Large Molecular Gas Reservoirs in Ancestors of Milky Way-Mass Galaxies 9 Billion Years Ago
像银河系这样的星系的气体吸积和恒星形成历史仍然是天体物理学中的一个突出问题。观测表明,80亿年前,银河系质量星系的祖先形成恒星的速度比今天快30倍,并且预测富含分子气体,与今天的低气体分数($<$ 10%)形成对比。在这里,我们显示检测到的分子气体的CO(J=3-2)发射(静止帧345.8 GHz)在星系中的红移z=1.2-1.3,选择有恒星质量和恒星形成率的祖先今天的银河系质量的星系。CO辐射揭示了巨大的分子气体质量,相当于或超过星系的恒星质量,这意味着大多数重子是在冷气体中,而不是恒星。星系的总光度从恒星形成和CO光度产生长的气体消耗的时间尺度。与本地旋涡星系相比,恒星形成效率,估计从总的红外光度比CO排放,}一直保持几乎不变,因为红移z=1.2,尽管数量级的减少气体分数,与其他星系在这个时代的结果一致。因此,决定遥远星系中气体冷却形成恒星的速率的物理过程似乎与本星系中的相似。
2016-10-17 astro-ph.GA
Orbits of 47 Dwarf Satellite Galaxies of the Milky Way in Three Models of the Gravitational Potential with Different Masses
本文利用三种不同质量的银河系引力势模型,对银河系47个矮卫星星系的轨道进行了分析。银河系势能模型的选择是基于对大量文献中已知的银河系质量估计的分析。计算矮星系的初始位置和速度(6D相空间)所需的天体测量数据也取自文献,其中平均自行是根据盖亚DR2星表的数据确定的。本文给出了所有47个矮星系在三种银河系势模型中向后积分13.5 Gyr后的轨道及其性质,并对轨道参数进行了比较。对于每一种银河系势模型,我们都发现了与银河系没有引力联系的矮星系。
2020-12-04 astro-ph.GA
Young stars discovered in dwarf spheroidal galaxies confirm their recent infall into the Milky way
本研究依托Gaia卫星和VLT的观测,在银河系周边矮椭球星系中发现0.5-2Gyr的年轻恒星,证实这些星系近期才落入银晕,颠覆了对其动力学、质量与暗物质含量的原有认知。
2025-05-20 astro-ph.GA
Observing Correlations Between Dark Matter Accretion and Galaxy Growth: I. Recent Star Formation Activity in Isolated Milky Way-Mass Galaxies
星系晕上的新鲜气体吸积和星系恒星形成之间的相关性对于理解星系形成至关重要。不同的理论模型已经预测了晕吸积率和星系恒星形成率之间不同的相关强度,从强正相关到很少或没有相关。在这里,我们提出了一种技术,观测测量孤立的银河系质量的星系与$z < 0.123$的相关强度。这项技术是基于暗物质吸积率和邻近星系的投影密度分布之间的相关性;这些相关性也是过去关于回溅半径的工作的基础。我们将我们的技术应用于斯隆数字巡天中观测到的星系以及UniverseMachine中的模拟星系,在那里我们可以测试任何所需的相关强度。我们发现,暗物质吸积和最近的恒星形成活动之间的正相关性被排除与$\gtrsim 85\%$的信心。我们的研究结果表明,恒星形成活动可能不与新鲜吸积孤立的银河系质量的星系在$z=0$和其他过程,如气体循环,占主导地位的星系进一步增长。
2020-11-23 astro-ph.GA
From the inner Milky Way to Local Volume galaxies: resolved stellar populations with ELT-HARMONI
我们讨论的预测性能的HARMONI摄谱仪和ELT的背景下,两个具体的科学案例:解决本地体积星系和银河系考古学在稠密的环境中的恒星星族。我们使用HSIM软件制作并分析了一组模拟数据立方体,模拟了巨大椭圆星系半人马座A和银河系核凸起的观测结果。我们使用我们的结果来证明仪器在大量恒星中执行恒星吸收线光谱的能力,这将使我们能够研究这些高密度区域的详细运动学和恒星星族特征
2018-10-10 astro-ph.GA
Cosmological gas accretion of Milky Way-type galaxies and the build-up of galactic discs
本研究利用Auriga模拟样本分析银河系型星系恒星盘的组装,通过研究气体净吸积随时间和半径的变化,证实了多数星系遵循由内而外的盘增长模式,且晚期无显著外部扰动时能形成稳定星系盘。
2025-04-03 astro-ph.GA
The Elemental Abundance Distributions of Milky Way Satellite Galaxies
银河系卫星星系中恒星的化学成分揭示了星系气体流动和恒星形成强度的历史。这次演讲提出了一个凯克/DEIMOS光谱调查的铁,镁,硅,钙,钛丰度的近3000红巨星在8兆瓦的矮卫星。金属丰度和α-铁比分布遵循以下趋势:(1)亮度越高的星系金属含量越高,表明它们比亮度较低的星系更有效地保留气体。(2)更明亮的星系的金属丰度分布的形状需要在其SF寿命的气体下降。(3)当[Fe/H] <-1.5时,[α/Fe]随[Fe/H]的增加而单调下降。对这些趋势的一种解释是,任何MW卫星的SF时间尺度都足够长,以至于Ia型超新星几乎在整个SF生命周期内爆炸。
2010-11-06 astro-ph.GA
Binary populations in Milky Way satellite galaxies: constraints from multi-epoch data in the Carina, Fornax, Sculptor and Sextans dwarf spheroidal galaxies
我们引入了多历元恒星视线速度的似然分析来约束矮球状星系的双星分数和双星周期分布。这种方法适用于多时代的数据,从麦哲伦/MMFS调查的船底座,天炉座,玉夫座和六分仪dSph星系后,应用模型的测量误差,占二进制轨道运动。我们发现,天炉座,雕刻家,六分仪dSphs是一致的,有二进制人口类似的银河系领域的二进制在68%的置信限内,而船底座dSphs是显着不足的二进制周期小于10年。如果船底座的周期分布与银河场的周期分布相同,它的最佳拟合双星分数为0.14^{+0.28}_{-0.05},并且在90%的置信水平下被限制为小于0.5;因此它不太可能拥有与银河场相同的双星数。相比之下,所有四个星系合并样本的最佳拟合双星分数为0.46^{+0.13}_{-0.09},与银河系场双星的结果一致。更一般地说,我们推断概率分布在二进制分数,平均轨道周期,和分散的周期为每个星系的样本。展望未来的调查,我们表明,允许的参数空间的二进制分数和dSphs的周期分布参数将显着缩小一个大的多历元调查。然而,参数之间存在简并性,除非测量误差在~0.1 km/s或更小的量级,否则不太可能被打破,目前只能通过高分辨率光谱仪实现。
2013-11-19 astro-ph.GA
The Diversity of Growth Histories of Milky Way-mass Galaxies
我们使用Henriques等人(2015)开发的半解析模型来探索位于暗物质晕中心的星系的恒星形成历史多样性的起源,这些星系的现今恒星质量在5-8 $\times$ 10 $^{10}$ M $_{\odot}$范围内,与银河系相似。在这个模型中,淬火是在这些星系的生长历史中引入散射的主要物理机制。我们发现,今天的静止星系有一个更大的各种成长的历史比恒星形成者,因为他们经历了“交错淬火”-一个术语描述淬火的时间和现今的晕质量之间的相关性。虽然晕质量与静止广泛相关,我们发现,静止主要是一个函数的黑洞质量,星系淬火时,从他们的活动星系核加热变得足以抵消红移依赖的冷却速率。在这个模型中,一个显著的静止星族的出现是在质量尺度等于或大于银河系的质量尺度上改变恒星质量-晕质量关系的主要过程。
2016-03-31 astro-ph.GA
Magnetic fields in our Milky Way Galaxy and nearby galaxies
我们银河系和邻近星系的磁场已被星光偏振、尘埃颗粒和云在毫米和亚毫米波长的偏振发射、云或团块的谱线或脉泽线的塞曼效应、星际磁场中相对论电子的漫射射电同步辐射、背景射电源的法拉第旋转以及我们银河系的恒星等所揭示。我们利用脉冲星自转测量数据观测到了银河系中磁场的许多细节,而我们很容易得到附近星系中磁场的整体结构。一般来说,旋涡星系中的磁场可能具有大尺度结构。场跟随旋臂,具有或不具有场方向反转。在螺旋星系的晕中存在磁场,并且可能也具有像环向场和极向场那样的大尺度结构,但似乎比盘中的磁场稍弱。在某些星系的中心区域,极向场被探测到为垂直分量。从大尺度弥散星际介质到分子云,再到恒星形成区的云核或脉泽斑团,星系中的磁场方向似乎在云形成和恒星形成过程中一直保持不变。星系中的磁场对动力学是被动的。
2013-08-04 astro-ph.GA
The nature of disk of satellites around Milky Way-like galaxies
有人认为银河系的卫星星系位于一个高度扁平的、运动学相干的平面上,称为土星盘(DOS)。然而,DoS的起源一直在激烈的争论中,文献中报道了一些相互矛盾的说法,关于DoS是否与标准的拉姆达冷暗物质($Λ$ CDM)宇宙学模型的预测一致。在这里,我们调查这个问题,通过比较高分辨率,流体动力学$Λ$ CDM模拟银河系大小的星系与它的暗物质只有对应。我们发现以下结果:(1)在水模拟中,主星系周围的卫星星系的丰度和分布与N体星系周围的卫星星系的丰度和分布有很大的不同:(2)在卫星星系中没有发现明显的相干旋转,因为共转和反共转卫星星系的比例在宇宙时间内是相当的;(3)随时间的推移,卫星分布发生了显著的变化,从高红移时的近各向同性到现在的各向异性;(4)卫星分布的特征强烈依赖于样本选择和平面识别方法。我们的研究结果表明,银河系和其他星系中报道的空间薄和相干旋转的DoS可能是一个小样本的选择效应。
2017-02-01 astro-ph.GA
The Milky Way Bulge: Observed properties and a comparison to external galaxies
银河系的膨胀提供了一个独特的机会,详细调查的作用,不同的过程,如动力学不稳定性,层次合并,耗散崩溃可能发挥了在历史上的星系形成和演化的基础上解决恒星星族的属性。大型观测方案和对凸起的调查首次提供了银河系凸起的全球视图,可以与其他星系的凸起进行比较,并用作与模型进行详细比较的模板。银河系已经被证明有一个盒子/花生(B/P)凸起,最近的证据似乎表明存在一个额外的球状组成部分。在这篇综述中,我们总结了全球化学丰度,运动学和结构特性,使我们能够解开这些多个组件,并提供限制,以了解它们的起源。详细的和全球性的隆起的属性的调查,现在为我们提供了机会,以观察到的模型中的隆起,并把混合组件的隆起的情况下,在一般的背景下,外部星系。在撰写这篇评论时,我们考虑了研究银河系的研究人员和研究外部星系的研究人员的观点。这是一次试图接近两个社区进行富有成效的思想交流的尝试。
2015-03-25 astro-ph.GA
Milky Way Analogues in MaNGA: Multi-Parameter Homogeneity and Comparison to the Milky Way
银河系提供了一个理想的实验室来测试我们对星系演化的理解,因为我们有能力在精细的尺度上观察我们的星系。然而,将银河系与更广泛的星系群联系起来仍然很困难,这是由于我们的内部视角和所采用的不同观测技术所带来的挑战。在这里,我们提出了一个样本的星系确定为银河系类似物(MWA)的基础上,他们的恒星质量和膨胀的总比率,观察到的一部分,在阿帕奇点天文台(MANGA)调查附近的星系映射。我们分析星系的恒星运动学和人口,以及它们的电离气体含量。我们发现我们的样本在其外围包含了一般年轻的恒星星族。然而,我们在它们的中心区域发现了广泛的恒星年龄,并且我们在大约一半的样本星系中检测到了类似于活动星系核或类似于复合物的活动,另一半由具有中心恒星形成发射或与老恒星一致的发射的星系组成。我们测量的气体金属丰度和恒星金属丰度的梯度,一般是平坦的物理单位比银河系测量;然而,我们发现更好的协议与银河系时,缩放梯度星系盘尺度长度。从这一点来看,我们认为金属丰度梯度的差异主要是由于银河系的相对紧凑性,观测角度的差异也可能是一个因素。
2020-01-28 astro-ph.GA
Rotation and Mass in the Milky Way and Spiral Galaxies
[PASJ综述论文】自转曲线是推导旋涡星系质量分布的基本工具。在这篇综述中,我们描述了各种方法来测量旋转曲线在银河系和旋涡星系。然后,我们描述了两种主要的方法来计算质量分布使用的旋转曲线。通过直接方法,质量是由旋转速度计算的,而不采用质量模型。利用分解方法,通过模型拟合,将旋转曲线反卷积为多个质量分量,并假设存在黑洞、黑洞核、指数盘和暗晕。该分解可用于质量分量动力学参数之间的统计相关分析。我们还回顾了最近的观察和衍生结果。(完整分辨率副本可在URL:http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/~sofue/htdocs/PASJreview2016/上获得)
2016-08-30 astro-ph.GA
Quenching and ram pressure stripping of simulated Milky Way satellite galaxies
我们提出了一套30个宇宙学变焦模拟银河系类宿主星系的本星系群的卫星星系的恒星形成的淬火的预测。御夫座的模拟解决卫星到银河系的经典矮球状星系的光度。我们发现强烈的质量依赖和距离依赖的淬火信号,超过600千秒差距的矮系统只有强烈淬火低于恒星质量的$10^7$ M $_\odot$。冲压压力剥离似乎是占主导地位的淬火机制和50%的淬火系统停止恒星形成内1 Gyr的第一次下降。我们表明,在宿主星系的$R_{200}$半径的系统是由两个人口:(一)第一个落入人口已进入主机晕在过去的几个Gyrs和(ii)人口返回“backsplash”系统,有一个更广泛的互动与主机。后溅星系如果没有通过红移为零的方式返回到宿主星系,则表现出类似于$R_{200}$内部星系的猝灭特性,并且与其他外部系统不同。模拟淬火与恒星质量的趋势有一定的张力与观测,但我们的模拟能够再现淬火时间的范围内,从解决本群矮星系的恒星星族测量。
2018-03-20 astro-ph.GA
Evolution of the grain size distribution in Milky Way-like galaxies in post-processed IllustrisTNG simulations
我们通过对IllustrisTNG宇宙学流体动力学模拟进行后处理,模拟了类银河系星系中的尘埃演化,以预测尘埃与气体的比例和粒度分布。我们对待颗粒大小依赖的尘埃生长和破坏过程中使用64箱离散粒度演化模型,没有空间解决每个星系。我们的模型广泛地再现了观测到的尘埃-金属丰度标度关系在附近的星系。在$z\gtrsim 3$,粒度分布以大颗粒为主,而在$z\lesssim 2$,小颗粒的丰度因破碎和堆积(尘埃生长)而迅速增加。在$z\sim 1$处,粒度分布接近所谓的MRN分布,但在$z<1$处出现大颗粒丰度的抑制。根据计算的颗粒大小分布和颗粒组成,我们还计算了每个银河系类似物的消光曲线的演变。在$z>2$的消光曲线最初是平坦的,并在$1/λ< 6~\rm μm^{-1}$的$z\lesssim 1$与银河系消光曲线一致。然而,我们的模型预测的典型消光曲线在短波长处的斜率比在银河系中观察到的要陡。这是由于我们的TNG银河系类似物中气相金属含量的低红移下降和致密气体部分抑制了通过凝聚形成大颗粒。
2020-11-27 astro-ph.GA
Secular evolution of Milky Way-type galaxies
像银河系这样的盘状星系的内部演化是由非轴对称(棒)和物质的隐含角动量转移驱动的;重子本质上是向内驱动的,以建立一个更集中的盘。这种质量集中可能会导致二次棒的解耦,因为轨道进动频率会大大增强。垂直共振与酒吧将形成一个盒子/花生隆起在陀螺时间尺度。由于重力力矩的气体流动可以导致年轻的核盘形成恒星,这可以通过速度色散的sigma下降来揭示。这些气体流受到反馈的调节,产生了超大质量黑洞的间歇性吸积,以及活动星系核活动的周期。由于核恒星形成的喷泉效应可能导致倾斜的,甚至极性的核盘。
2017-07-27 astro-ph.GA
The Effect of Environment on Milky Way-mass galaxies in a Constrained Simulation of the Local Group
在这封信中,我们提出,第一次,研究的恒星形成率,气体分数和星系形态的银河系(MW)和仙女座(M31)星系的约束模拟,与其他MW质量星系相比。通过结合无约束的模拟,我们覆盖了足够的体积来比较这些星系的环境密度范围从外地的本地集团(LG)。这是特别相关的,因为它已经表明,相当普遍,星系的属性密切依赖于它们的环境,最突出的是当星系团中的星系相比,在外地。然而,对于像LG这样松散星系群中的星系,环境的影响就不那么清楚了。我们认为星系的环境密度在1200千秒差距(共动)的领域,并发现,虽然环境似乎并不直接影响形态,有一个积极的趋势与恒星形成率。这种恒星形成的增强系统地发生在高密度环境中的星系中,无论它们是LG的一部分还是在细丝中。我们的模拟表明,在Mpc尺度下更丰富的环境可能有助于补充恒星形成气体,从而使MW等星系的恒星形成率更高。
2015-01-13 astro-ph.GA
The Origin of the Dust Extinction Curve in Milky Way-like Galaxies
我们开发了一个宇宙学模型的尘埃颗粒在星系的大小分布的演变,以了解银河系尘埃消光曲线的起源。我们的模型认为,形成活跃的尘埃在演化的恒星,增长的吸积和凝聚,并通过粉碎,溅射和astration在ISM的星系在宇宙时间的破坏过程。我们的主要结果如下。在我们的宇宙学模型中,质量与银河系z~0相当的银河系表现出各种各样的消光定律,尽管其斜率和碰撞强度与银河系中观察到的范围相当。银河系的祖先有更陡峭的斜坡,只有在$z \approx 1$处才能变平到与银河系相当的斜坡。这归因于后期/高金属含量环境中晶粒生长速率的增加,从而推高了大晶粒与小晶粒的比率,其次依赖于石墨与硅酸盐的比率演变。紫外线的强度主要取决于石墨与硅酸盐的比例,并且在z=3和z=0之间的类MW星系中保持大致恒定,尽管表现出轻微的变化。我们的模型跨越可比区域的颠簸斜率空间的视线在银河系中,虽然有一个缺乏明确的关系模型的斜率和颠簸强度由于小规模波动的颠簸强度。我们的模型自然会产生一些非银河系的类似物的斜率一样陡峭的LMC和SMC的金属贫星系,虽然值得注意的是,平均而言,碰撞强度太大时,麦哲伦云相比。这是由于我们同时演化石墨和硅酸盐的粒度分布,这是一个过度简化的事实。我们的模型提供了一个新的框架来研究宇宙时间内星系中尘埃消光曲线的起源和变化。
2020-12-07 astro-ph.GA
Metals Removed by Outflows from Milky Way Dwarf Spheroidal Galaxies
银河系的矮球状卫星星系(dSphs)中的恒星比化学演化的封闭盒模型所预期的要少得多。流出的气体可能带走了dSphs产生的大部分金属。基于先前的Keck/DEIMOS观测和模型,我们计算了从八个dSphs中的每一个排出的Mg,Si,Ca和Fe的质量。从本质上讲,这些质量是目前在dSphs恒星中观察到的金属量与超新星产生的金属量之间的差异。我们得出结论,dSphs损失了96%至>99%的恒星制造的金属。我们将观测到的银河系dSphs的质量函数应用于喷射质量函数,以确定单个大dSphs(如天炉座)在10 Gyr以上失去的金属比所有较小的dSphs的总和还要多。因此,像dSphs这样的小星系对星系际介质的金属含量没有显著的贡献。最后,我们比较我们的喷射质量函数,以前的X射线测量的金属含量的风从后星暴矮不规则星系NGC 1569。值得注意的是,该星系中最近的星暴正好落在由银河系dSphs定义的喷射质量-恒星质量关系上。
2011-11-04 astro-ph.GA
Searching for Milky Way twins: Radial abundance distribution as a strict criterion
本文在约500个星系中结合结构特征(恒星质量、光学半径)与演化特征(中心及光学半径处氧丰度)搜寻银河系孪生体,发现银河系化学演化非典型,并识别出四个同时满足结构与演化判据的星系,表明径向丰度分布是更严格的筛选标准。
2023-06-16 astro-ph.GA
An [$α$/Fe]-enhanced thick disk in a Milky Way Analogue
银河系盘由两个突出的组成部分组成-一个厚的,富含α,低金属含量的组成部分和一个薄的,富含金属,低α的组成部分。外部星系已经被证明包含薄和厚的盘组件,但是否在[ $α$ /Fe]-[Z/H]平面的不同组件存在于其他银河系类星系还不知道。我们目前的VLT-MUSE观测UGC 10738,一个附近的,边缘银河系般的星系。通过星族合成模型的拟合,我们证明UGC 10738中含有与银河系中相同组分空间分布相似的富α和贫α恒星星族。我们将讨论如何发现,外部星系也包含化学上不同的磁盘组件可能会作为一个显着的限制银河系自己的薄和厚盘的形成。
2021-05-22 astro-ph.GA
Variable Modified Newtonian Mechanics VIII: Ultra faint dwarfs in Milky Way
Department of Electrical Engineering, City University of Hong Kong(香港城市大学电气工程系)
本文提出可变修正牛顿动力学模型,用于解释银河系中超微弱矮星系径向速度分散度偏离质子泰勒-费舍尔关系的现象。
2026-02-04 astro-ph.GA
Live Fast, Die Young: GMC lifetimes in the FIRE cosmological simulations of Milky Way-mass galaxies
我们提出的第一个测量的宇宙学模拟中的巨型分子云(GMC)的寿命在$z = 0$,使用的LATTE套件的银河系质量的星系的FIRE-2模拟。我们跟踪GMC与总气体质量$\gtrsim 10^5$ M $_\odot$在高空间($\sim1$ pc),质量($7100$ M $_{\odot}$),和时间(1百万年)的分辨率。我们模拟的GMCs与银河系和邻近星系中大质量GMCs的质量分布是一致的。我们发现了$5-7$ Myr的GMC寿命,或者平均1-2次自由落体时间,只有不到2个$\%$的云寿命超过2000万年。我们发现GMC寿命随维里参数的增加而减小,随银河系中心半径的增加而微弱增加,这意味着环境影响GMC的演化周期。然而,我们的GMC寿命没有显示出对GMC质量或恒星形成量的系统依赖性。这些结果与文献中的推论基本一致,并提供了一个初步的调查,最终了解的物理过程,管理GMC寿命在宇宙学设置。
2020-12-02 astro-ph.GA
An advanced approach for definition of the "Milky Way galaxies-analogues"
本研究针对银河系类似星系(MWAs)搜寻中参数约束不足的问题,提出扩充银河系特征数量、在共动宇宙体积内构建多类MWAs样本并优化的方法,以明确MWAs探测的充要条件并揭示银河系多波段特征。
2024-10-06 astro-ph.GA
Connecting Star Formation in the Milky Way and Nearby Galaxies. I. Comparability of Molecular Cloud Physical Properties
本研究利用CO数据立方体比较了银河系内部与近邻星系分子云的物理性质,发现通过平滑处理并排除波束效应影响后,两者性质具有可比性,且银河系云的物理条件调节其内部团块性质与恒星形成潜力。
2025-10-30 astro-ph.GA
Beyond Ultra-diffuse Galaxies. II. Environmental Quenching of Mass-Size Outliers among the Satellites of Milky Way Analogs
本研究利用 Hyper Suprime-Cam 巡天图像探究银河系类似物周围超蓬松星系的环境熄灭,发现其熄灭分数与正常卫星相似,表明熄灭与质量-尺寸异常无关,且指出超弥散星系的经典定义因偏向熄灭星系而不适用于此类研究。
2023-09-11 astro-ph.GA
Azimuthal Misalignments in Stellar Warp Structure as Dynamical Tracers of Mergers in Milky Way-like Galaxies
本研究利用IllustrisTNG50模拟发现,经历主并合的类银河系中不同年龄恒星族的翘曲存在方位角失准,可作为并合的动力学印记,为检验银河系翘曲与并合事件的关联及约束并合时间提供新方法。
2025-10-28 astro-ph.GA
What can Gaia proper motions tell us about Milky Way dwarf galaxies?
我们提出了一个自行的研究模型的矮球状星系雕塑家,根据预测的自行精度的盖亚测量。盖亚将测量数百颗恒星的自行,形成一个类似雕塑家的系统。即使不确定的自行的顺序1.5倍的大小的个人自行值~10 mas/century,我们发现,这是可能的恢复雕塑家的系统自行在其距离为79 kpc。
2015-02-04 astro-ph.GA
The imprint of bursty star formation on alpha-element abundance patterns in Milky Way-like galaxies
在FIRE-2模拟中,银河系质量的星系展示了两种主要的恒星形成模式。在高红移恒星形成发生在一系列短暂而强烈的爆发,而在低红移恒星形成收益在一个稳定的速度与过渡从一个模式到另一个在时间范围从3至7 Gyr前为不同的星系。我们分析了恒星形成的模式如何影响铁和α元素的丰度。我们发现,早期爆发体制在[Fe/H]-[O/Fe]平面上以"侧面人字形"的形式在恒星元素丰度中留下了可测量的图案,并且在给定的恒星年龄下,[O/Fe]中的分散度高于星系处于稳定体制时的分散度。这表明,[O/Fe]随年龄的变化提供了爆发阶段结束的估计。我们调查的可行性,观察到这种效果,通过添加模拟观测误差模拟恒星调查,并发现,爆发和稳定阶段之间的过渡应该是可检测的银河系,虽然较大的观测不确定性,使过渡浅。我们将我们的方法应用于第二个APOKASC目录的银河系观测,并估计银河系中稳定恒星形成的过渡发生在7 - 8 Gyrs前,早于模拟中测量的过渡时间。
2023-01-18 astro-ph.GA
Globular Clusters and Satellite Galaxies: Companions to the Milky Way
我们的银河系有许多同伴。这些伴星在引力作用下与银河系紧密相连,它们本身就是恒星系统。它们包括大约30个矮卫星星系(DSG)和大约150个球状星团(GC)。在这里,我们讨论的GC和DSG之间的关系,使用一个交互式的银河系的3D模型。
2009-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Effect of gas accretion on $α$-element bimodality in Milky Way-mass galaxies in the FIRE-2 simulations
本研究分析FIRE-2模拟中11个银河系质量星系,发现α元素双峰性并非普遍特征,其出现与近期贫金属气体从星系晕周介质吸积有关,并受气体并合及平滑吸积来源影响。
2025-01-21 astro-ph.GA
The Sheet of Giants: Unusual Properties of the Milky Way's Immediate Neighbourhood
我们量化的形状和过密的星系分布在“本地片”内的$R=8$ Mpc的球体,并比较这些属性与期望的$Λ$ CDM模型。我们测量椭球轴比的$c/a\approx0.16$和$b/a\approx0.79$,表明在本地体积的星系的分布可以近似由一个扁平的扁椭球体,与以前的研究中指出的“片”状配置一致。与以前的估计,本地片有一个密度接近平均值,我们发现,在本地体积的微弱和明亮的星系的数密度是$\approx1.7$和$\approx5.2$倍,分别比平均数密度相同的光度的星系。与模拟结果的比较表明,$8$ Mpc中亮星系和暗星系的数密度对比单独使局部体积成为$Λ$ CDM宇宙学中的一个$\approx 2.5σ$离群值。我们的研究结果表明,银河系的宇宙邻域可能是不寻常的类似光度的星系。我们附近的特殊性质对银河系和其他邻近星系性质的影响尚未被理解,需要进一步研究。
2020-03-28 astro-ph.GA
The effect of Large Magellanic Cloud on the satellite galaxy population in Milky Way analogous Galaxies
观测工作表明,银河系中最亮的两个卫星星系,大麦云(LMC)和小麦哲伦云(SMC),在银河系类似物中是罕见的。然后,有趣的是,知道是否存在大规模的卫星有任何影响的整个卫星人口MW类似物。在这篇文章中,我们研究这个问题,使用半分析模型结合千年II模拟。类MW星系被定义为具有与MW相似的恒星质量或暗物质晕质量。我们发现,在第一种情况下,晕质量更大,有,平均而言,在银河系类似物的卫星,如果有一个巨大的卫星星系在系统中的两倍。这主要来自于晕形成的偏差。如果使用晕质量选择MW类似物,则差异较小。我们还发现,卫星星系的分布稍有不对称性,主要集中在中央星系与大质量卫星星系的连线上。大麦哲伦星系在吸积时平均带来了14.7个具有$M_{r}<0$的卫星星系,其中4.5个卫星星系距离大麦哲伦星系仍在50kpc以内。考虑到其他卫星,我们预测LMC有7.8颗卫星具有50 kpc。通过将我们的模型与SAGA的早期数据进行比较,我们发现SAGA比我们的模型预测有更多的明亮卫星和更少的昏暗卫星。未来需要与最终SAGA数据进行比较。
2019-05-19 astro-ph.GA
The distribution of metals in simulated Milky Way-mass galaxies
本研究利用Auriga项目的高分辨率磁流体动力学宇宙学模拟,基于恒星旋转程度和引力势的动力学分解方法,分析了银河系质量星系在$z=0$时晕、核球和盘中的金属分布。
2025-06-30 astro-ph.GA
The Milky Way as a High Redshift Galaxy: The Importance of Thick Disk Formation in Galaxies
我们比较银河系(MW)的恒星形成的历史和动力学与遥远的盘星系的属性。在其演化的第一个~4 Gyr期间,MW形成了具有高恒星形成强度(SFI)的恒星,Sigma_SFR~0.6 Msun/yr/kpc 2,因此在其星际介质中产生了外流和高湍流。这个恒星形成的激烈阶段对应于厚盘的形成。厚盘的形成是一个关键的阶段,它使MW在z~1时形成了大约其总恒星质量的一半,这类似于通过丰度匹配选择的“MW祖星系”。这种一致性表明,厚盘的形成可能是盘星系的一个普遍的演化阶段。利用一维速度色散和SFI之间简单的能量注入-动能关系,我们可以再现MW随年龄变化的恒星速度平均垂直色散。这种关系,其推断的演变,和所需的效率是一致的星系从z~0-3的观测。强烈的恒星形成所产生的高湍流自然导致了一个厚盘,一个化学混合良好的ISM,是连接MW的演变到遥远的盘星系的观察到的特征的机制。
2014-06-11 astro-ph.GA
High-resolution synthetic UV-submm images for Milky Way-mass simulated galaxies from the ARTEMIS project
我们提出了红移零合成尘埃感知观测的45银河系质量的ARTEMIS项目的模拟星系,计算与SKIRT辐射转移代码。后处理程序包括恒星形成区、恒星源和弥漫尘埃的组成部分。我们为50种常用的宽带滤波器制作并公开发布逼真的高分辨率图像,从紫外线到亚毫米波长,18个不同的视角。我们比较模拟ARTEMIS星系观察到的星系在DustPedia数据库中具有类似的恒星质量和恒星形成率,并合成观测的模拟星系的御夫座项目在以前的工作中使用类似的后处理技术。在所有的情况下,全球星系的属性来自使用SED拟合。我们发现,类似于御夫座,后处理ARTEMIS星系一般再现所观察到的全球通量和物理性质的标度关系,虽然尘埃消光在FUV/UV波长被低估,代表性的尘埃温度低于观察。在一个解决的规模,我们比较多波长的非参数形态学特性的选定盘星系的数据集。我们发现,ARTEMIS星系在很大程度上再现了观测到的形态趋势作为波长的函数,虽然它们似乎是更clusiveness和不对称比观察到的。我们注意到,ARTEMIS和御夫座星系在特定的恒星形成与恒星质量平面中占据相邻区域,因此合成观测数据集相互补充。
2022-03-11 astro-ph.GA
Stellar Halos in Illustris- Probing the Histories of Milky Way-Mass Galaxies
星系周围恒星晕的存在是对Lambda CDM模型等级性质的自然预测。最近对类银河系星系的观测揭示了大范围的恒星晕质量,包括没有统计学意义的恒星晕检测的情况,如M101,NGC 3351和NGC 1042。我们使用的Illustris模拟调查的恒星晕内容的分散,特别是,研究形成的星系与最小的分数,这种扩散组件。恒星晕远不是球形的,这降低了正面圆盘的恒星晕表面亮度。考虑投影效应后,我们发现恒星晕分数f_SH与星系形态和恒星形成速率密切相关,但与环境无关,与观测结果一致。具有最低恒星晕分数的星系是盘状主导的,恒星形成和组装其暗物质晕平均早于具有类似恒星质量的星系。吸积卫星的恒星质量也较低,并且比具有高fSH的中心星具有更早的落入时间。在原位,而不是吸积恒星主导的恒星晕的星系与最低的恒星晕分数,与过渡半径从原位吸积为主r~45千秒差距。我们的结果外推到真正的星系,如M101可能表明,这些星系居住的老晕,经受合并只有在较高的红移和发展相对不受扰动的最后~10 Gyrs。
2018-01-22 astro-ph.GA
Progenitor diversity in the accreted stellar halos of Milky Way-like galaxies
通过对比三个模拟套件,发现银河系吸积恒星晕的径向多样性较低,主要由约2个早期吸积的前身星系主导,这与其他模型预测的平均值不同。
2025-02-25 astro-ph.GA
Rapid disc settling and the transition from bursty to steady star formation in Milky Way-mass galaxies
最近的观测和模拟表明,随着时间的推移,星系的性质发生了实质性的演变,其中旋转支撑和稳定的薄盘(就像在本地宇宙中经常观察到的那样)从星系中出现,这些星系是不规则的,不规则的,并具有爆发性的恒星形成率(SFR)。为了更好地了解本地盘星系的祖先,我们进行了分析的三个消防-2模拟星系的质量类似于银河系在红移z=0。我们发现,所有三个星系从爆发过渡到稳定的SFR在红移之间的z=0.5和z=0.8,这一转变与快速(<1 Gyr)的旋转支撑的星际介质(ISM)的出现,在稳定SFR的后期阶段,旋转能量占ISM中动能+热能的90%以上,大约是引力能的一半相比之下,在爆发性恒星形成的早期阶段,ISM具有准球状形态,其能量预算主要由准各向同性流,包括湍流和相干流入/流出。这一结果,即旋转的支持是次主导的早期,挑战了平衡盘模型的高红移类银河系星系的祖先的共同应用。我们进一步发现,旋转支持的ISM的形成与热能支持的内环星系介质(CGM)的形成是一致的。在此转变之前,内部CGM也受到湍流和相干流的支持,这表明在早期ISM和内部CGM之间没有明确的边界。
2022-03-08 astro-ph.GA
Statistical Predictions of the Accreted Stellar Halos around Milky Way-Like Galaxies
Yale University(耶鲁大学);University of Bath(巴斯大学)
研究通过SatGen框架的新半解析模型,统计分析银河系类星系吸积恒星晕的形成过程,发现其主要由少数前身构建,并对最 massive 卫星的命运敏感,同时利用随机森林回归量化观测属性对晕组装历史的恢复能力。
2026-04-07 astro-ph.GA
Elemental Abundances in Milky Way-like Galaxies from a Hierarchical Galaxy Formation Model
我们发展了一种新的方法来解释有限的恒星寿命和跟踪个人的丰度内的半解析模型的星系形成。与以往的方法不同,基于存储的(分仓)过去的恒星形成历史的模型星系,我们的方法项目的信息产生的每个简单的恒星星族(SSP)在未来的金属。使用这种方法,一个准确的会计的时间和属性的个别SSP组成的模型星系是可能的。我们分析了我们的化学模型对各种成分的依赖性,并将其应用于六个模拟的晕,大致银河系的质量,并没有大规模的近邻z=0。对于所有考虑的模型,[Fe/H]分布的恒星在光盘组件与银河系的数据是很好的协议,而球状体组件(其形成,我们只通过合并模型),这些偏移低相对于观测测量银河系的隆起。这是恒星形成历史狭窄的结果,恒星形成率相对较低。在我们的化学模型中,来自超新星的气体和能量的缓慢再循环对预测的恒星形成率具有重要影响,这些恒星形成率系统地低于相同物理模型中的相应速率,但具有瞬时再循环近似。在整体性质方面与我们银河系最为相似的晕也再现了银河系卫星平均金属丰度和光度之间的观测关系,尽管斜率略陡。
2014-09-29 astro-ph.GA
The Effect of Galaxy Interactions on Starbursts in Milky Way-Mass Galaxies in FIRE Simulations
本文通过分析FIRE-2模拟中六个银河系质量星系,发现仅近乎等质量比的主要相互作用与恒星形成率呈显著正相关,且多数星暴并非由星系相互作用引起,星系从爆发性到稳定恒星形成的转变也与其相互作用历史无关。
2024-11-15 astro-ph.GA
Bulgeless Evolution And the Rise of Discs (BEARD) II. The role of mergers in shaping the Milky Way analogues in TNG50
Donostia International Physics Centre (DIPC)(多诺西亚国际物理中心);Universidad de Córdoba(科尔多瓦大学);Universidad de La Laguna(拉帕尔马大学);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理学研究所)
研究无核盘银河系的形成和演化,通过Mordor的运动学分解确定B/D<0.08的无核盘银河系,发现74%的无核盘银河系经历至少一次重大合并,揭示了无核盘和有核盘银河系在形成时间、质量、角动量等方面的不同特征。
2026-05-18 astro-ph.GA
The connection between the host halo and the satellite galaxies of the Milky Way
银河系的暗物质晕的许多性质,包括其质量组装历史,浓度和晕下人口,仍然缺乏约束。我们探索这些属性的银河系和它的卫星星系人口之间的联系,特别是麦哲伦云的存在的银河系晕的属性的含义。利用一套高分辨率的$N$ -体模拟方法对最终Mvir ~ 10^{12.1}Msun的银河系质量晕进行了模拟,发现类麦哲伦云卫星的存在与宿主晕的组装历史、浓度和晕下的人口数密切相关,因此具有麦哲伦云的银河系质量晕系统具有较低的浓度,更快的近期吸积,比相同质量的典型光环质量更大。使用灵活的半解析星系形成模型,调整到重现银河系的经典矮星系与马尔可夫链蒙特卡罗的恒星质量函数,我们表明,采用主机晕不同的质量组装历史和浓度,可以导致不同的最佳拟合模型的星系形成物理,特别是反馈的强度。这些偏差的出现是因为麦哲伦云的存在增加了高质量暗晕的总体数量,因此需要不同的恒星质量与晕质量比来匹配数据。这些偏见也导致显着差异的质量-金属丰度关系,低质量卫星的运动学,与麦哲伦云相关的小卫星的数量计数,以及银河系本身的恒星质量。因此,对这些星系性质的观测可以对银河系晕的性质提供有用的约束。
2016-07-27 astro-ph.GA
On the origin of gaseous galaxy halos - Low-column density gas in the Milky Way halo
最近的观测表明,螺旋星系被扩展的气体晕所包围,正如等级结构形成方案所预测的那样。面外气体的起源和性质通常是不清楚的,因为作为星系正在进行的形成和演化的一部分,晕不断地被不同的环流过程所推动(例如,流出、星系合并和星系际介质的气体吸积)。我们使用银河系作为实验室来研究位于内外晕的中性和轻度电离气体。使用谱线吸收和发射测量在不同的波长范围内,我们获得的物理条件和气体的分布的详细信息。这些研究对于我们理解星系与其气体环境之间复杂的相互作用是至关重要的,这是星系形成和演化的一部分。我们的分析表明,在低和高红移的银河系晕的气体的柱密度分布和物理性质是非常相似的其他盘星系周围。
2011-02-25 astro-ph.GA
Decoding the Galactic Twirl: The Downfall of Milky Way-mass Galaxies Rotation Curves in the FIRE Simulations
本文利用FIRE-2模拟和合成Gaia数据检验银河系旋转曲线测量中的系统误差,发现偏差达5%-20%,并重新推导出与NFW轮廓一致的暗物质密度分布及维里质量,建议结合多种探测手段研究暗物质轮廓。
2025-03-07 astro-ph.GA
A Universal SFDM Halo Mass for the Andromeda and Milky Way's dSphs?
矮球状星系是最常见的星系类型,也是宇宙中最主要的暗物质。因此,它们是测试任何暗物质模型的理想实验室。玻色-爱因斯坦凝聚体/标量场暗物质模型认为暗物质是由无自旋的超轻粒子组成的,这些粒子可以用一个标量场来描述。这个模型是$Λ$ -冷暗物质模型的替代。在这项工作中,我研究了银河系和仙女座矮球状卫星星系的运动学,标量场/BEC暗物质范式下的两个限制:当自相互作用参数等于零,当自相互作用参数为$\gg1$。我发现矮球状星系具有非常高的质光比(高于$100$)是在更好的协议与NFW的质量密度分布。另一方面,相对低的质光比和高光度的矮球状星系更好地描述与SFDM模型。这样的结果对于进一步以矮星系动力学为工具来检验替代的暗物质模型是非常令人鼓舞的。
2015-07-21 astro-ph.GA
Chemical and stellar properties of early-type dwarf galaxies around the Milky Way
早型矮星(ETD)是低质量星系演化的终点,其气体供应已经熄灭。恒星形成的停止揭示了古老的恒星星族。银河系周围的矮球状和超暗星系的恒星的颜色、星等、金属丰度和丰度储存了大量信息,使人们能够非常详细地研究它们的化学性质和恒星星族。在这里,我们总结了我们目前的理解,这在过去十年中迅速发展,这要归功于大规模天体测量,光度测量和光谱测量的蓬勃发展。我们强调,原始的恒星星族在ETD提供了一个独特的实验室,以研究在小尺度上的物理条件,在时代超过z=2。我们强调观察到的多样性的恒星形成和化学富集的历史在附近的矮星。这些数据还不能完全破译,以揭示矮演化的关键过程,但第一次成功的尝试已经确定了重元素生产的地点。
2022-09-19 astro-ph.GA
Cosmological simulations of Milky Way-sized galaxies
我们介绍了一套新的八银河系大小的宇宙学模拟使用AMR代码ART +流体力学在LCDM宇宙学。这组放大模拟涵盖了现今0.83-1.56 x 10^12 msun范围内的维里质量,并使用我们简单但有效的确定性恒星形成(SF)和"爆炸性“恒星反馈处方进行。这项工作的重点是显示模拟的银河系大小的星系的“场”集的优点。我们的结果如下。(a)我们模拟的星系的圆速度曲线几乎是平的。(b)具有显著盘成分的星系,其V_max、半径、SF率、气体分数和比角动量值与晚型星系的观测结果一致。(C)两个最球状主导的星系形成于具有晚期活跃合并历史的晕中,但其他也以球状主导结束的运行从未发生过重大合并。(d)我们的模拟与经验恒星晕质量相关性是一致的,而那些以盘为主的恒星,主要沿着这种相关性的低质量分支演化。(e)此外,自过去的6.5-10 Gyr,重子/恒星和晕质量增长的历史是成比例的。(f)在Rvir中,约有25-50%的重子被遗漏。(g)z ~ 0气体速度色散曲线sigma_z(r)几乎是平坦的,可以用恒星注入的动能来解释。(h)sigma_z的平均值在较高的红移处增加,大致遵循SF历史的形状。
2016-07-27 astro-ph.GA
Hydrostatic and explosive $α$-element chemical abundances of Milky Way globular clusters, halo substructures, and satellite galaxies
本文基于APOGEE数据对比银河系球状星团、晕子结构及卫星星系的静力学与爆发性α元素丰度比,发现球状星团与晕子结构hex ratio相似且高于矮卫星星系,并揭示其随金属丰度和年龄的变化趋势。
2025-08-27 astro-ph.GA
Devouring the Milky Way Satellites: Modeling Dwarf Galaxies with Galacticus
本研究利用半解析模型Galacticus在N体模拟合并树上,通过匹配光度函数和光度-金属丰度关系,成功再现了银河系极暗弱矮卫星的观测属性,并验证了其恒星形成历史与本地群矮星系一致。
2022-09-27 astro-ph.GA
The inflow and outflow rate evolution of local Milky Way-mass star-forming galaxies since z=1.3
研究了自$z=1.3$以来银河系质量的恒星形成星系(SFG)的气体流入率($ζ_{\rm inflow}$)和流出率($ζ_{\rm outflow}$)演化。从恒星形成速率(SFR)$-$恒星质量($M_{\ast}$)关系的演化推导出银河系质量祖先SFG的恒星质量增长历史,并利用最近建立的气体标度关系推导出气体质量($M_{\rm gas}$).利用$M_{\ast}+M_{\rm gas}$生长曲线,在每个宇宙时期量化净流入率$κ$。在$z\sim 1.3$,$κ$与SFR相当,而在$z=0$,它迅速下降至$\sim 0.15\times$ SFR。然后,我们约束的平均流出率$ζ_{\rm outflow}$的祖星系通过模拟其气相金属丰度的演变。发现最适合的$ζ_{\rm outflow}$是$(0.5-0.8)\times$ SFR。结合$κ$和$ζ_{\rm outflow}$,我们最后探讨了自$z=1.3$以来$ζ_{\rm inflow}$的演变。我们发现,$ζ_{\rm inflow}$通过$\sim$ 80%从$z=1.3$迅速降低到$z=0.5$。在$z<0.5$时,$ζ_{\rm inflow}$持续降低,但降低速率低得多。这些发现对星系演化的影响进行了讨论。
2019-03-20 astro-ph.GA
Galactic forces rule dynamics of Milky Way dwarf galaxies
根据速度色散计算,居住在星系晕中的矮星系被认为拥有最大比例的暗物质。它们的主轴优先与垂直于银河系盘的巨大极地结构(VPOS)对齐,我们发现它们的速度梯度也对齐。这表明银河系施加的潮汐力正在扭曲矮星系。在这里,我们证明了脉冲近似的基础上,银河系的引力加速度引起的矮视线速度色散,这也证明了这两个量之间的强相关性。由于这一结果对任何矮星质量值都有效,这意味着银河系矮星中的暗物质估计不能从它们的半径与它们的视线速度色散的平方的乘积中推导出来。这就质疑了在这些渐逝系统中所报道的高暗物质分数,以及在矮星系中普遍采用的总质量与恒星质量的关系。这表明许多矮星正处于它们的第一个通道,并正在溶解到星系晕中。它开辟了一个很有前途的方法来估计银河系总质量分布在大的距离。
2018-06-24 astro-ph.GA