Carbon isotope fractionation and depletion in TMC1
12 C/13 C同位素丰度异常长期以来一直被预测为CO以外的分子的气相化学，最近在金牛座分子云中观察到几个含有一个以上碳原子的物种，即CCH，CCS，CCCS和HC $_3$ N。在这里，我们的工作，以确定这些同位素异常是否实际上是由于预测的13 C+离子在富氧的光屏蔽致密气体中的耗尽，或从一些其他更特殊的机制或机制。我们用ARO 12 m望远镜在金牛座的三个位置（TMC 1、L1527和氨峰）观测到HNC、CS和\HH CS的碳、硫和氮同位素的$λ$ 3 mm发射。我们在观测中没有发现12 C/13 C异常的证据。虽然C+池可能在13 C中耗尽，但13 C并没有在CO之外的一般碳池中耗尽，CO可能主要以C^0的形式存在。所观察到的同位素丰度异常是那些发现它们的物种所特有的。
2012-01-03 astro-ph.GA
The chemical structure of young high-mass star-forming clumps: (II) parsec-scale CO depletion and deuterium fraction of $\rm HCO^+$
寒冷而致密的分子云的物理和化学性质是理解恒星如何形成的关键。利用IRAM 30 m和NRO 45 m望远镜，对70 m $μ$暗云和亮云（MIAO）进行了多波长线成像观测。在0.1- 0.5 pc的线性分辨率下，本工作详细研究了我们的全样品中四个源（G11.38+0.81，G15.22-0.43，G14.49-0.13，和G34.74-0.12）的秒差距尺度的CO消耗和$\rm HCO^+$氘（D-）分馏。在每个具有$\rm T<20$ K和$n_{\rm H}\rm\sim10^4$ - $\rm 10^5 cm^{-3}$的源中，我们比较了相邻的70个$μ$ m亮团和暗团，发现（1）每个源的$\rm H_2$柱密度和尘埃温度在空间上有很强的相关性，（2）CO同位素谱线和稠密气体示踪剂（如$\rm H^{13}CO^+$和$\rm DCO^+$的1- 0谱线）的空间分布有很强的相关性;（3）$\rm C^{18}O$和$\rm DCO^+$之间的丰度比与源温度表现出强相关性;（4）从较年轻的团块到更进化的团块，$\rm C^{18}O$的消耗因子和$\rm HCO^+$的D-分数均表现出强劲的下降，下降系数超过3;（5）初步的化学模拟结果表明，我们的源区的化学年龄为${\sim}8\times10^4$ yr，这与它们的自由落体时间尺度相当，但小于它们的收缩时间尺度，这表明我们的…
2020-09-28 astro-ph.GA
METAL: The Metal Evolution, Transport, and Abundance in the Large Magellanic Cloud Hubble program. IV. Calibration of Dust Depletions vs Abundance Ratios in the Milky Way and Magellanic Clouds and Application to Damped Lyman-alpha Systems
通过阻尼Ly- $α$体系（DLAs）的静止框架紫外光谱，可以追踪宇宙中金属含量的演化。DLAs中的气相丰度必须根据尘埃贫化效应进行校正，这可以通过校准丰度比（如[Zn/Fe]）和贫化（气体中金属的分数，而不是尘埃）之间的关系来实现。利用银河系（MW），LMC和SMC中的气相丰度和贫化样品，我们证明了[Zn/Fe]和其他丰度比之间的关系在这些本地星系和DLAs之间没有显着变化，表明[Zn/Fe]应该跟踪这些系统中重元素的贫化。在年轻的大质量恒星，总（气体+尘埃）中性气体的金属丰度代理，在MW LMC和SMC的光球丰度的可用性，使我们能够校准[Zn/Fe]和这些附近的星系之间的关系耗尽。我们将损耗的局部校准应用于DLA系统。我们发现，灰尘中的金属，灰尘与气体的比例，总丰度的分数是2-5倍低于从以前的消耗校准MW测量和不同的形式主义的基础上推断。然而，尘埃丰度与金属丰度的趋势仍然只有轻微的次线性的所有现有的耗尽校准，相反的是推断从FIR，21厘米，CO排放在附近的星系和预测的化学演化模型。需要对远红外区尘埃不透明度和金属丰度低于20%太阳能时的消耗进行观测约束，以解决这种紧张关系。
2022-06-08 astro-ph.GA
The Confinement of Star-Forming Galaxies into a Main Sequence through Episodes of Gas Compaction, Depletion, and Replenishment
使用宇宙学模拟，我们解决的高红移恒星形成星系（SFG）在其主序列（MS）的恒星形成率（SFR）与恒星质量的平面的属性。我们将它们与星系的演化联系起来，通过气体压缩、耗尽、可能的补充和最终的淬灭等阶段。我们发现，高SFR星系在MS的上包层是紧凑的，具有高气体分数和短的耗尽时间（“蓝块”），而低SFR星系在较低的包层有较低的中心气体密度，较低的气体分数和较长的耗尽时间，与观测到的梯度跨MS。恒星结构梯度是可以忽略不计的。SFG在时间尺度$\sim0.4~t_{\mathrm{Hubble}}$（$\sim1$陀螺在$z\sim3$）上围绕MS脊振荡。向上传播是由于气体压缩，例如，通过合并、反向旋转流和/或剧烈的盘不稳定性。上包层的下降是由于中心气体耗尽的峰值恒星形成和流出，而从收缩的气体盘流入被抑制。一旦延伸的盘已经被新鲜气体补充，则下包络线处的上翻可以发生，并且可以触发新的压实，即只要补充时间短于耗尽时间。的机制，气体压缩，耗尽和补充限制SFGs狭窄（$\pm0.3$ dex）MS。完全淬火发生在大规模的晕（$M_{\mathrm{vir}}>10^{11.5}~M_\odot$）和/或在低红移（$z<3$），其中的补充时间是长的耗尽时间相比，解释所观察到的弯曲下来的MS在大规模的结束。
2016-02-08 astro-ph.GA
The 3D structure of CO depletion in high-mass prestellar regions
解开恒星形成过程的不同阶段，特别是在高质量区域，是天体物理学的一个挑战。化学钟可以帮助缓解这个问题，但它们的演变强烈依赖于许多参数，导致在解释观测数据时简并。这些不确定性之一是CO消耗的程度。在这里，我们提出了第一个自洽的磁流体动力学模拟的高质量恒星形成区域在不同的尺度，完全耦合的非平衡化学网络，其中包括C-N-O轴承分子。消耗和解吸过程的处理时间依赖性。结果表明，完全的CO耗尽（即所有的气相CO冻结在尘埃颗粒的表面上），可以达到非常快，在三分之一或甚至更小的分数的自由落体时间，无论崩溃进行慢或快的时间尺度。这导致在短时间内对于典型的示踪剂如N $_2$ H $^+$以及对于主离子H $_3^+$都有高水平的氘化，后者通常更大且更长。N $_2$消耗的效率略低，并且没有观察到对含N分子和氘分馏的直接影响。我们发现，CO耗尽是不是唯一的驱动器的氘，并有一个强烈的影响时，改变晶粒尺寸的$D_{frac}$。最后，我们将二维高斯点扩散函数应用到我们的结果中，以模拟单碟和干涉仪的观测。我们的研究结果表明，在高质量恒星形成团块中观察到的低值实际上掩盖了内部0.1 pc区域的完全耗尽阶段。
2019-10-30 astro-ph.GA
A Reexamination of Phosphorus and Chlorine Depletions in the Diffuse Interstellar Medium
本文通过分析107条星际视线光谱，重新研究弥漫星际介质中磷和氯的耗竭行为，发现磷耗竭随分子氢增加而增强，而氯丰度与分子氢比例无系统关联，并利用中性氯比例估算了含分子氢气体中的原子氢含量。
2023-03-03 astro-ph.GA
C18O Depletion in Starless Cores in Taurus
我们在这里介绍了金牛座八个无星核心中C18 O耗尽的发现：TMC-2，L1498，L1512，L1489，L1517 B，L1521 E，L1495 A-S和L1544。我们比较观测的C18 O J=2-1过渡与ALMA原型接收器上的海因里希赫兹亚毫米波望远镜的辐射转移建模使用RATRAN的结果。我们使用尘埃连续辐射转移模型计算的温度和密度分布来模拟C18 O的排放。我们提出了三个核心，TMC-2，L1489和L1495 A-S，这还没有建模之前，我们的结果与公布的模型的五个核心的建模。我们发现，除了L1521 E之外，所有的核心都基本耗尽。我们还发现，改变这些模型核心的温度分布有一个明显的效果，并改变中心密度有一个更大的影响。我们没有发现这些核心的密度或温度的耗尽半径或耗尽分数的趋势，这表明单独的物理结构是不足以完全约束进化状态。我们能够把更严格的限制在C18 O耗尽的半径比耗尽的绝对分数。由于化学品消耗的时间轴敏感地取决于消耗的分数，限制消耗分数的困难使得与其他时间尺度（例如自由落体时间尺度）的比较非常困难。关键词：恒星：形成-- ISM：丰度-- ISM：云--单个天体：TMC-2，L1498，L1512，L1489，L1517 B，L1521 E，L1495 A-S，L1544
2011-01-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interstellar Gas-phase Element Depletions in the Small Magellanic Cloud: A Guide to Correcting for Dust in QSO Absorption Line Systems
根据小麦哲伦星云（SMC）内18颗恒星光谱中紫外吸收特征相对于相关速度的强度，给出了小麦哲伦星云（SMC）星际介质中9种不同元素的气相丰度数据。根据这些信息和SMC中年轻恒星中元素分数定义的总丰度，我们构建了关于这些元素如何凝结成固体形式到尘埃颗粒上的一般解释。作为一个组，元素Si，S，Cr，Fe，Ni和Zn表现出与Jenkins（2009）定义的银河系局部相似的耗尽序列。元素Mg和Ti在SMC中的消耗速度比在银河系中慢，而Mn的消耗速度更快。我们推测，这些差异可能是由不同的化学亲和力不同现有的粮食基板。例如，有证据表明SMC中多环芳烃（PAHs）的质量分数明显低于银河系。我们建议，我们观察到的SMC的耗尽序列可以提供一个更好的模型来解释低金属丰度阻尼莱曼α（DLA）和亚DLA吸收系统，记录在遥远的类星体和伽马射线暴余辉的光谱中的元素丰度。
2017-05-07 astro-ph.GA
The Self-gravitating Gas Fraction and The Critical Density for Star Formation
我们使用Burkhart（2018）的模型分析计算了存在磁引力湍流时的恒星形成效率和致密自引力气体分数，该模型采用分段对数正态和幂律密度概率分布函数（PDF）。我们表明，PDF转换密度从对数正态到幂律形式是一个数学动机的临界密度恒星形成，并可以物理上与密度的牛仔裤长度是可比的声波长度，即冲击后的临界密度崩溃。当PDF跃迁密度作为临界密度时，瞬时恒星形成效率（$ε_{\rm inst}$）和耗尽时间（$τ_{\rm depl}$）可以由表示为PDF幂律尾部气体分数的致密自引力气体分数计算。我们最小化的自由参数的数量在解析表达式$ε_{\rm inst}$和$τ_{\rm depl}$通过使用PDF转换密度，而不是一个参数化的临界密度崩溃，从而提供了一个更直接的途径与观察比较。我们测试的过渡密度和自引力气体分数对AREPO移动网格gravoturbulent模拟的分析预测，并找到良好的协议。我们预测，当重力占主导地位的恒星形成气体的密度分布，恒星的形成效率应该是弱反相关的音速马赫数，而耗尽时间应增加与增加音速马赫数。恒星的形成效率和耗尽时间主要取决于致密的自引力气体部分，这反过来又取决于引力，湍流和恒星反馈的相互作用。我们的模型预测与最近的观测，如M51 PdBI弧秒漩涡调查（PAWS）。
2019-05-29 astro-ph.GA
The molecular gas content throughout the low-z merger sequence
本研究利用 IRAM 30m CO 光谱发现低红移并合序列各阶段的星系分子气体比例和耗散时间普遍升高，揭示了气体增强与恒星形成效率变化共同驱动了并合星系中的星暴现象。
2025-03-31 astro-ph.GA
METAL: The Metal Evolution, Transport, and Abundance in the Large Magellanic Cloud Hubble program. II. Variations of interstellar depletions and dust-to-gas ratio within the LMC
星系中重子循环的一个关键组成部分是中性ISM中金属从气体到尘埃相的耗尽。哈勃太空望远镜上的METAL（大麦云云中的金属演化、运输和吸收）计划获得了半太阳金属丰度LMC中朝向32条视线的紫外光谱，从中我们得到了Mg、Si、Fe、Ni、S、Zn、Cr和Cu的星际贫化（气相分数）。不同元素的消耗是紧密相关的，表明有一个共同的起源。氢柱密度是耗尽变化的主要驱动力。相关性较弱的体积密度，探测CI精细结构线，距离LMC中心。后者的相关性的结果从气相金属丰度的东西变化。东部的天然气，包括30剑鱼座和东南HI超密度的LMC压缩侧富集高达+0.3dex，而西部的天然气缺乏金属高达-0.5dex。在METAL探测的参数空间内，未发现与分子分数或辐射场强度的相关性，我们证实了远红外、21 cm和CO观测中观察到的扩散（logN（H）~20 cm-2）和分子（logN（H）~22 cm-2）ISM之间的尘埃-金属和尘埃-气体比增加了3-4倍。尘埃-金属和尘埃-气体比随柱密度的变化对化学演化的次网格物理学、整个宇宙时期的气体和尘埃质量估计以及通过阻尼莱曼-α系统的光谱学测量的宇宙化学富集具有重要意义。
2021-01-23 astro-ph.GA
Dust-depletion sequences in damped Ly-α absorbers II. The composition of cosmic dust, from low-metallicity systems to the Galaxy
我们的目标是评估什么是最占主导地位的尘埃物种或类型，包括硅酸盐和氧化铁颗粒存在于ISM中，通过使用最近的观测尘埃耗尽的星系在不同的演化阶段。我们使用在不同环境中观测到的几种金属（O，S，Si，Mg和Fe）尘埃中的元素丰度，考虑具有不同金属丰度和尘埃含量的系统，即阻尼莱曼-α吸收体（DLAs）朝向类星体和银河系。我们推导出一个可能的尘埃成分，通过计算发现在尘埃中的统计预期元素丰度假设一组关键的尘埃物种与铁含量作为一个自由参数。本研究未考虑碳质粉尘。金属铁（可能以硅酸盐颗粒中夹杂物的形式存在）和氧化铁是无碳粉尘质量组成的重要组成部分。氧化铁占含氧粉尘的重要质量分数（在某些情况下约为1/4），并且有充分的理由相信金属铁占粉尘的类似质量分数。铁铁矿（FeO）可以简单地解释铁和氧的消耗，因为它很容易形成。似乎没有硅酸盐物种明显占主导地位的硅酸盐质量，而是铁贫以及富铁橄榄石和辉石的混合物。硫化物在多大程度上导致硫的消耗仍不清楚。一般来说，尘埃成分（不考虑含碳尘埃）从低金属量系统到银河系似乎没有什么演变。
2019-02-02 astro-ph.GA
The EDGE-CALIFA Survey: Central molecular gas depletion in AGN host galaxies -- a smoking gun for quenching?
来自活动星系核（AGN）的反馈通常被认为是导致星系恒星形成淬灭的一种机制。然而，活动星系核驱动的淬灭是具有挑战性的，以调和与活动星系核主机往往窝藏相等（甚至过量）的气体量相比，类似的恒星质量的不活跃星系的观察。在本文中，我们调查活动星系核反馈是否发生在亚星系（kpc）尺度上，这种效应可能难以用全球气体测量来检测。利用EDGE-CALIFA巡天中kpc尺度的分子气体（Sigma_H2）和恒星质量（Sigma_*）表面密度测量结果，我们发现活动星系核中心区域的气体比例通常比恒星形成区域低~2倍。基于四个星系最好的spectrometric统计，AGN和恒星形成的气体分数之间的差异被认为是即使在一个给定的星系，表明AGN的反馈是能够耗尽分子的气体库在中央的几个千秒差距。
2021-05-06 astro-ph.GA
Deriving a multivariate CO-to-H$_2$ conversion function using the [CII]/CO(1-0) ratio and its application to molecular gas scaling relations
我们提出了赫歇尔PACS观测的[CII] 158微米发射线的样本中的24个中等质量（9<logM $_\ast$ /M $_\odot$ <10）和低金属丰度（0.4< Z/Z $_\odot$ <1.0）星系的xCOLD GASS调查。结合它们与IRAM CO（1-0）测量，我们建立了积分和分子区域[CII]/CO（1-0）光度比之间的标度关系作为积分星系属性的函数。贝叶斯分析表明，只有两个参数，金属丰度和恒星形成的主序列，$Δ$ MS的偏移量，需要量化的光度比的变化;金属丰度描述的总尘埃含量可屏蔽CO从紫外线辐射，而$Δ$ MS描述的强度，这一辐射场。我们连接的[CII]/CO光度比的CO到H $_2$转换因子，并找到一个多元转换函数$α_{CO}$，它可以使用到z~2.5。该功能主要取决于金属丰度，与二阶依赖于$Δ$ MS。我们将其应用到完整的xCOLD气体和PHIBSS 1调查和分子气体的标度关系。当logM $_\ast$ /M $_\odot$ <10时，气体质量分数与恒星质量的关系变得平坦.虽然分子气体耗尽时间随sSFR而变化，但它主要与质量无关，这表明在低质量星系中长期观察到的低L $_{CO}$ /SFR比率完全是由于CO的光解，而不是由于恒星形成效率的提高。
2017-02-10 astro-ph.GA
Ionization fraction and the enhanced sulfur chemistry in Barnard 1
Barnard B1 b是从化学和动力学的角度来看最有趣的球状体之一。它呈现出丰富的分子化学，其特征在于大量的氘代和复杂的分子。此外，它还拥有一个非常年轻的0级天体和一个第一流体静力核心（FHSC）的候选天体。我们的目标是确定这个极其年轻的恒星形成区的宇宙射线电离率和耗尽因子。作为IRAM大型计划ASAI的一部分，我们使用Pico Veleta（西班牙）的IRAM 30米望远镜对Barnard 1b进行了光谱调查。这提供了一个非常完整的库存中性和离子C-，N-和S-轴承物种，据我们所知，第一次安全检测的氘离子DCS+和DOCO+。我们使用了最先进的伪时间依赖的气相化学模型来确定宇宙射线电离率和损耗因子的值。观察数据与3E-17 s $^{-1}$和1 E-16 s $^{-1}$之间的$ζ_{H_2}$拟合良好。据估计，C和O的元素消耗约为10，N约为1，S约为25。巴纳德B1 b提出了类似的碳和O的消耗比那些在前恒星核心测量。硫的消耗高于C和O，但不像冷堆芯那样极端。事实上，它类似于在一些双极流出，热芯和光子主导的区域中发现的值。几个方案进行了讨论，以占这些特殊的丰度。我们建议，这是初始条件（重要的外流和增强的紫外线领域的环境）和快速崩溃（~0.1万年），允许保持最S-和N-轴承物种在气相中的大光学深度的后果。与B1 b-S相关的致密外流与周围物质的相互作用也可以增加含S分子的丰…
2016-05-27 astro-ph.GA
Gas Fraction and Depletion Time Drive the Main-Sequence Scatter in Massive Galaxies at $z\sim1.5$
National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI), UTIAS, Tokyo Institutes for Advanced Study, University of Tokyo（东京大学宇宙物质前沿研究联盟（UTIAS）科维理宇宙物理学与数学研究所（Kavli IPMU, WPI））；Department of Astronomy, School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学部天文学系）；Center for Astrophysical Sciences, Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学系天体物理学中心）；School of Physics and Astronomy, University of Southampton（南安普顿大学物理与天文学院）
利用 ALMA 观测 57 个大质量恒星形成星系，结合多波段数据推导分子气体质量，发现主序星散主要由气体含量和耗尽时间的变化共同驱动，且恒星形成效率存在额外本征散。
2026-05-22 astro-ph.GA
METAL: The Metal Evolution, Transport, and Abundance in the Large Magellanic Cloud Hubble program. III. Interstellar Depletions, Dust-to-Metal, and Dust-to-Gas Ratios Versus Metallicity
星际消耗的金属丰度和气体密度依赖性，尘埃-气体（D/G）和尘埃-金属（D/M）比对我们如何准确地追踪宇宙的化学富集有重要的影响;无论是通过使用FIR尘埃排放作为ISM的示踪剂;还是通过使用阻尼莱曼-α系统（DLAs）的光谱学来测量广泛的红移范围内的化学丰度。我们收集和比较大样本的消耗测量银河系（MW），LMC（Z=0.5 Zsun），SMC（Z=0.2 Zsun）。不同元素的消耗之间的关系在三个星系之间没有很大的变化，这意味着丰度比应该精确地追踪到20%的太阳金属丰度。从损耗出发，我们导出了D/G和D/M。D/G随密度的增加而增加，这与在密度更大的ISM中气相金属更有效地吸附到尘埃颗粒上是一致的。当log N（H）> 21 cm^-2时，金属丰度示踪物（S、Zn）的损耗超过-0.5 dex，即使在太阳金属丰度为20%的情况下也是如此。从MW到LMC（因子3）和SMC（因子6），金属的气体分数增加，补偿了总重元素丰度的减少，并导致这三个星系具有相同的中性气相金属丰度。来自消耗的D/G比来自FIR、21 cm和CO排放的D/G高2倍（LMC）和5倍（SMC），这可能是由于尘埃FIR不透明度和碳和氧消耗的综合不确定性。
2022-02-09 astro-ph.GA
Galaxy pairs in the SDSS - XIII. The connection between enhanced star formation and molecular gas properties in galaxy mergers
我们研究了在低红移（z $\leq$ 0.06）星系合并中恒星形成和分子气体性质之间的联系。我们目前的研究是基于IRAM 30-m CO（1-0）的观测11个星系的密切同伴从斯隆数字巡天（SDSS）选择。这对双星的质量比为$\leq$ 4，预计间距r $_{\mathrm{p}} \leq$ 30 kpc，速度间距为$Δ$ V $\leq$ 300 km s $^{-1}$，并被选中表现出增强的比恒星形成率（sSFR）。我们计算分子气体（H $_{2}$）的质量，分配给每个星系的物理动机的转换因子$α_{\mathrm{CO}}$，我们推导出分子气体的分数和耗尽时间。我们将这些量与GALEX Arecibo SDSS调查样本（xCOLDGASS，Saintonge et al. 2017）的扩展CO Legacy数据库中孤立星系的量进行了比较，其中气体量以相同的方式计算。我们的研究是第一次直接比较气体性质的星系对和控制样本的正常星系严格的控制程序和SFR和H $_{2}$质量已估计使用相同的方法。我们发现，星系对有较短的耗尽时间和平均分子气体分数增强0.4德克斯相比，质量匹配的控制样品从xCOLDGASS。然而，气体质量（和分数）在星系对和他们的耗尽时间是一致的非合并的SFR同样升高。我们的结论是，外部相互作用和内部过程可能会导致分子气体增强和减少耗尽时间。
2018-02-06 astro-ph.GA
How galaxies form stars: the connection between local and global star formation in galaxy simulations
使用一套孤立的$L_\star$星系模拟，我们表明，全球耗尽时间和恒星形成气体的质量分数在模拟星系表现出系统的和明确的趋势，作为当地的每自由落体时间的恒星形成效率的函数，$ε_{\rm ff}$，恒星反馈的强度，和恒星形成阈值。我们证明，这些趋势可以通过星系中全球恒星形成的简单物理模型来重现和解释。我们的模型是基于质量守恒和气体之间的恒星形成和非恒星形成状态的动力学和反馈过程的影响下，在一定的特征时间尺度循环的想法。无论是模拟结果和我们的模型预测表现出两个限制制度，而不同的依赖关系的全球星系的性质的局部参数。当$ε_{\rm ff}$很小时，反馈效率很低，总的恒星形成质量分数$f_{\rm sf}$与$ε_{\rm ff}$无关，而总的耗尽时间$τ_{\rm dep}$与$ε_{\rm ff}$成反比。当$ε_{\rm ff}$较大或反馈非常有效时，这些趋势相反：$f_{\rm sf} \propto ε_{\rm ff}^{-1}$和$τ_{\rm dep}$独立于$ε_{\rm ff}$，但与反馈强度成线性比例。我们还比较了我们的结果与所观察到的耗尽时间和质量分数的恒星形成和分子气体，并表明它们提供了互补的约束$ε_{\rm ff}$和反馈强度。我们表明，有用的限制$ε_{\rm ff}$也可以得到使用测量的耗尽时间和它的分散在不同的空间尺度上。
2018-06-13 astro-ph.GA
Chemical nitrogen fractionation in dense molecular clouds
含氮分子在不同的天文环境中，如在星际介质或在太阳系中，显示出不同的同位素分馏水平。星际化学模型无法在冷分子云中诱导氮分数，因为15 N的交换反应大多效率低下。在这里，我们开发了一个新的气体颗粒模型的氮分馏，包括一个彻底的搜索新的氮分馏反应和原子耗尽到星际尘埃粒子的现实描述。我们表明，虽然致密的分子云气相化学单独导致非常低的分馏，14 N原子优先耗尽的气相由于原子氮的质量依赖的晶粒表面粘附率。然而，假设一个基本的14 N/15 N比为441（等于太阳风值），我们的模型导致只有低的15 N富集的所有含N的物种在气相中合成的预测14 N/15 N比在360-400的范围内。较高的富集水平既不能用这种机制来解释，也不能通过化学来解释，有两种可能的解释。(I)局部ISM中的元素14 N/15 N比较小，正如Romano等人最近的工作所建议的那样，由于电子复合速率常数随同位素的变化而变化，假设15 NNH+和15 NNH+耗尽。(II)N2光解离导致扩散分子云中的可变氮分馏，其中光子起重要作用，这在致密分子云形成期间是保守的，如Furuya & Aikawa的工作所建议的。
2020-12-14 astro-ph.GA
Iron and silicate dust growth in the Galactic interstellar medium: clues from element depletions
难熔元素的星际丰度表明了气相的大量消耗，随着气体密度的增加而增加。我们最近的尘埃演化模型，基于巨分子云（GMC）生命周期的流体动力学模拟，证明观察到的[Si $_{gas}$ /H]趋势是由冷扩散星际介质（ISM）中吸积的尘埃生长和超新星（SN）冲击的有效破坏的组合驱动的（Zhukovska等人。2016）。尘埃演化的分析模型，我们表明，即使与乐观的假设，从恒星输入的尘埃和没有破坏的颗粒由SNe它是不可能匹配的[Si $_{gas}$ /H] $-n_H$关系没有增长的ISM。我们扩展了在我们以前的硅酸盐工作中开发的框架，包括铁颗粒的演变，并解决了一个长期存在的难题：“星际铁在哪里？”'.在温暖的中性介质中的Fe比Si更高的损耗是由模型再现的，其中大部分星际铁（70%）被锁定为硅酸盐颗粒中的夹杂物，在那里它被保护免受SN冲击的溅射。如果剩余的贫化铁存在于尺寸在1- 10 nm范围内的金属铁纳米颗粒群中，则再现所观察到的[Fe $_{gas}$ /H] $-n_H$关系的斜率。增强碰撞率由于库仑聚焦是重要的硅酸盐和铁尘模型，以匹配所观察到的斜率之间的关系，耗尽和密度和在高密度的耗尽的幅度。
2018-03-12 astro-ph.GA
Gas Fraction and Depletion Time of Massive Star Forming Galaxies at z~3.2: No Change in Global Star Formation Process out to z>3
观测到的演化的气体馏分和其相关的耗尽时间在主序星（MS）星系提供的见解如何恒星形成过程中宇宙的时间。我们报告ALMA检测的休息帧$\sim$ 300 $μ$ m连续观测到在240 GHz的45个大规模（$\rm \langle log(M_{\star}(M_{\odot}))\rangle=10.7$），正常的恒星形成（$\rm \langle log(sSFR(yr^{-1}))\rangle=-8.6$），即MS，星系在$\rm z\approx3.2$在宇宙领域。从冷中性，即分子和原子，气体质量$\rm M_{gas}$和单色（静止帧）红外光度之间的经验校准，该样品的气体质量推导。结合恒星质量$\rm M_{\star}$和恒星形成率（SFR）的估计（从{ \sc MagPhys}拟合），我们得到了$\rm μ_{gas}=M_{gas}/M_{\star}=1.65_{-0.19}^{+0.18}$的中值气体分数和中值气体耗尽时间$\rm t_{depl.}(Gyr)=M_{gas}/SFR=0.68_{-0.08}^{+0.07}$ ; MS上的位置校正只会稍微改变值。报告的不确定度为中位数的$\rm 1σ$误差。我们的研究结果是完全符合预期的平坦化的红移演化的2-SFM（2星形成模式）框架，经验规定的演化假设一个普遍的，对数线性关系SFR和气体质量耦合到红移演化的特定…
2016-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effects of local stellar radiation and dust depletion on non-equilibrium interstellar chemistry
星际化学对星系形成很重要，因为它决定了气体冷却的速度，并使我们能够预测离子和分子的可观测光谱线。我们探讨了星际介质（ISM）的化学建模的两个核心方面：（1）本地恒星辐射的影响，电离和加热气体，和（2）金属耗尽到尘埃颗粒，这减少了丰富的金属在气相中。我们运行高分辨率（400 M $_\odot$每个重子粒子）模拟孤立的盘星系，从矮星到银河系质量，使用FIRE星系形成模型与CHIMES非平衡化学和冷却模块。在我们的基准模型中，我们耦合的化学物质的恒星通量计算从恒星粒子使用近似的辐射转移计划，我们实现了一个经验的密度依赖处方的金属耗尽。为了比较，我们还运行模拟与空间均匀的辐射场，没有金属耗尽。我们的基准模型广泛地再现了观测到的HI和H2质量随恒星质量的变化趋势，以及[CII] 158 $μ$ m、[OI] 63 $μ$ m、[OIII] 88 $μ$ m、[NII] 122 $μ$ m和H $α$ 6563 A的线光度随恒星形成率的变化趋势。我们的模拟与均匀的辐射场预测微弱的光度，由高达一个数量级的[OIII] 88 $μ$ m和H $α$ 6563 A，而忽略金属耗尽增加了碳和氧线的亮度的一个因素$\approx$ 2。然而，星系的整体演化并没有强烈地受到局部恒星通量或金属耗尽的影响，除了在矮星系中，包含局部通量导致较弱的流出，因此更高的气体分数。
2022-08-30 astro-ph.GA
Gas depletion in cluster galaxies depends strongly on their internal structure
我们分析了300个附近的集团和集群中确定的斯隆数字巡天使用光度气体质量指标，这是有用的估计的程度，其中的星际介质的星系团星系已耗尽。我们研究了不同恒星质量和恒星表面密度的星系的推断气体质量分数的径向依赖性。在固定的星系团中心距离和固定的恒星质量下，低密度星系比高密度星系更强烈地耗尽它们的气体。对恒星质量$M_*$和恒星质量表面密度$μ_*$的二维平面中的气体耗尽趋势的分析表明，在固定的团心半径下，气体耗尽对星系密度的敏感性要比对星系质量的敏感性高得多。我们认为，低密度星系更容易耗尽它们的气体，因为它们更容易受到冲压压力和/或潮汐力的影响。我们也看看我们的气体分数/半径关系的集群的速度色散的依赖性，没有发现明确的系统趋势。
2012-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for universal gas depletion in a sample of 41 luminous Type 1 quasars at z $\sim$ 2
通过对41个z~2明亮1型类星体的ALMA CO观测，发现其分子气体比例普遍低于不活跃星系和被遮蔽类星体，揭示类星体宿主星系存在从富含气体到贫气体的演化趋势，并发现气体比例与宽线区风强度可能相关。
2025-05-06 astro-ph.GA
Extreme gas fractions in clumpy, turbulent disk galaxies at z~0.1
在这封信中，我们报告了CO通量的发现，这表明在附近的宇宙（z ~ 0.1）中看到的三个盘状星系中有非常高的气体分数。这些星系是作为新组装大质量天体动力学（DYNAMICS of Newly Assembled Massive Objects）调查的一部分进行研究的。哈勃太空望远镜对这些天体的高分辨率成像揭示了星系体内存在大型恒星形成团块，而红移的H α空间分辨光谱揭示了高色散旋转盘的存在。这些星系的内部动力学状态类似于在更高的红移（1 < z < 3）下看到的盘系统。利用Plateau de Bure干涉仪对CO（1-0）的观测，我们发现气体分数为20-30%，耗尽时间为tdep ~ 0.5 Gyr（假设一个类似银河系的CO转换因子）。这些性质不同于那些具有可比的特定恒星形成率的低红移星系的预期性质，但它们对于高z星系是正常的。星系的气体分数和红移之间的简并打破，我们表明，耗尽时间每特定的恒星形成率的星系是密切相关的气体分数，独立的红移。我们还表明，我们的两个本地目标的气体动力学对应于那些预期从不稳定的磁盘，再次类似于高Z磁盘的动态。这些结果提供的证据表明，星系是本地类似的cloudos，湍流盘，这是经常发现在高红移。
2014-05-28 astro-ph.GA
WALLABY pilot survey: HI depletion times within the stellar discs of nearby galaxies
International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), The University of Western Australia（西澳大利亚大学国际射电天文研究中心）；ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D)（三维全天空天体物理学卓越中心）；INAF, Arcetri Astrophysical Observatory（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）
研究近邻星系恒星盘内中性氢耗尽时间及其与恒星表面积密度的关系，发现盘内耗尽时间较全球值短，且与恒星表面积密度呈反相关，揭示了空间位置和局部条件对中性氢作为恒星形成燃料的重要性。
2026-04-07 astro-ph.GA
Molecular gas in low-metallicity starburst galaxies: Scaling relations and the CO-to-H$_2$ conversion factor
研究了21颗蓝致密矮星的分子组成和恒星形成效率。我们提出了CO（1-0）和（2-1）的观察，进一步补充了额外的CO测量和多波长辅助数据的文献。我们发现CO光度与恒星和HI的质量，SFR示踪剂，星暴的大小和它的金属丰度。BCD似乎偏离施密特-肯尼库特（SK）定律，显示出极低（$\lesssim$ 0.1 Gyr）的H2和H2+HI消耗时间尺度。当考虑H2+ H1而不是仅考虑H2时，与SK定律的偏离较小，并且对于具有较低金属丰度和较高比SFR的BCD而言偏离较大。因此，BCD的分子分数和H2耗尽时间尺度被发现与金属丰度密切相关。利用这一点，并假设之间的经验相关性发现的特定的SFR和银河系平均的H2耗尽时间尺度的更丰富的金属星系延伸到较低的质量，我们推导出一个金属依赖的CO到H2的转换因子$α_{CO, Z} \propto (Z/Z_{\odot})^{-y}$，与$y=1.5(\pm 0.3)$定性与以前的决定，尘埃为基础的测量，和最近的模型预测。我们的研究结果表明，在积极的恒星形成的矮星的H2跟踪CO的分数减少了约40倍，从$Z \sim Z_{\odot}$到$Z \sim 0.1 Z_{\odot}$，导致一个强烈的低估了H2的质量在贫金属系统时，银河系$α_{CO, MW}$被认为是。采用$α_{CO, Z}$，我们发现偏离SK法律部分解决。我们的研究结果表明，与正常的晚型盘…
2015-12-18 astro-ph.GA
METAL: The Metal Evolution, Transport, and Abundance in the Large Magellanic Cloud Hubble program. I. Overview and Initial Results
大麦哲伦星云中的金属演化、运输和消耗（Metal Evolution，Transport，and Abdeletion in the LMC，简称METAL）是哈勃太空望远镜上的一个大型第24周期计划，旨在测量大麦云（LMC）中半太阳金属丰度的尘埃消光特性和星际消耗。101轨道计划包括对33颗1150 A和3180 A之间的LMC大质量恒星的COS和STIS光谱，以及7个NUV-NIR滤波器的并行WFC 3成像。从光谱获得的气相中的硅的分数（耗尽）随着氢柱密度的增加而减少。硅的耗尽模式在银河系、大麦哲伦星云和SMC之间不同，硅的耗尽水平几乎完全抵消了金属丰度的差异，导致在给定的氢柱密度下，这些星系中的气相丰度恒定。硅耗尽与绝对选择性消光R $_V$呈线性相关，表明气体耗尽与尘埃粒度之间存在联系。消光图来自于并行成像中的恒星测光，可以与赫歇尔和斯皮策的FIR图像进行比较，以估计LMC金属丰度下尘埃的发射率。完整的METAL样品的消耗，紫外消光曲线和消光图将告知LMC中尘埃颗粒的丰度，大小，成分和光学性质，全面提高我们对尘埃性质的理解，以及估计附近和高红移星系中尘埃气体质量，恒星形成率和历史的准确性。这篇综述性论文描述了METAL调查的目标、设计、数据简化和初步结果。
2019-01-17 astro-ph.GA
Depletion of heavy nitrogen in the cold gas of star-forming regions
我们使用气冰天体化学模拟研究了分子云形成和演化过程中的氮同位素分馏。我们发现，大量的气体可以成为贫化重氮（15 N），由于15 N富集冰的形成。在从氮原子到N2的化学转变附近，N15 N被选择性地光解，这导致15 N在氮原子中富集。当富含15 N的原子氮通过颗粒表面反应转化为氨冰时，大量气体中的15 N被耗尽。在散装气体中的15 N耗尽的水平可以高达两个元素的氮同位素比相比，取决于光解吸产率的氨冰的一个因素。一旦氮同位素在分子云中的气体和固体之间有差异地分配，它应该留在恒星形成的后期阶段（例如，星前核），只要氨冰的升华是无效的。我们的模型表明，在恒星形成区的冷气中，所有含氮分子都可以耗尽15 N，这至少在定性上与星前核L1544的观测结果一致。在我们的模型中，冰冷的物种显示15N和氘分馏。氘和15 N在冰幔内的分馏模式不同，反映了它们的分馏机制：氘的浓度从冰幔下层到上层几乎单调递增，而15 N的浓度在一定深度处达到最大值，并向表层递减。
2018-03-19 astro-ph.EP astro-ph.GA
METAL-Z: Measuring dust depletion in low metalicity dwarf galaxies
本文利用 HST/COS 紫外光谱测量 IC 1613 与 Sextans A 中 Fe、S 的尘埃耗竭，约束低金属丰度下 D/G 与 D/M 的演化趋势。
2024-02-28 astro-ph.GA
Integral field spectroscopy of nearby QSOs II. The molecular gas content and condition for star formation
本文给出了14个低红移类星体的单碟CO（1-0）和CO（2-1）观测结果。结合光学积分场光谱，我们研究了冷气体含量与恒星形成率（SFR）和黑洞吸积率的关系。14例中8例检出CO（1-0），11例中7例检出CO（2-1）。大多数盘主导的类星体揭示气体分数和耗尽时间以及匹配正常的恒星形成系统。两个富含气体的主要合并显示出明显的星爆特征，具有高于平均水平的气体分数和较短的耗尽时间。膨胀为主的类星体主机主要是未检测到的CO（1-0），这对应于，平均而言，较低的气体分数比盘为主的同行。然而，它们的SFR意味着比平均耗尽时间更短，恒星形成效率更高。在我们的样本中，通过移除冷气体的负类星体反馈似乎起着可以忽略的作用。结合文献样本，我们发现了盘主导类星体的黑洞吸积率与分子气体总含量之间的变化趋势。我们解释这是一个上信封的核活动，这是很好地代表了总的和环核气藏可供吸积之间的比例关系。膨胀为主的类星体显着不同的标度关系，并出现不相关的总分子气体含量。这可以通过更致密的气藏、通过流出物从气包中喷出或不同的ISM相组成来解释。
2017-05-11 astro-ph.GA
SALVAGE II: no systematic molecular gas depletion in the central 2 kpc of AGN hosts
University of Victoria（维多利亚大学）；ESA, European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲航天局欧洲空间天文中心）；Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM)（毫米波射电天文学研究所）；Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Centre, National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会赫茨伯格天体物理学研究中心）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（西班牙国家航空航天技术研究所与高等科学研究中心联合天体生物学中心）；Observatorio Astronómico Nacional (OAN-IGN)-Observatorio de Madrid（马德里国家天文台）
本研究利用SALVAGE数据，发现低红移AGN宿主星系中心2 kpc内无系统性分子气体耗竭，仅两类光学AGN有初步耗竭信号，为AGN反馈的气体移除尺度设定上限。
2026-09-23 astro-ph.GA
Oxygen Depletion in the Interstellar Medium: Implications for Grain Models and the Distribution of Elemental Oxygen
本文评估了最近发现（Jenkins 2009）的影响，即原子氧正在以硅酸盐和金属氧化物颗粒中无法解释的速度从弥漫的星际气体中耗尽。为了将这一发现置于背景中，考虑了在广泛的环境中将元素O吸收到尘埃中，从稀薄的云间气体和通过耗尽观测采样的扩散云到稠密的云，其中冰幔和气态CO成为O的重要储存库。在这些对比鲜明的区域中的O的分布是量化的一个共同的参数，氢的平均数密度。在扩散相和致密相之间的界面（就在冰幔生长开始之前），多达160 ppm的O丰度是无法解释的。如果这个贫氧的储层持续到更高的密度，它对分子云中的氧预算有影响，在那里观察到相同数量级的短缺。在各种可能的载体中，最有可能的似乎是一种含O的碳质物质，类似于星尘任务返回的彗星颗粒中发现的有机物。星际尘埃的“有机耐火材料”模型根据这些发现重新检查，并得出结论，需要进一步的观测和实验室工作，以确定这类材料是否存在的数量足以占一个显着的一部分不明贫化氧。
2009-12-17 astro-ph.GA
The Variation in Molecular Gas Depletion Time among Nearby Galaxies: What are the Main Parameter Dependencies?
我们重新分析了全球分子气体耗尽时间（Tdep）和星系参数，包括恒星质量，比恒星形成率（sSFR），恒星质量表面密度和浓度指数之间的相关性。该分析基于COLD GASS巡天，其中包括恒星质量在1 - 0^1 - 0 - 1 - 0^11.5 Msun范围内的星系，分子气体质量估计来自CO（1-0）线测量。我们改进了Saintonge等人（2011 b）的先前工作，使用GALEX FV和WISE 22微米数据的组合估计SFR，并在IRAM光束尺寸设置的固定孔径内推导Tdep。在我们的新研究中，我们发现相关性的离散度要小得多。Tdep对星系结构参数如恒星质量表面密度和浓度指数的依赖性现在很弱或不存在。与之前的工作存在差异，因为尘埃灭绝与星系结构参数密切相关。我们进一步证明，“主要”的全球参数的相关性是Tdep和sSFR之间，所有其他剩余的相关性可以被证明是由这种主要的依赖性。这意味着具有高电流对过去平均恒星形成活动的星系将更快地耗尽其分子气体库。然后，我们分析分子气体耗尽时间1千秒差距尺度的星系盘使用的数据从赫拉克利斯调查。有非常好的协议之间的全球Tdep与sSFR关系的冷气体星系和1千秒差距尺度的网格区域的磁盘派生。Tdep和sSFR之间的强相关性在log（SFR/M*）= -11.5到-9的Tdep中连续地延伸超过10倍，即从盘的几乎静止的斑块到具有非常强的恒星形成的盘区域。这导致的…
2015-01-09 astro-ph.GA
Star Formation and Quenching of Satellite Galaxies
我们研究淬火的卫星星系逐渐耗尽的气体，由于恒星的形成，冲压压力条纹和潮汐触发的星爆。使用受Lu等人的经验模型约束的祖细胞，在外流负载因子较低的星系中，即使在星系被其宿主吸积后没有来自晕气体冷却的进一步冷气体供应，我们也没有发现卫星中的过猝灭问题。逐渐耗尽单独预测单峰分布在特定的恒星形成，在观察到的双峰分布，并根据预测的淬火分数低质量晕。冲压压力剥离很好地再现了双峰分布，但在低质量的晕预测淬火馏分。由潮汐与中央星系相互作用引发的富含气体的卫星中的星爆可以很好地再现低质量晕中淬灭的卫星群，但对于大质量晕中的低质量卫星来说并不重要。结合的过程，连同受约束的祖先，可以再现所观察到的恒星形成性质的卫星在不同质量的晕。
2015-06-15 astro-ph.GA
Deuterium Fractionation as an Evolutionary Probe in Massive Proto-stellar/cluster Cores
高红外消光云是大质量恒星/团簇形成的理想场所。近年来发现的大量云核，使人们能够研究早期云核之间可能的演化顺序。我们用亚毫米望远镜（SMT）对15个处于不同演化阶段的致密核进行了氘分馏的调查，从高质量的无星核到超致密的Hii区域，在高消光的大质量恒星形成云G34.43+0.24，IRAS 18151-1208和IRAS 18223-1243中。观察N2 H+（3 - 2）、N2 D+（3 - 2）和C18 O（2 - 1）的光谱，以导出N2 H+的氘分馏、Dfrac \equiv N（N2 D+）/N（N2 H+）以及每个选定的芯的CO消耗因子。我们的研究结果表明，Dfrac的气体温度和线宽的下降趋势。由于较冷和静止的气体可能与演化程度较低的核心有关，因此较大的Dfrac似乎与核心演化的早期阶段相关。这种下降趋势类似于低质量原恒星核中Dfrac的行为，并且与高质量原恒星核中的几项早期研究一致。我们还发现了一个温和的增加趋势的Dfrac与CO消耗因子，这表明升华的冰幔改变了化学反应中的竞争，降低Dfrac。我们的研究结果表明，在低质量和高质量的原恒星候选人在早期阶段的氘代物种的一般化学行为。此外，电离度的上限估计在2 \times 10^-7和5 \times 10^-6之间。四个静止的核心有边际场中性耦合，也许有利于湍流冷却流。
2011-10-07 astro-ph.GA
After the interaction: an efficiently star-forming molecular disk in NGC5195
我们从毫米波天文学研究组合阵列（CARMA）中展示了NGC 5195（也称为M51 b）的新分子气体图，包括12 CO（1-0），13 CO（1-0），CN（1-0）和CS（2-1）。NGC 5195也在3 mm连续谱中被检测到。NGC 5195的12 CO/13 CO比率与正常的恒星形成星系一致。CN（1-0）的强度比一般的恒星形成星系要高，可能是在扩散的光解离区域增强。NGC 5195核谱的恒星模板拟合显示了两个恒星星族：80%质量分数的老恒星（> 10 Gyr）和20%质量分数的中龄（~ 1 Gyr）恒星星族，这对NGC 5195在与M51 a相互作用期间经历增强恒星形成的时间尺度提供了限制。NGC 5195的平均分子气体耗尽时间尺度为：tdep=3.08Gyr，比附近恒星形成星系的耗尽时间尺度大2倍，但与CO探测到的早型星系的耗尽一致。虽然厘米和毫米波长的无线电连续辐射存在于NGC 5195的核心附近，但我们发现它最有可能与核恒星形成有关，而不是无线电响亮的AGN。因此，尽管在大约1/2 Gyr前与M51 a发生了实质性的相互作用，但NGC 5195中的分子气体已经重新定居，并且正在以与目前定居的早期类型星系一致的效率形成恒星。
2016-08-07 astro-ph.GA
Deuterium Fractionation in the Ophiuchus Molecular Cloud
目标。我们测量氘分数，RD，和CO-消耗因子，FD，对一些无星和原恒星的核心在L1688地区的蛇夫座分子云复杂和搜索的变化基于环境的差异在L1688。本文还讨论了N_2H ~+和N_2D ~+（1-0）线示踪的稠密气体的运动学性质。方法.通过对L1688不同区域的33个致密核中N2 H+和N2 D+的J=1-0跃迁的观测，测量了RD。fd估计已完成使用C17 O（1-0）和850微米粉尘连续排放的SCUBA调查。所有的线路观测都是用IRAM 30米天线进行的。结果致密的核心显示出大的（2-40%）氘分数，在L1688的子区域之间具有显著的变化。一氧化碳消耗系数也因区域而异（1-7）。两种不同的相关性之间的氘分数和CO-耗尽因子：核心在A，B2和I显示增加RD与FD增加，类似于以前的研究氘分数在星前核心;核心在B1，B1 B2，C，E，F和H显示一个陡峭的RD-FD相关性，与大氘分数发生在相当安静的气体与相对较低的CO冻出因子。这些可能是最近形成的，集中的无星核心，还没有开始收缩阶段的原恒星形成。我们还发现，氘分数的影响的湍流量，尘埃温度和距离热源在所有区域的L1688，虽然没有发现明确的趋势。
2015-12-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Closer Look at Some Gas-Phase Depletions in the ISM: Trends for O, Ge, and Kr vs. $F_*$, $f({\rm H}_2)$, and Starlight Intensity
利用哈勃空间望远镜（HST）上的空间望远镜成像光谱仪（STIS）中阶梯光栅摄谱仪记录的100颗恒星的紫外光谱，测量了O I、Ge II和Kr I在星际介质中的弱吸收特征强度。我们的目标是进行一项超越早期丰度研究的调查，以了解这些元素如何受到三种不同环境特性的独立影响：（1）由于凝聚到尘埃颗粒上而产生的广义原子损耗因子$F_*$值（这里通过Mg和Mn相对于H的丰度揭示），（2）分子氢形式的H原子的分数，$f({\rm H}_2)$，（3）紫外星光的环境强度$I$相对于我们银河系部分的平均值$I_0$。正如预期的那样，所有三种元素的气相丰度与$F_*$呈现负偏相关。游离氧原子丰度与log $f({\rm H}_2)$和$\log (I/I_0)$呈显著正偏相关，而Ge和Kr与$\log (I/I_0)$呈显著负偏相关。在对这些趋势进行校正后，除了已知的银河系轻元素丰度的径向梯度外，O相对于H的丰度没有显示出明显的位置变化。Ge和O丰度的比较显示，相对于α过程的中子捕获元素没有显着的区域增强或不足。
2019-02-05 astro-ph.GA
The Diverse Molecular Gas Content of Massive Galaxies Undergoing Quenching at z~1
本文详细研究了处于不同猝灭阶段的三个1 < z < 1.3大质量星系的分子气体含量和恒星星族性质。这些星系被选为具有静态光学/近红外光谱能量分布和相对明亮的24微米发射，并显示出显着不同的属性。在深NOEMA观测中检测到三个星系中每个星系的CO排放，使我们能够推导出分子气体分数Mgas/Mstar为13- 23%。我们还重建了恒星形成的历史拟合模型所观察到的光度学和光谱学，找到证据，最近复兴的一个对象，在另一个缓慢淬火，并在第三个系统快速淬火。为了更好地约束淬灭机制，我们从文献中探索了我们的样品和其他类似样品在z~0.7处的耗尽时间。我们发现，耗尽时间是高度依赖于所采用的方法来测量恒星形成率：使用UV+IR光度，我们得到的耗尽时间约6倍短于使用尘埃校正的[OII]排放。当采用光谱拟合的恒星形成率时，可以说更强大，我们发现最近淬火的星系和恒星形成的星系有类似的耗尽时间，而较老的静止系统有更长的耗尽时间。这些结果提供了新的，重要的限制星系淬火的物理模型。
2021-02-15 astro-ph.GA
High sensitivity maps of molecular ions in L1544: I. Deuteration of N2H+ and HCO+ and first evidence of N2D+ depletion
上下文星前低质量核中的氘含量是恒星形成初期的一个很好的诊断指标，也是推断这些天体电离程度的一个基本量。目的。通过对$\rm N_2H^+$、$\rm N_2D^+$、$\rm HC^{18}O^+$和$\rm DCO^+$的多重跃迁的分析，我们能够确定分子柱密度图和$\rm N_2H^+$和$\rm HCO^+$朝向原型星前核L1544的氘分数。这是导出源中电离度的初步步骤。方法.我们使用非局部热力学平衡（非LTE）辐射传递代码，结合来自化学模型的分子丰度，推断所有观察到的跃迁的激发条件，这使我们能够获得每个分子的柱密度的可靠地图。氘代物质的柱密度与其非氘代对应物的柱密度之间的比率给出了所搜索的氘代能级。结果非LTE分析证实，对于所分析的分子，高J跃迁的特征在于激发温度$\approx 1-2\,$ K低于低J的。为观测数据提供最佳拟合的化学模型预测了$\rm N_2H^+$的消耗，并在较小程度上预测了最内部区域的$\rm N_2D^+$的消耗。我们发现的氘分数的峰值是$\mathrm{D/H_{N_2H^+}} = 0.26^{+0.15}_{-0.14}$和$\mathrm{D/H_{HCO^+}} = 0.035^{+0.015}_{-0.012}$，与来源中先前的估计值非常一致。
2019-07-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the O/H, Mg/H, Si/H and Fe/H Gas and Dust Abundance Ratios in Galactic and Extragalactic H II Regions
我们推导出猎户座星云和剑鱼座30的Mg/H比。我们还计算了极端贫金属星系SBS 0335-052的O/H和Fe/O比值。我们估计在银河系和河外的H II地区的镁，硅和铁的尘埃贫化。基于这些消耗，我们估计嵌入在灰尘中的O原子的分数作为O/H比的函数。我们发现随着O/H的增加，O的消耗增加。O耗尽从已知的最贫金属的H II区域的约0.08 dex增加到富金属的H II区域的约0.12 dex。在比较星云和恒星的丰度时，必须考虑这种损耗。
2010-08-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of the gas fraction of quiescent galaxies modeled as a consequence of their creation rate
我们讨论了静止星系的星际介质的演化，目前出现从最近的分析，与一个简单的模型的基础上建立的经验关系，如恒星质量函数和恒星形成的主要序列的帮助。该模型旨在描述观测到的量，而不对淬火过程的性质做出具体假设，而是依赖于其可观测的结果。我们发现，高气体分数看到或建议在高红移的静止星系，其明显的温和的演变在早期，可以主要归因于一个祖先的影响，最近淬火星系~10%的气体分数占主导地位的静止星系人口，直到z~1。在同样的背景下，低得多的气体和尘埃的分数在本地早型星系被解释为产品的稳定耗尽的星际介质的~2 Gyr的时间尺度上，再加上一个更高的分数更气体耗尽的事件。
2020-11-20 astro-ph.GA
Molecular depletion times and the CO-to-H2 conversion factor in metal-poor galaxies
在低金属量星系中，用一氧化碳追踪分子氢的含量是非常困难的。在这里，我们提出了一个新的努力，与IRAM 30米的观测12 CO（1-0）的样本8矮星系的氧丰度范围从12+logO/H=7.7至8.4。在所有星系中都检测到了CO发射，包括我们样本中最贫金属的星系（0.1 Zsun）;据我们所知，这是本星系群外12+logO/H<=8（0.2 Zsun）星系中检测到的最大数量的12 CO（1-0）。我们计算恒星质量（Mstar）和恒星形成率（SFR），并分析我们的结果，结合我们的观测与星系样本的文献。扩展以前的结果的分子气体耗尽时间，tau（dep），与Mstar和特定的SFR（sSFR）的相关性，我们发现在tau（dep）的变化的一个因素200或更多（从<50万年到10 Gyr）超过1000的sSFR和Mstar的蔓延。我们利用τ（dep）的变化来限制低金属丰度时CO到H2的质量转换因子α（CO），并假设其为幂律变化，则得到α（CO）\propto（Z/Zsun）^[1.9]，这与基于尘埃连续谱测量与气体质量比较的结果相似。通过包括HI测量，我们表明，总气体质量相对于重子质量的分数是较高的星系是金属贫乏，低质量，和高sSFR。最后，将数据与分子气相的恒星形成模型进行比较，发现在金属丰度Z/Zsun<=0.2时，与模型预测存在一些差异。
2015-09-16 astro-ph.GA
ALMA Observations of Gas-Rich Galaxies in z~1.6 Galaxy Clusters: Evidence for Higher Gas Fractions in High-Density Environments
我们在z~1.6的11个富气体星系团中提供了ALMA CO（2-1）探测，构成了迄今为止z>1.5星系团中分子气体测量的最大样本。观测跨越三个星系团，来自斯皮策改编的红序列星系团巡天。我们用多波段测光增加了CO（2-1）通量的> 5 sigma探测，得到了恒星质量和红外衍生的恒星形成率，对z~1.6星系团环境中的分子气体性质提出了一些初步的限制。我们在这些天体中测量了0.5-2x10^11太阳质量的相当大的气体储存，具有高气体分数和长的耗尽时间尺度，平均分别为62%和1.4 Gyr。我们比较我们的星系团星系的coeval领域的标度关系，在气体分数和耗尽时间尺度如何变化的背景下，相对于恒星形成的主要序列。我们发现，我们的星系团星系系统地在z=1.6对增强气体分数的场标度关系，在~4sigma的水平，但有一致的耗尽时间尺度。利用CO探测在较低的红移星系团的文献中，我们研究了星系团中的气体分数的演变，发现它模仿强烈的上升与红移的领域。我们强调在高红移星系团中探测丰富的富含气体的星系的实用性，认为它们是未来统计研究的重要实验室。
2017-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lyman Alpha Reference Sample XI: Efficient Turbulence Driven Lyα Escape and the Analysis of IR, CO and [C II]158 μm
我们研究了Lyman Alpha参考样品（LARS）中的全球尘埃和（分子）气体含量，即14个本地恒星形成星系。我们的星际介质的特点，并与新派生的属性相关的Ly $α$逃逸的数量。我们用Herschel/PACS、SOFIA/FIFI-LS、IRAM 30 m望远镜和APEX观测了LARS星系，目标是远红外（FIR）连续谱和[C II]158 $μ$ m，[O I]63 $μ$ m，[O III]88 $μ$ m和低J CO谱线。使用贝叶斯方法，我们推导出尘埃模型参数和估计总气体质量的所有LARS星系，考虑到金属依赖的气体尘埃比。恒星形成率是根据FIR、[C II]158 $μ$ m和[O I]63 $μ$ m光度估算的。LARS涵盖了广泛的动态范围内的衍生属性，与FIR为基础的恒星形成率从$\sim$ 0.5-100 $M_{\odot}\ yr^{-1}$，气体分数之间的$\sim$ 15-80%和气体耗尽的时间范围从几百万年到超过10 Gyr。LARS星系在$Σ_{gas}$和$Σ_{SFR}$（肯尼卡特-施密特平面）中的分布是相当不均匀的。然而，我们发现具有最长气体耗尽时间的LARS星系，即相对高的气体表面密度（$Σ_{gas}$）和低的恒星形成率密度（$Σ_{SFR}$），具有最高的Ly $α$逃逸分数。发现Ly $α$逃逸分数与总气体（HI+H $_2$）耗尽时间之间存在…
2020-04-23 astro-ph.GA
Herschel-ATLAS: Revealing dust build-up and decline across gas, dust and stellar mass selected samples: I. Scaling relations
利用Herschel天体物理太赫兹大区域巡天（H-ATLAS）观测场，对一个选定的局部星系（z<0.035）中的尘埃、恒星和原子气体（HI）进行了研究。这个HI选择的样本揭示了一个非常高的气体分数（> 80%），低恒星质量源的人口，似乎是在其演化的最早阶段。我们比较这个样品与尘埃和恒星质量选择的样品，研究尘埃和气体的标度关系在很宽的范围内的气体分数（代理星系的演化状态）。气体和尘埃的最稳健的标度关系是与NUV-r（SSFR）和气体分数相关的标度关系，这些标度关系不依赖于样品选择或环境。在最高的气体分数，我们的额外的样品显示，灰尘含量远低于预期的外推缩放关系的更多的演变来源，灰尘是不是一个很好的示踪剂的气体含量。局部星系的特定尘埃质量在气体分数约为75%时达到峰值。高气体分数星系的原子气体耗尽时间也较长，与分子气体耗尽时间尺度的趋势相反。我们将这种趋势与HI向H2的转换效率的变化联系起来，因为星系在恒星质量表面密度随着它们的发展而增加。最后，我们表明，星系开始几乎没有模糊，并增加在他们的发展模糊，但有没有明确和简单的模糊和全球星系属性之间的联系。
2019-10-25 astro-ph.GA
Clocking the Evolution of Post-Starburst Galaxies: Methods and First Results
最近的恒星形成历史（SFH）的详细建模后星暴（或“E+A”）星系的阻碍之间的时间流逝，因为星暴结束（后爆发年龄），恒星质量的分数产生的爆发（爆发强度），和爆发持续时间的简并。为了解决这个问题，我们结合GALEX紫外光度学，SDSS光度学和光谱，和新的恒星星族合成模型，以适应532个星暴后星系的SFH。除了一个古老的恒星星族和一个最近的恒星爆发，48%的星系最适合最近的第二次爆发。恒星质量较低的星系（log M $_\star$ /M $_\odot<10.5$）更有可能经历两次最近的爆发，它们年轻恒星质量的分数与它们的总恒星质量有更强的反相关性。将我们的方法应用于其他更年轻的恒星暴增后样本，我们确定了我们样本的可能祖先，并研究了分子气体和尘埃含量随爆发后年龄的演变趋势。我们发现，随着爆发后年龄，分子气体与恒星质量分数显着下降（4 $σ$），特征耗尽时间为117-230 Myr。2-150 M $_\odot$ yr $^{-1}$的气体快速消耗率不可能是由于当前的恒星形成，因为在这些恒星爆发后，当前的SFR有上限。恒星风或SNe反馈也不可能解释这种下降。相反，这种下降指向外流中分子气体的驱逐或破坏，这可能是活动星系核反馈的确凿证据。
2018-06-08 astro-ph.GA
An analysis of the deuterium fractionation of star-forming cores in the Perseus molecular cloud
利用亚利桑那射电天文台亚毫米波望远镜和基特峰12米望远镜对英仙座分子云中64个N2 H+明亮的无星和原恒星核心的N2 D + 2-1和N2 D + 3-2发射进行了定点观测。结果表明，氘在N_2H ~+中的平均分馏率R_D = N（N_2D ~+）/N（N_2H ~+）= 0.08，最大分馏率R_D = 0.2。在检测到的来源，我们没有发现显着差异的氘分馏无星和原恒星的核心，也没有核心之间的集群或孤立的环境。我们比较了氘馏分N2 H+与先进的核心演变的参数。我们只发现氘分数和增加的H_2柱密度之间的显着相关性，以及与增加的中央核心密度，为所有的核心。对于原恒星源，我们还发现R_D与辐射热温度之间存在显著的反相关。我们发现，英仙座的核心的特点是低的CO消耗值相对于以前的研究恒星形成的核心，类似于最近的结果在蛇夫座分子云。我们认为，低的平均CO消耗是占主导地位的机制，限制了英仙座核心的平均氘分馏小的值。虽然当前的平衡和动态化学模型能够重现我们在英仙座中发现的氘分馏值范围，但重现整个核心的散射需要改变参数，例如电离分数或整个云的正氢与仲氢之比，或核心演化时间尺度的范围。
2013-01-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Baryon Budget of Galaxies across the First Billion Years
INAF-Italian National Institute of Astrophysics（意大利国家天体物理研究所）；Institute for Fundamental Physics of the Universe（基础物理宇宙研究所）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Aix Marseille Université, CNRS, LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille)（艾克斯马赛大学、法国国家科学研究中心、马赛天体物理学实验室）
研究早期星系中气体和恒星的相态及其预算，探讨重子预算、耗尽时间及恒星回流比例随红移和恒星年龄的变化，利用冷模拟方法分析不同相态。
2026-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The physical origin of long gas depletion times in galaxies
我们提出了一个模型，解释了为什么星系形成恒星的时间尺度显着长于星际气体演化过程的时间尺度。我们表明，气体演化从非恒星形成的恒星形成的状态在一个相对较短的时间尺度，因此，这种演变的速度并不限制恒星的形成率。相反，恒星形成速率是有限的，因为只有一小部分恒星形成气体在恒星形成区域被反馈和动力学过程分散之前转化为恒星。因此，气体多次循环进入和离开恒星形成状态，这导致星系将气体转化为恒星的时间尺度很长。我们的模型不依赖于平衡的假设，可以用来解释与观测星系的性质和恒星形成和反馈配方的模拟参数的耗尽时间的趋势。特别是，该模型解释了反馈如何在模拟中自我调节恒星形成速率，并使其对局部恒星形成效率不敏感。我们使用孤立的$L_*$大小的星系模拟的结果来说明我们的模型，该模拟再现了分子和原子气体的观察到的肯尼卡特-施密特关系。有趣的是，分子气体的关系在千秒差距尺度上几乎是线性的，尽管在模拟单元中采用了非线性关系。我们讨论了如何从非自相似缩放的气体密度PDF与平均气体表面密度的线性关系出现。
2017-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The sulfur depletion problem: upper limits on the H2S2, HS2, and S2 gas-phase abundances toward the low-mass warm core IRAS16293-2422
根据在天体物理学相关条件下进行的实验模拟，稠密云层和星周区域中缺失的一部分硫可能以三种尚未在星际介质中检测到的物质的形式存在：H2 S2、HS 2和S2。这些S-S键合的分子可以通过含H2S的冰帽在尘埃颗粒上的高能加工形成，随后解吸到气相。对这些物质的探测可以部分解决硫耗尽的问题，并有助于提高我们对星际介质中硫的化学性质知之甚少的知识。为此，我们对低质量暖核IRAS 16293 -2422进行了专门的地面观测。在亚毫米制度的观测，获得了与APEX 12米望远镜在15个小时的观测，针对广泛的选择预测的三个分子的旋转过渡。在应该检测到目标物质的光谱区域中提取1σ噪声均方根值。这些值比以前对同一来源的观测结果低2-7倍，使我们能够估计它们相对于H2的分子丰度的1σ上限分别为8.1E-9，1.1E-8和2.9E-7，对于H2 S2，HS 2和S2。含有S2单元的三种分子的上限丰度比源中的H2S丰度低两个数量级，并且比使用冰类似物的实验模拟的预期丰度低一个数量级。随后的气相化学解吸后，可以降低丰度的三个物种在我们的观察无法检测到的水平。
2016-01-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Using HCO$^+$ isotopologues as tracers of gas depletion in protoplanetary disk gaps
在原行星盘的尘埃连续体中看到的广泛的环和间隙有时伴随着在分子线发射中看到的类似的子结构。一个例子是AS 209中100 au处的外能隙，这表明H $_{13}$ CO $^+$和C $_{18}$ O发射强度随着能隙中的连续谱而降低，而DCO $^+$发射在能隙内部增加。我们的目标是研究两种情况下的DCO $^+$ /H $_{13}$ CO $^+$和DCO $^+$ /HCO $^+$比率在原行星盘间隙中的行为：气体耗尽跟随尘埃耗尽和只有尘埃耗尽。我们首先使用热化学模型ANDES模拟物理磁盘结构。这个1+1D稳态圆盘模型计算气体和尘埃的热平衡，包括FUV、X射线、宇宙射线和其他电离源，以及分子冷却剂的简化化学网络。然后，采用扩展的氘分馏气体-颗粒化学网络计算分子丰度。理想的合成光谱和零阶矩图与石灰。我们能够定性地再现的DCO $^+$强度的增加和减少的H $_{13}$ CO $^+$和C $_{18}$ O强度内的磁盘间隙，这是定性地类似于在外部AS 209间隙中观察到的。相应的圆盘模型假设气体和尘埃都在间隙中耗尽。富气隙模型中，只有尘埃被耗尽，产生的辐射在所有HCO $^+$同位素和C $_{18}$ O中都太亮。DCO $^+$ /H $_{13}$ CO $^+$线比可用于探测CO雪线外尘埃连续间隙中的气体耗尽。DCO $^+$ /C $_{18}$ O线比显示出类似的…
2020-09-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
