way's bar?
本文利用Auriga宇宙学模拟研究银河系棒形成与GES并合事件的关系,发现类GES并合通过潮汐力在10亿年内触发棒形成,移除并合体则使棒形成延迟约20亿年,表明GES可能促成了银河系棒及其延展盘的形成。
2024-03-28 astro-ph.GA
Creating lenticular galaxies with major mergers
透镜状星系(S0)代表了本地宇宙中大多数早期类型的星系,但它们的形成通道仍然知之甚少。虽然星系合并是抑制恒星形成和增加凸起尺寸的明显途径,但螺旋星系和透镜星系之间明显的平行性(例如光度凸起圆盘耦合)似乎排除了潜在的合并起源。在这里,我们总结了我们最近的工作中,我们已经表明,通过N体数值模拟,盘为主的望远镜可以出现从螺旋星系的主要合并,在良好的协议与观测光度标度关系。此外,我们还表明,合并同时增加了光浓度并减少了相对于其螺旋祖先的角动量。这就解释了CALIFA观测最近揭示的螺旋和螺旋之间的角动量和浓度的不匹配,这很难与简单的衰落机制(例如冲压压力剥离)相一致。
2016-05-06 astro-ph.GA
Why do extremely massive disc galaxies exist today?
星系合并的历史与恒星质量密切相关,很大程度上与形态无关。因此,在固定的恒星质量,球状体和光盘共享类似的组装历史,无论是在合并的频率和分布的质量比。由于合并是盘状星系向球状体形态转变的主要驱动力,而质量最大的星系通常有着最丰富的合并历史,因此令人惊讶的是,盘状星系存在于最高恒星质量(例如超过质量函数的拐点)。利用宇宙学流体动力学模拟Horizon-AGN,我们证明了超大质量(M*> 10^11.4 MSun)盘是通过两个通道产生的。在主通道中(约占这些系统的70%,约占大质量星系的8%),一个大质量球体和一个富含气体的卫星之间最近发生的重大合并(恒星质量比> 1:10)通过创建一个新的旋转恒星组件来“旋转”球体,留下一个巨大的圆盘作为残留物。在次级通道(约占这些系统的30%和大质量星系的3%)中,由于异常安静的合并历史,系统在其整个生命周期中都保持着一个圆盘。不出意外的是,由于宇宙更富含气体,在更高的红移下,大质量圆盘的比例更大。因此,在最高恒星质量下星系的形态混合是宇宙气体分数的一个强函数。最后,这些巨大的圆盘具有类似的黑洞质量和吸积速率,为为什么在圆盘星系中意外地发现少数强大的AGN提供了自然的解释。
2020-03-31 astro-ph.GA
Merger-induced galaxy transformations in the ARTEMIS simulations
利用ARTEMIS的45个高分辨率宇宙学模拟,我们研究了一系列合并引起的类银河系星系的动力学转变。我们首先确定人口的吸积恒星高度径向轨道,类似于银河系中的“盖亚香肠”。我们表明,$\approx1/3$的ARTEMIS星系包含一个类似的功能,并确认它们通常包括恒星碎片从最大质量的吸积卫星。选取了现今15个有盘星系,研究了它们在类GS合并前后的变化。其中许多的暗物质晕在形状和方向上表现出全球性的变化,当合并发生时,几乎一半的暗物质晕变得更加球形。聚焦于星系本身,我们发现4/15的恒星盘在其角动量(AM)轴的方向上经历了很大的变化,变化率高达$\sim60$度Gyr $^{-1}$。通过计算轨道角动量轴的卫星吸积之前,我们表明,有一种趋势,光盘的AM合并后,变得更加对准这个轴。我们还研究了原位逆行恒星的起源,类似于银河系中的“飞溅”。追溯到早期的快照,我们表明,他们经常被破坏到他们的极端轨道的多个早期合并。我们还发现,这些恒星的总质量以外的中心区域正相关的吸积恒星的总质量。
2022-08-10 astro-ph.GA
The Last Galactic Firework: Timing the last significant merger with stars, globular clusters and $ω$Centauri
LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎西岱大学,CY塞尔吉巴黎大学,法国国家科学研究中心);Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona(巴塞罗那宇宙科学研究所以及巴塞罗那大学);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究所);Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo(东京大学 Kavli 宇宙物理数学研究所(世界顶尖科研中心)、东京大学宇宙射线研究所)
本文提出一种方法确定银河系最后一次重大并合时间,发现 Gaia-Sausage-Enceladus 并合发生在约 11 Gyrs 前,并约束了并合引发的恒星爆发时间,同时探讨了 ω 人形星团的形成与银河盘的形成时间。
2026-04-16 astro-ph.GA
The major merger-active galactic nucleus connection up to the cosmic noon
SRON Netherlands Institute for Space Research(荷兰空间研究所);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所);European Space Agency/ESTEC(欧洲航天局/欧洲空间研究与技术中心);Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学无线电天文学与天体物理研究所);School of Physics and Astronomy, University of Nottingham(诺丁汉大学物理与天文学院)
研究通过多波段数据和JWST观测,探讨z=0.5-2范围内的并合与AGN关联,发现AGN在并合中更常见,且AGN亮度与并合率存在正相关关系。
2026-02-23 astro-ph.GA
Galaxy mergers can initiate quenching by unlocking an AGN-driven transformation of the baryon cycle
我们使用变焦模拟,以显示如何合并驱动的破坏星系中的气体盘提供其中央活动星系核(AGN)的燃料,以驱动外流,夹带和驱逐的环星系介质(CGM)的显着部分。这反过来又抑制了星际介质的补充,导致星系在合并后熄灭了几个Gyr。首先,我们执行一个变焦模拟的一个现今的恒星形成盘星系的鹰星系形成模型。然后,我们使用基因改造技术重新模拟星系,控制其初始条件的变化。这些变化增加或减少了星系最后一次重要合并的恒星质量比,这发生在$z\approx 0.74$。在所有情况下,晕达到相同的现今质量,但改变合并的质量比会产生显着不同的星系和CGM属性。我们发现,合并可以解锁中心超大质量黑洞的快速增长,如果它破坏了在黑洞附近的气体的共旋运动。相反,如果发生较小的破坏性合并,并且靠近黑洞的气体没有受到干扰,AGN不会强烈影响CGM,因此星系继续形成恒星。我们的结果说明了如何需要对活动星系核反馈、重子循环和星际介质的统一观点来理解合并和猝灭在长时间尺度上是如何联系的。
2022-06-21 astro-ph.GA