The warm-hot circumgalactic medium around EAGLE-simulation galaxies and its detection prospects with X-ray line emission
利用EAGLE模拟方法，对大晕质量范围（$\mathrm{M}_{\mathrm{200c}} = 10^{11.5}$ - $10^{14.5}\,\mathrm{M}_{\odot}$）内星系环星系介质（CGM）的X射线金属线辐射的可探测性进行了估算.使用XRISM Resolve仪器，应可检测到来自$\mathrm{M}_{\mathrm{200c}} \gtrsim 10^{13}\,\mathrm{M}_{\odot}$晕圈的少量亮（K-$α$或Fe L-壳层）线。使用Athena X-IFU或Lynx主阵列，可检测到来自$\mathrm{M}_{\mathrm{200c}} \gtrsim10^{12.5}\,\mathrm{M}_{\odot}$晕内CGM的发射谱线（尤其是来自O VIII和O VII的发射谱线），并且可检测到维里半径外的组内和簇内气体。利用Lynx超高分辨率阵列，可以访问$\mathrm{L}_{*}$星系的晕的内部CGM。这些估计值确实假设了长暴露时间（$\sim 1 \,$ Ms）和大空间箱（$\sim1$ - $10\,\mathrm{arcmin}^{2}$）。这种发射主要是由碰撞电离（CI）气体，并往往来自晕中心。发射偏向于接近CI气体的最大发射率温度（$\mathrm{T}_\mathrm{peak}$）的温度以及高密度和金属丰度。然而，…
2022-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The warm-hot circumgalactic medium around EAGLE-simulation galaxies and its detection prospects with X-ray and UV line absorption
我们利用EAGLE（Evolution and Assembly of Galvanes and their Environments）宇宙学模拟研究了红移为0.1的质量为$\mathrm{M}_{200c}=10^{11}$ - $10^{14.5}\,\mathrm{M}_{\odot}$的星系和晕周围的重子、远紫外（O VI）、极紫外（Ne VIII）和X射线（O VII、O VIII、Ne IX和Fe XVII）线吸收体的分布。EAGLE预测，环星系介质（CGM）包含更多的金属比跨晕质量的星际介质。我们在这里研究的离子跟踪温暖的热，体积填充阶段的CGM，但偏向于温度对应的碰撞电离峰为每个离子，并对高金属。在维里半径内的气体主要是碰撞电离的，但在这个半径附近和之外，对于O VI，光电离变得显着。当提出可观的，我们的工作与列密度，但量化它们的关系与等效宽度分析虚拟光谱。维里温度碰撞电离平衡离子分数是很好的预测柱密度的趋势与晕质量，但低估了晕中的离子的多样性。Halo气体在X射线谱线的最高柱密度吸收中占主导地位，但较低密度的气体对来自O VI和Ne VIII的强UV吸收谱线有贡献。在雅典娜X-IFU盲法调查中可检测到的O VII（O VIII）吸收剂中，我们发现41%（56%）来自$\mathrm{M}_{200c}=10^{12.0}$ - $10^{13.5}\,\mathr…
2020-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
A machine learning approach to mapping baryons onto dark matter haloes using the EAGLE and C-EAGLE simulations
该研究提出一种基于树的机器学习方法，结合EAGLE周期性模拟与C-EAGLE星系团缩放模拟训练模型，可通过暗物质晕属性预测星系重子属性，大幅降低计算成本并适用于更大体积的纯暗物质模拟。
2023-05-02 astro-ph.GA astro-ph.IM
The hot circumgalactic medium in stacked X-rays: observations vs simulations
本文通过对比EAGLE和SIMBA模拟生成的合成eROSITA观测与堆叠星系X射线数据，发现SIMBA更优但两者均未完全匹配，指出CGM发射差异源于内区密度和外区温度金属丰度，强调需改进AGN反馈模型。
2025-10-07 astro-ph.GA
Zooming in on the Circumgalactic Medium with GIBLE: the Topology and Draping of Magnetic Fields around Cold Clouds
研究利用类似银河系的宇宙学放大模拟，量化了环星系介质中冷云周围磁场的拓扑结构，发现磁力线构型多样且强覆盖罕见，云性质与界面磁场拓扑显著相关。
2024-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
From Nuclear to Circumgalactic: Zooming in on AGN-Driven Outflows at z~2.2 with SINFONI
利用深自适应光学辅助积分场光谱技术，在VLT上研究了z~2.2的三个星系K20-ID 5、COS 4 -11337和J 0901 +1814中活动星系核驱动的电离气体外流的空间分辨特性.这些系统探测活动星系核反馈从核到环星系尺度，并提供了独特的见解活动星系核驱动的外流与其宿主星系相互作用的不同机制。K20-ID 5和COS 4 -11337是致密的恒星形成星系，具有强大的$\sim$ 1500 km s $^{-1}$活动星系核驱动的外流，主导其核H $α$发射。流出物似乎对宿主星系的瞬时恒星形成活动没有任何影响，但它们携带了大量的动能，可能会加热晕气体，并可能导致冷气体吸积到星系上的速率降低。来自COS 4 -11337的流出物正以5.4 kpc的距离直接向它的伴星系COS 4 -11363传播。COS 4 -11363显示出激波激发和最近恒星形成活动被截断的迹象，这可能是由COS 4 -11337的外流引起的。J 0901 +1814是引力透镜，给我们一个独特的看法，紧凑（R = 470 $\pm$ 70 pc），相对较低的速度（$\sim$ 650 km s $^{-1}$）活动星系核驱动的外流。J 0901 +1814与COS 4 -11337具有相似的活动星系核光度，这表明外流性质的差异与活动星系核当前的光度无关，而可能反映了外流演化阶段的差异和/或活动星系核电离辐射场与…
2020-04-06 astro-ph.GA
Predictions for the Angular Dependence of Gas Mass Flow Rate and Metallicity in the Circumgalactic Medium
我们使用宇宙学流体动力学模拟研究的气体在环星系介质（CGM）的恒星形成星系的角取向的函数的物理性质。我们利用TNG 50的IllustrisTNG项目，以及EAGLE模拟显示，CGM气体的可观察到的属性与方位角，定义为galiocentric角相对于中央星系。这两个模拟是在预测一个强大的调制流率方向与方位角的显着协议：流入沿星系长轴更大，而流出沿短轴是最强的。对于log（M_* / M_sun）~ 10.5恒星质量的星系，绝对速率明显大于log（M_* / M_sun）~ 9.5天体的M^dot < 1 M_sun/yr/sr的绝对速率。尽管有不同的数值和物理模型，TNG 50和EAGLE都预测CGM的平均金属丰度沿着星系的短轴比长轴更高。角信号在z 100 kpc处的星系恒星质量8.5 < log（M * / M sun）< 10.5的范围内是稳健<1. This azimuthal dependence is particularly clear at larger impact parameters b >的。我们的研究结果提出了一个全球性的图片，尽管有许多混合过程，有一个明确的角度依赖的CGM金属丰度。我们对未来的大型调查项目进行预测，这些项目将能够与这些预期进行比较。事实上，描述CGM气体的运动学，空间分布和金属含量是充分理解星系及其周围环境之间质量，金属和能…
2020-09-16 astro-ph.GA
Zooming in on the circumgalactic medium with GIBLE: Cloud-scale simulations with cosmological initial conditions
The University of Tokyo（东京大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；New York University（纽约大学）；Hamburg University（汉堡大学）
GIBLE通过高分辨率模拟研究银河系类星系际介质中的云状结构，揭示了辐射冷却和复杂速度场对云演化的影响。
2026-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Not So Heavy Metals: Black Hole Feedback Enriches The Circumgalactic Medium
我们使用宇宙学流体动力学模拟\citep [{ \sc Romulus 25};][]{Tremmel 2017}和一组四个放大的“遗传修饰”银河系质量星系采样不同的演化路径来检查SMBH反馈对CGM的影响。通过对环星系介质中金属元素分布的追踪，我们发现\ion{O}{6}是超大质量黑洞反馈的灵敏指示器。首先，我们计算了模拟银河系质量星系中\ion{O}{6}的柱密度，并与COS-Halos巡天的观测结果进行了比较。我们的模拟结果表明，\ion{O}{6}的列密度在CGM一致的COS-Halos恒星形成和淬火星系。这些结果与来自先前模拟研究的那些结果形成对比，先前模拟研究通常产生不足的\ion{O}{6}的CGM柱密度。我们确定星系的恒星形成历史和组装记录对CGM中\ion{O}{6}的数量几乎没有影响。相反，\ion{O}{6}的柱密度与星系晕质量和BH生长历史密切相关。这组放大的、经过基因改造的银河系质量的星系表明，SMBH将高度富集金属的物质驱赶到其宿主星系的晕中，这反过来又提高了CGM中\ion{O}{6}的柱密度。
2021-05-25 astro-ph.GA
Zooming in on the Circumgalactic Medium with GIBLE: Tracing the Origin and Evolution of Cold Clouds
利用GIBLE宇宙学放大模拟，揭示CGM冷云团主要源自近期星系流出和热相冷凝，云团间动力学与磁张力影响其演化，需高分辨率模拟捕捉。
2024-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ultra-diffuse galaxies in the EAGLE simulation
Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学 Kavli天体物理研究所）；Key Laboratory for Computational Astrophysics, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台计算天体物理学重点实验室）；Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham（杜伦大学物理学院计算宇宙学研究所）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学天体物理前沿研究院）；School of Physics and Microelectronics, Zhengzhou University（郑州大学物理与电子学院）
EAGLE模拟揭示超稀疏星系的形成机制，发现其本质为矮星系，并探讨了其形成与潮汐效应的关系。
2025-11-27 astro-ph.GA
Zooming in on the circumgalactic medium: resolving small-scale gas structure with the GIBLE cosmological simulations
本研究推出GIBLE宇宙学放大模拟套件，采用超拉格朗日细化方案提升星系周介质分辨率，解析小尺度气体结构，实现了部分关键CGM性质与可观测量的数值收敛。
2023-07-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the detectability of visible-wavelength line emission from the local circumgalactic and intergalactic medium
我们描述了一种新的方法来研究星系际和环星系介质中的本地宇宙：通过窄带成像的超低表面亮度的可见光波长线发射的直接检测。我们使用流体动力学宇宙学模拟EAGLE来研究这种发射在低红移（$z$ $\lesssim$ 0.2）的预期亮度。扩展晕中的H $α$发射（类似于在高红移星系周围检测到的扩展Ly $α$晕/斑点）具有$\gtrsim700$光子cm $^{-2}$ sr $^{-1}$ s $^{-1}$到$\sim$ 100 kpc的表面亮度。模拟观测表明，配备了最先进的窄带滤光片的蜻蜓长焦阵列可以在$\sim$ 10小时的曝光时间内直接对这些结构成像。这种气体发出的H $α$荧光可以用来对局部紫外背景和星系周围的气体流动施加强约束。探测来自弥漫星系际介质（“宇宙网”）的H $α$发射超出了目前的能力，但使用假设的1000透镜蜻蜓阵列是可能的。
2019-04-16 astro-ph.GA
Discovery of a multiphase OVI and OVII absorber in the circumgalactic/intergalactic transition region
WHIM的重子含量的观测约束几乎完全依赖于FUV测量。然而，宇宙学，流体动力学模拟预测FUV和X射线吸收WHIM的空间分布之间的强相关性。在这项工作中，我们调查这一预测通过分析XMM-牛顿X射线对应的FUV检测星系际OVI吸收剂已知的FUSE和HST/STIS数据，并比较这些信息的预测模拟。我们研究了在$z=0.04579\pm0.00001$发现的TonS180视线FUV光谱中唯一显著检测到的OVI吸收体的红移处的X射线吸收。我们表征的OVI-OVIII吸收剂的光谱特性，并探讨背后的测量吸收电离过程。将观测结果与EAGLE模拟中预测的温热气体性质进行比较，以推断吸收器的物理条件。我们在$5σ$置信水平下检测到OVI和OVII吸收，而未检测到OVIII吸收。CIE建模将X射线吸收气体温度约束为$\,T_{CIE}$（K）$=6.22\pm0.05$与总氢柱密度$N_H=5.8_{-2.2}^{+3.0}\times Z_{sun}/Z_{abs}\times10^{19}$ cm $^{-2}$的对数。该模型预测的OVI柱密度与FUV中测量的一致，但我们对OVI线宽的限制表明> 90%的可能性FUV检测到的OVI来自不同的较冷的相。我们发现，所观察到的吸收体在于约两个因素进一步远离检测到的星系比在鹰类似的系统的情况下。了解类似于这项工作中考虑的系统的丰度有助于定义未来X射线望远镜W…
2021-09-24 astro-ph.GA
EAGLE-Auriga: effects of different subgrid models on the baryon cycle around Milky Way-mass galaxies
现代流体动力学模拟再现了真实宇宙的许多性质。这些模拟对各种物理过程进行建模，但由于分辨率的限制，其中许多都是使用“次网格模型”进行的。虽然不同的次网格模型已经成功地模拟了超新星（SNe）反馈对星系性质的影响，但仍然不清楚这些不同的实现方式是否以及在多大程度上影响了可观测的晕气体性质。在这项工作中，我们使用“放大”宇宙学初始条件的两个卷选择类似的本地集团（LG）演变的御夫座和鹰星系形成模型。虽然两个模拟中的次网格物理模型再现了$L^\star$星系的真实恒星成分，但它们表现出不同的气体性质。也就是说，御夫座预言银河系（MW）几乎是重子封闭的，而鹰则认为只有一半的重子存在于晕内。此外，EAGLE预言这种重子缺陷延伸到LG，（$r \leq 1 \mathrm{~Mpc}$）。EAGLE中的重子缺陷可能是由于在高红移时的SNe反馈，这会产生具有高覆盖分数和径向速度的晕宽外流，这两者都会喷射重子并显着阻碍宇宙气体吸积。相反，在御夫座，气体吸积几乎不受反馈的影响。这些差异似乎是从SNe到气体的不同能量注入方法的结果。我们的结果表明，类星体吸收线和快速射电暴色散措施可以约束这两个制度与未来的观测。
2021-06-16 astro-ph.GA
Turbulence in the intragroup and circumgalactic medium
在大质量天体中，如星系团，湍流速度色散$σ_\mathrm{turb}$与天体质量$M$和热能密切相关。在这里，我们调查这些标度律是否延伸到暗物质细丝中的低质量物体。我们进行了宇宙学放大模拟的细丝，使用自适应滤波技术的解决速度分量和亚网格尺度模型来解释未解决的组件。然后，我们计算的平均湍流和热能的放大区域中的所有晕，并比较不同的定义晕的平均值。受密度和温度阈值约束的平均值优于仅基于维里球的平均值。我们没有发现明显的趋势，湍流速度色散与晕质量，但显着的相关性和标度律与指数$α\sim 0.5$之间的湍流速度色散和热能，同意一个几乎恒定的湍流马赫数，类似于更大的物体。我们的结论是，自相似的能量学提出的星系团延伸到CGM的个别星系。
2021-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
The distribution and properties of DLAs at z $\leq$ 2 in the EAGLE simulations
确定宇宙尺度上中性氢的空间分布和固有物理性质是下一代射电巡天的关键目标之一。我们使用EAGLE星系形成模拟来评估阻尼莱曼α吸收体（DLAs）与星系和它们的底层暗物质晕之间的0 $\leq$ z $\leq$ 2的属性。我们发现，DLAs的覆盖分数增加，在较高的红移;一个显着的部分中性原子氢（HI）驻留在星系的恒星质量大于或等于10 $^{10}$ M $_\odot$的外围;和DLAs的覆盖分数在环星系介质（CGM）中的增强相对于星际介质（ISM）的晕质量增加。此外，我们发现，在星系中的HI的平均密度随着恒星质量的增加而增加，而在高和低晕质量系统的DLAs具有较高的柱密度比那些在星系中的中间晕质量（~ 10 $^{12}$ M $_\odot$在z = 0）。这些在高恒星质量系统中的高影响CGM DLAs往往是贫金属的，可能追踪平滑的吸积。总的来说，我们的研究结果表明，CGM在高红移（z $\geq$ 1）的DLA研究中发挥着重要作用。然而，它们的性质受到数值分辨率和宇宙学模拟中采用的详细反馈处方的影响，特别是活动星系核。
2020-12-15 astro-ph.GA
Gas flows in the circumgalactic medium around simulated high-redshift galaxies
利用一个新的宇宙学变焦模拟样本，我们分析了红移范围z >= 3的模拟星系周围的环星系气体的性质。这些模拟旨在代表最近用MUSE仪器获得的莱曼α发射体的观测样本（晕质量约为10^10-10^11太阳质量）。我们发现，超新星反馈有显着的影响，流入和流出的环星系介质驱动外流，减少扩散流入率，并通过增加流入气体的中性部分。通过时间上叠加模拟输出，我们发现流入和流出阶段之间发生了显着的净质量交换：没有一个阶段是质量守恒的。特别是，我们发现，在中性流出的氢的质量随半径呈指数下降的气体从晕中心向外流动。这可能是由喷泉式循环过程和流出气体的逐渐光/碰撞电离的组合引起的。我们的模拟没有预测CGM中存在快速移动的中性流出。中性外流则以中等径向速度（约50 km ^-1）运动，大部分动能与切向运动而非径向运动有关。
2017-10-10 astro-ph.GA
The Cluster-EAGLE project: global properties of simulated clusters with resolved galaxies
我们介绍了C-EAGLE（C-EAGLE）模拟项目，这是一组在质量范围$10^{14}<M_{200}/\mathrm{M}_{\odot}<10^{15.4}$内形成$30$星系团的宇宙学流体动力学变焦模拟，其中包含Bahé等人（2017）的绣球样本。模拟采用最先进的EAGLE星系形成模型，气体粒子质量为$1.8\times10^{6}\,\mathrm{M}_{\odot}$，物理软化长度为$0.7\,\mathrm{kpc}$。在本文中，我们介绍了样品，并提出了低红移的整体性质的集群。我们计算的X射线性质的方式与观测技术相一致，展示了使用估计的质量引入的偏差和散射。我们发现星团的总恒星含量和黑洞质量与观测到的关系符合得很好。然而，星系团中的气体太丰富，这表明活动星系核反馈模型在从星系团的高红移祖先中驱逐气体方面不够有效。X射线的性质，如光谱温度和软带光度，和Sunyaev-Zel'dovich属性是在合理的协议与观察到的关系。然而，星系团有太高的中心温度和比观测到的熵核更大的熵核，这可能是由星系团核心形成后活动星系核的反馈驱动的。整个ICM的总金属含量及其分布与观测结果吻合良好。
2017-07-06 astro-ph.GA
How identifying circumgalactic gas by line-of-sight velocity instead of the location in 3D space affects O VI measurements
O VI $λλ$ 1032，1038吸收在低红移$\sim$ $L^*$恒星形成星系周围的高发生率引起了环星系介质研究的兴趣。我们使用高分辨率EAGLE宇宙学模拟来分析$z\approx0.3$恒星形成星系周围的环银河O VI气体。的局限性，观察不揭示气体位于沿视线的动机，我们比较了O VI测量产生的气体在固定距离内的星系和气体选择使用视线的速度削减通常通过观察者。我们发现，气体选择的速度切割$\pm300$公里的$^{-1}$或$\pm500$公里的$^{-1}$产生更高的O VI柱密度，一个平坦的柱密度分布，和更高的覆盖率相比，气体的维里半径（$r_\mathrm{vir}$）的1，2，3倍的星系。对于低质量的星系，这种差异随着碰撞参数和碰撞速度的增加而增加。例如，与2 $r_\mathrm{vir}$内的气体相比，使用200-500 km s $^{-1}$的速度切割来识别气体会使1 $r_\mathrm{vir}$处的O VI柱密度增加0.2 dex（0.1 dex），而对于恒星质量为$10^{9}$ - $10^{9.5}$ $\rm M_\odot$（$10^{10}$ - $10^{10.5}$ $\rm M_\odot$）的星系，则会使$\approx2$ $r_\mathrm{vir}$处的O VI柱密度超过0.75 dex（0.7 dex）。我们进一步估计，将…
2021-10-04 astro-ph.GA
Cosmological simulations of the circumgalactic medium with 1 kpc resolution: enhanced HI column densities
环星系介质（CGM），即星系周围的气体晕，既是星系生长的气体储存库，也是星系风排出的气体储存库。大多数宇宙学的流体动力学模拟将计算工作集中在星系本身，并对CGM进行更粗糙的处理，这意味着小尺度结构无法解决。我们绕过这个问题，运行放大模拟银河系质量的星系与标准的质量细化和额外的统一空间细化维里半径内。这导致在一个详细的气体晕在前所未有的（1千秒差距）均匀的分辨率，只有适度增加计算时间。空间分辨率的提高不会影响中央星系或CGM的平均密度。然而，它大大改变了中性氢柱密度的径向分布，这是在银河中心半径大于40千秒差距增强。莱曼极限系统在150 kpc内的覆盖率几乎增加了一倍。因此，我们得出结论，CGM的一些观测性质是强烈的分辨率依赖。在不增加星系分辨率的情况下增加CGM的分辨率，是一种有前途的和计算效率高的方法，可以推动最先进的模拟的边界。
2018-10-05 astro-ph.GA
Metals in the circumgalactic medium are out of ionization equilibrium due to fluctuating active galactic nuclei
我们研究了波动的活动星系核（AGN）的环星系OVI丰度的EAGLE模拟选择的星系。我们遵循随时间变化的OVI丰度后处理周围的四个星系-两个在$z=0.1$与恒星质量的$M_{\ast} \sim 10^{10}$ M $_{\odot}$和$M_{\ast} \sim 10^{11}$ M $_{\odot}$，和两个在$z=3$与类似的恒星质量-出影响参数的两倍，其维里半径，实现波动的电离辐射的中心源。由于延迟重组，活动星系核在所有四个星系周围留下了重要的“活动星系核邻近区化石”，在活动星系核褪色后的几个百万年里，OVI和其他金属离子都处于电离平衡状态。OVI的柱密度通常在$0.3R_{\rm vir}$内的冲击参数下通过$\approx 0.3-1.0$ dex增强，并且在$2R_{\rm vir}$下通过$\approx 0.06-0.2$ dex增强，从而也增强了OVI的覆盖分数高于给定的柱密度阈值。化石效应随着活动星系核亮度的增加而增加，并趋向于缩短活动星系核的寿命和增大活动星系核的占空比。在活动星系核短寿命的极限下，这种效应收敛于亮度为活动星系核亮度的$(f_{\rm duty}/100\%)$倍的连续活动星系核的效应。我们还发现了其他金属离子的显著化石效应，其中低电离态离子减少（SiIV，$z=3$的CIV），高电离态离子增加（$z=0.1$，NeVIII，MgX的C…
2017-06-27 astro-ph.GA
Magnetising the circumgalactic medium of disk galaxies
环星系介质（CGM）是星系形成的边界之一，通过气体吸积到星系上和气体流出星系而与星系紧密相连。在这里，我们分析的磁场在CGM的银河系类星系模拟的\textsc{Auriga}项目的一部分，构成了一套高分辨率的宇宙学磁流体力学变焦模拟。我们表明，在$z=1$的CGM成为磁化通过银河系外流，运输磁化气体从磁盘到晕。此时，CGM的磁化强度与其金属富集密切相关。然后，我们表明，在低红移的原位湍流发电机，操作时间尺度上的Gigayears进一步放大的CGM磁场和饱和之前，$z=0$。磁场强度在$z=0$的维里半径处达到典型值$0.1\,μG$，并且在维里半径内变得基本均匀。它的法拉第旋转信号与最近的观测结果非常一致。CGM中的磁场在大部分演化过程中是一个无序的小尺度场。只有在低红移的强相干外流能够在CGM的直接位移的这些外流的部分，使磁场。
2020-09-07 astro-ph.GA
Gas flows in galaxy mergers: supersonic turbulence in bridges, accretion from the circumgalactic medium, and metallicity dilution
在主要的星系合并中，恒星的轨道受到剧烈的扰动，气体被扭转到中心，稀释了气体的金属丰度，引发了恒星暴增。在本文中，我们使用一系列的宇宙磁流体动力学（MHD）放大模拟来研究合并星系中及其周围的气体动力学。我们发现，连接合并星系预合并的气体桥是由湍流压力，与湍流的马赫数峰值在1.6-3.3。这意味着桥梁是由超音速湍流主导的，因此是研究极端环境对恒星形成影响的理想候选者。我们还发现，在合并过程中从环星系介质（CGM）吸积的气体显着贡献（27- 51%）的恒星形成率（SFR）在合并时，并驱动合并残余物中的恒星形成的随后重新点燃。事实上，在z=0时，19- 53%的SFR来自于合并前属于CGM的天然气。最后，我们研究了合并星系中心金属性稀释气体的起源。我们表明，这种气体迅速吸积到银河系中心的时间尺度比正常的恒星形成星系短得多。这就解释了为什么基本的金属丰度关系不能很好地捕捉到合并中的星系。
2021-10-07 astro-ph.GA
Observing the circumgalactic medium of simulated galaxies through synthetic absorption spectra
通过宇宙学放大星系形成模拟，我们探索了用合成光谱探测的环星系介质（CGM）的多相结构。我们采用贝叶斯方法建模的吸收线的组合，以获得吸收剂的物理性质与正式治疗的检测，包括饱和系统，和非检测在一个统一的方式。我们发现，在通过局域密度结构的视线中，低、中、高离子的吸收线在谱中出现，并在速度空间重叠。低、中和高离子可以组合以导出密度变化峰的质量加权性质，尽管离子在结构内不是共空间的。相比之下，穿过热晕的视线只显示出可检测到的HI和高离子。在这样的视线中，吸收线通常很宽，这是由于整个晕圈的复杂速度场。我们发现，推导出的气体密度，温度和金属丰度密切匹配相应的HI质量加权平均沿LOS。我们还表明，当数据质量允许时，我们的贝叶斯技术允许一个恢复LOS的基本物理特性，将检测和非检测。当强吸收剂（如HI和OVI）的检测次数小于模型参数（密度、温度和金属丰度）的数量时，包括NV或NeVIII等物质的未检测尤其有用。
2018-06-29 astro-ph.GA
Project AMIGA: The Circumgalactic Medium of Andromeda
AMIGA项目（仙女座星系气体中的吸收图）是一个大型的紫外哈勃太空望远镜项目，它收集了43个穿透仙女座星系（M31）环星系介质（CGM）的类星体样本，从R=25到569 kpc（其中25个探测气体，从25 kpc到大约维里半径-Rvir = 300 kpc-M31）。我们的大样本提供了一个无与伦比的物理条件和金属分布在CGM的一个单一的星系使用离子探测范围广泛的气相（硅II，硅III，硅IV，C II，C IV和O VI，后者是从远紫外光谱探测器）。我们发现Si III和O VI具有接近统一的覆盖因子，分别保持到1.2Rvir和1.9Rvir。我们表明，Si III是在任何R的Si II和Si IV的优势离子。虽然我们没有发现M31的CGM性质强烈依赖于方位角，但我们发现它们在0.3-0.5Rvir附近发生显著变化，这表明M31 CGM的内部区域比R>0.5Rvir时更动态，具有更复杂的多相气体结构。我们估计，用Si II、Si III和Si IV探测到的Rvir中CGM的金属质量为2 × 10^7 Msun，用O VI探测到的金属质量大于8 × 10^7 Msun，而Rvir中10^4-10^5.5 K气体的重子质量约为4 × 10^10（Z/0.3 Zsun）^（-1）Msun。我们发现，不同的放大宇宙学模拟的L* 星系更好地再现柱密度分布的O VI与R比Si III或其他研究…
2020-02-18 astro-ph.GA
Metal enrichment in the circumgalactic medium and Lyα haloes around quasars at z $\sim$3
深空观测已经探测到扩展的Ly $α$发射星云围绕着数十个红移为2到6的类星体。然而，对这种扩展晕的金属丰度仍然知之甚少。我们利用MUSE-VLT数据对$z\sim3$上的80个类星体进行了详细的分析。我们发现了明确的证据，延长发射的紫外星云线，如CIV或HeII约20 $\%$的样品，而CIII]仅在少数对象中检测到。通过堆叠立方体，我们检测到CIV，HeII和CIII的发射，半径约为45 kpc。CIV和HeII的径向下降比Ly $α$陡得多，而CIII]在45 kpc的内部显示出与Ly $α$相似的较浅的轮廓。我们推断环星系气体在中心30-50 kpc的平均金属丰度为$\sim$ 0.5太阳能，甚至更高。然而，我们也发现了证据的一个组成部分的赖氨酸$α$晕，它具有弱得多的金属发射线相对于赖氨酸$α$。我们认为，在中央30-50千秒差距的环星系介质的高金属丰度与过去的类星体驱动的外流的化学预富集，并有一个更广泛的组成部分的CGM，具有低得多的金属丰度，并可能与近原始气体从星系际介质吸积。我们表明，我们的观测结果与FABLE放大宇宙学模拟的预期吻合得很好。
2020-06-14 astro-ph.GA
The circumgalactic medium in Lyman-alpha: a new constraint on galactic outflow models
星系外流对于我们理解星系形成和演化至关重要。然而，基本反馈过程的细节仍不清楚。我们比较Ly $α$观测的环星系介质（CGM）的莱曼Break Galerkin（LBG）与他们的模拟CGM的模拟观测。我们使用宇宙流体动力学'放大'模拟的LBG，其中包含强大的，动量驱动的星系外流。在$z=2.2$和$z=2.65$使用模拟快照，对应于现有的观测数据。模拟后处理的辐射转移代码\textsc{crash}考虑电离光子对模拟LBG周围的氢气的影响。我们生成模拟吸收线图与来自观测到的密切星系星系对的数据进行比较。我们用我们新开发的Monte-Carlo程序\textsc{slaf}计算了Ly $α$光子通过CGM的散射，并与LBG周围弥漫Ly $α$晕的观测结果进行了比较。我们的基准星系外流模型更接近复制目前观察到的特征的CGM在Ly $α$比一个参考低效的反馈模型用于比较。然而，我们的基准模型仍然难以再现内部CGM的观测数据（在撞击参数$b<30$ kpc下）。我们的研究结果表明，银河系外流影响银河系周围的Ly $α$吸收和发射主要是在碰撞参量$b<50$ kpc，而冷吸积流占主导地位，在更大的距离。我们讨论了这一结果的影响，并强调潜在的约束力CGM观测-在发射和吸收-银河系外流模型。
2019-01-13 astro-ph.GA
The COS CGM Compendium. III: Metallicity and Physical Properties of the Cool Circumgalactic Medium at z<1
我们描述了152个z<1强Lya森林系统（SLFS，15<log N（HI）<16.2的吸收体）样品中冷光电离气体的金属丰度和物理性质。该样本来自我们的COS环星系介质（CGM）纲要（CCC），这是一项针对z<1星系周围HI选择的环星系气体的紫外线调查，目标是262个吸收体，15<log N（HI）<19。结果表明，在z<1时，SLFS的金属丰度概率分布函数是单峰的，偏向于低金属丰度，平均值和中位数分别为[X/H]=-1.47 $和-1.18 dex。[X/H]<-1.4的极贫金属气体代表15<log N（HI）<18的吸收剂群体的约一半。因此，在z<1的星系周围存在着重要的原始（尽管不是原始）气体库。z<1星系周围的光电离气体是高度不均匀的，这是基于观测到的金属丰度范围很广（-3<[X/H]<+0.4），并且沿着同一视线，大多数密集的吸收体（Dv<300 km/s）的金属丰度变化很大（2到25倍）。这些吸收体表现出复杂的演化与红移和HI柱密度，我们确定微妙的宇宙演化影响的解释的金属丰度分布和比较与其他的吸收体样品。我们讨论了CCC吸收体的物理条件和宇宙重子和金属收支。最后，我们将CCC的结果与最近的宇宙学变焦模拟进行了比较，并探讨了EAGLE高分辨率模拟中15<log N（HI）<19吸收体的起源。
2019-09-01 astro-ph.GA
Clumpiness of Observed and Simulated Cold Circumgalactic Gas
确定星系周围物质的团块是全面了解环星系介质（CGM）中空间不均匀、多相气体的关键。我们结合高空间分辨率的三维观测与流体动力学宇宙学模拟来测量冷的环星系气体团块。我们提出了新的自适应光学辅助VLT/MUSE观测的四倍透镜类星体，针对CGM的2个前景$z\sim$ 1星系的吸收观察。此外，我们使用放大FOGGIE模拟与精致的分辨率（$\sim$ 0.1 kpc尺度）在CGM的星系计算的物理性质的Mg\，II吸收跟踪冷气体。通过将这些模拟观测值与VLT/MUSE观测值进行对比，我们发现在观测和模拟中，Mg，II等效宽度随物理分离的分数变化范围很大。模拟表明Mg 1，II相干长度依赖于底层气体形态（细丝与团块）。$z_{\rm abs}$ =1.168 Mg\，II系统在$\gtrsim$ 6 kpc范围内显示出相干性，并与一个位于89 kpc远的[O\，II]发射星系有关，SFR $\geq$为4.6 $\rm M_{\odot}$ {1.5}/yr和$M_{*}=10^{9.6\pm0.2} M_{\odot}$。基于这种综合分析，我们确定吸收体与流入细丝一致。$z_{\rm abs}$ =1.393 Mg\，II系统追踪在$\lesssim$ 2 kpc物理尺度上强度变化的密集CGM气体团块。我们的研究结果表明，这种吸收器可能与流出的团块有关。我们的联合方法将透镜系统的3D光谱观测和…
2021-05-24 astro-ph.GA
The luminosity of cluster galaxies in the Cluster-EAGLE simulations
我们计算了C-EAGLE项目的模拟星系的光度，这是一套基于EAGLE模拟的星系团的高分辨率放大模拟。利用基于E-MILES恒星光谱库的简单的恒星星族模型，得到了从紫外到红外的不同光谱波段的AB星等。我们考虑了恒星形成区的尘埃和弥漫的星际介质的遮蔽。$g-r$彩色恒星质量图，在z=0.1时，呈现出一个确定的红色序列，达到$g-r \simeq 0.8$，在高质量时比鹰红0.05 dex，当包括场星系时，呈现出一个人口稠密的蓝色云。星系团的内部区域主要由所有质量的红色序列星系组成，尽管仍然存在不可忽略数量的蓝色星系。我们采用贝叶斯推断来计算聚类LF，检验单和双Schechter函数的统计显著性。在z=0的多色LF显示出在红外线达到峰值的膝状光度，并随着星系团的质量而增加。暗端对颜色和质量的依赖性很弱，并且在光学上显示出上升，范围在-1.25和-1.39之间，比场稍陡。模拟再现，在观测误差范围内，光谱LF的武仙座和阿贝尔85集群，包括他们的暗淡结束上翘。C-EAGLE LF与从SDSS和XXL调查中观察到的LF广泛一致，z=0.67，当考虑到观测约束时，显示出相当平坦的微弱末端。
2022-05-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
CAMELS Environments: The Impact of Local Neighbours on Galaxy Evolution across the SIMBA, IllustrisTNG, ASTRID, and Swift-EAGLE Simulations
University of Connecticut（康涅狄格大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Yale University（耶鲁大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
研究通过CAMELS模拟探讨环境对银河系演化的影晌，发现不同模型中环境效应存在差异，高密度环境可能抑制或促进恒星形成。
2026-01-09 astro-ph.GA
The changing circumgalactic medium over the last 10 Gyr I: physical and dynamical properties
分析了两组EAGLE变焦模拟星系晕的物理和动力学状态，一组在高红移（$z=2-3$），另一组在低红移（$z=0$），质量为$\approx 10^{12} M_{\odot}$。我们的重点是这些$L^*$恒星形成星系的环星系介质（CGM）在过去10 Gyr的变化。我们发现，高$z$ CGM在"冷"（$T<10^5$ K）和"热"（$T\geq 10^5$ K）相之间几乎相等地划分，而低$z$热CGM相包含更多的质量$5\times$.高-$z$热CGM含有的金属比冷CGM多60%，而低-$z$冷CGM含有的金属比热CGM含量多35%。在整个高-$z$ CGM中，金属均匀地径向分布在热相和冷相之间。在高$z$时，CGM体积由热流出主导，冷气体主要流入，但冷金属向外流动。在低$z$时，冷金属在内部占主导地位，热金属在较大半径处更普遍。低$z$冷CGM具有与$0.2 R_{200}$外的旋转支撑一致的切向运动，通常表现出$r \approx 40$ kpc盘状结构。低-$z$热CGM具有比冷CGM大几倍的角动量，并且具有比高-$z$热CGM更平坦的径向密度分布。这项研究证实，正如星系在宇宙时间中表现出重要的演化阶段一样，它们周围的气体晕也经历了相当大的变化，无论是在密度，温度和金属丰度的物理特性，还是速度和角动量的动力学特性。
2020-05-22 astro-ph.GA
Figuring Out Gas & Galaxies in Enzo (FOGGIE). IX: The Angular Momentum Evolution of Milky Way-like Galaxies and their Circumgalactic Gas
本研究基于 FOGGIE 模拟，揭示了类银河系星系、环星系气体及暗物质晕的角动量共同演化规律，发现中心星系与冷气体比角动量共同增长，而各组分角动量普遍不对齐且星系现今方向在晚期才稳定。
2024-09-25 astro-ph.GA
Redshift evolution of the hot intracluster gas metallicity in the C-EAGLE cluster simulations
金属在星系团中的丰度和分布包含了有关其化学历史和演化的宝贵信息。通过观察金属丰度如何随着红移而演变，有可能限制不同的金属生产渠道。我们使用的C-EAGLE集群，一个样本的30个高分辨率（$m_{gas} \simeq 1.8\times 10^{6}$ M $_{\odot}$）集群变焦模拟，研究红移的金属丰度的演变，特别是对集群的外围。早期的富集模型，其中大部分的金属产生在核心的集群祖先在高红移，表明在集群外围的金属没有显着的演变，因为$z=2$。对于C-EAGLE样品，我们发现与早期富集模型的合理一致性，因为在整个样品的大半径处金属丰度的分散性非常小，至少达到$z=2$。唯一的例外是铁，它的金属丰度的径向依赖性被发现在低红移处演化，这是因为它主要是由Ia型超新星产生的，而Ia型超新星比核心坍缩超新星更有可能在较晚的时间形成。我们还发现了相当大的红移演化的金属丰度在核心的C-EAGLE集群，这还没有看到在其他模拟或基于观测的金属丰度研究。由于我们发现这种演化是由低金属丰度气体的吸积驱动的，这表明外流的活动星系核加热物质与周围气体之间的相互作用对于确定星系团核心丰度是重要的。
2020-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping the imprints of stellar and AGN feedback in the circumgalactic medium with X-ray microcalorimeters
本研究探讨利用未来X射线微量能热器观测近邻星系周介质，通过模拟证明其能区分微弱CGM发射与前景，揭示星系晕温度结构、旋转及反馈印记。
2024-04-29 astro-ph.GA
Predictions for the X-ray circumgalactic medium of edge-on discs and spheroids
利用EAGLE宇宙流体动力学模拟的模拟观测结果，研究了现今星系的X射线环星系介质（CGM）对星系形态和方位角的依赖性。通过创建模拟堆栈的{ \it eROSITA}观测到的星系取向的边缘上，我们在恒星质量范围$M_\star=10^{10.7-11.2}\;$ M $_{\odot}$的星系的观测可检验的预测。盘状星系的软X射线CGM在半长轴上比在半短轴上亮60 - 100%，在10-30 kpc之间。这种方位角依赖性是热（$T>10^6$ K）CGM非球形的结果：特别是它沿着短轴变平，使得密度更大、更明亮的气体驻留在盘平面中，并与星系共同旋转。外流丰富和加热的CGM优先垂直于光盘，但我们没有发现一个观测可检测的签名沿半短轴。球状星系的CGM比盘星系的更热，而盘星系的球状体的晕质量更高，这可以通过跨越$0.2-1.5$ keV波段的硬度比来测量。虽然对于选定的固定$M_\star$箱，球状体似乎具有比圆盘更亮的CGM，但这归因于球状体在该$M_\star$箱内具有更高的恒星和晕质量，并且掩盖了两个模拟种群在完全相同的$M_\star$下具有相似的总CGM光度的事实。圆盘在20千秒差距内有更明亮的发射，并且比椭球体具有更陡峭的半径下降轮廓。我们预测，{ \it eROSITA}为期4年的全天空巡天应该能探测到我们在这里预测的许多特征，尽管在巡天后对附近高度倾斜的圆盘进行有针对性的后续…
2021-12-30 astro-ph.GA
FOGGIE: Figuring Out Gas & Galaxies In Enzo XII. The Formation and Evolution of Extended HI Galactic Disks and Warps with a Dynamic Circumgalactic medium
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Michigan State University（密歇根州立大学）
本文通过FOGGIE模拟研究了六个多星系中的扩展HI盘和扭曲的形成与演化，发现盘外HI柱密度分布与星系际介质的性质相关，且环境因素影响盘的形成和演化。
2026-05-20 astro-ph.GA
The diversity of the circumgalactic medium around z = 0 Milky Way-mass galaxies from the Auriga simulations
星系周围有大量的天然气储层（即环星系介质; CGM），这在它们的演化中起着关键作用。CGM的特性取决于各种内部和环境因素，通常从吸收线调查中推断出来，吸收线调查依赖于有限数量的单一视线。在这项工作中，我们提出了一个分析的28个星系晕从御夫座项目，宇宙学磁流体动力学放大模拟套件孤立的银河系质量的星系，了解CGM多样性的影响观测研究。虽然御夫座晕被选择来填充晕质量的狭窄范围，但我们的工作表明L* 星系的CGM是极其多样的：通常观察到的物种的柱密度跨度约为3-4 dex，其覆盖分数范围从约5%到90%。尽管这种多样性，我们确定了以下相关性：1）御夫座晕的氢和金属的覆盖率（CF）与恒星质量正相关，2）H I，C IV和Si II晕的CF与活动星系核的电离光度有关，3）H I，C IV，和硅II正相关的星系盘分数，由于流出人口的CGM冷和致密的气体。御夫座样本显示了L* 星系CGM的惊人多样性，这对从有限的样本中重建CGM特征的观测提出了挑战，也表明长期的合并组装历史和最近的恒星形成并不是CGM的主要雕刻者。
2019-07-09 astro-ph.GA
Predicting sub-millimeter flux densities from global galaxy properties
近年来，人们越来越关注后处理宇宙学模拟与辐射转移代码来预测模拟星系的可观测通量。然而，这可能是缓慢的，并且在模拟不能解决ISM的情况下需要许多假设。放大模拟可以更好地解析ISM的详细结构以及恒星和气体的几何形状，但由于模拟单个光环的计算成本，统计数据有限。在这篇论文中，我们使用了一组来自FIRE套件的高分辨率的宇宙学放大模拟，模拟了质量大于10^10.5M_sol（z=2）的恒星形成星系。我们运行SKIRT辐射转移程序对红移范围1.5<z<5的数百张快照进行了处理，并校准了尘埃质量、恒星形成率和870 μ m通量密度之间的幂律标度关系。导出的比例关系显示出令人鼓舞的一致性与观测结果从亚毫米选定的AS2UDS样本。我们将其扩展到其他波长，推导出尘埃质量，恒星质量，恒星形成率和红移和亚毫米波流量密度之间的标度关系在340微米和870微米之间的波长。然后，我们应用的标度关系，从鹰，一个大盒子宇宙学模拟星系。我们表明，标度关系预测EAGLE亚毫米数计数同意与以前的结果，使用更昂贵的计算辐射转移技术。我们的比例关系可以应用于其他模拟和半分析或半经验模型，以生成鲁棒和快速的亚毫米数计数预测。
2022-11-21 astro-ph.GA
Flickering AGN can explain the strong circumgalactic O VI observed by COS-Halos
邻近带化石（PZF）是最近活动的星系核（AGN）周围的电离特征，其中环星系介质中的金属物质在AGN关闭后由于其长的重组时间尺度而保持过电离。我们探索宇宙学变焦流体动力学模拟使用EAGLE模型配对的非平衡电离和冷却模块，包括时变活动星系核辐射模型PZF周围的恒星形成，盘星系在z~0.2宇宙。以前的模拟通常低估了银河系晕的O VI含量，但我们表明，合理的PZF模型增加O VI柱密度2- 3倍，以达到在COS-Halos恒星形成星系周围观察到的水平，达到150 kpc。活动星系核辐射热光度>~10^43.6 erg·s^-1、占空比<~ 10%、活动星系核寿命<~10^6年的模型是最有希望的，因为它们的超大质量黑洞以宇宙学预期的速率生长，而且它们大多表现为不活跃的活动星系核，这与COS-晕一致。核心要求是，典型的恒星形成星系在与高金属离子复合时间相当的时间尺度内拥有一个活跃的活动星系核，环星系O VI的复合时间为10^7年。相比之下，H I由于其低中性分数而更快地返回平衡，并且不显示显著的PZF效应。来自PZF的O-VI吸收特征看起来很窄，表明光电离，并且通常与较低的金属离子物种很好地对齐。PZFs极有可能影响环星系高电离金属线的物理解释，如果像预期的那样，正常星系主机闪烁AGN。
2018-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of magnetic fields on properties of the circumgalactic medium
我们研究了磁场对模拟星系及其周围气体晕或环星系介质（CGM）的影响，作为“模拟宇宙与精炼星系环境”（SURGE）项目的一部分，在宇宙学“放大”模拟银河系质量的星系。我们使用三种不同的星系形成模型，每一个都有和没有磁场，并包括额外的空间细化的CGM，以提高其分辨率。中央星系的恒星形成率和恒星质量并不受磁场的影响，但当$B>0$的存在时，星系的圆盘更占主导地位，中央黑洞的质量更大。CGM的物理性质发生显著变化。在磁场的作用下，环星系气体流动较慢，星系周围以氢原子为主的扩展盘质量更大，因此内部CGM的密度更高，外部CGM的温度更高，光晕中的压力更高，更平滑。当包括磁场时，晕中的总气体分数和金属质量分数也更高，因为更少的气体逸出晕。此外，我们发现CGM属性依赖于方位角和磁场减少径向速度的散射，而在固定的方位角的金属丰度的散射增强。因此，金属在整个晕圈中混合得不太好，导致更多的贫金属晕圈气体。这些结果共同表明，CGM中的磁场改变了星系晕中的气体流动，使富含金属的流出物更难与贫金属的CGM混合并逃离晕，因此应该包括在星系形成的模拟中。
2020-12-18 astro-ph.GA
Measuring Simulated Circumgalactic Medium Turbulence with Emission-Weighted Projected Velocity Structure Functions in FOGGIE
Northeastern University（东北大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；The Observatories of the Carnegie Institution for Science（卡内基科学研究所天文台）
该研究基于FOGGIE模拟，探究投影、分辨率等因素对发射加权投影速度结构函数测量CGM湍流驱动尺度的影响，为相关观测解释提供依据。
2026-08-19 astro-ph.GA
Figuring Out Gas & Galaxies in Enzo (FOGGIE). I. Resolving Simulated Circumgalactic Absorption at 2 < z < 2.5
我们提出了新的“找出恩佐的气体和电解质”（FOGGIE）项目的模拟。与大多数现有的星系形成的模拟，集中在银河系的磁盘和球状体的流体和粒子元素的固定质量的计算资源，FOGGIE模拟集中在极端的空间和质量分辨率在环星系介质（CGM）周围的星系。使用恩佐代码和一个新的细化方案，FOGGIE达到381共动$h^{-1}$ pc的空间分辨率和解决极低的质量（$\lesssim 1$ - $100$ Msun到100共动$h^{-1}$ kpc从中央晕。在这些分辨率下，云和类似云的结构引起的模拟吸收更小，更好地解决，比用标准的密度依赖的细化模拟相同的结构。大多数模拟吸收出现在质量为$\lesssim 10^4$ Msun的可识别和良好分辨的结构中，远低于典型变焦模拟的质量分辨率。然而，集成的数量，如质量表面密度和离子覆盖分数的变化，只有$\lesssim 30$ %的水平，分辨率是不同的。即使吸收云的大小和分布发生巨大变化，预测量的这种相对较小的变化也表明，常用的可观测量对底层气体的物理结构只提供了较弱的约束。将模拟的吸收特征与KODIAQ（Keck Observatory Database of Ionized Absorption towards Quasars）对$z \sim2$- $3.5$ Lyman极限系统的观测结果进行了比较，结果表明高分辨率FOGGIE能更好地分辨出探测到的吸…
2019-03-14 astro-ph.GA
Understanding gas mixing in the circumgalactic medium
本研究利用宇宙学“放大”模拟，通过在CGM中注入示踪染料追踪气体混合，发现速度色散和剪切统计最能预测混合气体的范围与形状，并据此校准了亚网格扩散常数。
2025-06-29 astro-ph.GA
cosmICweb: Cosmological Initial Conditions for Zoom-in Simulations in the Cloud
cosmICweb是一个在线数据库和网络接口，用于存储、分析和传播宇宙学模拟中天体的放大模拟初始条件，支持EAGLE数据库并可通过API扩展，方便用户选择放大区域并生成初始条件。
2025-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
ARCHITECTS II: Impact of subgrid physics on the observable properties of the circumgalactic medium
Yonsei University（延世大学）；Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574, ENS de Lyon, Univ. Lyon, CNRS（里昂天体物理研究中心，里昂高等师范学校，里昂大学，法国国家科学研究中心）；Aix Marseille Univ., CNRS, CNES, LAM（艾克斯-马赛大学，法国国家科学研究中心，法国国家空间研究中心，拉格朗日天文台）；Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（卡普坦天文研究所，格罗宁根大学）
ARCHITECTS II研究不同子格模型对星系际介质可观察性质的影响，发现机械反馈模型能较好再现CIV覆盖分数，但HI、MgII等覆盖分数仍受未解析热结构和金属不足影响。
2026-02-13 astro-ph.GA
The Fates of the Circumgalactic Medium in the FIRE Simulations
我们分析了不同的命运的环星系介质（CGM）在FIRE-2宇宙学模拟，集中在红移z=0.25和z=2代表最近的调查。我们的分析包括21个放大模拟，覆盖晕质量范围Mh（z=0）~ 10^10 - 10^12 Msun。我们分析了气体在第一次离开CGM后的最终位置（它的“近似”命运），以及它在z=0时的位置（它的“最终”命运）。在z=2的CGM中，约有一半在Mh（z=2）~ 5e 11 Msun晕中的ISM或z=0的中央星系恒星中发现，但在低质量晕中，大部分CGM最终出现在IGM中。即使M_h（z=2）~ 5e 10 Msun晕中的CGM在被喷入IGM之前首先吸积到中央星系，也是如此。另一方面，z=0.25处的CGM质量的大部分在所分析的所有晕质量处保留在z=0处的CGM中。随后在Mh（z=0）~10^12 Msun晕的祖先星系中吸积到中央星系的CGM气体中，大部分在z=2时是冷的（T~10^4 K），但在z=0.25时是热的（~Tvir），与预期的从冷模式到热模式吸积的转变一致。尽管存在吸积模式的转变，但在z=0.25和z=2时，Mh >~ 10^11 Msun中>~80%的冷气体会吸积到星系上。我们发现，CGM气体的金属含量通常是一个穷人的预测其近和最终的命运。这是因为一般来说，CGM气体的来源与其在CGM中大量混合的结果之间几乎没有相关性。
2019-10-02 astro-ph.GA
First results from SMAUG: Uncovering the Origin of the Multiphase Circumgalactic Medium with a Comparative Analysis of Idealized and Cosmological Simulations
我们研究的性质，环星系介质（CGM）在低红移范围内的模拟银河系质量晕。该样本是由七个理想化的模拟，自适应网格细化宇宙放大模拟，和两组50晕恒星形成或静止的星系从IllustrisTNG 100模拟。模拟具有非常不同的设置、分辨率和反馈模型，但以统一的方式进行分析。通过比较CGM特性的中值径向轮廓和质量分布，我们分离出关键的相似性和差异。在这样做的过程中，我们推进了SMAUG（模拟多尺度天体物理学以了解星系）项目的努力，该项目旨在了解固有的多尺度星系形成过程。在宇宙学模拟中，CGM表现出几乎平坦的温度分布，以及广泛的压力和径向速度分布。在理想化的模拟中，当采用强星系反馈模型时，在内部CGM（$\lesssim 0.5 \, r_{\rm 200c}$）中发现了类似的分布，但是外部CGM（$\gtrsim 0.5 \, r_{\rm 200c}$）即使在具有强反馈的模型中也具有更不突出的冷相，以及更窄的压力和速度分布。这种比较分析表明，主导作用的反馈在塑造内部CGM和宇宙学效应，如非球形吸积和卫星星系，在外部CGM的重要性增加。此外，我们的研究结果强调，虽然宇宙学模拟需要捕捉的CGM在大半径的多相结构，理想化的模拟提供了一个强大的框架来研究银河反馈如何与内部CGM相互作用，从而提供了一个可靠的途径来约束反馈处方。
2020-06-29 astro-ph.GA
The Keck Baryonic Structure Survey: Using foreground/background galaxy pairs to trace the structure and kinematics of circumgalactic neutral hydrogen at $z \sim 2$
我们提出了新的测量中性氢的空间分布和运动学的环星系和星系际介质周围的恒星形成星系在z ~ 2。利用<z>来自凯克重子结构巡天（KBSS）的~ 3000个红移+/- 0.4的星系的光谱，我们收集了一个超过20万个不同的前景-背景对的样本，投影角间距为3 - 500角秒，光谱红移为< $z_{fg}$ >= 2.23和< $z_{bg}$ >= 2.57。用视线和前景星系的集合来构造一个相对于星系际平均值的平均过剩Ly $α$光学深度的2D图，它是投影的银河系中心距离（20 < $D_{tran}$ /pkpc < 4000）和视线速度的函数。我们提供的信息的视线运动H I气体作为投影距离$D_{tran}$的函数。我们比较宇宙放大模拟的地图，发现它们之间的定性协议。一个简单的两个组件（吸积，外流）的分析模型一般再现所观察到的视线运动学和投影的空间分布的H I。最佳拟合模型表明，初速度$v_{out}$ ~ 600 km/s的星系尺度外流主导了$D_{tran}$ ~ 50 kpc的环星系H I的运动学，而$D_{tran}$ > 100 kpc的H I则由特征$v_{in}$ < $v_c$的入流主导，其中$v_c$是主晕（$M_h$ ~ $10^{12} M_\odot$）的圆速度。在碰撞参数范围80 < $D_{tran}$ /pkpc < 2…
2020-09-10 astro-ph.GA
Outflows in a super-Eddington quasar drive clumpy circumgalactic medium and extended H$α$ nebulae at $z \gtrsim 6$
University of Cambridge（剑桥大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）
研究红移\(z\sim6\)超爱丁顿类星体，用放大模拟结合理论模型，发现其外流驱动团块状星系际介质并形成扩展H\(α\)星云，早期黑洞增长增强重塑了类星体的星际和星系际介质，留下可观测特征。
2026-10-30 astro-ph.GA
The effect of local photoionization on the galaxy properties and the circumgalactic medium in simulations of Milky Way-sized galaxies
本文通过在Auriga类银河系星系缩放模拟中加入局部恒星辐射，研究其对星系性质与环星系介质的影响，发现该辐射会抑制恒星形成、降低旋转曲线峰值和核球质量，并在维里晕内主导辐射场，但对CGM总体密度和温度剖面影响较小。
2024-09-04 astro-ph.GA
ARCHITECTS I: Impact of subgrid physics on the simulated properties of the circumgalactic medium
Yonsei University（延世大学）；Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574, ENS de Lyon, Univ. Lyon, CNRS（里昂天体物理研究中心）；Aix Marseille Univ., CNRS, CNES, LAM（艾克斯-马赛大学）
研究探讨了不同子格模型对星系外介质性质的影响，发现延迟冷却模型导致更高的金属喷射和更少的 baryon 质量，而机械反馈模型保留了更多 baryons。
2026-02-13 astro-ph.GA
Figuring Out Gas & Galaxies in Enzo (FOGGIE). XV. Examining the Spatial and Kinematic Relationship between Circumgalactic Mg II and O VI
Michigan State University（密歇根州立大学）；Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
该研究基于FOGGIE模拟套件，探究星系际Mg II和O VI的空间与运动学关系。通过两种方法分析其覆盖分数等，发现二者在特定条件下有共运动关系，但空间分离不紧密，整体相关性较弱。
2026-07-20 astro-ph.GA
