Metallicity Gradients of Thick Disk Dwarf Stars
我们研究的金属丰度分布的银河系厚盘使用F,G和K矮星从斯隆数字巡天,数据发布8。利用大量自行矮星样本和光谱测定的恒星参数,我们发现了银河系平面以上不同高度的径向金属丰度梯度和距银河系中心不同径向距离的垂直方向金属丰度梯度。我们发现,在1 < |Z| < 3 kpc的范围内,使用等时线(光度)距离测定,垂直金属丰度梯度为-0.113 +/- 0.010(-0.125 +/- 0.008)dex/kpc,这是与我们银河系厚盘最一致的垂直高度范围。在径向方向上,我们发现金属丰度梯度在+0.02和+0.03 dex/kpc之间,垂直方向上的箱在1 < |Z| < 3 kpc之间。这两个结果都与从其他恒星群体中确定的类似值一致,但这是第一次在这些垂直高度发现厚盘的径向金属丰度梯度。我们也能够分离薄和厚盘星的运动学和空间概率的基础上,在垂直高度范围内,这两个人口有显着的重叠。这将有助于进一步研究盘的金属丰度梯度的垂直高度低于这里的研究,但以上的太阳附近。薄盘和厚盘中的金属丰度梯度是我们银河系可能形成情景的重要探针,并且使用大型光谱调查的结果开始出现一致的图像,例如这里提出的。
2012-10-10 astro-ph.GA
Impacts of Radial Mixing on the Galactic Thick and Thin Disks
使用N体模拟的银河系磁盘,我们定性地研究如何修改的厚和薄盘星的金属丰度分布的径向混合诱导的酒吧和螺旋臂。我们发现,径向混合驱动一个积极的垂直金属丰度梯度的单年龄盘人口的初始标度高度是恒定的,初始径向金属丰度梯度是紧密的和负的。另一方面,如果初始盘是张开的,与规模的高度增加与银河中心半径,径向混合导致一个负的垂直金属丰度梯度,这是符合目前观察到的趋势。我们还讨论了径向混合对厚盘星金属丰度分布的影响。通过将N体模型的金属丰度分布与SDSS/APOGEE数据相匹配,我们认为银河系厚盘的祖先不应该有一个陡峭的负金属丰度梯度。
2017-08-10 astro-ph.GA
Swift UVOT Grism Observations of Nearby Type Ia Supernovae -- II. Probing the Progenitor Metallicity of SNe Ia with Ultraviolet Spectra
Ia型超新星(SNe Ia)的紫外(UV)观测对于限制其祖先系统的性质至关重要。理论研究预测,探测SN最外层的紫外光谱应该对母体的金属含量敏感。利用尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台获得的最大的Ia超新星紫外光谱样品(λ <2900 A),研究了紫外光谱与金属丰度的关系。这是第一次,我们的研究结果揭示了超新星Ia紫外线通量和宿主星系金属丰度之间的相关性(~2 σ),在更多的金属丰富的星系(可能有较高的祖金属丰度)的SNe具有较低的紫外线通量水平。我们发现,这种金属丰度效应只在短波长(λ <2700),这与理论预测吻合得很好。我们在峰值亮度处产生Ia型超新星的紫外光谱模板。利用我们的样品,我们可以解开光曲线形状和金属含量对紫外光谱的影响。我们还研究了紫外光谱和SN光度之间的相关性参数化哈勃残差。然而,我们没有看到哈勃残差的显著趋势。这可能是由于SN距离的不确定性很大,因为我们的大多数样本成员都非常接近(红移z<0.01)。在哈勃流中发现SNe的未来工作将是必要的,以限制对SNIa宇宙学的潜在金属丰度偏差。
2019-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence of a large scale positive rotation-metallicity correlation in the Galactic thick disk
这项研究是基于盖亚和APOGEE最近发布的高质量天体测量和光谱数据。我们选择$58\,882$薄盘和厚盘红巨星,在银心(圆柱)距离范围$5 < R < 13$ ~kpc和$|z| < 3$ ~kpc,其中完整的化学运动学信息是可用的。径向化学梯度,$\partial \rm{[M/H]} / \partial \rm{R}$,和旋转速度-金属丰度的相关性,$\partial V_ϕ/ \partial \rm{[M/H]}$,重新推导出坚定地揭示,厚盘速度-金属丰度的相关性保持其积极的$8$ ~千秒差距的范围内探索。这一观测结果是重要的,因为它设置了实验约束最近的理论研究的形成和演化的银河系盘和宇宙学模型的星系形成。
2018-10-17 astro-ph.GA
Numerical Simulation of a possible origin of the positive radial metallicity gradient of the thick disk
我们分析了径向和垂直的金属丰度和[α/Fe]梯度的盘状星系的盘星模拟在一个完全的宇宙学设置与化学动力学星系演化代码,GCD+。我们研究了径向丰度梯度如何随高度的变化而变化,发现金属丰度([α/Fe])梯度随着高度的增加而变得更加积极(消极),在平面上方1.5 kpc左右改变符号。在最大的垂直高度(2 < |z| < 3 kpc),我们模拟的星系显示出正的径向金属丰度梯度。我们发现,正的金属丰度梯度是由年龄-金属丰度和年龄-速度色散关系引起的,年轻恒星具有较高的金属丰度和较低的速度色散。由于年龄-速度色散关系,在外围区域有更多的年轻恒星达到|z| > 2 kpc,因为星盘的重力回复力较低,即耀斑。因此,由于年龄-金属丰度关系,具有更高金属丰度的年轻恒星的比例在外半径处变得更高,这使得外半径处的金属丰度中值更高。结合最近观测到的银河系厚盘星的年龄-金属丰度和年龄-速度色散关系,我们认为在银河系厚盘星的大高度观测到的(小)正径向金属丰度梯度可以解释为年轻的厚盘星和/或薄盘星的耀斑。
2014-05-13 astro-ph.GA
The kinematics of the nebular shells around low mass progenitors of PNe with low metallicity
我们分析了26个行星状星云(PNe)的内部运动学与低金属丰度,似乎来自最低质量的祖星,包括晕PN人口。基于从圣佩德罗·马蒂尔PNe运动学目录(López et al. 2012)中绘制的空间分辨长缝中阶梯光栅光谱,我们根据迄今为止用于此目的的最大样本测量其全球膨胀速度来表征这些PNe的运动学。我们发现运动学,遵循在其他研究中观察到和预测的趋势,但也发现,大多数的PNe研究在这里往往有膨胀速度小于20公里/秒,在所有考虑的发射线。我们在这个具有低质量祖先的低金属丰度行星状星云样本中观察到的低膨胀速度很可能是微弱的中央星风驱动星云壳运动学的结果。这项研究补充了以前的结果(Pereyra等人,2013年,以及其中的参考文献),这些结果将PN壳的膨胀速度与中心恒星的特征联系起来。
2016-01-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
The internal metallicity distributions of simulated galaxies from EAGLE, Illustris, and IllustrisTNG at z=1.8-4 as probed by Gamma Ray Burst hosts
大质量恒星被认为是长伽马射线暴(GRB)的祖先,很可能偏向于低金属量的祖先。由于星系没有一个恒定的金属丰度,从GRB余辉光谱推断的视线吸收金属丰度和来自发射线诊断的宿主星系全球金属丰度的组合代表了一个强大的方式来探测GRB祖细胞的偏置函数,和恒星形成区域的化学不均匀性。在这项研究中,我们预测Zabs和Zem之间的关系,使用三种不同的流体动力学宇宙学模拟:Illustris,EAGLE和IllustrisTNG。我们发现,虽然有关发射与吸收金属丰度的曲线的定性形状保持不变,这两个观测值之间的预测关系是显着不同的模拟。使用GRB 121024 A的宿主星系的数据,其中Zabs和Zem已被测量,我们发现边际支持的Illustris模拟产生最现实的内部金属丰度分布内恒星形成的星系在宇宙中午。总的来说,所有的模拟都预测了大部分GRB宿主星系的类似性质,但每个都在Zabs-Zem分布的尾部有不同的特征,原则上允许在足够大的观测样本可用的情况下区分模型(即平均N>11)。预计在不久的将来会取得实质性进展,即将到来的JWST/NIRspec观测10个伽玛暴宿主星系,其中存在从余辉光谱吸收金属丰度。
2023-01-17 astro-ph.GA
Unravelling the mass spectrum of destroyed dwarf galaxies with the metallicity distribution function
吸积的恒星星族是由被摧毁的星系的残余物组成的,并且经常支配着银河系等星系的“恒星晕”。这个外部贡献者的集合是一个星系过去组装历史的关键指标。我们介绍了一种新的统计方法,使用未分组的金属丰度分布函数(δ)的恒星星族估计其祖先的质谱。我们的模型利用了著名的星系的质量-金属丰度关系,并假设单个祖先的高斯分布:因此,整体的质量分布是来自较小星系的MDF的混合物。我们应用该方法的MW的恒星晕,以及经典的MW卫星星系。卫星星系的恒星成分具有相对较小的样本量,但我们没有发现任何证据表明吸积人口L > Lhost/100。我们发现MW恒星晕在10 kpc范围内有N~1-3个大质量的祖星(L > 10^8 L_Sun),可能总共有几百个祖星。我们还测试了我们的方法模拟兆瓦质量晕,并发现我们的方法是能够恢复真实的吸积人口的两个因素。未来的数据集将为MDF提供数量级更多的恒星,这种方法可能是一种强大的技术,可以将MW及其卫星的吸积种群量化到超微弱的矮质量尺度。
2023-02-28 astro-ph.GA
Evolutionary models of red supergiants: Evidence for a metallicity-dependent mixing length and implications for Type IIP supernova progenitors
最近对局域宇宙中红超巨星(RSG)温度的研究为RSG模型提供了一个很好的观测约束。我们校准混合长度参数通过比较模型预测与经验RSG温度在小和大麦云,银河系,和M31,这是推断从TiO带和光谱能量分布(SED)。虽然我们的RSG模型是用MESA程序计算的,但我们的结果也可以应用到其他恒星演化程序中,包括BEC和TWIN程序。我们发现的证据表明,混合长度的增加与金属含量的增加,在这两种情况下,TiO和SED温度的RSG用于校准。加上Tayar等人最近在低质量红巨星中发现的类似相关性,这意味着混合长度的金属丰度依赖性是低质量和高质量后主序星的普遍特征。我们的结果意味着,典型的IIP型超新星(SN IIP)的祖先与初始质量的$\sim 10 - 16~M_\odot$有一个半径范围为$400 R_\odot \lesssim R \lesssim 800 R_\odot$,无论金属丰度。作为本研究的辅助结果,我们发现,对于给定的初始质量的SN IIP祖先的富氢信封质量被预测为在很大程度上是独立的金属丰度,如果采用勒杜标准与慢反矢量,而史瓦西模型预测系统更大质量的富氢信封较低的金属丰度。
2017-11-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical Abundances of the Milky Way Thick Disk and Stellar Halo I.: Implications of [alpha/Fe] for Star Formation Histories in Their Progenitors
我们给出了97颗附近贫金属(-3.3<[Fe/H]<-0.5)恒星的丰度分析,这些恒星具有银河系厚盘、内晕和外晕的运动学特征。利用斯巴鲁望远镜上的高色散光谱仪获得了样品星的高分辨率、高信噪比光谱。Fe,Mg,Si,Ca和Ti的丰度已经使用一维LTE丰度分析代码与Kurucz NEWODF模型大气导出。通过分配成员的样本星厚盘,内或外晕组件的基础上,他们的轨道参数,我们检查丰度比作为[Fe/H]和运动学的函数的三个子样本在宽的金属丰度和轨道参数范围。结果表明,在金属丰度为-1.5<[Fe/H]<=-0.5的范围内,厚盘星的平均[Mg/Fe]和[Si/Fe]比值一直很高,但分散度很小。相反,内晕星和外晕星的丰度比平均值较低,散射较大。在[Fe/H] $>-2$范围内,内晕星和外晕星的[Mg/Fe]、[Si/Fe]和[Ca/Fe]也随[Fe/H]呈弱的减小趋势。这些结果有利于MW厚的磁盘形成的方案,通过快速的化学富集主要是通过II型超新星的大质量恒星,而恒星晕形成至少部分通过吸积的祖先恒星系统已被化学丰富的不同的时间尺度。
2012-05-11 astro-ph.GA
Revisiting the Radial Metallicity Gradient-Age Relation in the Milky Way's Thin and Thick Disks
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Tianjin Normal University(天津师范大学)
本研究通过LAMOST DR8和恒星震颤数据重新审视银河系薄盘和厚盘的金属度梯度-年龄关系,发现薄盘梯度随年龄平缓,厚盘存在正梯度,揭示了不同盘的化学演化路径。
2026-01-07 astro-ph.GA
The thick disk rotation-metallicity correlation as a fossil of an "inverse chemical gradient" in the early Galaxy
厚盘旋转-金属丰度相关性,\partial V_x/ \partial [Fe/H] =40 × 50 km s^{-1}dex^{-1}代表了银盘形成过程的一个重要特征。我们使用非耗散的数值模拟,以遵循银河系(MW)的磁盘的演变,以验证长期的动力学过程可以解释这种相关性在旧的厚盘恒星星族。我们遵循了一个古老的磁盘人口的演变代表的1000万个粒子的化学丰度分配假设一个宇宙学上合理的径向金属丰度梯度较低的金属丰度在内部区域,如预期的10-Gyr-old MW。本质上,内盘恒星向外部区域移动,并填充位于更高|z|的层。出现的旋转-金属丰度相关性,这很好地类似于在我们的银河系中观察到的行为,在银河系的距离之间的8千秒差距和10千秒差距。特别地,我们测量了在1.5 kpc <|z| < 2.0 kpc下持续到6 Gyr的粒子的\partial V_r/ \partial [Fe/H] \simeq 60 km s^{-1}dex^{-1}的相关性。我们的纯N-体模型可以解释V_bv。[Fe在我们银河系厚盘中观察到的相关性,表明盘内部的过程,如加热和径向迁移,在这个古老恒星成分的形成中发挥了作用。在这种情况下,旧厚盘人口的正旋转-金属丰度相关性将代表古老的“逆”化学(径向)梯度在银河系内部的遗迹签名,这是由原始气体吸积造成的。
2012-07-26 astro-ph.GA
The White Dwarfs of the Old, Solar Metallicity Open Star Cluster Messier 67: Properties and Progenitors
古老的太阳金属量疏散星团Messier 67一直被认为是研究和理解太阳型恒星结构和演化的关键。对于恒星残骸来说也是如此--M67的白矮星种群为理解和解释白矮星种群和演化提供了至关重要的观测数据。在这项工作中,我们确定白矮星的质量,并推导出他们的祖先恒星质量使用高信噪比光谱的温暖($\gtrsim10,000$ K)DA白矮星在集群。由此,我们能够推导出每个白矮星在初始-最终质量关系中的位置,以及平均$M_{\mathrm WD} = 0.60\pm 0.01 M_{\odot}$和祖先质量$M_i = 1.52\pm 0.04 M_{\odot}$。这些值是完全符合最近发表的线性和分段线性拟合的半经验的初始-最终质量关系,并提供了一个至关重要的,精确的锚点的初始-最终质量关系的太阳金属丰度,低质量的恒星。M67白矮星的平均质量也与局部场白矮星质量分布中的尖锐窄峰相一致,这表明大多数新近形成的场白矮星来自质量为$\approx 1.5 M_{\odot}$的恒星。我们的研究结果,使更精确的建模编码的领域WD质量分布的银河系恒星形成率。
2021-03-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Understanding the progenitor formation galaxies of merging binary black holes
本研究通过分析240个恒星形成与双星演化模型,探究双黑洞并合的典型星系环境,发现其形成星系属性与金属丰度密切相关,并为引力波信号的前身星环境提供了后验概率推断。
2023-06-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Chemo-dynamical reconstruction of Milky Way globular cluster progenitors: Age-metallicity relations and the universality of multiple stellar populations
Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”–Università di Bologna(博洛尼亚大学);INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站);Berkeley Center for Cosmological Physics and Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);ICC, University of Barcelona(巴塞罗那大学);ICREA(加泰罗尼亚高级研究学院)
通过均匀的恒星参数和层次贝叶斯模型,重建69个银河系球状星团的前身年龄-金属丰度关系,并检验氦相关多星族性质是否依赖于前身起源,发现氦增丰幅度由星团质量调控且与环境无关,仅第一星族比例存在次要环境印记。
2026-04-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
The origin of the metallicity distributions of the NE and W stellar shelves in the Andromeda Galaxy
本文通过数值模拟M31与卫星星系的并合,探究了仙女座星系东北和西恒星壳层及巨型恒星流的起源,发现具有负径向金属丰度梯度的单一 progenitor 能成功重现观测到的化学动力学性质。
2023-11-24 astro-ph.GA
Evidence of a thick disk rotation-metallicity correlation
我们分析了一个新的运动学调查,其中包括来自SDSS DR 7位置的准确自行,结合GSC-II数据库的多历元测量。通过SDSS分光光度数据(有效温度、表面重力、金属丰度和径向速度),我们估算了27,000个[Fe/H]<-0.5的FGK(次)矮星样本的光度弛豫,我们采用这些数据作为太阳几千秒差距内厚盘和内晕的7维空间分布(运动相位分布加上化学丰度)的示踪剂。我们发现了运动学-金属丰度相关性的证据,dVphi/d[Fe/H]=40-50 km/s/dex,在距离平面1到3千秒差距之间的厚盘星中,丰度为-1 <[Fe/H]<-0.5,而[Fe/H]>-0.5则没有显著的相关性。此外,我们还估计了在1 kpc < |z| < 3 kpc之间的厚盘的浅垂直旋转速度梯度dVphi/d |z| = -19 +/- 2 km/s/kpc,以及在4 kpc以下的内晕的低垂直旋转速度梯度37 +/- 3 km/s。最后,我们简要地讨论了这些发现的影响,在CDM层次的星系形成机制的背景下,在星系盘的长期演化过程中的厚盘形成的情况。
2010-01-30 astro-ph.GA
Origin of the Metallicity Distribution in the Thick Disc
目的。使用一套宇宙学化学动力学盘星系模拟,我们评估如何(a)径向金属丰度梯度与scaleheight演变;(b)通过厚盘的垂直金属丰度梯度的变化;和(c)恒星旋转速度的垂直梯度通过光盘变化。我们与银河系进行比较,以寻找类似的趋势。方法.我们分析了五个模拟的螺旋星系与银河系的质量。模拟涵盖了一系列恒星形成和能量反馈强度和处方,基于粒子和网格的流体动力学实现,以及初始条件/组装历史。结果一致地,我们发现,陡峭的,负的,径向金属丰度梯度中看到的平面平坦的增加高度远离平面。在具有更强(和/或更多空间延伸)反馈的模拟中,负径向梯度反转,对于超过1 kpc的高度变为正。这种行为与从最近的观察中推断的行为是一致的。我们的垂直金属丰度梯度的测量显示没有明确的相关性与银河系中心半径,并在良好的协议与银河系的厚盘(本地)。结论.采用更强/更广泛的反馈处方的模拟具有径向和垂直的金属丰度和运动学梯度更符合最近的观察。在模拟的厚恒星盘中看到的反向的、正的、径向的金属丰度梯度来自于原位形成的更年轻、更富含金属的恒星群,叠加在来自内部盘的更老的迁移者的背景群上;由于盘的由内向外的生长,由前者提供的对比度径向增加。类似的行为可能是导致银河系中径向梯度与尺度高度相同的扁平化的原因。
2015-12-14 astro-ph.GA
Merging black hole binaries: the effects of progenitor's metallicity, mass-loss rate and Eddington factor
LIGO探测到的前四次引力波事件都被解释为合并黑洞双星(BHB),为研究此类系统开辟了新的视角。在这里,我们使用我们的新的人口合成代码MOBSE,BSE(Hurley et al.2002)的升级版本,调查合并BHB的人口统计学。MOBSE包含了大质量热恒星的质量损失的金属性依赖处方。它还占电子散射爱丁顿因素对质量损失的影响。我们对12种不同金属丰度的孤立大质量双星进行了>10^8次模拟,以研究质量损失、核心坍缩超新星和共同包络对合并BHB的影响。考虑到恒星风对爱丁顿因子的依赖性,导致形成质量高达65 Msun的黑洞(BH),金属丰度Z~0.0002。然而,合并BHB中的大多数BH具有<40 Msun的质量。我们发现合并BHB的质量比在0.1 - 1.0范围内,即使质量比>0.6更有可能。我们预测像GW 150914、GW 170814和GW 170104这样的系统只能由金属丰度分别为Z<=0.006、Z<=0.008和Z<=0.012的祖细胞形成。大多数合并BHB经历了一个共同的信封阶段,但高达17%的合并BHB在低金属丰度没有经历任何共同的信封阶段。我们发现,贫金属祖先的合并数量远高于富金属祖先:在低金属丰度(Z = 0.0002 ~ 0.002)时,每单位质量的BHB合并数量约为10^-4 Msun^-1,而在高金属丰度(Z = 0.02)时,每单位质量的BHB合并数量降至约…
2017-11-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The metallicity and star formation activity of long gamma-ray burst hosts for z$<$3: insights from the Illustris simulation
我们利用大尺度流体动力学宇宙学模拟--Illustris模拟研究了长伽马射线暴(LGRB)的性质。我们确定的LGRB宿主种群下的LGRB祖金属丰度的不同阈值,根据Bullsar模型。我们比较了LGRB主机的模拟样本与最近的,很大程度上是无偏的,主机样本:BAT 6和浅滩。我们发现,在$z<1$模拟主机遵循的质量金属丰度关系和基本金属丰度关系,但缺乏高金属丰度主机,根据观测。我们还发现了一个明显的增量的平均恒星质量的LGRB主机和它们的SFR的红移高达$z<3$的考虑的金属丰度的祖先。我们探讨了富金属星系中LGRB的可能起源,发现星系中的内禀金属丰度色散可以解释它们的存在。与正常的恒星形成星系相比,LGRB宿主星系金属丰度和内部金属丰度分散之间存在更紧密的相关性。我们发现,在0.3 - 0.6 Z $_\odot$范围内,LGRB祖先的金属丰度存在一个阈值
2019-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing the effect of progenitor's metallicity on $^{56}$Ni mass and constraining the progenitor scenarios in Type Ia supernovae
本研究通过分析34颗正常Ia型超新星前身星金属丰度与镍-56质量的关系,结合爆炸模型与宿主星系数据,发现金属丰度相关的光度差异及α元素丰度的显著影响,为理解其物理机制以提升宇宙学精度提供整体方法。
2025-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Living the stream: Properties and progenitors of tidal shells and streams around galaxies from Magneticum
本文利用 Magneticum Pathfinder 宇宙学流体模拟研究星系周围潮汐壳层与星流的运动学和恒星族群性质,重建其前身星系,并识别出由原位恒星形成形成的星流。
2025-09-29 astro-ph.GA
A Photometric Analysis of the Relationship Between Type Ia Supernova UV Flux and Host Galaxy Metallicity
Ia型超新星(SNe Ia)的母星金属丰度的影响具有重要的宇宙学意义,因为需要在大的宇宙时间跨度内比较这些可测量的蜡烛,其中母星可能具有不同的性质。关于金属丰度差异影响的波长范围,理论模型得出了不同的结论,导致对紫外线观测样本的不同解释。最近的工作声称,从雨燕棱镜光谱测量的超新星Ia的中紫外线通量与其宿主星系的气相金属丰度之间存在相关性。在这里,我们检查紫外光度相同的对象。我们没有发现显着的相关性之间的紫外光学颜色(或紫外/光学计数率比)的超新星Ia和宿主星系的质量或金属丰度的属性。缺乏一个显着的相关性与宿主星系金属丰度意味着另一个物理差异以外的祖先金属丰度占主导地位的紫外线通量的差异。我们不再受到缺乏紫外线观测的限制。相反,理解现有的观测结果需要改进的理论模型和更大的物理差异参数空间。
2019-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Divergent Evolution of Radial Metallicity Gradients in the Thin and Thick Disks of the Milky Way
CAS Key Laboratory of Optical Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台光学天文重点实验室);ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D)(澳大利亚天体物理学三维全天空卓越研究中心);Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文系);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);School of Physics, University of New South Wales(新南威尔士大学物理学院);South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(云南大学西南天文研究所)
该研究利用LAMOST和APOGEE的红团簇星,探究银河系薄盘和厚盘径向金属丰度梯度随垂直高度和恒星年龄的变化。通过特定公式描述其变化规律,揭示了薄盘和厚盘不同的形成机制,如薄盘由有序生长和演化形成,厚盘在早期快速形成。
2026-07-16 astro-ph.GA
Through thick and thin: Structure of the Galactic thick disc from extragalactic surveys
我们的目标是通过探索银河系厚盘的垂直和径向性质来了解银河系的吸积历史。我们研究的化学和运动学性质的大约一千光谱的微弱的幅度前景银河系恒星偶然观察到在银河系外的调查在四个视线:三个在南银河半球(调查的船底座,天炉座和Sculptor矮球状星系)和一个在北银河半球(调查的六分仪矮球状星系)。前景恒星距离银道面3 kpc,银心半径11 kpc。只有三条视线有足够数量的前景恒星进行可靠的分析。朝向银河系北半球的六分仪和南方的玉夫座,我们测量到平均金属丰度随着距离银河系平面的高度而一致下降,这表明化学对称的厚盘。这种减少可能是由于固有的厚盘金属丰度梯度,或简单地由于薄盘/厚盘人口比例的变化和厚盘没有固有的金属丰度梯度。我们赞成后一种解释。相比之下,我们发现一个不可预测的金属贫人口的证据在船底座的方向。Wyse等人(2006年)较早发现了这一种群,但我们更详细的分析提供了对其位置(|Z| <1 kpc)、金属丰度(-2<[M/H]<-1 dex)和方位角轨道速度(V_phi ~120 km/s)的可靠估计。考虑到化学动力学性质的过度密度对船底座视线,我们认为它代表的典型厚盘的金属贫尾。尽管现有的恒星数量很少,但我们认为这种弱金属厚盘遵循通常建议的厚盘速度-金属丰度关系dV_phi/d[M/H]~40- 50 km/s/dex。
2013-05-27 astro-ph.GA
Extraplanar H II Regions in Spiral Galaxies. I. Low-Metallicity Gas Accreting through the Disk-Halo Interface of NGC 4013
星系的星际厚盘充当了薄的恒星形成盘和遥远的晕之间的界面,薄的恒星形成盘是反馈驱动的外流的起源,而遥远的晕是吸积气体的储存库。本文介绍了用大双筒望远镜上的多目标双摄谱仪拍摄的位于螺旋星系NGC 4013平面上方$z = 860$ pc处的发光厚盘H Ⅱ区的光发射线光谱。这个星云的H $α$光度是猎户座星云的$\sim4-7$倍,它围绕着一个由年轻的热恒星组成的明亮星团,这些恒星包围着厚盘周围的星际气体,提供了对气体性质的测量。我们证明,强发射线的方法可以提供准确的测量H II区域之间的相对丰度对。从我们的发射线光谱,我们表明,厚盘H II区域的金属含量是$\approx2$的一个因素低于在H II区域的气体在这个星系的中平面(与O的相对丰度在厚盘低$-0.32\pm 0.09$ dex)。这意味着在小尺度(100秒差距)的厚盘中物质的不完全混合,并且通过螺旋厚盘有低金属量气体的吸积。在NGC 4013的平面附近包含低金属量气体让人想起最近提出的“喷泉驱动”吸积模型。
2018-04-12 astro-ph.GA
The expansion of stripped-envelope stars: consequences for supernovae and gravitational-wave progenitors
合并成致密天体的大质量双星是引力波源的前身。大多数双星都经历了一个或多个质量转移阶段,在此期间,其中一颗恒星失去了部分或全部的外层包层,成为一颗剥离包层的恒星。这些被剥离的恒星大小的演变对于确定它们是否经历进一步的相互作用以及它们的最终命运至关重要。我们提出了新的计算剥离信封星的基础上计算MESA的二进制演化模型。我们用这些来研究它们的半径演化作为质量和金属丰度的函数。我们进一步讨论了它们的前超新星可观测的特点和潜在的后果,他们的演化对超新星的性质从剥离的恒星。在高金属丰度,我们发现,几乎所有的富氢信封被删除,与早期的发现。只有初始质量低于10 \Msun的祖细胞才能扩展到大半径(高达100 \Rsun),而更大质量的祖细胞则保持紧凑。在低金属丰度下,大量的氢仍然存在,原则上,对于我们考虑的所有质量,祖细胞可以膨胀到巨大的尺寸(> 400 \Rsun)。这意味着他们可以重新填充他们的罗氏叶。我们发现,人口合成模型中常用的处方低估恒星半径高达两个数量级。我们预计,这有后果的预测引力波源从双中子星合并,特别是对它们的金属丰度的依赖。
2020-03-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The effect of $^{22}$Ne diffusion in the evolution and pulsational properties of white dwarfs with solar metallicity progenitors
由于$^{22}$ Ne的中子过剩量很大,这种同位素会迅速沉积在白矮星的内部。这个过程释放了额外的能量,从而延迟了白矮星的冷却时间。这影响了使用白矮星宇宙年代学得出的不同恒星群体的年龄。此外,在恒星内部区域过多的$^{22}$ Ne改变了布伦特-韦塞拉频率,从而改变了这些恒星的脉动性质。在这项工作中,我们讨论了太阳金属丰度祖先($Z=0.02$)对白矮星中$^{22}$ Ne沉降的影响。我们对质量为$0.528$、$0.576$、$0.657$和$0.833$ M $_{\sun}$的白矮星进行了演化计算,这些白矮星是从它们的祖先恒星的完整演化计算中得出的,从零年龄主序星开始,一直到中心氢和氦燃烧、热脉冲AGB和后AGB阶段。计算结果表明,在低光度($\log(L/L_{\sun})\la -4.25$)下,$^{22}$ Ne的沉降使具有太阳金属丰度祖星的白矮星的冷却延迟约1~Gyr.此外,我们还研究了$^{22}$ Ne的沉降对ZZ~Ceti白矮星脉动性质的影响。我们发现,$^{22}$ Ne沉降诱导这些恒星的周期差异大于目前的观测不确定性,特别是在更大质量的白矮星。
2016-04-06 astro-ph.GA astro-ph.SR cond-mat.stat-mech
The radial metallicity gradients in the Milky Way thick disk as fossil signatures of a primordial chemical distribution
在这封信中,我们研究的长期过程引起的径向金属丰度梯度的演变,在一个$N$体银河系类星系的磁盘。我们根据初始的、宇宙学激发的、径向化学分布为模拟的每个粒子分配一个[Fe/H]值,并让圆盘动态演化6 Gyr。这种直接的方法使我们能够只考虑动力学演化的影响,并衡量它们如何以及在多大程度上影响初始化学条件。初始[Fe/H]分布在内部盘中随R增加,直到R ~ 10 kpc,并且随着R的增大而减小。我们发现,最初的化学配置文件不进行重大改造后,6 Gyr的动态演变。在太阳附近的模型预测的最终径向化学梯度是积极的,最近在银河系厚盘观察到的相同的顺序。我们的结论是:1)盘形成时的空间化学印记没有被长期动力学过程所消除; 2)观测到的径向梯度可能是厚盘的动力学遗迹,该厚盘起源于在内部区域显示出正的化学径向梯度的恒星星族。
2014-02-26 astro-ph.GA
Investigation of the Prompt SNe Ia progenitor nature through the analysis of the chemical composition of globular clusters and circumgalactic clouds
本文提出了一种由短寿命的前体--瞬发超新星确定Ia型超新星性质的方法。该方法基于这样的假设:Ia型超新星爆发成低金属丰度的球状星团(GCs),并使高金属丰度的球状星团和环星系云(CGC)富集铁峰元素。我们证明了CGC是这两个亚群的GC的形成场所。该方法的准确性取决于,首先,GC的数量,其光谱已经详细研究;第二,化学元素的数量,其丰度已经计算出来。只有那些在超新星爆炸中产生的元素才是这种方法感兴趣的,而不是在恒星演化的前一阶段产生的。我们对低金属丰度超新星GC核合成的估计与下面的瞬发SNIa模型最吻合:质量在1.30 Msun到1.31 Msun范围内的白矮星(WD)的单次简并纯爆燃模型,如果碳在WD的中心爆炸,中心密度在0.5*10^9 g/cm^3到10^9 g/cm^3之间。
2022-01-17 astro-ph.GA
Constraints on core-collapse supernova progenitors from explosion site integral field spectroscopy
在观测上,超新星(SNe)根据其独特的特征被分为子类。这种多样性反映了祖先恒星的多样性。目前还不完全清楚大质量恒星演化成SN的不同路径是如何受到原始恒星初始质量和金属丰度等基本参数的影响。本文通过对母恒星星族在爆炸点的研究,对不同的核心坍缩SN子类中的母恒星初始质量和金属丰度进行了限制。收集和分析了83个中位距离为18 Mpc的近SN爆炸点的积分场光谱(IFS),使SN祖先的母恒星星族的检测和光谱提取成为可能。通过与简单的恒星星族模型和强线方法的比较,从母恒星的恒星星族谱出发,导出了同时代祖先恒星的初始质量和金属丰度。此外,近红外IFS被用来重现爆炸地点的恒星形成历史。不同SN类型之间没有观察到显著的金属丰度差异。发现SN Ic的典型祖细胞质量最高,其次是Ib型,然后是IIb型和II型。SN IIn是与年轻恒星星族相关性最小的恒星,因此是大质量的祖先。然而,只有当比较SNe IIn与其他亚类时,才观察到祖细胞初始质量的统计学显著差异。发现了初始质量估计值低于25~ $M_\odot$的剥离包膜SN祖细胞;这些被认为是二元祖细胞的结果。与以往的研究结果一致,这些结果支持了这样一种观点,即核心坍缩的SN祖先不能只来自单星通道,而单星通道和双星通道都在核心坍缩的SNe的产生中起作用。[删节]
2017-11-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Progenitors of type Ia supernovae and the metallicity distribution of G-type dwarfs
我们调查的贡献形成Ia型超新星的单(白矮星吸积从一个非简并的同伴)和双(两个合并的白矮星)简并的情况下,以及各个方面的二元演化过程中导致这样的祖系统。我们的目标是通过组合建模更好地了解不确定性和参数空间,从而减少可能的模型方法的数量。如将示出的,这种排除部分参数空间通常与建模中的不确定性无关。我们使用的组合的人口合成代码与详细的二进制演化和银河系化学演化模型预测的金属丰度分布的G型矮星在太阳附近。由于这些恒星的寿命很长,这种分布是一个区域整个化学历史的良好指标。通过将观测到的分布与假设不同的Ia型超新星祖先和演化参数(例如关于质量和角动量损失以及共同的包络演化)所预测的分布进行比较,有可能限制假设的可能组合。我们发现,为了重现所观察到的G-矮星金属丰度分布,它是绝对必要的,包括单和双简并的情况。当所有合并的C-O白矮星都对后者有贡献时,得到最佳匹配。这种对应关系也严重依赖于关于星系和恒星形成的假设,例如使用两个坠落模型与恒星形成速率恒定。然而,这并不影响先前的结论,这与研究星暴星系中Ia型超新星延迟时间分布的结果一致。
2014-03-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Revealing the formation mechanism of the shell galaxy NGC474 with MUSE
星系周围的恒星壳可以提供对其组装历史的宝贵见解。然而,它们的形成机制仍然缺乏经验约束,特别是在其起源的星系碰撞类型。我们提出了NGC 474最突出的外壳的MUSE@VLT数据,以约束其形成历史。恒星壳光谱被清晰地探测到,信噪比约为65 pix $^{-1}$。我们使用一个完整的频谱拟合方法来确定视线速度和年龄和金属的外壳和相关的点状源内的MUSE视野。我们检测到六个GC候选人和八个PN候选人都与恒星壳的运动学。我们表明,壳具有中间金属丰度,[M/H] = $-0.83^{+0.12}_{-0.12}$和可能的$α$ -富集,[ $α$ /Fe] ~ 0.3。假设壳层的物质来自一个质量较低的伴星,并且后者没有初始金属丰度梯度,那么这样的恒星金属丰度将把前身的质量限制在7.4 x 10^8 M $_\odot$左右,这意味着合并的质量比约为1:100。然而,我们对PN的普查和早期的外壳测光表明比例要高得多,约为1:20。考虑到不确定性,这种差异仅在~ 1 sigma水平上显著。我们讨论了祖先的特点,特别是祖先是否也可以从一个更大的星系的低金属丰度郊区的恒星组成。最终,所提供的数据不允许我们对祖细胞质量进行严格限制。我们发现至少有两个可能与壳层有关的球状星团候选者是相当年轻的,年龄在1.5~Gyr以下。我们还注意到在NGC 474的中心存在一个年轻的(~ 1 Gyr)恒星星族。两者可能是…
2020-11-05 astro-ph.GA
What the Milky Way bulge reveals about the initial metallicity gradients in the disc
我们研究的金属丰度的趋势在银河系(MW)隆起-使用APOGEE DR 13数据-并探讨其起源,通过比较两个N-体模型孤立星系开发一个酒吧和一个四四方方/花生(B/P)隆起。这两个模型已被提出的情况下,调和盘起源的MW凸起与负垂直金属丰度梯度。第一个模型是具有不同尺度高度、运动学和金属丰度的同空间(即重叠)盘种群的叠加。在这个模型中,厚的,金属贫乏的,集中的光盘人口作出显着贡献的恒星质量预算在内部星系。第二个模型是一个单一的磁盘与初始陡峭的径向金属丰度梯度,这是映射到B/P凸起的酒吧在这样一种方式,即垂直金属丰度梯度的MW凸起被复制-已经在以前的作品中所示的文献。然而,正如我们在这里所展示的,后一种模型并没有再现内盘的正纵向金属丰度梯度,也没有再现数据中所看到的隆起的金属贫乏的最内部区域。另一方面,具有共空间薄和厚圆盘种群的模型再现了所有上述趋势。因此,我们看到,它是可能的调和(主要)光盘起源的MW凸起与所观察到的趋势,金属丰度通过映射到一个b/p的内部薄和厚光盘的MW。对于这种情况下重现的意见,$α$增强,金属贫,厚光盘人口必须有一个显着的质量贡献的内部区域-已建议为银河系。
2017-10-31 astro-ph.GA
Global Properties of M31's Stellar Halo from the SPLASH Survey: II. Metallicity Profile
我们提出的金属丰度分布的红巨星分支(RGB)恒星在M31的恒星晕,来自光度金属丰度估计超过1500光谱确认的RGB晕星。恒星样本来自凯克/DEIMOS摄谱仪观测到的38个晕场,距离M31中心的投影距离从9到175千秒差距不等,其中包括52颗已确认的超过100千秒差距的M31晕星。虽然在整个晕中可以看到各种各样的金属丰度,但随着半径的增加,金属丰度分布函数的富金属峰变得不那么突出。M31恒星晕的金属丰度剖面显示出从9到~100 kpc的连续梯度,震级为-0.01 dex/kpc。在每个领域的恒星速度分布被用来识别恒星可能与潮汐碎片功能。潮汐碎片特征的去除并没有显著改变M31晕的金属丰度梯度:梯度保持在10至90千秒差距的区域。我们分析的晕金属丰度配置文件,以及与潮汐碎片功能和底层晕人口的恒星的相对金属丰度,在当前模拟恒星晕形成的背景下。我们认为,在M31的晕大规模的梯度意味着M31吸积至少一个相对大规模的祖在过去,而场到场的变化中看到的金属丰度剖面表明,多个较小的祖可能有很大的贡献M31的外晕。
2014-09-12 astro-ph.GA
On the radial metallicity gradient and radial migration effect of the Galactic disk
基于Apache Point Observatory星系演化实验和Gaia,利用引导半径研究了径向金属丰度梯度$Δ[M/H]/ΔR_g$与[Mg/Fe]和$|Z|$的关系,并分析了径向迁移对银河系薄盘和厚盘间径向金属丰度梯度和金属丰度旋转梯度的影响。导出的梯度$Δ[M/H]/ΔR_g$对[Mg/Fe]的趋势显示在[Mg/Fe] $\sim 0.18$ dex处的转变,在该转变之下,梯度为负,并且随着[Mg/Fe]的增加而略有变化;然而,在[Mg/Fe] 0.16-0.18的范围内,梯度急剧变化,在该范围之上,梯度随着[Mg/Fe]的增加而线性增加,在[Mg/Fe] $\gtrsim 0.22$ dex处为正值。高[Mg/Fe]群体中的这些正梯度在$|Z| < 0.8$ kpc处发现,并且几乎没有朝向更高的$|Z|$的梯度。通过比较总样本和$|R-R_g|<2$ kpc子样本(或$|R-R_g|>2$ kpc子样本)的金属丰度分布、径向金属丰度梯度$Δ[M/H]/ΔR$和金属丰度-自转梯度,发现对于厚盘,模糊化会使梯度$Δ[M/H]/ΔR$变小,有利于贫金属的高偏心率星.这些恒星负责测量厚盘的正金属度旋转梯度。
2018-08-16 astro-ph.GA
A Novel Approach to Identifying Substructures Through Analysis of Metallicity Distribution Functions
本文提出结合金属丰度分布函数与轨道参数的新方法,在低倾角逆行晕星中识别出四个子结构(含新发现的LRS3)及嵌入星流LRS 2B,展示了化学-动力学空间在揭示银河系晕子结构中的有效性。
2025-08-22 astro-ph.GA
Chemical and Kinematic Properties of the Galactic Disk from the LAMOST and Gaia Sample Stars
我们使用LAMOST光谱巡天和Gaia DR 2巡天的307,246颗A/F/G/K型巨星样本确定了银河系薄盘和厚盘的化学和运动学性质。我们的研究发现,厚盘整体上没有金属丰度径向梯度,但内盘($R \le 8$ kpc)和外盘($R>8$ kpc)有不同的梯度时,它们单独研究。薄盘也表现出两种不同的金属丰度径向梯度的内盘和外盘,并有陡峭的金属丰度垂直梯度的d[Fe/H]/d $|z|$ $=-0.12\pm0.0007$ dex kpc $^{-1}$,但它变得平坦时,它是在增加径向距离测量,而金属丰度径向梯度随着垂直距离的增加而变弱。采用星系势模型,推导了样本星的轨道偏心率,发现厚盘的平均偏心率随金属丰度的增加而下降。自转速度随金属丰度的变化对厚盘星表现为正梯度,对薄盘星表现为负梯度。我们观察到的结果与磁盘形成模型的比较表明,径向迁移可能会影响薄磁盘的化学演变。厚盘的形成可能受到一个以上过程的影响:吸积模型可能发挥不可或缺的作用,而其他形成机制,如径向迁移或加热情景模型也可能有所贡献。
2019-06-10 astro-ph.GA
In the thick of it: metal-poor disc stars in RAVE
通过选择在RAVE-DR 4调查的恒星位于1和2千秒差距以上的银河系平面,我们质疑的一致性,最简单的三个组成部分的模型(薄盘,厚盘,晕)的银河系。我们确认厚盘的金属丰度和方位速度分布函数不是高斯分布。特别是,我们发现厚盘有一个扩展的金属丰度尾部至少下降到[M/H]=-2 dex,大约占整个厚盘人口的3%,并且与典型厚盘相比具有较短的尺度长度。这些贫金属星的平均方位角速度使我们能够估计金属丰度和轨道速度之间的相关性,这是对银河系厚盘形成机制的重要约束。给出我们的简单方法,我们发现dVphi/d[M/H] ~ 50 km/s/dex,这与以前的文献值非常一致。我们完成了研究的一个简短的讨论的厚盘的形成方案的影响,并建议,鉴于上述特点,一个厚盘主要由径向迁移机制似乎不太可能。
2013-10-07 astro-ph.GA
A spectroscopic survey of thick disc stars outside the solar neighbourhood
我们对银河系坐标(l~277,b~47)上远离太阳邻域的星系厚盘进行了近700颗恒星的光谱测量。然后将导出的有效温度、表面重力和总体金属丰度与恒星演化等时线、径向速度和自行相结合,导出样本恒星的距离、运动学和轨道参数。每个银河系的组成部分(薄盘,厚盘,晕)的目标被选择要么在他们的运动学或根据他们的位置以上的银道面,垂直梯度也估计。我们在这里提出的大气参数,距离和运动学的这个样本,我们的运动学和金属丰度分布与贝桑松模型的银河系的比较。厚光盘远离太阳附近被发现只是略有不同,从厚光盘的属性,在太阳附近。对于厚盘占主导地位的区域,我们测量的垂直速度和金属丰度趋势分别为d(V_phi)/dZ = 19 +/- 8 km/s/kpc和d[M/H]/dZ = -0.14 +/- 0.05 dex/kpc。这些趋势可以解释为不同星系成分之间的平滑过渡,尽管不能排除内在梯度。此外,还探测到厚盘金属丰度与轨道速度的相关系数d(V_phi)/d[M/H] = -45 +/-12 km/s/dex。这一梯度与SDSS光度测量分析不一致,SDSS光度测量分析没有发现任何这种趋势,并对厚盘形成的径向迁移模型提出了挑战。对厚盘不同金属丰度区间的标度高度和标度长度的估算结果是一致的,hR~3.4 \pm 0.7千秒差距,hZ~694 \pm 45千秒差距,表明没有被摧毁的大型卫星遗迹的证据。
2011-10-24 astro-ph.GA
Chemical constraints on the formation of the Galactic thick disk
我们突出了一些结果,从我们详细的丰度分析研究703运动学选择的F和G矮星在太阳附近。分析是基于高分辨率(R = 45000至110000)和高信噪比(S/N = 150至300)的光谱。主要调查结果包括:(1)在金属丰度一定的情况下,厚盘比薄盘的$α$丰度趋势更强,(2)厚盘的富金属极限至少达到太阳金属丰度,(3)薄盘的贫金属极限在[Fe/H]=-0.8左右,(4)厚盘表现出年龄-金属丰度梯度;(5)薄盘星{\it not}显示年龄-金属丰度梯度:(6)[Fe/H]= 0时最富金属的厚盘星比[Fe/H]=-0.7时最贫金属的薄盘星年龄大得多;(7)基于我们的元素丰度,我们发现运动学标准产生薄盘和厚盘恒星样本,在厚盘低速尾部的恒星被分类为薄盘恒星的意义上是有偏见的,从薄盘的高速尾部的恒星被归类为厚盘星;(8)年龄标准似乎产生薄和厚盘恒星样品较少的污染。
2011-10-05 astro-ph.GA
The Genesis of the Milky Way's Thick Disk via Stellar Migration
银河系盘分为薄和厚的组成部分是由它们的恒星在空间,运动学和金属丰度分布上的差异所支持的。这些差异导致了一种观点,即厚盘早期通过灾难性事件形成,并构成了银河系分层增长的化石证据。我们在这里展示,使用N体模拟,如何双指数垂直结构,与恒星星族显示类似的二分法可以出现纯粹通过内部演化。在这张照片中,恒星径向迁移,同时保持接近圆形的轨道,如Sellwood & Binney(2002)所描述的。当恒星向外移动时,它们聚集在一个增厚的部分。目前在太阳附近发现的这类恒星形成于盘的历史早期,半径较小,恒星更贫金属,α增强,导致观察到厚盘星的性质。根据速度或金属丰度将恒星分类为薄盘或厚盘的成员会导致观察到的其他属性明显分离。SDSS的观测结果支持了这一假设,即过渡区的恒星在自转速度和金属丰度之间没有任何相关性。我们的模拟与银河系观测之间的良好定性一致性暗示,厚盘可能是恒星迁移产生的普遍存在的星系特征。尽管如此,我们不能排除厚盘的一部分是过去更暴力历史的化石,也不能解释所有星系中的厚盘。
2010-09-29 astro-ph.GA
Type IIP Supernova Progenitors III: Blue to Red Supergiant Ratio in Low Metallicity Models with Convective Overshoot
恒星聚集体的赫罗图(HRD)中的恒星分布代表了其演化的恒星星族的快照。一些超巨星在演化的后期可能会将HRD从蓝色转变为红色,然后再转变为蓝色,如SN 1987 A的祖先。其他的可能会在“蓝环”中经过HRD的一个特定部分超过两次,并在爆炸前成为红超巨星。由于蓝环中的恒星在那里度过了相当长的一段时间,这些阶段可能会改变HRD中模型超巨星的相对数量。它们的寿命反过来取决于恒星的初始质量,如何模拟其内部的对流,以及在其演化过程中发生了多少质量损失。观测到的蓝红超巨星和黄红超巨星的数量比灵敏地检验了恒星演化理论。我们将这些超巨星的模型数量比与大麦云云的观测数据进行了比较,因为它的金属丰度与SN 2013 ej的环境非常相似。我们成功地模拟这些考虑到中度(指数)对流过冲。我们探讨其对最终半径和质量的恒星核心崩溃之前。半径随过冲而显著不同。这些控制前超新星结构的因素可能会影响爆炸后的光学/IR光变曲线和光谱发展。
2020-04-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Metallicity Gradient and Complex Formation History of the Outermost Halo of the Milky Way
我们基于对本地(距离太阳4 kpc以内,约16,500颗恒星)和非本地(约21,700颗恒星)样本的分析,对银河系最外层恒星晕的金属丰度分布函数进行了检查。这些样本是使用斯隆数字巡天的光谱金属丰度和SkyMapper南方巡天的光度金属丰度编制的。我们在最外层的晕(距离银河系中心r > 35 kpc)中检测到负的金属丰度梯度,并发现在我们最远的样本中,外晕区域中非常贫金属([Fe/H] < -2.0)的恒星的频率高达~60%,与以前的理论预测相当。这一结果为外晕的分级形成提供了明确的证据。最外层晕中的逆行恒星表现出大致恒定的金属丰度,这可能与红杉祖先的吸积有关。相比之下,在最外层的晕中的恒星表现出强烈的金属性距离依赖性,表明它们可能起源于比红杉祖先星系质量小的星系的吸积。
2020-03-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metal-Poor Stars Observed with the Magellan Telescope I. Constraints on Progenitor Mass and Metallicity of AGB Stars Undergoing s-Process Nucleosynthesis
我们提出了一个全面的丰度分析两个新发现的碳增强贫金属(CEMP)星。HE 2138 -3336是一颗富含s-过程的恒星,[Fe/H] =-2.79,并且有迄今为止测量到的最高[Pb/Fe]丰度比,如果包括NLTE修正的话([Pb/Fe] = +3.84)。[Fe/H] =-2.67的HE 2258 -6358在s-和r-过程元素中均表现出富集。这些恒星是从汉堡/欧洲南方天文台物镜棱镜巡天的贫金属候选恒星样本中选出的,并使用GEMINI/GMOS进行了中等分辨率(R ~ 2,000)的光谱分析。我们在这里报告的衍生丰度(或限制),共34个元素在每颗恒星,根据高分辨率(R ~ 30,000)光谱获得麦哲伦粘土/MIKE。我们的结果进行了比较,从新的理论AGB核合成模型的预测1.3钼[Fe/H] = -2.5和-2.8,以及一组AGB模型的1.0至6.0钼[Fe/H] =-2.3。与模型预测的一致性表明,HE 2138 -3336中的中子捕获物质来自先前经历AGB阶段的双星伴星的质量转移,而对于HE 2258 -6358,必须考虑到一个额外的过程来解释其丰度模式。我们发现,一个狭窄的范围内的祖质量(1.0 < M(Mo)< 1.3)和金属丰度(-2.8 < [Fe/H] < -2.5)与我们观察到的元素丰度模式产生最好的协议。
2013-04-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Rotation-Metallicity Relation for the Galactic Disk as Measured in the Gaia DR1 TGAS and APOGEE Data
以往的研究发现,薄盘和厚盘的银河系自转速度-金属丰度(V-[Fe/H])关系分别呈现负斜率和正斜率。第一个盖亚数据发布包括Tycho-Gaia天体测量解决方案(TGAS)信息,我们使用它来分析严格选择的样本的V-[Fe/H]关系,具有足够高的天体测量精度。我们的目标是达到的V-[Fe/H]关系的斜率的解释。我们测量了根据[ $α$ /Fe]和[Fe/H]丰度分类的薄盘星和厚盘星的V-[Fe/H]关系。我们发现,对于薄盘中的恒星,dV/d[Fe/H]= -18 +/- 2 km/s/dex,而对于厚盘中的恒星,dV/d[Fe/H]= +23 +/- 10 km/s/dex,因此我们确认了斜率的不同符号。厚盘星dV/d[Fe/H]的负值与以前的研究一致,但TGAS和APOGEE数据的组合提供了更高的精度,即使系统误差可能超过+/-5 km/s/dex。我们对局部厚盘星dV/d[Fe/H]的平均测量显示出比以前的研究更平坦的斜率,但我们确认了一个显着的扩展和斜率对恒星[α/Fe]比的依赖性。使用一个简单的N体模型,我们证明了所观察到的趋势厚和薄盘可以解释所观察到的径向金属丰度梯度和轨道偏心率和金属丰度之间的相关性在厚盘。
2016-11-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
No Metallicity Preference in Fast Radio Burst Host Galaxies
National Chung Hsing University(国立中兴大学);The University of Tokyo(东京大学);National Tsing Hua University(国立清华大学)
研究发现快速射电暴宿主星系的金属丰度无明显偏好,且发现金属丰度偏移可能反映恒星形成率抑制。
2025-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spatially resolved MaNGA observations of the host galaxy of superluminous supernova 2017egm
超亮超新星(SLSNe)主要在矮星系中发现,这表明它们的祖先具有低金属丰度。然而,到目前为止,最近的SLSN SN SN 2017 egm发生在螺旋星系NGC 3191中,它具有相对较高的恒星质量和相应的高金属丰度。在本文中,我们提出了详细的分析SN 2017 egm使用MaNGA IFU数据,它提供了千秒差距尺度的光谱数据的附近环境。从速度图中我们没有发现SN 2017 egm发生在中间卫星星系中的证据,在SN位置,大多数金属丰度诊断结果都是太阳和太阳以上的金属丰度(12 + log(O/H)= 8.8-9.1)。此外,我们在SN位置测量到一个小的H-α等效宽度(EW),仅为34 Angs,这是在任何SLSN或伽马射线暴位置测量到的最低EW之一,表明祖星相对较老。我们还比较了NGC 3191与其他SLSN宿主星系的观测性质。SN 2017 egm位置的太阳金属丰度环境对我们的理论理解提出了挑战,我们的空间分辨光谱分析对SLSNe的祖先提供了进一步的限制。
2017-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2021pfs: A Type Ia Supernova Likely Affected by Progenitor Metallicity, as Revealed by Comparison with Its Twin Counterpart
Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Physics Department, Tsinghua University(清华大学物理系);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Center for Astronomy and Space Sciences, China Three Gorges University(三峡大学天文与空间科学中心);College of Mathematics and Physics, China Three Gorges University(三峡大学数学与物理学学院);School of Physical Science and Technology, Xinjiang University(新疆大学物理科学与技术学院);Las Cumbres Observatory(拉斯坎布雷天文台)
本文对Ia型超新星SN 2021pfs开展多波段观测,发现其与SN 2011fe极为相似但存在短波长测光差异,推测其前身星金属丰度更高,该差异或影响距离估计,需更多同类样本验证。
2026-09-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The stellar population content of the thick disk and halo of the Milky Way analogue NGC 891
我们提出了深ACS图像的3个领域的边缘盘星系NGC 891,这从平面的磁盘延伸到12千秒差距,并在25千秒差距沿主轴。个别恒星的光度达到RGB顶端以下2.5等。我们利用天体光度计星表来探测NGC 891厚盘和椭球面上的恒星含量和金属丰度分布。厚盘和椭球星族的CMD主要是由具有广泛金属丰度的老RGB星组成,从[Fe/H] ~ -2.4 dex的贫金属尾到大约半太阳金属丰度。厚盘的折射率峰值在-0.9dex处。厚盘的内部,在14千秒差距内沿主轴显示没有垂直的颜色/金属丰度梯度。在外围部分,探测到一个轻微的垂直梯度,δ(V-I)/δ |Z| = 0.1 +/- 0.05 kpc^-1。然而,这种梯度是由于与贫金属晕星的混合。厚盘星的金属丰度沿长轴没有梯度,但在[Fe/H] =-1.13dex附近有约0.35dex的强烈变化,厚盘星的非对称MDF的性质在径向和垂直方向上都没有明显的变化。在太阳圆柱状距离上的恒星星族显示出与银河系明显不同的性质,这表明两个星系的吸积历史不同。椭球星族显示出非常均匀的恒星星族特性。晕恒星星族的金属丰度中值显示出一个浅梯度,从内部的-1.15 dex到距离中心24 kpc的-1.27 dex。与厚盘星相似,平均值关系存在较大的变化。
2009-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic planetary nebulae as probes of radial metallicity gradients and other abundance patterns
我们使用行星状星云(PNe)作为探测器来确定银河系径向氧梯度和其他丰度模式。我们从最近的数据集中均匀地选择数据,包括在大银河系中心距离的PNe。一般的PN星群,探测银河系中心和$\sim$ 28 kpc之间的区域,计算出的径向氧梯度很浅,斜率$\sim$-0.02 dex kpc $^{-1}$,与以前的发现一致。我们寻找的金属丰度梯度的时间演化与不同年龄的祖先作为金属丰度探针的PNE。我们确定的PNE的祖星是年轻的1 Gyr(YPPNe),和那些祖星的年龄大于7.5 Gyr(OPPNe),根据演化产量和元素丰度的PNE之间的比较。通过对OPPNe和YPPNe的研究,我们发现:(1)OPPNe的氧梯度较浅($\sim-0.015$ dex kpc $^{-1}$)比衍生自YPPNe($\sim-0.027$ dex kpc $^{-1}$);(ii)氧的OPPNe内部径向分布与厚盘种群的径向范围的无梯度相容($\sim$ 10 kpc),类似于在厚盘星中观察到的;(iii)行星状星云(特别是OPPNe)表明,显著的梯度斜率仅限于银心距在$\sim$ 10至$\sim$ 13.5 kpc之间,就像观测到的疏散星团和场星一样。在这个范围之外,分布几乎是平坦的。我们发现,径向氧梯度是陡峭的PN人口更接近银河系盘,类似于观察到的一般恒星星族的SEGUE调查。我们使用我们的新人口约会比较我们…
2018-06-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
The K2-HERMES Survey: Age and Metallicity of the Thick Disc
星震学是研究银河系结构和演化的一种很有前途的工具,因为它可以探测恒星的年龄。早期的尝试比较了来自{ \it Kepler}卫星的地震数据和银河系模型的预测,发现模型预测的低质量恒星比观测到的质量分布要多。目前还不清楚这种不匹配是由于银河系模型的不准确,还是恒星选择功能的未知方面。使用新的数据从K2任务,它有一个明确的选择功能,我们发现,旧的金属贫厚盘,如在以前的银河系模型中使用的,是不兼容的asteroseisic信息。我们发现,光谱测量[Fe/H]和[ $α$ /Fe]元素丰度从GALAH调查表明,平均金属丰度为$\log (Z/Z_{\odot})=-0.16$厚光盘。这里$Z$是太阳尺度的有效金属丰度,它是[Fe/H]和[ $α$ /Fe]的函数。用修正的盘金属丰度,第一次,理论预测的地震质量分布与观测到的质量分布非常一致。这提供了一个间接的验证,小行星地震的质量比例关系是好的,在百分之五。使用的重要性抽样框架,考虑到选择功能,我们适合人口合成模型的银河系观测到的地震和光谱数据。假设星震的比例关系是正确的,我们估计厚盘的平均年龄约为10 Gyr,与旧的$α$增强厚盘的传统想法一致。
2019-04-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the Metallicity Dependence of Fast Radio Burst Progenitors with CHIME/FRB Outrigger Dwarf Host Galaxies
Northwestern University(西北大学);Princeton University(普林斯顿大学);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心)
利用CHIME/FRB Outrigger定位的FRB样本,发现重复暴与非重复暴的宿主星系金属丰度分布显著不同,重复暴偏好贫金属矮星系,且与持续射电源相关,暗示金属丰度依赖的前身星演化路径。
2026-09-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Black hole-neutron star mergers from triples II: the role of metallicity and spin-orbit misalignment
通过引力波(GW)观测黑洞-中子星(BH-NS)并合对它们的电磁对应物(例如短伽马射线暴)具有极大的兴趣,并且可以提供关于BH-NS的性质以及NS地壳和磁层的关键信息。虽然没有事件得到证实,但最近LIGO-Virgo合作可能发现的BH-NS合并事件吸引了人们对这些来源的大量关注。在本系列的第二篇论文中,我们继续研究了由BH-NS双星组成的三元组的动力学演化。特别是,我们研究如何祖金属丰度影响的特点,BH-NS合并的三倍。我们确定的质量,轨道参数和合并时间的分布,作为祖先金属丰度和初始三重轨道分布的函数,并表明,在LIGO波段的典型偏心率是$\sim 10^{-2}-10^{-1}$。我们得出的合并率范围为$Γ_\mathrm{BH-NS}=1.9\times 10^{-4}-22 \ \mathrm{Gpc}^{-3}\ \mathrm{yr}^{-1}$,符合LIGO-Virgo上限。最后,我们研究了从这个通道合并BH-NS双星的预期自旋轨道失调,并发现通常的有效自旋分布峰值在$χ_{\rm eff}\sim 0$与显着的尾巴。
2019-10-12 astro-ph.GA astro-ph.HE