Metal Abundances and Depletions in the Neutral Interstellar Medium of Galaxies: the Local Volume as a Laboratory
将星系中性气体的化学丰度与年老恒星和年轻恒星的光球丰度、电离气体丰度和星系晕的丰度进行比较，可以追踪宇宙在整个宇宙时代的化学富集。特别是，我们的化学富集的阻尼莱曼α系统（DLAs）的光谱观测的理解依赖于从气体到尘埃相的金属消耗的校正。这些修正必须在附近的宇宙中确定，在那里可以测量最近从星际介质中形成的年轻恒星的气相丰度和光球丰度。多目标高分辨率（R>50，000）紫外线（970-2400 A）和光学局域体积星系中大质量恒星的300-600 nm光谱（D < 15 Mpc），涵盖广泛的金属丰度（太阳能对太阳能的百分比）和形态类型将提供获得生命周期详细而全面的特征所需的丰度和枯竭测量这一发现有助于研究星系中性气体和尘埃中的金属，从而在观测上解决有关化学富集和星系演化的重要问题。
2019-03-21 astro-ph.GA
A Constant Molecular Gas Depletion Time in Nearby Disk Galaxies
我们结合新的敏感，宽场CO数据从HERACLES调查的紫外和红外数据从GALEX和斯皮策比较表面密度的H2，Sigma_H2，和最近的恒星形成率，Sigma_SFR，在成千上万的位置在30个附近的盘星系。与以前的工作相比，我们将星系样本的大小增加了四倍多，并包括具有广泛星系属性的目标。即使在这项研究中的盘星系跨越广泛的属性，我们发现一个强大的和近似线性的相关性之间的Sigma_SFR和Sigma_H2在我们共同的分辨率为1 kpc。这意味着我们的样本中H2消耗时间中位数大致恒定，tau_H2 = Sigma_H2 / Sigma_SFR，约为2.35Gyr（包括重元素）。在1 kpc分辨率下，在Sigma_H2~5-100M_sun/pc^2的范围内，Sigma_H2和tau_H2之间只有很弱的相关，这一点被我们的数据所探测到。我们汇编了一系列广泛的文献测量，这些测量是使用各种恒星形成示踪剂，采样方案和物理尺度获得的，并表明总体而言，这些数据产生几乎完全相同的结果，尽管有更多的分散。我们将这些结果解释为强有力的，尽管是间接的证据，表明在螺旋星系盘中的巨大分子云中，恒星形成以统一的方式进行。
2011-02-08 astro-ph.CO 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
Possible depletion of metals into dust grains in the core of the Centaurus cluster of galaxies
通过对半人马座星系团核心（NGC\，4696）的深度（$\sim$ 800 ks总净暴露量）\textit{Chandra} /ACIS-S观测进行全面、综合和保守的再分析，我们给出了方位角平均金属丰度剖面。经过仔细检查各种来源的系统的不确定性，包括选择的光谱解投影方法，假设的气体的温度结构，和不确定性的连续建模，我们确认存在的“反应”元素Fe，Si，S，Mg和Ca的丰度的中心下降，在$r\lesssim$ 10千秒差距。当分析\textit{XMM-Newton} /EPIC数据（$\sim$ 150 ks）时，也发现了相同的下降。采用我们最保守的方法，我们发现，与Fe，Si，S，Mg和Ca的中心下降不同，“非反应性”元素Ar的丰度与没有中心下降完全一致。Ar/Fe比的显著（$>3σ$）中心径向增加进一步证实了这一点。我们的研究结果证实了以前提出的“尘埃枯竭的情况下”，其中中央金属丰度下降的解释是沉积的一个显着的部分中央冷却的活性金属到尘埃颗粒存在于半人马座星系团的中心区域。这也得到了先前发现的支持，即NGC 1，4696中金属丰度下降的程度与红外尘埃发射大致一致。
2019-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The variation in molecular gas depletion time among nearby galaxies: II the impact of galaxy internal structures
我们使用的数据集附近的星系绘制的HERACLES，ATLAS 3D，冷气体调查研究的变化，分子气体耗尽时间（Tdep）的星系结构，如凸起，大设计的螺旋臂，酒吧和戒指。利用CO谱线追踪分子气体，并结合远紫外和中红外（MIR）数据导出恒星形成率（SFR）。使用2 MASS K波段图像校正了ATLAS 3D样本中老星对MIR辐射的贡献。我们应用一个二维图像分解算法分解成星系的凸起和光盘。在残差图中识别出螺旋臂、螺旋条和螺旋环，并在1 kpc^2大小的正方形网格上推导出分子气体的耗尽时间。在以前的工作中，我们发现Tdep与特定的恒星形成率（sSFR）密切相关。我们现在发现，在给定的sSFR下，凸起具有比盘更短的Tdep。在内部隆起（R < 0.1Re）中，向更短耗尽时间的转变最为明显。来自具有棒和环的星系的网格与来自星系凸起的网格相似，因为它们在给定的sSFR下降低了Tdep。与此相反，Tdep与sSFR的关系在磁盘的星系与螺旋臂位移到较长的Tdep在固定的sSFR。然后，我们表明，在TDEP-sSFR关系的差异凸起，光盘，武器，酒吧和戒指可以链接到“恒星”的变化，而不是不同结构之间的气体表面密度。我们对Tdep的最佳当前预测值，无论是全球还是1 kpc网格，都由Tdep= -0.36log（Sigma_SFR）-0.5log（Sigma_*）+5.87给出。
2015-03-30 astro-ph.GA
Dust depletion of metals from local to distant galaxies I: Peculiar nucleosynthesis effects and grain growth in the ISM
在星际介质（ISM）的可观测气相中，大部分金属都消失了，因为它们被合并到尘埃颗粒中，这种现象称为尘埃耗尽。ISM中的尘埃贫化研究对于研究金属和宇宙尘埃的起源和演化具有重要意义。在这里，我们的目标是表征从银河系到遥远星系的几种金属的尘埃耗尽。我们收集ISM金属柱密度的吸收线光谱在文献中，此外，我们确定了Ti和Ni柱密度的样品70阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）对类星体，观察UVES/VLT。利用ISM相对丰度估算了18种金属（C、P、O、Cl、Kr、S、Ge、Mg、Si、Cu、Co、Mn、Cr、Ni、Al、Ti、Zn和Fe）在不同环境（银河系、麦哲伦云（MC）、类星体和伽马射线暴方向的DLAs）下的贫化。我们观察到的每种金属的消耗和粉尘消耗的强度之间的线性关系，我们跟踪所观察到的[Zn/Fe]。在中性ISM的MC中，我们发现小的偏离线性观察到的过量的$α$ -元素Ti，Mg，S和Mn的丰度不足。如果我们假设在我们的样本中观测到的所有朝向MC的OB星都有一个$α$ -元素增强和Mn丰度不足，偏差就会消失。这可能意味着MC最近富含$α$ -元素，可能是由于最近爆发的恒星形成。从低金属量类星体-DLAs到银河系，所观察到的金属耗尽序列的强相关性表明，宇宙尘埃有一个共同的起源，独立于恒星形成的历史，这在这些不同的星系之间有很大的差异。这支持了ISM中晶粒生长作为粉尘产生的重要过程的重要性…
2022-10-03 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
The JCMT Nearby Galaxies Legacy Survey X. Environmental Effects on the Molecular Gas and Star Formation Properties of Spiral Galaxies
利用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜观测到的CO $J=3-2$谱线，研究了$\sim25$ Mpc内98个HI通量选择旋涡星系的分子气体性质。我们使用的生存分析技术，将星系与CO上限到我们的结果。比较集团和室女座的样本，我们发现一个较大的平均H $_{2}$质量的室女座星系，尽管他们的平均HI质量较低。这导致室女座星系的H $_{2}$与HI的比值明显更高。结合我们的数据与补充H $α$恒星形成率测量，室女座星系有较长的分子气体耗尽时间相比，组星系，由于其较高的H $_{2}$质量和较低的恒星形成率。我们认为，较长的耗尽时间可能是在集群环境中的加热过程或湍流压力的差异的结果。从完整的样本中，我们发现，分子气体耗尽时间与恒星质量呈正相关，表明低质量和高质量星系之间的恒星形成过程的差异，和分子气体耗尽时间与特定的恒星形成率之间的负相关。
2015-12-17 astro-ph.GA
The EDGE-CALIFA survey: Variations in the Molecular Gas Depletion Time in Local Galaxies
我们目前的结果从EDGE调查，空间分辨CO（1-0）后续CALIFA，光学积分场单元（IFU）调查本地星系。结合EDGE和CALIFA的数据产品，研究了52个星系在千秒差距尺度上的分子气体耗尽时间（$τ_{\rm dep}$）的变化。我们将每个星系分为两部分：中心，定义为$0.1 \ R_{25}$内的区域，以及盘，定义为$0.1$和$0.7 \ R_{25}$之间的区域。我们发现，14个星系显示出较短的$τ_{\rm dep}$（$\sim 1$陀螺仪）在中心相对于在磁盘（$τ_{\rm dep} \sim 2.4$陀螺仪），这意味着在这些星系的中心区域是更有效地形成每单位分子气体质量的恒星。这一发现意味着具有较短的$τ_{\rm dep}$的中心类似于星系盘和星暴星系之间的中间区域。此外，$τ_{\rm dep}$的中心下降与恒星表面密度的中心增加有关，这表明较短的$τ_{\rm dep}$与恒星引力势对分子气体的压缩有关。我们认为，改变CO到H的$_2$转换因子只会夸大$τ_{\rm dep}$的中心下降。
2017-09-19 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
Effects of Active Galactic Nucleus Feedback on Cold Gas Depletion and Quenching of Central Galaxies
利用3个流体动力学模拟软件Illustris、IllustrisTNG和SIMBA，研究了活动星系核（AGN）反馈对星系冷气含量的影响及其与星系淬灭的关系.通过比较所观察到的原子和分子中性氢测量的中心星系，我们发现，Illustris过度预测的冷气体质量在恒星形成的星系和显着低于预测淬火星系。在这个比较中，IllustrisTNG比Illustris表现得更好，但是与观测结果相比，淬灭星系保留了太多的冷气体。SIMBA通过耗尽淬火星系的全球冷气库，显示出与观测的良好一致性。我们发现，在IllustrisTNG的差异是由其弱的动力学AGN反馈，只重新分配的冷气从内部磁盘的外部区域，并降低内部的冷气密度。当只考虑恒星盘内的冷气体来推断恒星形成速率时，它与观测结果的一致性要好得多。从冷气体库与黑洞质量和爱丁顿比的关系，我们发现黑洞生长过程中的累积能量释放是冷气体耗尽从而导致星系淬灭的主要原因。我们进一步测量中心恒星表面密度在1千秒差距（$Σ_1$）的高分辨率运行的IllustrisTNG和发现之间的紧密相关性$Σ_1$和黑洞质量。这表明，观测到的冷气体质量随$Σ_1$的减小趋势也反映了黑洞的增长。
2022-11-18 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
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 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
MASCOT: Molecular gas depletion times and metallicity gradients -- evidence for feedback in quenching active galaxies
我们目前的结果，从第一次公开数据发布的MANGA-ARO调查CO目标（MASCOT），集中我们的研究星系的恒星形成率和恒星质量的地方，他们的山脊下的恒星形成的主要序列。在光学选择的2型活动星系核/衬里/复合材料，我们发现气相金属丰度梯度$\nabla Z$和全球分子气体耗尽时间$t_\mathrm{dep} = M_{H_2}$ /SFR之间的经验关系与“更淬灭”的系统显示平坦/正梯度。我们的研究结果是基于O3 N2金属丰度诊断（适用于恒星形成区域内的一个给定的星系），这是最近提出的，也是强大的对发射的扩散电离气体（DIG）和低电离核发射区（LINERS）。我们进行了系统的调查可能的驱动程序所观察到的$\nabla Z$ - $t_\mathrm{dep}$关系（外流，气体吸积，在原位恒星形成，合并，和形态）。我们发现$\nabla Z$或$t_\mathrm{dep}$和集中外流强度跟踪的[OIII]速度加宽之间的强关系。我们还发现了被抑制的恒星形成的签名在外围活动星系核的星系长耗尽时间和增强的金属在外部地区。我们没有发现流入的金属丰度梯度的影响的证据，我们的研究结果都没有发现合并活动或形态显着影响。因此，我们的结论是，所观察到的$\nabla Z$ - $t_\mathrm{dep}$关系可能源于通过弱反馈的金属再分配的组合，并通过一个解决的质量-金属丰度-SFR关系连接到原位…
2022-11-22 astro-ph.GA
On the Variation of Gas Depletion Time
我们介绍了EDGE计划的最新情况，该计划是对$^{12}$ CO（$1-0$）和$^{13}$ CO（$1-0$）线上125个本星系的调查。我们结合分子数据的EDGE调查与恒星和电离气体地图的CALIFA调查，给出了一个全面的观点的依赖性的恒星形成效率，或等效的，分子气体耗尽时间，各种局部环境，如恒星表面密度，金属丰度，和半径从星系中心。这项研究将提供深入了解的参数，驱动恒星形成效率的星系在$z \sim 0$。
2015-11-09 astro-ph.GA
Timescales for Hi consumption and SFR depletion of satellite galaxies in groups
利用流体动力学模拟，结合星系风的标度关系和基于晕质量的猝灭公式，研究了星系的HI~-含量、SFR和环境之间的关系.我们运行两个放大模拟星系群与$M_{halo}>10^{13}M_\odot$在z=0，选择有安静的合并历史。我们跟踪星系，因为他们成为卫星，并计算延迟时间$τ_{d}$，在此期间，卫星是类似于中央星系在一个给定的恒星质量，和衰落时间$τ_{f}$，在此期间，卫星从富含气体和恒星形成的气体贫乏和静止。我们发现$0.7< τ_{d}< 3$ Gyr在$z=0$，并与卫星晕质量成反比。在z ~ 1处，我们发现~ $0.3< τ_{d} < 2$ Gyr，与哈勃时间的正相关大致一致。对于一个给定的晕质量，恒星质量较低的星系在落入时有较高的$τ_{d}$。我们通常会发现$τ_{f}\ll τ_{d}$，其范围在z~0时的~ 1.5亿r和z ~ 1时的~ 8亿r之间（基于线性插值），具有一定的不确定性，因为它们小于我们的模拟输出频率（$200-300$ Myr）。$τ_{f}$对晕圈质量无明显依赖性。这两个时间尺度显示HI耗尽和SF淬火之间的差异不大，这表明，使用了恒星形成的气体库没有再填充是主要的机制，以改变卫星星系在这些晕质量。在距离感兴趣的主晕中心一定的物理距离处，高红移星系平均有更高的冷气含量，但气体（HI或H $_2$）与恒星形成率的比率是相似的，这表明恒星的形成一直是…
2018-11-28 astro-ph.GA
Chemical diversity of gas in distant galaxies: The metal and dust enrichment and variations within absorbing galaxies
星系中气体的化学成分可以通过吸收光谱学详细测量。通过以这种方式研究星系中的气体，可以研究宇宙中数量最多的小而微弱的星系。特别是，吸收系统中气体的化学分布使我们能够深入了解星系内部和周围的气体循环。在这里，我们研究了$1.7 < z < 4.2$之间的64个阻尼莱曼α吸收（DLA）系统中的化学富集。我们使用VLT/UVES的高分辨率光谱来推断几种金属的相对丰度的灰尘耗尽。我们在DLAs内进行了逐组分分析，并分析了其化学富集的变化。与氢不同，金属柱可以表征单个组分。我们用它们来推导出粉尘贫化（[Zn/Fe]拟合），作为化学富集的指标。我们发现，一些DLAs是化学多样的，与[Zn/Fe]适合范围高达0.62 dex在一个单一的系统内。这表明这些星系中的吸收气体是化学多样的。虽然我们没有发现一个明显的趋势，减少尘埃消耗与红移，我们看到，最丰富的化学系统是在较低的红移。我们还观察到的证据，在所有的红移，这可能是由于原始气体到星系的吸积的尘埃贫成分。我们结合了各个气体成分的化学和运动学性质，并观察了下落气体的潜在特征，在低于$\sim$ 100 km/s的速度下具有低消耗，以及流出，具有高消耗和$\sim$ 600 km/s的速度。我们发现α-元素的过量（$\sim$ 0.3dex的增强）和Mn在几个组分中的丰度不足，这可能是ISM中核心塌陷SNe核合成的特征。我们观察到这些影响主要是在较低水…
2023-01-31 astro-ph.GA
MIGHTEE-HI: The star-forming properties of HI selected galaxies
University of Oxford（牛津大学）；University of the Western Cape（西开普大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；Rhodes University（罗德岛大学）；South African Radio Astronomy Observatory（南非射电天文台）；University of Bristol（布里斯托大学）；Royal Observatory, Edinburgh（爱丁堡皇家天文台）；University of Cape Town（开普敦大学）
研究HI属性与恒星形成的关系，发现HI-恒星质量比与形成时间正相关，恒星质量与形成时间负相关，小质量星系具有更长的气体耗尽时间，暗示气体丰富小星系的形成效率较低。
2024-11-22 astro-ph.CO 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
From HI to Stars: HI Depletion in Starbursts and Star-Forming Galaxies in the ALFALFA H-alpha Survey
星系中的HI追踪未来恒星形成的燃料，并揭示反馈对中性气体的影响。使用一个统计上均匀的，HI选择的样本的565个星系的ALUFA H-α调查，我们探讨HI属性作为恒星形成活动的函数。ALCARFA H-alpha为21 cm ALCARFA测量的体积受限子集提供R波段和H-alpha成像。我们确定八个星爆的基础上H-α等效宽度和六个增强恒星形成相对于主序列。星暴和非星暴都有类似的HI与恒星质量比（MHI/M*），这表明反馈并没有耗尽星暴的HI。因此，星暴确实具有较短的HI耗尽时间（t_dep），这意味着HI到H2的转化效率更高。虽然主要的合并可能会推动这种增强的效率，在一些星爆，最低质量的星爆可能会经历周期性的爆发，与增强的散射在t_dep在低M*。两个星状爆发似乎是聚结前的合并;它们的MHI/M* 升高表明HI到H2的转化在现阶段仍在进行中。通过与GASS样本的比较，我们发现对于盘状体，t_dep与恒星表面密度呈反相关，而球状体则没有这种趋势。在早型星系中，t_dep与膨胀盘比无关;相反，气体分布可能决定恒星形成效率。最后，星系的特定恒星形成率和MHI/M* 之间的弱联系与MHI/M* 和颜色之间众所周知的相关性形成对比。我们发现，尘埃消光可以解释HI颜色的趋势，这可能是由于M*，MHI，和金属丰度之间的关系。
2015-06-16 astro-ph.GA
Molecular gas in a gravitationally lensed galaxy group at $z = 2.9$
大多数对$z > 2.5$星系的分子气体研究都是针对内在明亮的天体，尽管星系群主要是恒星形成率不那么极端的“正常”星系。在高红移下对正常星系的观测提供了一个更有代表性的星系演化和恒星形成的观点，但这样的观测是具有挑战性的。在这项工作中，我们提出了ALMA $\rm ^{12}CO(J = 3 \rightarrow 2)$观测的亚毫米选定的星系群在$z = 2.9$，导致光谱确认的七个图像从四个成员星系。这些星系被$z = 0.55$的MS 0451.6-0305前景星系团强烈透镜化，使我们能够探测$\rm 10^9-10^{10} \; M_\odot$水平上的分子气体含量。四个探测到的星系的分子气体质量为$\rm (0.2-13.1) \times 10^{10} \; M_\odot$，而未探测到的星系的分子气体质量为$\rm < 8.0 \times 10^{10} \; M_\odot$。我们将这些新的数据与$z = 5.3$中546个星系的汇编进行了比较，发现耗尽时间随着红移的增加而减少。然后，我们比较过密环境中的星系的耗尽时间的字段标度关系从文献中，并发现耗尽时间的演化是陡峭的星系在过密环境中比那些在外地。为了验证恒星形成和气体耗尽的环境依赖性，需要在更高的红移（$z > 2.5$）下对过密环境中的正常星系进行更多的分子气体测量。
2021-05-24 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
Star-forming galaxies in the cosmic web in the last 11 Gyr
Observatoire Astronomique de Strasbourg, UMR 7550, CNRS, Université de Strasbourg（斯特拉斯堡天文台）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天体物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of the Western Cape（西开普大学物理与天文学系）
研究发现宇宙网位置影响恒星形成活动，高红移时靠近丝状物的星系有更高恒星形成率，低红移时在中间距离出现最小值，靠近丝状物核心有重新吸积现象。
2026-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Universal depletion of metal-poor globular clusters in inner galaxy regions: Fossil record of black hole retention
研究发现银河系内金属贫乏球状星团的普遍耗尽现象，归因于黑洞保留与潮汐力共同作用，揭示了星系形成与演化机制。
2025-11-19 astro-ph.GA
Reviewing the frequency and central depletion of Ultra-Diffuse Galaxies in galaxy clusters from the KIWICS survey
超扩散星系团（UDG）的数量对于限制星系团形成和演化的模型具有重要意义。此外，它们在星团内的分布可能会告诉我们一些关于它们与环境相互作用的信息。在这项工作中，我们以比之前研究更一致的方式重新审视了UDG的丰富性。我们添加新的数据UDG在八个集群从Kapteyn IAC编织INT集群调查（KIWICS），覆盖的质量范围内，只有少数集群已经研究过，并补充这些与汇编的作品在文献中均匀研究UDG的数量和质量之间的关系，他们的主机集群。总的来说，我们发现，UDG $-$集群质量关系的数量的斜率是一致的，当考虑星系群或线性，如果他们被排除在外，是次线性的，但我们认为，最有可能的行为是次线性。当系统地研究到最里面的UDG的投影距离和每个星团的M $_{200}$之间的关系时，我们发现了一些线索，这些线索有利于大质量星团在其中心摧毁UDG的图像。
2018-09-17 astro-ph.GA
Gas Kinematics on GMC scales in M51 with PAWS: cloud stabilization through dynamical pressure
我们使用高空间和光谱分辨率的PAWS CO（1-0）调查的内部9千秒差距的标志性的旋涡星系M51检查气体流动运动的影响，对单个GMC的恒星形成的属性。我们比较了我们对M51中气体流动的看法-这是由于引力势（即核棒和螺旋臂）偏离轴对称而产生的-与由Halalpha和24μm发射跟踪的恒星形成的全球模式。我们发现，GMCs的动力学环境强烈影响他们的能力，形成恒星，在这个意义上说，GMCs位于大流运动的地区可以稳定，而同样大规模的GMCs在没有流的地区继续有效地形成恒星。我们认为，这是由于云嵌入在环境介质中经历大的流动运动，从而防止崩溃的表面压力降低。事实上，根据观察到的整个M51盘的流动运动，预期的气体耗尽时间的变化在定量上与观察到的气体耗尽时间尺度的变化一致。M51的例子表明，由引力不稳定性引发的棒状和旋臂的流动运动可以改变恒星形成规律;这可以解释不同质量和形态的星系之间气体耗尽时间的变化。特别是，我们可以解释长的气体耗尽时间在螺旋星系相比，矮星系和星爆。我们认为，增加一个动力学压力项的规范自由落体时间产生一个单一的恒星形成的法律，可以适用于所有的恒星形成区域和星系，在宇宙时间。
2013-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multiple origins for the DLA at $z_\mathrm{abs}=0.313$ toward PKS 1127$-$145 indicated by a complex dust depletion pattern of Ca, Ti, and Mn
我们研究了星系中和周围光学厚气体的尘埃耗尽特性及其起源，详细研究了在$z_\mathrm{abs}=0.313$朝向类星体PKS 1127 $-$ 145的多组分阻尼Lyman-$α$（DLA）吸收体中Ti、Mn和Ca的尘埃耗尽模式。我们进行了详细的光谱分析的吸收曲线的钙，锰，钛，和钠与DLA对PKS 1127 $-$ 145，根据光学高分辨率数据获得的UVES仪器在甚大望远镜（VLT）。我们获得了上述离子的柱密度和多普勒参数，并确定了它们的气相丰度，从中我们得出了它们的尘埃耗尽特性。我们比较了这种DLA的钙和钛耗尽性能与其他DLA。六个分析的吸收组件之一显示了显着的Ti和Mn在气相中的丰度不足，表明这些元素和局部增强的粉尘-气体比的粉尘贫化的效果。在此DLA和其他类似的吸收剂，锰II丰度如下的钛非常密切，这意味着这两种离子是同样敏感的灰尘耗尽效应。我们的分析表明，对PKS 1127 $-$ 145的DLA具有多个来源。由于其窄线宽和强烈的尘埃损耗，第3分量指向PKS 1127 $-$ 145前面的一个微弱LSB星系的中性气体盘的存在，而另一个更弥散和少尘埃的吸收分量可能与各种光学确认的星系群成员之间相互作用的潮汐气体特征有关。在一般情况下，Mn/CaII比值在亚DLAs和DLAs可能作为一个重要的指标，以区分尘埃丰富和尘埃贫中性气体中的星系和周围。
2017-09-20 astro-ph.GA
Circumgalactic Medium at High Halo Masses -- Signatures of Cold Gas Depletion in Luminous Red Galaxies
通过研究15个亮红星系的星系周介质紫外吸收线，发现冷气体在恒星质量约10^11.5太阳质量以上被抑制，且强OVI多来自含蓝邻星系的群。
2023-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Step-Like Transition Underlying the Life and Death of Galaxies
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Peking University（北京大学）；Westlake University（西湖大学）；Nanjing University（南京大学）
本研究从气体质量守恒原理推导得到阶跃函数式的恒星形成淬灭响应，应用于约35万个星系，建立统一物理框架，揭示星系淬灭的特征时标与不同机制的淬灭特征。
2026-10-15 astro-ph.CO 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
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
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
Not so lumpy after all: modeling the depletion of dark matter subhalos by Milky Way-like galaxies
宇宙学最重要的目标之一是探测和量化小（$M_{\rm halo}\simeq10^{6-9}~\mathrm{M}_\odot$）暗物质（DM）晕下。目前银河系（MW）周围的探测器对晕中心$\sim20$ kpc内的这种亚结构最敏感，在那里星系对电势有很大的贡献。我们探索重子对$Λ$ CDM中次晕种群的影响，使用Latte模拟套件中MW质量晕的宇宙学放大重子模拟，真实环境反馈（FIRE）项目的一部分。具体地说，我们比较了使用（1）DM-仅（DMO），（2）全重子物理，（3）DM与嵌入的磁盘潜力增长，以匹配FIRE模拟运行相同的两个晕的模拟。相对于重子模拟，DMO模拟在晕中心100 kpc内包含尽可能多的$\sim2\times$亚晕;在25 kpc内，这一过量是$\gtrsim5\times$。在$z=0$中，重子模拟完全没有下至$3\times10^6~\mathrm{M}_\odot$的暗晕，其轨道近心点小于20 kpc，而在$15$ kpc范围内的暗晕只有不到20个。尽管重子物理的复杂性，简单地添加一个嵌入的中心磁盘潜力DMO模拟再现了这种subhalo耗尽，包括半径的趋势，非常好。因此，来自中央星系的额外潮汐场是导致晕下亏损的主要原因。靠近中央星系的径向轨道上的subhalo优先被破坏，导致幸存的subhalo人口相比，DMO预测有切向偏差的轨道。我们的方法嵌入磁盘潜在的D…
2017-07-25 astro-ph.GA
Testing Feedback Regulated Star Formation in Gas Rich, Turbulent Disk Galaxies
在本文中，我们比较了分子气体耗尽时间和中面流体静压在湍流，恒星形成盘星系，这些星系的内部属性。在这项分析中，我们使用了17个星系从附近的（$z\sim0.1$）湍流盘的CAMO样本。我们发现了一个很强的相关性，这样的星系与较低的分子气体耗尽时间（t_{dep}）有较高的气体速度色散（$σ$）。在我们的数据的分散，我们的观察是一致的预测，耗尽时间是成反比的速度分散的反馈调节恒星形成的理论。我们还显示了一个强大的，单一的幂律相关性之间的中面压力（P）和恒星形成率表面密度（Sigma_{SFR}），其中延伸的6个数量级的压力。发现具有较低压力的盘星系与理论预测大致一致。然而，在高压星系中，我们发现P/ Sigma_{SFR}值明显大于理论预测。我们的观测结果可以用以下任何一种情况来解释：（1）SFR-P的相关性是显著的次线性;（2）恒星形成反馈注入的动量（所谓的p*/m*）不是一个单一的普适值;（3）在富气盘星系中，交替的压力支持源是重要的。最后利用已发表的观测结果，我们发现我们的结果与t_{dep}（z）的宇宙演化和速度色散是一致的。我们对这些结果的解释是，t_{dep}的宇宙演化可能不仅受到气体供应的调节，而且还受到恒星形成的内部调节。
2018-11-07 astro-ph.GA
Properties of the Interstellar Medium in Star-Forming Galaxies at z~1.4 revealed with ALMA
我们利用ALMA对z~1.4主序星上的20个恒星形成星系进行了12 CO（J=5-4）和尘埃热连续辐射观测，以研究星际介质的性质。选取样本星系在恒星质量-恒星形成率图和恒星质量-金属丰度图中追踪恒星形成星系的分布。我们探测到来自11个星系的CO发射线。分子气体质量是通过采用金属性相关的CO到H2的转换因子并假设CO（5-4）/CO（1-0）光度比为0.23而导出的。被探测星系的分子气体质量及其比值（分子气体质量/（分子气体质量+恒星质量））分别在（3.9-12）x 10^{10} Msun和0.25-0.94的范围内;这些值明显大于本地旋涡星系。分子气体的质量分数随恒星质量的增加而减少;这种关系在比以前的研究低四倍的恒星质量时成立，并且分子气体的质量分数随金属丰度的增加而减少。叠加分析也显示了同样的趋势。尘埃热辐射在两个星系中被清楚地探测到，在五个星系中被勉强探测到。探测到的星系尘埃质量为（3.9-38）x 10^{7} Msun。我们推导出了气尘比，发现它们比本地星系大3-4倍。探测到的星系的分子气体耗尽时间为（1.4-36）× 10^{8}年，而叠加分析的结果显示约为3 × 10^{8}年。耗尽时间随恒星质量和金属丰度的增加而减小，但这种趋势并不显著，这与本星系的趋势相反。
2016-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
AlFoCS + Fornax3D: resolved star formation in the Fornax cluster with ALMA and MUSE
我们结合ALMA和MUSE的数据，研究了星系团中恒星形成的解析关系（~300 pc尺度）（恒星形成率与分子气体表面密度）。我们的样本由9个天炉座星系团组成，包括螺旋星系、椭圆星系和矮星，覆盖恒星质量范围为~10^8.8 - 10^11 M_Sun。CO（1-0）和消光校正的Halpha分别被用作分子气体质量和恒星形成速率的示踪剂。我们将我们的结果与Kennicutt（1998）和Bigiel et al.（2008）进行了比较。此外，我们还创建了耗尽时间图，以揭示单个星系的小尺度变化。我们在FCC 290中进一步探索这些，使用“恒星形成的不确定原理”（Kruijssen & Longmore，2014 a）来估计分子云的寿命，我们发现这个星系的寿命很短（<1000万年）。银河系的平均耗尽时间进行比较与其他参数，如恒星质量和集群中心的距离。我们发现天炉座星团的恒星形成关系与Kennicutt（1998）和Bigiel et al.（2008）的结果接近，但与Bigiel et al.（2008）预测的最短耗尽时间基本重合。这种耗尽时间的轻微减少主要是由靠近维里半径的受扰分子气体库的矮星系驱动的。在FCC 90中，一个有分子气体尾部的矮星系，我们发现它的尾部的耗尽时间比它的恒星体高10倍。
2020-06-10 astro-ph.GA
On the origin of gas-poor galaxies in galaxy clusters using cosmological hydrodynamic simulations
环境效应通常被用来解释星系团中贫气体星系的过剩。与此同时，在星系团外围存在的贫气体星系，星系没有花足够的时间感受到星系团的环境效应，暗示了预处理的存在。利用宇宙学流体动力学模拟对16个星系团进行了研究，探讨了星系团内部星系气体耗尽的机制。天然气衰竭机制可以根据发生的时间和地点分为三种通道。首先，我们的星系中有34个$\%$在进入星系团之前是贫气体的（“预处理”）。它们主要是在群晕内受到环境影响的卫星。第二，样品的43个$\%$在第一次臂间通过（“快速团簇处理”）之前在团簇中迅速变得缺乏气体。其中一些是在进入星系团时气体含量较低的星系群卫星，与直接来自该领域的星系相比。即使是气体含量很大的星系，如果它们落入大质量星系团（$> 10^{14.5}\, \rm M_{\odot}$）或通过径向轨道接近星系团中心，也会走这条通道。第三，我们的样本中有24个$\%$甚至在它们第一次经过中心附近（“缓慢的星系团处理”）后仍保留着气体，因为它们落入质量较小的星系团和/或具有圆形轨道。每个通道的相对重要性随星系团的质量而变化，而确切的重要性程度受到很大的不确定性的影响。星系团的预处理占总气体消耗的三分之一，但它也决定了星系进入星系团时的气体比例，这反过来又决定了星系团应该进行快速还是慢速处理。
2018-09-05 astro-ph.GA
At the end of cosmic noon: Short gas depletion times in unobscured quasars at $z \sim$ 1
本文利用NOEMA观测十个透镜化z~1无遮蔽类星体的CO(2-1)发射，发现其宿主星系分子气体耗尽时间中位数仅约90 Myr，表明强烈星暴将快速耗尽气体并使星系进入宁静状态。
2024-01-12 astro-ph.GA
MgII 2797, 2803 emission in a large sample of low-metallicity star-forming galaxies from SDSS DR14
根据斯隆数字巡天的数据发布14构建了一个大样本的MgII发射恒星形成星系，其金属丰度[O/H] = log（O/H）-log（O/H）sun在-0.2和-1.2 dex之间。我们选择了4189个星系的MgII 2797，2803发射线的红移范围z~0.3-1.0或35%的总斯隆数字巡天恒星形成样本的红移z>0.3。我们研究了镁-氧和镁-氖丰度比对金属丰度的依赖性。外推到[Mg/Ne]=0和太阳金属丰度，我们得到了[Mg/Ne]~-0.4（太阳金属丰度）的镁亏损。我们更倾向于用氖而不是氧来评估星际介质中镁的消耗，因为氖是一种稀有气体，与氧相反，它不会被并入尘埃。因此，我们发现质量越大、金属含量越丰富的星系，镁的消耗越高。我们的样本的全球参数，如质量的恒星星族和恒星形成率，与以前获得的结果从文献中进行了比较。这些结果证实了MgII发射有一个星云的起源。我们的星际镁氧丰度比相对于太阳值的数据与银河系恒星，在银河系卫星矮星系的巨星，和低金属阻尼莱曼-α系统的类似测量是非常一致的。
2019-02-28 astro-ph.GA
Gas depletion in Local Group dwarfs on ~250 kpc scales: Ram pressure stripping assisted by internal heating at early times
最近对银河系和M31的调查显示，超过90%的矮星系在其宿主星系的270 kpc范围内缺乏HI气体。在这样一个极端的半径，日冕晕气体是一个数量级太低，以消除HI气体通过冲压压力剥离任何合理的轨道分布。然而，所有的矮星都有一个古老的恒星星族（\geq 10 Gyr），来自于早期的恒星形成时期，通过加热HI，可以让热晕带走这些气体。我们的模型分析了这些矮星系的演化，因为主星系暗物质晕和日冕晕气体在宇宙时间内积累。矮星系--被视为球对称的、暗物质和气体的平滑分布--经历了早期的恒星形成，这充分加热了气体，使其能够通过主星系的潮汐剥离或稀薄的热晕（50 kpc时n_H = 3 x 10 ^{-4} cm^{-3}）的冲压压力剥离而轻易地被移除。这个演化模型能够解释在高红移（z~3-10）时观测到的银河系和M31周围贫气和富气矮星的径向分布。
2011-02-23 astro-ph.GA
Extremely Inefficient Star Formation in the Outer Disks of Nearby Galaxies
结合HI近星系巡天和GALEX近星系巡天的观测数据，研究了17个旋涡星系和5个矮星系在光学半径（r25）外的氢原子（HI）和远紫外（FUV）辐射之间的关系。在这个制度中，HI是可能的代表大部分的ISM和FUV的排放跟踪最近的恒星形成，由于灭绝的偏差很小，所以这两个量密切跟踪气体和恒星形成率（SFR）之间的关系。方位平均HI和FUV强度都随着半径的增加而下降，在这种情况下，FUV轮廓的标度长度通常是HI轮廓的一半。尽管轮廓不匹配，但局部FUV和HI强度之间存在显著的空间相关性（在15”分辨率下）;在r25附近，这种相关性相当强，实际上比r25内的任何地方都强，并且显示出朝向更大半径的下降。恒星形成效率（SFE）-定义为FUV/HI的比值，因此是气体耗尽时间的倒数-在整个外盘上随着银河中心半径的减小而减小，尽管比在光盘上要浅得多。平均而言，我们发现气体耗尽时间远高于哈勃时间（~10^11年）。我们观察到一个明确的关系FUV/HI和HI柱在外部磁盘，与SFE增加增加HI柱。尽管观察FUV/HI的系统变化，我们没有发现明显的证据阶跃函数型恒星形成阈值。与r25内部的结果相比，我们发现外盘恒星的形成在几个方面是不同的：它是非常低效的（耗尽时间的许多哈勃时间），柱密度和SFR低于光盘内部的任何地方。似乎HI柱是在外星系盘中设置SFR的关键环境因素之一。
2010-07-20 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
VINTERGATAN IV: Cosmic phases of star formation in Milky Way-like galaxies
星系的恒星形成历史受到大量内部过程和环境条件的调制。这些如何演变和耦合在一起的细节还没有完全理解。在这项工作中，我们研究的影响，星系合并和形态转换设置不同模式的恒星形成在星系尺度和整个宇宙的时间。我们监测的VINTERGATAN，一个20 pc分辨率的宇宙学放大模拟银河系型星系的全球性。在红移1和5之间，我们发现主要的合并会触发多个星暴事件，对应于气体耗尽时间下降十倍到1亿年。当气体的旋转速度开始超过其速度色散时，星系盘的出现使爆发性恒星形成成为可能。然后，气体的相干运动超过了无序运动，因此星系通过将大量气体重新分配到高密度来响应合并引起的强迫。因此，整体恒星形成率随着耗尽时间的减少而提高。在红移5之前，合并预计会更加频繁。然而，一个更动荡的星际介质，是无法以这样一种集体的方式反应，从而引发快速的恒星形成。因此，恒星的耗尽时间维持在1 Gyr，恒星的形成率虽然很低，但逐渐增加。在最后一次在红移1处的大合并之后，温特加坦在接下来的8个Gyr中进行了长期演化。它有一个稳定的和不断增长的圆盘，恒星形成速率恒定，气体耗尽时间为1-2 Gyr。我们的研究结果是兼容的观察到的快速过渡不同模式的恒星形成时，星系离开主序星。
2022-08-21 astro-ph.GA
Atomic hydrogen scaling relations at $z \approx 0.35$
本文利用射电望远镜巡天和谱线叠加技术，确定了 $z\approx0.35$ 处星系 HI 质量与恒星质量的标度关系，发现该红移处大质量星系虽贫 HI，但恒星形成效率更高，需持续吸积气体以维持恒星形成。
2023-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Luminous Infrared Galaxies With the Submillimeter Array. III. The Dense Kiloparsec Molecular Concentrations of Arp 299
We have used high resolution (~2.3") observations of the local (D = 46 Mpc) luminous infrared galaxy Arp 299 to map out the physical properties of the molecular gas which provides the fuel for its extreme star formation activity. The 12CO J=3-2, 12CO J=2-1 and 13CO J=2-1 lines were observed with the Submillimeter Array and the short spacings of the 12CO J=2-1 and J=3-2 observations have been recovered using James Clerk Maxwell Telescope single dish observations. We use the radiative transfer code RADEX to estimate the physical properties (density, column density and temperature) of the differe…
2012-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of the dust-to-metals ratio in high-redshift galaxies probed by GRB-DLAs
上下文关于高红移尘埃的性质的几个问题仍然没有解决：它的组成，它的生产和增长机制，以及它对背景源的影响。目标。我们提供了一个更精确的尘埃贫化水平和尘埃-金属比（DTM）之间的关系，并利用DTM通过伽马射线暴阻尼莱曼α吸收体（GRB-DLAs）研究了高红移宇宙中尘埃的起源和演化。方法.我们使用吸收线测量的金属柱密度共19 GRB-DLAs，包括五个新的伽玛暴余辉光谱VLT/X-射手。我们使用最新的线性模型来计算每个DLA中的粉尘损耗强度因子。使用这些值，我们计算总灰尘和金属柱密度，以确定DTM。我们探讨了DTM与金属丰度的演变，并将其与以前用不同方法测量的DTM趋势进行比较。结果我们在19个GRB-DLA中的16个中发现了显着的尘埃耗尽，但19个中的18个的DTM显着低于银河系。我们发现，DTM与金属丰度呈正相关，这支持了占主导地位的ISM尘埃形成的颗粒生长模式。我们发现从耗尽测量的尘埃含量和来自总的V-波段消光，$A_V$，通过拟合余辉SED测量之间有很大的差异。我们建议不要使用一种方法的测量值来估计另一种方法的测量值，直到可以解决差异。
2017-03-02 astro-ph.GA
The Variability of the Star Formation Rate in Galaxies: I. Star Formation Histories Traced by EW(H$α$) and EW(H$δ_A$)
为了研究星系的恒星形成率（SFR）的变化，定义了一个恒星形成变化参数SFR $_{\rm 5Myr}$ /SFR $_{\rm 800Myr}$，它是最近500万年内平均的SFR与最近8亿年内平均的SFR之比。我们表明，这个参数可以确定从H $α$发射和H $δ$吸收的组合，加上4000埃的突破，与恒星形成星系的不确定性为$\sim$ 0.07 dex。然后，我们将此估计MANGA星系，全球范围内的Re和径向环内。我们发现，具有较高的整体SFR $_{\rm 5Myr}$ /SFR $_{\rm 800Myr}$的星系似乎有较高的SFR $_{\rm 5Myr}$ /SFR $_{\rm 800Myr}$在所有的银河系半径，即星系的整体SFR最近的时间增强增强有增强的恒星形成在所有的银河系半径。SFR $_{\rm 5Myr}$ /SFR $_{\rm 800Myr}$在给定的相对星系半径和给定的恒星质量的分散与（间接推断的）气体耗尽时间减少：气体耗尽时间短的位置似乎经历更大的变化，在他们的恒星形成率的陀螺仪或更短的时间尺度。在Wang et al.（2019）中，我们发现星系群中恒星形成率表面密度$Σ_{\rm SFR}$的分散似乎与推断的气体耗尽时间尺度呈负相关，并根据气体调节器系统对气体流入速率变化的动态响应来解释这一点。在本文中，我们现在可以直接证明与SFR $_{\rm …
2020-02-27 astro-ph.GA
Molecular gas in low-metallicity starburst galaxies: Scaling relations and the CO-to-H$_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
JADES: the chemical enrichment pattern of distant galaxies -- $α$ enhancement, silicon depletion, and iron enhancement
JADES研究通过堆叠光谱揭示高红移星系中α元素增强、硅耗竭和铁增强的化学特征，支持快速尘埃耗竭和早期异常铁增强的可能性。
2026-01-13 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
Molecular gas and star formation activity in LIRGs in clusters at intermediate redshifts
我们调查的作用，密集的MPC尺度的环境中处理分子气体的星系团星系，因为它们落入集群的核心。我们考虑了来自赫谢尔透镜巡天和本星系团子结构巡天的中等$z$星系团中的$\sim20$亮红外星系（LIRG）。它们包括$z=0.546$的MACS J0717.5+3745和$z=0.2-0.3$的Abell 697、963、1763和2219。我们已经进行了远红外到紫外光谱能量分布建模的LIRGs，其中跨度集群为中心的距离内$r/r_{200}\simeq0.2-1.6$。作为2012年至2017年期间进行的五个观测计划的一部分，我们使用Plateau de Bure干涉仪及其继任者NOEMA观测了CO（1 $\rightarrow$ 0）或CO（2 $\rightarrow$ 1）中的LIRGs。我们比较了LIRGs的分子气体与恒星的质量比$M(H_2)/M_\star$、恒星形成率（SFR）和耗尽时间（$τ_{\rm dep}$）与星系团和场星形成星系的汇编。目标LIRG的SFR，$M(H_2)/M_\star$，和$τ_{\rm dep}$是一致的主序星（MS）场星系和恒星形成星系的比较样本。然而，我们发现，标准化为MS值的耗尽时间随着$r/r_{200}$的增加而增加，其中$2.8σ$具有显着性，这最终是由于具有$τ_{\rm dep}\gtrsimτ_{\rm dep,MS}$的簇…
2020-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Forming early-type galaxies without AGN feedback: a combination of merger-driven outflows and inefficient star formation
调节星系内部可用的气体质量是通过流入和流出之间的微妙平衡进行的，但也通过恒星形成引起的内部气体耗尽进行的。与此同时，恒星反馈是驱动强烈外流的内部引擎。由于恒星形成和恒星反馈都是小尺度现象，我们需要一个现实的和预测的亚网格模型。我们描述了RAMSES程序中基于气体湍流的超新星动量反馈和恒星形成的实现。对于恒星的形成，我们采用所谓的多自由落体模型。由此产生的恒星形成效率可以显著小于或大于传统选择的$1\%$值。我们应用这些新的数值模型的原型宇宙学模拟的一个大规模的晕，其特点是一个主要的合并，导致早期型星系的形成，而不使用AGN反馈。我们发现，反馈模型提供了一阶机制调节恒星和重子的内容在我们的模拟星系。在高红移时，合并事件将气体推到大密度和大湍流速度色散，使得效率接近$10\%$，导致大SFR。我们发现小分子气体耗尽的时间在星爆，在完美的协议与观测。此外，在后期，星系变得静止，效率明显小于$1\%$，导致小的SFR和长的分子气体耗尽时间。
2021-02-16 astro-ph.GA
