Repainting the colour-mass diagrams by unearthing the green mountain: dust-rich S0 galaxies in the colour-(galaxy stellar mass) diagram, and the colour-(black hole mass) relations for dust-poor versus dust-rich galaxies
本文通过施加与盘面倾角相关的尘埃改正，揭示了隐藏在颜色-恒星质量图“红序”中的富尘大质量透镜星系“绿色山脉”，并据此重绘颜色-质量图及颜色-黑洞质量关系，区分贫尘与富尘星系的不同演化序列。
2024-05-02 astro-ph.GA
Effects of dust sources on dust attenuation properties in IllustrisTNG galaxies at $z\sim 7$
来自高红移星系的尘埃辐射为我们提供了早期宇宙尘埃起源和演化的线索。以前的研究表明，不同的尘埃来源（恒星尘埃生产和尘埃在稠密的云增长）预测不同的紫外线（UV）消光曲线的星系在$z\sim 7$，但观察到的衰减曲线强烈依赖于尘埃和恒星分布的几何形状。因此，我们进行辐射转移计算下的尘埃星的几何形状计算的宇宙流体动力学模拟（IllustrisTNG）。这有助于研究根据“现实”几何形状预测的尘埃衰减曲线。在$z\sim 7$中，我们选择了具有恒星质量和恒星形成速率的莱曼破裂星系。我们发现，在大多数星系的衰减曲线是非常不同的原始消光曲线。这使得很难从观测到的衰减曲线中约束主要的尘埃源。我们进一步包括红外尘埃排放的分析和绘制红外过量（IRX）-紫外光谱斜率（$β$）图。我们发现，不同的尘埃源导致不同的IRX- $β$关系的模拟星系。特别是，如果尘埃生长是尘埃的主要来源，尘埃-金属比的变化会导致IRX- $β$图中IRX更小的更长的序列。因此，综合分析尘埃和金属的丰度、紫外线斜率和尘埃排放，可以为宇宙中占主导地位的尘埃源提供线索。
2022-12-09 astro-ph.GA
Dust temperature uncertainties hamper the inference of dust and molecular gas masses from the dust continuum emission of quiescent high-redshift galaxies
在亚毫米和毫米波段的单通量密度测量通常用于探测星系中的尘埃和气体质量。在这封信中，我们探讨了这种方法来推断尘埃质量的鲁棒性，专注于静止的星系，使用一系列控制实验的四个大规模的晕在现实环境中的反馈（火）项目。我们的出发点是四个恒星形成的中心星系，红移在z=1.5和z=4.5之间。我们产生修改后的静止星系，已淬火为1亿年，5亿年，或1Gyr之前的每一个研究的红移重新分配恒星年龄。我们推导出光谱能量分布的每个基准和修改星系使用辐射转移。我们表明，推断的尘埃质量是高度依赖于假设的尘埃温度，T_灰尘，这往往是不受约束的观测。受最近对静止星系的工作的启发，假设T_dust~ 25 K，我们表明，尘埃质量和1.3mm通量密度之间的比率可以比推断的高出一个数量级，这是由于在非恒星形成星系中看到的尘埃温度要低得多。这可能导致低估尘埃质量（以及，当亚毫米通量密度用作分子气体含量的替代时，气体质量）。这种低估在更高的红移下最为严重，其中1.3mm的通量密度探测远离瑞利-金斯区域的静止坐标系波长，因此超线性地依赖于尘埃温度。我们适合的静止帧远红外通量密度和质量加权尘埃温度，可用于约束尘埃温度的观测，从而获得更可靠的尘埃和分子气体质量的比率之间的关系。
2022-11-03 astro-ph.GA
Dust origin in late-type dwarf galaxies: ISM growth vs. type II supernovae
我们重新评估的作用，不同的尘埃源在尘埃生产中作为晚型矮星系的金属丰度的函数，了解尘埃含量和金属丰度之间的关系的目标。本文用多组分尘埃演化模型研究了具有幕式恒星形成的晚型矮星系的尘埃含量，该模型包括AGB星的尘埃输入、II型超新星和ISM中气体吸积引起的尘埃质量增长。在0.1 -几个Gyrs的时间尺度上，ISM中的尘埃增长成为矮星系中重要的尘埃源。它在爆发后的演化过程中增加了尘气比（DGR），不像II型SNe，它只在恒星爆发期间将颗粒喷射到ISM中。在ISM中的尘埃增长超过尘埃生产之前，AGB星可能是贫金属矮星系中尘埃的主要来源。我们的模型再现DGR和氧丰度之间的关系，来自一个大样本的矮星系的观测。在低O值的DGR急剧下降的解释是相对较低的效率，在恒星尘埃凝聚。在较高的O值观察到的分散主要是由不同的临界金属丰度的过渡星尘到ISM增长为主的尘埃生产，这取决于恒星形成的历史。在星系中的情节恒星形成，额外的分散在DGR引入的颗粒破坏在星爆，其次是增加的尘埃质量，由于在ISM中的尘埃生长在爆发后的演变。我们发现，碳硅酸盐的比例发生了显着变化，当ISM增长成为主要的灰尘来源，因此这个比例可以作为一个指标的过渡。在矮星系中观察到的DGR-O关系有利于II型SNe中的低凝结效率，以及通过ISM中的尘埃生长增加的总尘埃质量。
2014-03-03 astro-ph.GA
Constraint on dust evolution processes in normal galaxies at $z>6$ detected by ALMA
最近ALMA对高红移正常星系的观测提供了一个很好的机会来澄清宇宙中尘埃的一般起源，即使在$z>6$也不会偏向非常明亮的特殊物体。为了澄清什么约束，我们可以得到正常星系的尘埃富集ALMA检测，我们使用的理论模型，包括驱动星系中的尘埃演化的主要过程，即，尘埃凝结在恒星喷出物，尘埃增长的气相金属的吸积，和超新星的破坏。利用ALMA在$z>6$观测到的两个正常星系的尘埃辐射通量作为约束条件，可以得到上述过程的时标（或效率）范围。我们发现，如果我们假设在恒星喷出物（$f_{\mathrm{in}} \ga 0.5$）非常高的凝聚效率，快速的尘埃浓缩的恒星源在早期阶段可能足以解释所观察到的ALMA流量，除非在这些星系的超新星尘埃破坏是强于附近的星系。如果我们假设理论计算（$f_{\mathrm{in}} \la 0.1$）预期的凝聚效率，则需要强烈的尘埃生长（如果它们是贫金属星系，则甚至比假设的附近星系更强）。这些结果表明，ALMA在$z>6$探测到的正常星系偏向于（i）在恒星喷出物中具有高尘埃凝结效率的物体，（ii）在非常致密的分子云中具有强尘埃生长的物体，或（iii）由于快速金属富集到太阳金属丰度而具有有效尘埃生长的物体。金属丰度的测量对于区分这些可能性至关重要。
2016-11-21 astro-ph.GA
Simulating the dust content of galaxies: successes and failures
我们提出了全体积的宇宙学模拟使用移动网格程序AREPO研究尘埃和星系的共同演化。我们扩展的尘埃模型在AREPO包括热溅射的颗粒和调查的尘埃质量函数的演变，宇宙分布的尘埃以外的星际介质，和依赖的尘埃与恒星的质量比对星系的属性。模拟的尘埃质量函数是很好地描述了Schechter拟合和谎言最接近观测$z = 0$。在星等为$17 < i < 21$的星系周围，投影尘埃表面密度的径向尺度与$10 \, \text{Mpc}$的距离类似于斯隆数字巡天数据，尽管标准化程度较低。在$z = 0$，预测的$Ω_\text{dust} \approx 1.3 \times 10^{-6}$尘埃密度位于低红移观测中看到的$Ω_\text{dust}$值的范围内。我们发现，尘埃恒星质量比反相关的恒星质量的星系生活在恒星形成的主要序列。此外，我们估计了模拟星系的$850 \, μ\text{m}$数密度函数，并分析了$z = 0$上尘埃-恒星通量与质量比之间的关系。在高红移时，我们的模型不能产生足够多的富尘星系，而且这种张力不能通过采用头重脚轻的初始质量函数来缓解。我们没有捕捉到从$z = 2$到$z = 0$的$Ω_\text{dust}$的下降，这表明更强烈地依赖于恒星形成的尘埃产生机制可能有助于在宇宙恒星形成的峰值附近产生所观察到的尘埃星系数量。
2017-05-24 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: spatially resolved dust attenuation in spiral galaxies
由于尘埃几何形状的局部变化，在恒星形成的螺旋星系中的尘埃衰减以不同的方式影响恒星和气体。我们提出了空间分辨的测量尘埃衰减的样本232这样的恒星形成的螺旋星系，来自光谱获得的SDSS-IV的MANGA调查。尘埃衰减影响这些星系的恒星星族（使用全光谱恒星星族拟合方法获得）的气体中的尘埃衰减（来自巴尔末减量）进行了比较。这两个衰减措施增加的地方区域的星系具有较高的恒星形成率;尘埃衰减影响的恒星星族增加更多，所以比气体中的尘埃衰减，导致尘埃衰减的比例影响的恒星星族的气体中的尘埃衰减降低的地方区域的星系具有较高的恒星形成率密度。在星系的旋臂和旋臂间区域之间，这些尘埃衰减量没有系统的差异。虽然气体中的尘埃衰减和影响恒星星族的尘埃衰减都随银河系中心半径而减小，但这两个量的比值并不随半径而变化。然而，这个比例确实随着星系恒星质量的增加而系统地减少。对这两种尘埃衰减测量的径向剖面的分析表明，在靠近恒星形成螺旋星系中心的地方，有不成比例的高浓度的诞生云（包括气体、年轻恒星和星团尘埃）。
2020-05-06 astro-ph.GA
DustPedia - the relationships between stars, gas and dust for galaxies residing in different environments
我们使用DustPedia星系样本（461个星系）的子集来研究环境对星系的影响。我们考虑室女星系团和现场样本，并分配一个密度对比参数，每个星系，定义的SDSS星系的本地密度。我们认为它们的化学进化（使用M_{Dust} / M_{Baryon}和M_{Gas} / M_{Baryon}），它们的比恒星形成率（SFR/ M_{Stars}），恒星形成效率（SFR/ M_{Gas}），恒星与尘埃质量比（M_{Stars} / M_{Dust}），气尘质量比（M_{Gas} / M_{Dust}）和单位质量尘埃的恒星形成率与尘埃温度的关系（SFR/ M_{Dust}和T_{Dust}）。晚型星系（晚于Sc）在所有的环境中可以用简单的闭盒化学演化和简单的恒星形成历史（SFR（t）\propto t \exp{-t/τ}）来模拟。对于早期类型的星系，导致其性质的物理机制显然更加多样化，需要更复杂的模型（合并，气体流入或流出）。然而，我们发现在星系团，领域或具有不同的密度对比相同的形态类型的星系的属性很少或没有差异。看起来是形态学，如何以及何时放置，以及一致的内部物理过程主要决定了DustPedia样本中星系的衍生属性，而不是与局部环境差异有关的过程。
2019-04-30 astro-ph.GA
Star-dust geometry main determinant of dust attenuation in galaxies
通过分析大量有代表性的本地星系样本（8707），我们发现它们的尘埃衰减曲线形状的变化主要是由它们的结构驱动的，即，在他们中间的星星（和尘埃）的分布。球状体为主的星系的衰减曲线，与盘为主的星系相比，几乎是两倍陡峭。这两种结构类型覆盖不同的衰减斜率值范围。类似的发现也反映在恒星形成和被动星系的情况下。与紫外线波长相比，球状体和被动星系的光学衰减最小，这突出了缺乏定义复杂星尘几何形状的尘埃诞生云。球体和光盘的衰减特性的区别是保持在每个恒星质量范围内，强调结构是变化的主要原因。而在结构群内，随着恒星总质量和星系光学厚度的增加，衰减曲线变浅。总的来说，由于所有星系的消光曲线固定不变，星尘的几何形状成为它们衰减特性变化的主要决定因素。
2022-04-07 astro-ph.GA
Molecular Gas, Dust and Star Formation in Galaxies: II. Dust properties and scalings in \sim\ 1600 nearby galaxies
我们的目标是描述灰尘属性之间的关系。我们的目标还包括提供方程，以从有限的观测数据集估计准确的尘埃属性。我们收集了1,630个附近（z<0.1）星系的样本-在Mstar，SFR的大范围内-与来自wise，iras，planck和/或SCUBA的多波长观测。粉尘排放的表征来自于使用Draine & Li粉尘模型的SED拟合，我们使用两个组件（温暖和寒冷）对其进行参数化。这些星系的子样本与CO和/或HI的全球测量被用来探索分子和/或原子的气体含量的星系。总Lir、Mdust和冷分量的尘埃温度（Tc）形成一个平面，我们称之为尘埃平面。一个星系的sSFR驱动其在尘埃平面上的位置：星暴星系显示出更高的Lir，Mdust和Tc相比，主序列和被动星系。星暴星系也具有较高的比M尘埃（M尘埃/M星）和比M气体（M气体/M星）。与单个组分相比，Mdust与总Mgas（原子加分子）的相关性更密切。我们的多波长数据使我们能够定义几个方程来估计Lir，Mdust和Tc从一个或两个单色光度在红外和/或亚毫米。我们估计的尘埃质量和红外光度从一个单一的单色光度内的R-J尾部的尘埃排放，误差分别为0.12和0.20dex。如果使用Tc，这些误差分别减小到0.05和0.10 dex。Mdust与总Mism（Mism \propto Mdust ^0.7）相关。对于Mstar 8.5<log（Mstar/Msun）< 1…
2017-05-18 astro-ph.GA
Dust removal timescale in galaxies across cosmic time
本研究利用赫歇尔望远镜观测的逾12万个红外选星星系数据，测定了红移至~5区间的星系尘埃清除时标，发现其随红移升高从1.8 Gyr降至不足500 Myr，揭示尘埃清除过程随宇宙时间演化。
2025-07-24 astro-ph.GA
A redshift-dependent IRX-$β$ dust attenuation relation for TNG50 galaxies
我们研究了最新一期的IllustrisTNG星系形成模拟TNG 50中星系的紫外斜率、$β$和红外-紫外光度比之间的关系。我们选择了7280个恒星质量$10^9M_\odot$在红移$0 \leq z \leq 4$的恒星形成主序星（SFMS）星系，并进行辐射转移与SKIRT模型星际介质尘埃对恒星光的影响。假设银河系（MW）的尘埃类型和0.3的尘埃-金属比，我们发现TNG 50 SFMS星系一般同意观测导出的IRX- $β$关系在$z \lesssim 1$。然而，我们发现一个红移相关的系统偏移相对于graphically-derived本地的关系，与TNG 50 IRX- $β$关系向低$β$和台阶在较高的红移。这是部分驱动的尘埃未校正的紫外线斜率的星系的变化，由于不同的恒星形成历史的星系选择在不同的宇宙时代，我们建议的影响的其余部分是由不同的有效尘埃衰减曲线（EDAC）的星系作为红移的函数。我们发现在固定的$β$，与内在的星系属性：具有更高的恒星形成率，恒星形成效率，气体金属丰度和恒星质量的星系表现出较大的IRX值的0.3 dex的星系到星系的变化。我们证明了恒星年龄，尘埃几何形状和尘埃成分之间的简并性：具有小麦哲伦云尘埃类型的$z=4$星系遵循与具有MW尘埃的低红移星系相同的IRX- $β$关系。我们提供了一个红移依赖的拟合函数的IRX- $β$关系MW尘埃的基础上，我们的模…
2020-08-27 astro-ph.GA
The Cold Dust Content of the Nearby Galaxies IC 5325, NGC 7496, NGC 7590, and NGC 7599
恒星形成星系是丰富的尘埃库，有热的也有冷的。但是，冷尘埃的发射是微弱的旁边相对明亮和无处不在的暖尘埃发射。最近，一些星系的毫米/亚毫米测光也揭示了非常冷的尘埃成分的证据。这个成分，尽管是恒星形成星系中三个尘埃成分中质量最大的，但由于其温度非常低，微弱且难以检测，以及来自温暖尘埃的相对明亮的发射。在这里，我们分析了一个精心挑选的样本的尘埃含量的四个星系检测IRAS，WISE和SPT，其光谱能量分布（SED）进行建模，以限制其潜在的冷尘埃含量。利用GMRT进行了低频射电观测，以分离毫米/亚毫米波段的冷尘埃发射和非热发射。我们还对一些星系进行了AstroSat/UVIT观测，以将它们的SED限制在较短的波长，从而加强SED建模的能量平衡。我们通过集合来自GALEX FV +NUV、UVIT、Johnson BRI、2 MASS、WISE、IRAC、IRAS、AKARI、ISOPHOT、Planck HFI、SPT和GMRT的全球测光，构建了他们在广阔波长范围（从紫外到射频）的SED。的SED建模与CIGALE估计其基本属性，特别是约束其总的质量和非常冷的尘埃成分。虽然星系的尘埃质量主要是由温暖的尘埃，但在其中两个目标NGC 7496和NGC 7590中有非常冷的尘埃的迹象。
2021-04-13 astro-ph.GA
The dustier early-type galaxies deviate from late-type galaxies' scaling relations
几个专注于早期星系（ETG）的专门调查显示，它们中的重要部分在迄今为止研究的所有星际介质阶段都是可检测的。我们从Herschel参考调查中选择ETG，这些ETG既有远红外Herschel，也有HI或CO检测（或两者兼而有之）。通过模拟它们的光谱能量分布，我们得到了它们的恒星形成率（SFR）、恒星质量和尘埃质量。我们结合这些文献信息的原子和分子气体的性质，以关联它们的恒星形成，总气体质量和尘埃质量在全球范围内。ETG偏离了SDSS恒星形成星系定义的尘埃质量-SFR关系和施密特-肯尼库特关系：与SDSS星系相比，ETG在相同的SFR下有更多的尘埃，或者在相同的尘埃质量下有更少的SFR。当把它们放在M*-SFR平面时，ETG显示出比正常恒星形成星系低得多的SFR。ETG显示了一个大的分散相比，施密特-肯尼库特关系在我们的银河系内本地发现，延伸到较低的SFR和气体质量的表面密度。使用ETG的SFR和Schmidt-Kennicutt定律来预测其气体质量会导致低估。ETG与相同恒星质量的恒星形成星系具有相似的膨胀气体与模拟尘埃的质量比，并且它们表现出相似的散射。
2016-06-15 astro-ph.GA
Astro2020: How does dust escape from galaxies?
每当气体被吹出星系时，它很可能包含一些宇宙尘埃。这些尘埃是环星系和星系际介质金属收支的重要组成部分，并追踪了星系的外流和剥离历史。尘埃本身也很有趣，因为尘埃在许多天体物理过程中起着重要作用。我们对环星系尘埃的了解才刚刚开始，特别是我们不知道它是如何（以及何时）逃离其宿主星系的。在这里，我们描述了测量许多单个星系周围的尘埃质量和性质的前景，这将成为理解尘埃如何到达那里的基础。
2019-03-22 astro-ph.GA
Cosmic evolution of dust in galaxies: Methods and preliminary results
我们研究了尘埃性质的红移（z）演化，它依赖于星系形成的初始条件，和在不同z的尘埃，气体和恒星的内容之间的物理相关性基于我们原来的化学动力学模拟的星系形成与尘埃的生长和破坏。在这一初步研究中，我们首先确定了尘埃演化最重要的两个参数的合理范围，即，尘埃的生长和破坏的时间尺度，通过比较观测到的和模拟的尘埃性质和分子氢H2含量的星系。然后，我们研究了尘气比（D）和H2气体分数（f_H2）以及气相化学丰度（例如，A_O=12+log（O/H））。主要结果如下。在星系盘的早期耗散形成过程中（z ~ 2-3），D和f_H2都能迅速增加，其z演化依赖于初始质量密度、自旋参数和星系质量。观测到的A_O-D关系可以定性地重现，但在给定A_O下模拟的D色散较小。总尘埃质量较大的模拟星系显示出较大的H_2和恒星质量以及较高的f_H_2。盘状星系显示出负的径向梯度D和梯度是陡峭的更大质量的星系。尘埃与金属的比值和气相[S/Fe]在同一星系内以及不同星系之间在不同z处都可能存在显著差异，这意味着在研究星系的H2含量和光谱能量分布时不应使用固定的尘埃与金属的比值。
2014-12-03 astro-ph.GA
The distribution of dust in edge-on galaxies: I. The global structure
在这一系列的第一篇论文中，我们提出了一个研究的全球尘埃排放分布在附近的边缘上的旋涡星系。我们的样本由16个角度大，13个空间分辨率较低的星系从DustPedia样本中选择。为了探索尘埃发射分布，我们利用Herschel测光在100 - 500 $μ$ m范围内。我们采用Sérsic和三维盘模型来拟合观测到的星系的二维轮廓。这两种方法给出了类似的结果。我们的分析明确指出，在6到10个大星系中存在面外尘埃。结果表明，在100~500 $μ$ m波长范围内，圆盘尺度的长度和高度均随波长的增加而增加。尘埃盘的尺度高度与尘埃盘的尺度长度正相关，类似于恒星盘的观测结果。我们还发现了近红外和远红外的尺度长度和尺度高度之间的相关性，这表明恒星盘和它们的尘埃对应物紧密相连。此外，尘埃盘的内在扁平度与星系的最大旋转速度和尘埃质量成反比：平均而言，质量更大的旋涡星系拥有相对较薄的尘埃盘。此外，有一个趋势，为尘埃到恒星尺度的高度比，以减少与尘埃质量和旋转速度。我们的结论是，低质量的螺旋星系主机的弥漫，膨胀的尘埃盘的厚度类似的恒星盘。
2022-07-23 astro-ph.GA
The dust properties of star-forming galaxies in the first billion years
本文回顾了 ALMA 对宇宙最初十亿年内星系尘埃发射的观测结果，重点介绍了 REBELS 项目在 z~7 星系中的发现，揭示了早期星系尘埃的独特性质及完全被尘埃遮蔽的星系种群等意外结果。
2022-11-02 astro-ph.GA
Modeling Dust Production, Growth, and Destruction in Reionization-Era Galaxies with the CROC Simulations II: Predicting the Dust Content of High-Redshift Galaxies
本研究利用CROC模拟结合后处理方法建模再电离时代星系尘埃过程，发现现有模型参数无法同时匹配多波段观测约束，指出尘埃分布观测可有力检验恒星反馈模型。
2023-08-22 astro-ph.GA
High-resolution synthetic UV-submm images for simulated Milky Way-type galaxies from the Auriga project
本文介绍了用SKIRT辐射转移程序计算的御夫座计划中30个星系的考虑尘埃衰减和尘埃发射的红移-零综合观测数据。后处理过程包括恒星形成区，恒星源，并考虑到随机加热的尘埃颗粒弥漫尘埃组件。这使我们能够获得逼真的高分辨率宽带图像和从紫外到亚毫米波长的通量。对于扩散的灰尘组件，我们考虑两种机制，分配灰尘的模拟中的气体细胞。在一种情况下，只有最低温度或最冷的气室才允许有灰尘，而在另一种情况下，放宽这一条件，允许更多的含尘气室。后一种方法产生的星系具有更大的径向尘埃范围和增强的尘埃存在于螺旋间区域。在全球范围内，我们比较御夫座星系的观测，通过推导尘埃标度关系，使用SED拟合。在一个解决的规模，我们做了一个多波长的形态比较与9个良好的解决螺旋星系从DustPedia观测数据库。我们发现，对于这两种尘埃分配方法，虽然御夫座星系显示出良好的整体协议与观测尘埃属性，他们表现出略高的比尘埃质量。多波长形态分析表明御夫座星系与观测星系在可见光波段上有很好的一致性。在中红外和远红外波段，御夫座星系与观测到的对应星系相比显得更小，更集中。我们公开发布的多观察者的图像和通量在50个常用的宽带过滤器。
2021-07-14 astro-ph.GA
Cold galaxies
我们使用350亩的角直径估计普朗克测试的想法，一些星系包含异常冷（10-13 K）的尘埃，因为较冷的尘埃意味着一个较低的表面亮度辐射场照亮的尘埃，因此，一个更大的物理范围为一个给定的光度。根据光谱能量分布确定的含有冷尘埃的星系确实显示出预期的更大的350 μ直径。对于几个冷尘埃星系的赫歇尔数据，我们能够使用亚毫米的地图或表面亮度配置文件来定位冷尘埃，这是预期一般位于光学星系之外。
2015-07-31 astro-ph.GA
Dusty winds clear JWST super-early galaxies
JWST发现了一些超早期（红移$z>10$）的蓝色星系，要求这些系统基本上是无尘的，尽管它们的恒星质量很大。一个可能的解释是，尘埃是由辐射驱动的外流疏散。我们测试这个假设推导爱丁顿比$λ_E=L_{\rm bol}/L_{E}$，其中$L_{\rm bol}$是恒星形成和可能的黑洞吸积产生的热光度，在$6.5< z <16$的134个星系。我们发现$λ_E$和尘埃紫外光学深度$τ_{1500} \propto λ_E^{-0.63}$之间存在很强的反相关性;此外，$λ_E$随着红移而增加。我们证实，星系超过一个特定的恒星形成率${\rm sSFR} > 13\, \rm Gyr^{-1}$发展强大的外流清除星系的尘埃。这一结果得到了ALMA尘埃连续非检测在三个超早期系统的支持。
2023-01-25 astro-ph.GA
Estimating Dust Temperature and Far-IR Luminosity of High-Redshift Galaxies using ALMA Single-Band Continuum Observations
我们提出了一种方法，推导出的尘埃温度和红外（IR）光度高红移星系假设在一个简单的尘埃和恒星分布几何辐射平衡。利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）档案的公开数据，我们研究了尘埃温度假设一个cloud-星际介质（ISM）模型的高红移星系，然后测试我们的结果与使用其他方法获得的一致性。我们发现，尘埃分布模型假设的${\rm log}\,ξ_{\rm clp}=-1.02\pm0.41$团块可能准确地代表了高红移恒星形成星系的ISM。通过假设一个$ξ_{\rm{clp}}$的值，我们的方法使从单波段ALMA观测得到的尘埃连续通量和发射尺寸的高红移星系的尘埃温度和红外光度的推导。为了证明本文提出的方法，我们测定了一个形成$z\sim8.3$的星系MACS 0416-Y1的尘埃温度（$T_{\rm d}=95^{+13}_{-17}\,\rm{K}$）。由于该方法只需要单波段尘埃观测来获得尘埃温度，因此它比多波段观测或高红移发射线搜索更容易获得，并且可以在未来使用ALMA等高分辨率干涉仪进行的研究中应用于大样本星系。
2023-03-10 astro-ph.GA
The dust-continuum size of TNG50 galaxies at $z=1-5$: a comparison with the distribution of stellar light, stars, dust and H$_2$
我们提出了预测的尘埃连续辐射的数千个主序星星系绘制从$z=1-5$之间的TNG 50模拟的程度。为此，我们耦合的辐射转移代码SKIRT的TNG 50模拟的输出和测量的尘埃连续半光半径的建模星系，假设银河系尘埃类型和金属依赖的尘埃-金属比。尘埃连续谱在850 $μ$ m处的半光半径比恒星的半质量半径大了$\sim$ 75%，但比1.6 $μ$ m（大致对应于H波段）的半光半径要紧密得多，特别是在高红移的情况下：与1.6 $μ$ m的发射相比，紧密度随着红移的增加而增加。这是由来自星系中心的恒星光的遮蔽所驱动的，这增加了1.6 $μ$ m盘大小相对于850 $μ$ m盘大小的表观范围。相对范围的差异随着红移的增加而增加，这是因为1.6 $μ$ m波段的辐射来自于波长越来越短的恒星辐射。这些结果表明，在$z>1$星系中观察到的致密尘埃连续辐射并不（一定）是致密中心恒星成分积聚的证据。我们还发现，尘埃连续半光半径非常密切地遵循半径包含一半的恒星形成的星系，表明单波段尘埃连续辐射是一个很好的示踪剂的位置（遮蔽）恒星形成。尘埃连续辐射比H2质量（对于$z\geq 2$的星系）和底层尘埃质量更紧凑。粉尘排放与具有最高粉尘温度的位置强烈相关，其不需要是大多数H $_2$和/或粉尘所在的位置。所呈现的结果是主序星星系的一个共同特征。
2021-01-28 astro-ph.GA
Dust in High-Redshift Galaxies: Reconciling UV Attenuation and IR Emission
本文通过半解析模型结合IRX-β关系与ALMA观测，揭示高红移星系尘埃需各向异性分布且覆盖因子随星系亮度变化，以调和紫外衰减与红外发射之间的矛盾。
2024-08-13 astro-ph.GA
An Infrared Census of DUST in Nearby Galaxies with Spitzer (DUSTiNGS), II. Discovery of Metal-poor Dusty AGB Stars
DUSTiNGS巡天（DUST in Nearby Galeries with Spitzer）是对50个邻近矮星系进行的3.6和4.5微米成像巡天，旨在识别产生尘埃的渐近巨星分支（AGB）恒星和大质量恒星。使用两个历元，间隔约6个月，我们确定了总共526颗尘埃变星AGB星（有时称为“极端”或x-AGB星; [3.6]-[4.5]>0.1等）。其中111颗位于[Fe/H] < -1.5的星系中，12颗位于[Fe/H] <-2.0的星系中，使它们成为已知最贫金属的尘埃产生AGB恒星。我们比较这些识别的文献中，发现大多数是新发现的大振幅变量，除了大约30颗恒星在NGC 185和NGC 147，一颗恒星在IC 1613，一颗恒星在凤凰。x-AGB变星的化学丰度尚不清楚，但低金属丰度表明它们更可能是富碳星而不是富氧星，与现有的光学和近红外测光比较证实，其中70颗x-AGB变星是已确认或可能是碳星。我们看到脉动幅度随着粉尘产生的增加而增加，这支持了先前的研究，即粉尘产生和脉动是相关的。我们没有发现强有力的证据将粉尘的产生与金属含量联系起来，这表明粉尘可以在金属含量非常低的环境中形成。
2014-12-01 astro-ph.GA
The selective effect of environment on the atomic and molecular gas-to-dust ratio of nearby galaxies in the Herschel Reference Survey
本文结合Herschel参考巡天中176个星系的尘埃、原子（HI）和分子（H $_{2}$）氢质量测量，研究了环境对邻近星系气尘质量（$M_{\rm gas}/M_{\rm dust}$）比的影响。我们发现，在固定的恒星质量，平均$M_{\rm gas}/M_{\rm dust}$比变化不超过$\sim$ 2的一个因素时，从场到星系团，与室女座星系是稍微更丰富的尘埃（每单位气体）比孤立系。值得注意的是，一旦分子和原子氢相分别研究，我们发现，\hi -缺乏星系在同一时间较低的$M_{\rm HI}/M_{\rm dust}$比，但较高的$M_{\rm H_{2}}/M_{\rm dust}$比比\hi -正常系统。换句话说，如果按照尘埃含量进行标准化，它们的原子氢更少，但分子氢更丰富。通过将我们的研究结果与理论模型的预测进行比较，我们发现在$M_{\rm HI}/M_{\rm dust}$和$M_{\rm H_{2}}/M_{\rm dust}$比率中观察到的相反行为与星际介质（ISM）的由外向内剥离完全一致，并且仅仅是尘埃、\hi \和H $_{2}$在磁盘上的不同分布的结果。我们的研究结果表明，总$M_{\rm gas}/M_{\rm dust}$比的小环境变化，以及在气相金属丰度，并不自动意味着环境机制是不能影响星系中的ISM的灰尘和金属含量。
2016-04-06 astro-ph.GA
A controlled study of cold dust content in galaxies from $z=0-2$
在$z=1-3$，新恒星的形成主要是由尘埃星系，其远红外辐射表明它们含有比类似光度的本地星系更冷的尘埃。我们利用以下资料探讨了相似星系红外辐射随宇宙时间演化的原因：1）来自GOALS $(L_{\rm IR}=10^{11}-10^{12}\,L_\odot)$的本星系; 2）来自5 MUSE的$z\sim0.1-0.5$的Galerian（$L_{\rm IR}=10^{10}-10^{12}\,L_\odot$）; 3）来自GOODS和Spitzer xFLS的跨越$z=0.5-3$的红外发光星系（$L_{\rm IR}>10^{11}\,L_\odot$）。所有样品都有斯皮策中红外光谱，赫歇尔和地面亚毫米成像覆盖了整个红外光谱能量分布，使我们能够鲁棒地测量每个星系的$L_{\rm IR}^{\rm\scriptscriptstyle SF}$，$T_{\rm dust}$和$M_{\rm dust}$。尽管有类似的红外光度，$z>0.5$尘埃恒星形成星系的尘埃质量要高出5倍，温度要低5 K。尘埃质量的增加与红移气体分数的增加有关，我们没有观察到恒星质量或恒星形成效率的类似增加。$L_{160}^{\rm\scriptscriptstyle SF}/L_{70}^{\rm\scriptscriptstyle SF}$是$T_{\rm dust}$的替代物，与$L_{\rm IR…
2017-06-01 astro-ph.GA
The dust mass in z > 6 normal star forming galaxies
我们解释最近ALMA观测z > 6正常恒星形成星系的半数值方法，耦合输出的宇宙流体动力学模拟与化学演化模型，占尘埃富集超新星，渐近巨星分支星和颗粒生长的贡献在星际介质。我们发现，虽然恒星源在小星系的尘埃质量中占主导地位，但Mstar > 10^9 Msun的星系所经历的更高水平的金属富集允许有效的颗粒生长，这为尘埃质量提供了主要贡献。即使假设超新星尘埃产生的效率最高，观测到的z = 7.5的星系A1689-zD 1的尘埃质量也需要非常有效的颗粒生长。这反过来又意味着，在这个星系中，发生颗粒生长的冷而稠密的气体的平均密度与从类星体宿主星系的观测中推断出的类似红移相当。虽然这似乎是合理的，但星系尘埃连续辐射在6.5 < z < 7.5的上限表明，这些条件不一定适用于大部分高红移星系群。
2015-05-07 astro-ph.GA
The fate of the interstellar medium in early-type galaxies. I. First direct measurement of the timescale of dust removal
淬灭恒星形成的一个重要方面是从星系中移除冷的星际介质（ISM;非电离气体和尘埃）。此外，尘埃颗粒可以在热的或湍流的介质中被破坏。采用的除尘时间尺度通常依赖于不确定的理论估计。追踪尘埃的清除是很棘手的，因为通常尘埃是由连续几代的恒星不断补充的。我们的目标是通过观测测量除尘的时间尺度。我们在这里探索一种方法来选择星系，确实有可检测到的尘埃和冷ISM量，但表现出低电流尘埃生产率。因此，尘埃和气体含量的任何减少都是这些星系年龄的函数，必须归因于ISM去除的过程。我们使用了赫歇尔在远红外线中检测到的星系样本，这些星系具有视觉上指定的早期形态或红色螺旋。我们还获得了JCMT/SCUBA-2的观察，其中五个。我们发现，随着年龄的增长，尘埃与恒星的质量比呈指数下降，我们将其解释为这些星系中尘埃去除的进化趋势。我们首次直接测量到这类星系的尘埃清除时标为τ =（2.5+-0.4）Gyr（对应的半衰期为（1.75+-0.25）Gyr）。这个量可以用在模型中，在模型中，它必须被假定为先验的，不能推导出来。任何在这些星系中移除尘埃的过程，例如尘埃颗粒的破坏，都不可能在较短的时间尺度上发生。这个时间尺度与模拟中发现的具有类似恒星质量的星系的淬火时间尺度相当。灰尘可能是内部的，而不是外部的。它要么是在过去由超新星直接形成的，要么是由SNe产生的种子形成的，ISM中的颗粒生长对尘埃质量的积累有很大的贡献。
2019-10-14 astro-ph.GA
Expected dust grain size distributions in galaxies detected by ALMA at $z>7$
高红移星系中的尘埃特性为宇宙中尘埃的起源提供了线索。虽然在星系中观测到了红移为$z>7$的尘埃，但仅从尘埃总量来确定主要的尘埃源是困难的。因此，我们计算了粒度分布的演变，期望不同的尘埃源预测不同的粒度分布。利用恒星形成时间尺度和文献数据约束下的重子总质量，计算了粒子尺寸分布的演化。为了解释ALMA探测到的$z>7$星系中的总尘埃质量，以下两种解决方案是可能的：（i）恒星喷出物中的高尘埃凝聚效率，以及（ii）有效的吸积（通过吸积星际介质中的气相金属来增加尘埃）。我们发现，这两种情况下预测显着不同的粒度分布：在（i），灰尘是由大颗粒（$a\gtrsim 0.1~μ$ m，其中$a$是颗粒半径）为主，而在（ii），小颗粒（$a\lesssim 0.01~μ$ m）的丰度显着增强吸积。因此，预期消光曲线在（ii）中比在（i）中陡得多。因此，我们得出结论，消光曲线提供了一个可行的方法来区分在星系演化的早期阶段占主导地位的尘埃源。
2019-09-19 astro-ph.GA
Ultraviolet Radiative Transfer Modeling of Nearby Galaxies with Extraplanar Dusts
为了研究它们与宿主星系的关系，我们用三维Monte Carlo辐射转移程序模拟了六个邻近星系的面外尘埃。这些目标来自高度倾斜的星系，这些星系显示出尘埃散射的紫外线晕，星系演化探测器档案中的FUV波段图像与该模型相吻合。两层尘埃层和一层光源层的垂直分布和径向分布均呈指数分布，一般能较好地再现观测图像。我们得到了几个重要的物理参数，如恒星形成率（SFR_UV），面对光学厚度，和标度高度。三个星系（NGC 891，NGC 3628和UGC 11794）显示了明显的证据，证明了面外尘埃层的存在。然而，对其它三个目标（IC 5249，NGC 24，NGC 4173）的模拟结果表明，由于尘埃盘的贡献太小，紫外晕可能是由GALEX点扩散函数的翼部引起的，因此不需要用厚尘埃盘来模拟紫外晕。这表明，被报道有紫外线晕的星系样本可能被可忽略不计的面外（晕）尘埃污染。在SFR_UV和面外尘埃质量等物理参数之间的散点图上，显示面外尘埃层证据的星系落在一个狭窄的范围内。讨论了可能产生面外尘埃的几种机制。我们还发现了一个线索，面外尘埃的尺度高度可能没有太大的不同，多环芳烃排放特征高度。
2015-11-12 astro-ph.GA
Old and young stellar populations in DustPedia galaxies and their role in dust heating
在DustPedia项目的框架内，我们研究了宇宙尘埃的性质及其与附近宇宙中814个星系的恒星辐射（来自不同的恒星星族）的相互作用，所有这些都是由赫歇尔空间天文台观测到的。我们利用广泛使用的星系SED拟合代码CIGALE，适当地调整，包括最先进的尘埃模型THEMIS。利用DustPedia光度计，我们测定了星系的物理性质，如尘埃和恒星质量、恒星形成率、辐射热光度以及未衰减和被尘埃吸收的恒星光，包括老星系（> 2亿年）和年轻星系（<= 2亿年）的恒星星族。我们展示了恒星、尘埃和原子气体的质量，以及恒星形成速率和尘埃温度在不同形态的星系之间的变化，并提供了根据哈勃阶段（T）估计这些参数的方法。我们发现小的a-C（：H）颗粒的质量分数与特定的恒星形成率之间有轻微的相关性。平均而言，年轻的恒星在加热尘埃方面非常有效，其吸收率高达总光度的77%。另一方面，老恒星的最大吸收分数为~ 24%。早型星系中的尘埃加热主要是由于老恒星，高达90%的水平。年轻的恒星逐渐为“典型的”螺旋星系做出更多的贡献，它们成为Sm型和不规则星系尘埃加热的主要来源，贡献了高达60%的光度。最后，我们发现一个强大的相关性的尘埃加热分数的年轻恒星的形态和特定的恒星形成率。
2019-04-16 astro-ph.GA
Knocking on giants' doors: I. The evolution of the dust-to-stellar mass ratio in distant dusty galaxies
尘埃-恒星质量比（$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$）是理解星系演化中尘埃、金属和恒星产生机制的一个关键但约束性较差的量。在这项工作中，我们探索和解释的性质$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$在300大质量（$M_{\star}>10^{10}M_{\odot}$），尘埃恒星形成星系检测ALMA高达$z\approx5$。我们发现，$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$随红移、恒星质量、比SFR和积分尘埃尺寸的演化，对于主序星和星暴星系是不同的。在这两个星系群中，$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$都上升，直到$z\sim2$，然后是一个大致平坦的趋势，朝向更高的红移。我们发现，$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$和$M_{\star}$之间的反比关系持有$z\approx5$，可以解释为从早期到晚期的星爆阶段的演化过渡。我们证明，$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$在星爆反映了分子气体分数随红移的增加，并增强了最紧凑的尘埃恒星形成的对象。最先进的宇宙学模拟SIMBA与主序星星系中$M_{\rm dust}$ / $M_{\rm \star}$的演化基本吻合，但在星爆中低估了它。后者被发现与较低的气相金属含量和较长的…
2020-08-23 astro-ph.GA
Using dust, gas and stellar mass selected samples to probe dust sources and sinks in low metallicity galaxies
我们结合附近星系的样本与赫歇尔测光选择他们的灰尘，金属，HI，和恒星的质量含量，并比较这些化学演化模型，以区分不同的尘埃源。在一篇配套论文中，我们使用了HI选择的邻近星系样本，揭示了非常富含气体（气体分数> 80%）的源的子样本，其尘埃质量明显低于简单化学演化模型的预测，并且远低于在尘埃和恒星选择的本地星系样本中看到的$M_d/M_*$和$M_d/M_{gas}$标度关系。我们使用化学演化模型来解释这些尘埃贫乏，但富含气体的来源，以及观察到的恒星形成率（SFR）和尘埃与气体的比例。我们发现，（i）延迟的恒星形成的历史是必需的，以模拟所观察到的SFR;（ii）流入和流出是必需的，以模拟所观察到的金属丰度在低气体分数;（iii）从超新星（SNe）的尘埃的贡献减少，需要解释的尘埃贫源与高气体分数。这些缺乏尘埃的低恒星质量星系需要一个典型的核心坍缩SN来产生0.01 - 0.16 $M_{\odot}$的尘埃。为了匹配所观察到的尘埃质量在较低的气体分数，显着的晶粒生长，需要抵消减少的贡献，从SN冲击的尘埃在SNe和尘埃破坏。这些发现在统计学上是可靠的，尽管由于固有的分散性，并不总是能够找到一个单一的模型来成功地描述所有的数据。我们还表明，粉尘与金属的比例降低对较低的金属。
2017-05-05 astro-ph.GA
Dust emission in star-forming dwarf galaxies: General properties and the nature of the sub-mm excess
我们研究了一个大样本的发射线恒星形成星系的尘埃发射的全球性特征。样本由两个子样本组成。一个子样本（SDSS样本）包括SDSS的约4000个致密恒星形成星系，这些星系也在WISE全天空巡天的3.4，4.6，12和22妈妈的所有四个波段中被检测到。第二个子样本（赫歇尔样本）是用赫歇尔在远红外波段观测到的28个致密恒星形成星系的样本。赫歇尔样本的数据由斯皮策观测、GALEX、SDSS、WISE、2 MASS、NVSS和FIRST巡天的光度数据以及光学和斯皮策光谱和亚毫米和射电范围的数据补充。结果表明，来自SDSS样品的星系暖尘埃光度和来自Herschel样品的星系冷、暖尘埃光度与H β光度都有很强的相关性，这意味着年轻恒星的电离紫外辐射是恒星形成星系尘埃加热的主要来源之一。本文提出用冷暖尘埃质量的关系估算恒星形成星系中的总尘埃质量，其精度优于~ 0.5dex。另一方面，它示出的两个样品，尘埃温度不依赖于金属丰度。尘埃与中性气体的质量比随着金属丰度的降低而强烈下降，这与其他对局部发射线星系、高红移伽玛暴宿主和DLAs的研究结果相似。另一方面，尘埃与电离气体的质量比约为100倍，这意味着大多数尘埃位于中性气体中。研究发现，致密恒星形成星系中电离气体的热自由-自由辐射可能是造成亚毫米辐射过剩的原因。这种效应在金属丰度较低的星系中更强，并且也受到恒星形成率增加的积极影响。
2014-08-20 astro-ph.GA
Predictions for the spatial distribution of the dust continuum emission in 1<z<5 star-forming galaxies
我们提出了第一个详细的研究空间分辨尘埃连续辐射的模拟星系在1<z<5。我们运行的辐射转移代码SKIRT的亚毫米明亮的星系的样品从现实环境中的反馈（FIRE）项目。这些模拟的星系在z=2时达到银河系的质量。我们的建模提供了这些模拟星系的完整静止帧远紫外到远红外光谱能量分布的预测，以及它们在波长光谱上的发射的25 pc分辨率地图。在不同波段，衍生的形态有明显的不同，同一个星系经常出现cluerous和扩展在远紫外线，但在远红外波长的有序螺旋。我们的FIRE-2星系的870- $μ$ m半光半径约为0.5-4kpc，与现有的ALMA观测到的具有类似高红移和恒星质量的星系一致。在模拟和观测的星系中，尘埃连续辐射通常比冷气体和尘埃质量更紧凑，但比恒星成分更广泛。致密尘埃排放的最极端情况似乎是由最近特别致密的恒星形成驱动的，这会产生陡峭的尘埃温度梯度。我们的研究结果证实，尘埃连续辐射的空间范围是敏感的尘埃质量和SFR分布。
2019-05-30 astro-ph.GA
Warm dust in high-z galaxies: origin and implications
ALMA观测揭示了在再电离时期（红移$z>6$）星系中尘埃的存在。然而，尘埃温度，$T_d$，仍然不受约束，这引入了很大的不确定性，特别是在尘埃质量的测定。使用一个分析和物理动机的模型，我们表明，在高$z$，恒星形成的巨分子云（GMC），在很大程度上主导了观察到的远红外光度的尘埃，是温暖的（$T_d > 60\ \mathrm{K}$）比本地。这是由于早期星系的特征是更高的气体压力和湍流，导致了更紧凑的GMC结构。这种致密性也延迟了GMC在恒星反馈作用下的扩散，因此新生恒星发出的总紫外辐射中的$\sim 40\%$仍然被遮蔽。更高的$T_d$有额外的含义：它（a）减少了本地和高- $z$ IRX- $β$关系之间的紧张关系，（b）解释了从一些EoR星系的观测中推断出的令人不安的大尘埃质量的问题。
2020-09-04 astro-ph.GA
The dust content of the most metal-poor star-forming galaxies
虽然尘埃含量通常被认为是唯一依赖于金属丰度，但最近对两个极度缺乏金属的矮星系的观测表明，这可能并不总是正确的。在相似的氧丰度~ 3%Zsun，尘埃-气体和尘埃-恒星质量比在SBS 0335-052和IZw 18中的差异由一个因素40-70，根据包括分子气体或排除它。在这里，我们调查了一个可能的原因，通过模型的基础上，包括灰尘的化学演化的半分析公式，这种显着的差异。结果表明，SBS 0335-052中更大的尘埃质量是由于冷星际介质（ISM）中的高密度允许更有效的晶粒生长，观测推断比IZw 18高近20倍。我们的模型能够解释尘埃质量的差异，表明有效的尘埃形成和尘埃含量的星系，包括那些具有最高测量红移，依赖于敏感的ISM密度，而不仅仅是金属丰度。
2016-01-07 astro-ph.GA
An Infrared Census of DUST in Nearby Galaxies with Spitzer (DUSTiNGS), I. Overview
近距离分辨的矮星系为研究金属丰度范围很宽（-2.7 < [Fe/H] < -1.0）的恒星演化的尘埃产生晚期提供了极好的机会。在这里，我们描述DUSTiNGS（DUST在附近的Galeries与斯皮策）：一个3.6和4.5微米后冷冻剂斯皮策太空望远镜成像调查50矮星系在1.5 Mpc的目的是确定产生尘埃的渐近巨分支（AGB）恒星和大质量恒星。巡天包括37个矮球状星系、8个矮不规则星系和5个过渡型星系。这个近乎完整的样本允许在整个金属丰度范围内对这些罕见的恒星演化阶段进行统计。除了IC 10、NGC 185和NGC 147拥挤的内部区域外，所有目标星系的测光在红巨星分支的尖端完成了75%以上。这个光度深度确保了大多数产生尘埃的恒星，包括热脉冲的AGB恒星，在每个星系中都能被探测到。这些图像将每个星系映射到至少两倍的半光半径，以确保包括整个演化的恒星群体，并促进背景和前景污染的统计相减，这在这些波长下是严重的。在本概述中，我们描述了调查，数据产品和初步结果。我们在8个目标星系中发现了产生尘埃的AGB星的证据，金属丰度低至[Fe/H] =-1.9，表明即使在低金属丰度下也会产生尘埃。
2014-11-14 astro-ph.GA
Dust attenuation, dust content and geometry of star-forming galaxies
本研究结合多巡天观测数据与SKIRT辐射转移模型，分析0<z<2.5恒星形成星系的尘埃消光与几何结构，发现尘埃成团结构或致密核可调和不同波段尘埃质量约束矛盾，并探讨了半光与半质量半径的差异影响。
2023-07-05 astro-ph.GA
The dust masses of powerful radio galaxies: clues to the triggering of their activity
我们利用深赫歇尔空间天文台对32个中等红移2Jy射电星系（0.05 < z < 0.7）的90%完整样本的观测，估计了它们的宿主星系的尘埃质量，从而研究了它们类星体活动星系核的触发机制。射电星系（7.2 × 10^5 < M_d <2.6 × 10^8 M_sun）的尘埃质量介于静止椭圆星系和超亮红外星系（ULIRG）之间。与超大质量黑洞和它们的宿主星系共同演化的简单模型一致，这些结果表明，大多数射电星系代表了晚期活动星系核活动的重新触发，通过宿主巨椭圆星系和气体质量相对较低的伴星系之间的合并。然而，我们样本中的少数射电星系（约20%）具有高的ULIRG状尘埃质量，以及巨大的恒星形成活动的证据。后一类物体更有可能是在重大的、富含气体的合并中触发的，这代表了其宿主星系和超大质量黑洞的快速增长阶段。
2014-08-15 astro-ph.GA
The IR Compactness of Dusty Galaxies Set Star-formation and Dust Properties at z~0-2
利用ALMA档案研究15个z~2红外选星系，发现高红外表面密度下恒星形成效率更高且伴随PAH/IR光度比下降，揭示了尘埃条件对恒星形成效率的驱动作用。
2023-06-28 astro-ph.GA
Dust Heating by Low-mass Stars in Massive Galaxies at z<1
利用Hubble空间望远镜/Wide Field Camera 3的成像数据和多波长光度表，研究了CANDELS场中0.2<z<1.0处被动演化星系和恒星形成星系的尘埃温度。我们从这些星系的恒星质量和表面亮度分布估算了低质量恒星的恒星辐射场，并计算了它们的稳态尘埃温度。首先，我们使用赫歇尔室女星系团巡天的深远红外数据，使用附近的早型星系测试了我们的方法，并证实估计的尘埃温度与观测到的温度在不确定性范围内是一致的。然后我们将该方法应用于0.2<z<1.0的星系，发现大多数Mstar > 10^{10} Msun的被动演化星系都具有较高的尘埃温度（Tdust > 20 K），因此实验室实验预计在弥漫ISM中尘埃颗粒表面分子氢的形成效率很低。被动演化星系的比例强烈依赖于所有红移处的预期尘埃温度，并随着温度的增加而迅速增加。这些结果表明，大质量星系中低质量恒星对尘埃的加热对大质量星系被动演化的继续起着重要作用，因为缺乏氢分子对紫外辐射的屏蔽作用，阻止了气体冷却和新恒星的形成。
2015-01-20 astro-ph.GA
Probing the Interstellar Dust in Galaxies over > 10 Gyr of Cosmic History
本文基于V. P. Kulkarni在第八届宇宙尘埃会议上的邀请演讲。尘埃对星系中星际气体的物理和化学以及星系的外观有着深远的影响。因此，了解尘埃随时间的宇宙演化对于了解星系的演化至关重要。尽管星际尘埃很重要，但人们对它在遥远星系中的性质和成分知之甚少。我们总结了我们正在进行的计划的结果，使用遥远的类星体的观测，以获得更好的约束尘埃颗粒在前景星系，恰好位于沿类星体的视线。这些观测包括斯皮策空间望远镜获得的中红外数据和地面望远镜和/或哈勃空间望远镜获得的光学/紫外数据的组合。中红外数据的目标10 $μ$米和18 $μ$米硅酸盐吸收功能，而光学/紫外线数据允许确定的元素消耗，消光曲线，2175年的颠簸等测量的吸收选定的星系的红移范围从$z\sim0$到$z>2$的星际尘埃的演变在过去的$> 10$陀螺仪提供的限制。在这些星系中的10 $μ$米硅酸盐吸收功能（$τ_{10}$）的光学深度与沿视线的红化量。但有迹象表明[例如，根据$τ_{10}$ / $E(B-V)$比率和可能的晶粒结晶度]，这些遥远星系中的尘埃在结构和成分上与银河系和麦哲伦星云中的尘埃不同。我们简要地讨论了这些结果的星系的演化和恒星形成的历史的影响。
2016-03-21 astro-ph.GA
Dissecting the IRX - $β$ dust attenuation relation: exploring the physical origin of observed variations in galaxies
使用紫外线（UV）辐射作为星系恒星形成率（SFR）的示踪剂受到尘埃遮蔽的阻碍。UV斜率$β$与远红外和UV光度之比IRX之间的经验关系通常用于解释遮蔽的UV发射。我们提出了一个简单的模型，探讨在IRX - $β$尘埃衰减关系的变化的物理起源。相对于NUV衰减，FUV衰减的相对增加和恒星星族年龄的增加导致固定IRX的红UV斜率的变化。尘埃几何效应（湍流、有孔的尘埃屏、尘埃屏内恒星的混合、双组分尘埃模型）导致了蓝色紫外线斜率的变化。对紫外光谱的光度采样不佳会造成额外的观测变化。我们提供了一个解析近似的IRX - $β$关系调用一个子集的探索物理过程（尘埃类型，恒星星族年龄，湍流）。我们讨论了观测到的变化的IRX - $β$关系的本地（亚星系尺度）和高红移（正常和尘埃恒星形成星系，星系在再电离时代）的背景下，在我们的模型中探索的物理过程。高空间分辨率成像的紫外和亚毫米辐射的星系可以约束IRX - $β$尘埃衰减关系的不同星系类型在不同的时代，不同的过程导致的变化可能占主导地位。这些限制将允许使用的IRX - $β$关系估计星系的内禀SFR，尽管缺乏一个普遍的关系。
2017-08-22 astro-ph.GA
The origin of dust in galaxies across cosmic time
我们研究了星系中的尘埃演化，通过实施一个详细的尘埃处方的SAGE半解析模型的星系形成。这个新的模型被称为Dusty SAGE，遵循II型超新星和渐近巨星分支（AGB）恒星喷出物中的尘埃凝结，致密分子云中的颗粒生长，超新星冲击的破坏，以及通过恒星形成，再加热，流入和流出从ISM中去除尘埃。我们的模型成功地再现了观测到的尘埃质量函数在红移z = 0和观测到的尺度关系的尘埃在很宽的红移范围。我们发现，目前宇宙中的尘埃质量含量主要是通过星际介质（ISM）中的晶粒生长产生的。相比之下，在早期宇宙中，尘埃的主要产生机制是恒星喷出物的凝结。粉尘主要产生通道的变化是粉尘-气体（DTG）和粉尘-金属（DTM）比值标度关系的特征。在星系中的晶粒生长占主导地位，我们发现DTG和DTM比率与金属丰度和恒星质量呈正相关。另一方面，在星系的尘埃主要是通过冷凝，我们发现负或没有相关性DTM和DTG比率与金属丰度或恒星质量。与环星系介质（CGM）比ISM包含更多尘埃的观测结果一致，我们的模型在z < 4时也显示出相同的趋势。我们的半分析模型可在https：//github.com/dptriani/dusty-sage上公开获得。
2020-02-13 astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly: A new approach to quantifying dust in galaxies
本文提出结合巴耳末递减与尘埃质量的新参数，以量化星系尘埃几何，并验证了星暴星系中的最大前景屏模型。
2025-05-20 astro-ph.GA
Reproducing the UVJ Color Distribution of Star-forming Galaxies at 0.5 < z < 2.5 with a Geometric Model of Dust Attenuation
我们分析了0.5 < z < 2.5时恒星形成星系的静止坐标系U-V和V-J色的分布。使用恒星星族合成，随机恒星形成的历史，和一个简单的处方的尘埃衰减，占星系的形状和倾角，我们构建了一个模型的星系颜色的分布。只有两个自由参数，这个模型能够再现观测到的星系的颜色作为一个函数的红移和恒星质量非常好。我们的分析表明，在给定的红移和恒星质量下，恒星形成星系的尘埃衰减值范围很广，几乎完全是由于倾斜的影响;如果所有星系都被观察到，它们将显示出非常相似的尘埃衰减。这一结果具有重要意义的解释尘埃衰减测量，紫外和红外光度的治疗，数值模拟和观测之间的比较。
2021-11-11 astro-ph.GA
Dust Properties of [CII] Detected z $\sim$ 5.5 Galaxies: New HST/WFC3 Near-IR Observations
利用新的HST/WFC 3近红外成像研究了10个[CII] $\lambda158\,{\rm μm}$ $-$探测到的宇宙中$z\sim5.5$星系的静止坐标系紫外（UV）特性。连同预先存在的$158\,{\rm μm}-$连续谱和[CII]线测量ALMA，我们研究了它们的尘埃衰减特性的IRX- $β$图，它连接总的尘埃排放量（$\propto$ IRX=log（$L_{FIR}/L_{1600}$））的视线尘埃柱（$\proptoβ$）。与以前的低分辨率地面测量相比，我们发现系统更蓝的紫外连续光谱斜率（$β$），这缓解了尘埃衰减模型和高红移观测之间的一些紧张关系。虽然大多数的星系是一致的本地星暴或小麦哲伦星云一样的尘埃属性，我们发现星系低IRX值和大范围的$β$，不能解释的模型均匀的尘埃分布以及与恒星混合。Keck/DEIMOS光学光谱的叠加分析表明，这些星系是贫金属的年轻恒星人口，这可能会显着改变其空间尘埃分布。
2017-07-10 astro-ph.GA
A systematic metallicity study of DustPedia galaxies reveals evolution in the dust-to-metal ratios
在尘埃与金属的比例演变的观察，使我们能够限制占主导地位的尘埃处理机制。在这项工作中，我们提出了一个研究的尘埃-金属和尘埃-气体的比例在一个子样本的~500 DustPedia星系。使用文献和MUSE发射线通量，我们推导出气相金属丰度（氧丰度）超过10000个单独的区域，并确定每个星系的特征金属丰度。我们研究如何相对尘埃，气体和金属含量的星系的演变，使用金属丰度和气体分数作为代理的演化状态。全球的氧丰度和氮氧比被发现单调增加星系的演变。此外，未演化的星系（气体分数> 60%，金属丰度12 + log（O/H）< 8.2）的尘埃与金属比大约是2.1倍（气体分数> 80%的星系低6倍），比更演化的来源的典型尘埃与金属比（Md/MZ ~ 0.214）低。然而，对于高气体分数，散射是较大的，由于较大的观测不确定性，以及潜在的依赖性的尘埃颗粒生长的时间尺度和超新星尘埃产量对当地条件和恒星形成的历史。我们发现，化学演化模型与尘埃颗粒生长的强大贡献，合理地描述了这些意见。尘埃与金属的比率也被发现在低恒星质量和高比恒星形成率的情况下较低（除了一些经历星暴的来源）。最后，金属丰度梯度与HI-恒星质量比、有效半径和尘埃-恒星质量比的相关性较弱，但与恒星质量无关。
2019-10-25 astro-ph.GA
On the dust temperatures of high redshift galaxies
尘埃温度是星系星际介质的一个重要性质。在高z星系中，将（亚）毫米宽带通量转换为总红外光度（L_IR），从而转换为恒星形成率时，需要用到它。然而，在文献中使用了不同的粉尘温度定义，导致对ISM条件如何随着例如以下因素而变化的不同物理解释：红移和恒星形成率在本文中，我们分析了大质量（M* > 10^10 Msun）z=2-6星系的尘埃温度的帮助下，高分辨率的宇宙学模拟在现实环境中的反馈（FIRE）项目。在z~2处，我们的模拟成功地预测了尘埃温度，与观测结果非常一致。我们发现，尘埃温度的峰值发射波长的基础上增加的红移，在更高的恒星形成活动在更高的红移线，并与特定的恒星形成率强烈相关。与此相反，在固定的红外光度下，质量加权尘埃温度在z=2-6范围内不随红移强烈演化，但在固定的z下与L_IR密切相关。质量加权温度对于准确估计总尘埃质量是重要的。我们还分析了一个“等效”尘埃温度转换（亚）毫米通量密度的总红外光度，并提供了一个拟合公式作为红移和尘埃金属比的函数。我们发现，较高的等效（或较高的峰值）尘埃温度（“温暖的尘埃”）的星系不一定有较高的质量加权温度。星际尘埃的“两相”图像可以解释各种尘埃温度的不同标度关系。
2019-08-07 astro-ph.GA
Modelling the cold dust in nearby spiral galaxies with radiative transfer
宇宙尘埃颗粒是构成星际介质的基本成分之一。尽管尘埃颗粒对总质量预算的贡献很小，但它们在星系的物理和化学演化中发挥着重要作用。在过去的几十年里，从紫外线到远红外线的大量多波长数据大大增加了我们对附近星系尘埃性质的了解。然而，光谱的一个区域，毫米范围，仍然相对未被探索。得益于NIKA2仪器和我们的辐射转移框架在毫米范围内观测到的新的高分辨率数据，我们的目标是坚定地确定非常冷的尘埃（<15 K）的物理特性，并量化毫米范围内不同发射机制的重要性。我们已经开发了一种使用尘埃辐射转移建模的方法，并将其应用于一小组正面螺旋星系。新的NIKA2数据与我们的辐射转移技术相结合，将提供正确的条件，在相当大的空间分辨附近星系样本中生成星光和尘埃之间相互作用的精确模型。
2021-11-02 astro-ph.GA
Far-infrared and dust properties of present-day galaxies in the EAGLE simulations
EAGLE宇宙学模拟再现了观测到的星系、恒星质量函数和许多星系性质。在这项工作中，我们通过模拟观测的远红外和submm波长范围内获得的三维尘埃辐射转移程序SKIRT的尘埃相关的属性，研究了当今的EAGLE星系。为了准备一个鹰星系的辐射转移处理，我们从气体粒子中得到一个弥漫的尘埃分布，我们重新采样的恒星形成的气体粒子和最年轻的恒星粒子到恒星形成区域，分配专用的发射模板。我们选择了一组红移为零的EAGLE星系，它与赫歇尔参考巡天（HRS）中星系的K波段光度分布相匹配，赫歇尔参考巡天是本地宇宙中大约300个正常星系的体积有限的样本。我们发现EAGLE尘埃标度关系与HRS中观察到的关系总体一致，例如尘埃与恒星质量比与恒星质量和NUV-r颜色关系。f_250/f_350与f_350/f_500亚毫米色-色关系的差异意味着部分模拟的尘埃加热不足，可能是因为我们的恒星形成区域的子网格模型的限制。我们还研究了调整金属尘埃比和恒星形成核心周围光解离区域的覆盖因子的效果。我们能够约束我们的方法中的重要的尘埃相关参数，通知在UV和光学域的EAGLE星系的尘埃衰减的计算。
2016-07-15 astro-ph.GA
