Connecting direct and indirect detection with a dark spike in the cosmic-ray electron spectrum
多个空间宇宙射线探测器在电子和正电子光谱中探测到线状特征。最近,DAMPE合作报告了在1.4 TeV存在这样的特征,引发了对潜在暗物质起源的兴趣。这种准单色的特征,实际上没有任何天体物理背景,可以用附近暗物质团中的暗物质粒子湮灭来解释。在这里,我们探讨的一致性,生产这样的光谱特征与暗物质湮灭的立场,暗物质子结构统计,各向异性的约束,并从伽马射线发射的约束。我们证明,如果确实是一个高能量,线状特征的电子-正电子光谱起源于暗物质湮灭在附近的团块,一个显着的或甚至占主导地位的部分,在太阳系的暗物质可能源于团块,直接暗物质搜索的戏剧性后果。
2019-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Connecting Star Formation Quenching with Galaxy Structure and Supermassive Black Holes through Gravitational Heating of Cooling Flows
最近的观测表明,星系中恒星形成猝灭与星系结构有关。在这里,我们提出了一个新的机制来解释这种相关性的物理起源。我们假设,虽然静止的星系保持淬火的反馈机制,冷却流的热晕气体仍然可以间歇性地发展。我们研究冷却流在一个大的套件约90流体动力学模拟的一个孤立的星系群,并发现流的发展显着依赖于在中央星系的引力势阱。如果星系的引力不够强,冷却流会导致中心冷却灾难,为星系凸起提供冷气体和恒星形成。当膨胀变得足够突出时,压缩加热开始抵消辐射冷却,并在不产生冷却灾难的情况下维持长期热模式的冷却流。因此,我们的模型描述了一个自我限制的增长通道的星系凸起,并自然地解释了淬火和凸起突出之间的联系。特别是,我们明确表明,$M_{*}/R_{\rm eff}^{1.5}$是一个很好的结构预测淬火。我们进一步发现,从中央超大质量黑洞的重力也影响冷却流的双峰命运,并预测一个更一般的淬火预测是$M_{\rm bh}^{1.6}M_{*}/R_{\rm eff}^{1.5}$,这可能会在未来的观测研究进行测试。
2014-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting CO Intensity Mapping to Molecular Gas and Star Formation in the Epoch of Galaxy Assembly
强度测绘是一种很有前途的探测早期宇宙的技术,它可以从宇宙学体积中的未分辨星系中提取一条谱线。本文基于星系-晕连接的参数化模型,给出了z ~ 2.4 - 2.8星系CO(1-0)线的强度图和功率谱的预测,并证明了从这些观测结果可以直接推断高红移星系的性质。我们发现,我们的基准预测应该是可检测的现实实验。受显著建模不确定性的影响,我们展示了在我们的模型中改变每个参数对功率谱的影响。使用模拟观测,我们推断我们的模型参数空间的MCMC过程中的约束,并显示相应的限制LIR-LCO关系和CO光度函数。这些限制将是对目前高红移星系观测的补充,高红移星系观测可以检测到最亮的星系,但不能从光度函数的暗端检测到完整的样本。通过探测这些群体的聚合,CO强度映射可能是一个有价值的工具,探测分子气体及其与恒星形成的高红移星系。
2016-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tracing galaxy populations through cosmic time: A critical test of methods for connecting the same galaxies between different redshifts at $z < 3$
将星系与它们在不同红移的后代(或祖先)联系起来,可以对星系演化产生很强的约束。历史上,观测研究使用一个物理量(如恒星质量)来选择星系样本,或者是在一个恒定的极限上,或者是在一个恒定的累积数密度上。对这些选择方法的有效性的调查尚未得到充分探讨。使用一组四个半分析模型的基础上的千年模拟的输出,我们发现,选择星系在一个恒定的数量密度(范围$-4.3 < \log\ n\ [\mathrm{Mpc}^{-3}\ h^{3}] < -3.0$)优于一个恒定的恒星质量选择的样本,虽然它仍然有显着的局限性。平均恒星质量、恒星质量密度和平均恒星形成率的恢复高度依赖于数密度的选择,但都可以恢复到$<50\%$内,通常选择$\log\ n\ [\mathrm{Mpc}^{-3}\ h^{3}] = -4.0$,对应于$z=0$的$\log M_\odot / h \sim 11.2$,但这在较低的质量限制下增加。我们发现,有一个大的分散在一个给定的星系的位置在不同的红移之间的恒星质量的基础上的秩排序。我们发现,推断的速度色散可能是一个更好的示踪星系的属性,虽然进一步的调查是必要的模拟这一属性。最后,我们发现,在大的红移范围内,选择在一个恒定的数密度是更有效地跟踪现代星系的祖先比反之亦然。
2015-04-21 astro-ph.GA
Connecting Star Formation in the Milky Way and Nearby Galaxies -II. An Observationally Driven Analytical Model for Predicting Cloud-Scale Star Formation Rates
Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik (HISKP), Universität Bonn(波恩大学赫尔姆霍兹辐射与核物理研究所);Charles University in Prague, Faculty of Mathematics and Physics, Astronomical Institute(布拉格查理大学数学物理学院天文研究所)
本文提出了一种基于观测的分析模型,用于预测云尺度的恒星形成率,通过整合银河系及邻近星系的观测数据,验证了模型的合理性。
2026-02-07 astro-ph.GA
Star formation across cosmic time with radio surveys. The promise of the SKA
本讲座简要回顾了射电天文学的主要最新进展,使超深调查成为可能,达到microJansky通量密度水平。随着平方公里阵列(SKA)的出现,许多领域都向前迈出了一大步,包括对宇宙恒星形成历史演变的研究。
2018-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting Galaxies with Halos Across Cosmic Time: Stellar mass assembly distribution modeling of galaxy statistics
在这项工作中,我探索一个经验动机的模型,调查星系恒星质量,恒星形成率和它们的晕质量和质量吸积历史之间的关系。该模型的核心统计量是恒星质量集合分布$P(dM_{*}/dt|\mathbf{X},a)$,它给出了给定一组晕属性$\mathbf{X}$和历元$a$的恒星质量集合率的概率密度分布。从这个模型的预测是通过整合恒星质量大会分布(SMAD)晕合并树,很容易从现代,高分辨率$N$体模拟。通过对恒星质量聚集历史的后处理,利用恒星星族合成模型,可以得到晕内星系的进一步性质。在这个模型的特定示例实现中,我使用\citet{behroozi13a}对晕的中值恒星质量组装率的约束作为它们的质量和红移的函数来构建$P(dM_{*}/dt|\mathbf{X},a)$的示例参数化。然后,该SMAD从z = 4开始,使用简单的规则来考虑合并晕,在来自$N$体合并树的个体晕质量吸积历史上进行积分。我发现,这是一个简单的模型可以再现定性的双峰特征的低红移星系人口,包括定性分裂的两点集群作为一个功能的特定的恒星形成率。这些结果表明,模型直接耦合晕和星系的增长,通过简单的效率函数可以自然地预测恒星形成率双峰高阶统计的星系场,如其两点相关或星系的整合信号。
2015-07-13 astro-ph.GA
Connections between galaxy properties and halo formation time in the cosmic web
通过将Sloan数字巡天(SDSS)中的星系与ELUCID模拟中的暗晕联系起来,研究了暗晕形成时间与星系性质的关系,以及星系性质对宇宙网环境的依赖性。我们发现,中央和卫星subhalo有不同的形成时间,卫星subhalo比中央subhalo在固定的质量。在固定质量下,星系恒星与次晕的质量比是次晕形成时间的一个很好的代理,并且随着次晕形成红移的增加而增加,特别是对于大质量星系。次晕的形成时间取决于宇宙网的环境。对于中心的次晕,有一个特征性的次晕质量$\sim 10^{12} \msun$,低于该质量的次晕在结中比在丝、片或空隙中的相同质量的次晕更老,而高于该质量的次晕则相反。恒星-晕质量比的宇宙网环境依赖性与晕形成时间的宇宙网环境依赖性相似。对于中心,有一个特征性的次晕质量$\sim 10^{12} \msun$,低于这个质量,恒星与次晕的质量比在结中比在细丝、薄片和空洞中高,高于这个质量,它就反转了。结中的镓在低于$10^{12} \msun$时颜色较红,而高于$10^{12} \msun$时,环境依赖性消失。卫星分数强烈依赖于宇宙网环境,从结到丝到片到空,特别是对于低质量星系。
2021-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulations at the Dwarf Scale: From Violent Dwarfs at Cosmic Dawn and Cosmic Noon to Quiet Discs today
恒星质量约为10^9兆太阳的矮星系可以在高红移和低红移下进行探索,它们可以让我们一窥不同时期星系形成的不同条件。使用大约300个星系形成的放大宇宙流体动力学模拟的大样本,我将简要描述在3个不同时期这个质量尺度上的矮星的形成:宇宙黎明(Ceverino,Klessen,Glover 2018),宇宙中午(Ceverino,Primack,Dekel 2015)和今天(Ceverino et al. 2017)。我将描述第一个星系在红移5-15的FirstLight模拟。这些第一颗矮星由于高气体分数和高气体吸积率而具有极高的恒星形成效率。这些模拟将做出预测,并将首次用詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)进行测试。在z = 2的宇宙正午,星系形成仍然是一个非常剧烈的动态过程。VELA模拟产生了一组色散主导的矮星,由于其长形暗物质晕而显示出细长的形态。在z = 1和0之间,AGORA模拟显示了由于缓慢的气体吸积而形成的低质量盘。该盘符合许多局部标度关系,如恒星质量晕质量和重子塔利-费舍尔关系。
2018-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Protoclusters as Drivers of Cosmic Star-Formation History in the First 2 Gyr
现今的星系团是大质量的晕,其中大多数是静止的星系,而遥远的原星系团是包含许多恒星形成星系的扩展结构。我们调查的影响,这一根本性的变化,在宇宙学的背景下,使用一组N体模拟和半解析模型。我们发现,从z=0到z=7,所有(原)星系团占据的宇宙体积分数增加了近三个数量级。我们发现,(原)团星系是一个重要的,甚至在高红移占主导地位的人口,因为他们的预期贡献的宇宙恒星形成率密度上升(从1%在z=0)到20%在z=2和50%在z=10。因此,原星系团提供了宇宙电离光子的重要部分,并且可能在驱动宇宙再电离的时间和拓扑结构方面至关重要。在内部,团簇形成的平均历史可以分为三个阶段:在z~10-5,原团簇中的星系生长是由内而外的,中心晕是宇宙中最活跃的区域之一:在z~5-1.5,整个10-20 Mpc结构中发生了快速的恒星形成,形成了它们现在的大部分恒星质量;在z<~1.5时,剧烈的引力坍缩将这些恒星的内含物推入单个星系团晕中,由于弛豫和维里化,在很大程度上抹去了星系团星系形成的细节。我们的研究结果激发了对遥远原星系团的观测,以了解宇宙正午期间快速、扩展的恒星生长,以及它们与宇宙黎明期间再电离的联系。
2017-07-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Infrared Background Tomography and a Census of Cosmic Dust and Star Formation
本研究通过将多频段远红外强度图与SDSS光谱数据进行层析交叉相关,探测了0<z<4的宇宙远红外背景频谱,揭示了尘埃温度演化与密度变化,并精确量化了被尘埃遮蔽的恒星形成历史。
2025-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting the growth of galaxies to the large-scale environment in a massive node of the Cosmic Web at z~3
本文利用 MUSE、JWST 等多波段观测研究 z≈3.25 超亮类星体 MQN01 周围的超密星系环境,发现星系恒星形成仍遵循主序关系但大质量端恒星质量函数显著抬升,并揭示该超密结构可能延伸至数十共动 Mpc。
2024-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting galaxy structure and star formation: the role of environment in formation of S0 galaxies
在这项工作中,我们调查背后的原因,在高密度环境中的S0星系的出现增加。我们的样本包括$\sim$ 2500螺旋星系和$\sim$ 2000 S0星系,跨越了广泛的环境。将星系分为经典和pseudoclull托管螺旋星系和S0星系的类别,我们研究了它们的属性作为环境的函数。我们发现,随着密度的增加,盘状星系的伪球的比例减少。经典的隆起主机螺旋和S0星系遵循类似的趋势,在密度较低的环境中,但对更高的密度,我们观察到的经典隆起主机S0星系的比例增加,在牺牲螺旋。通过比较星系在大小质量平面和$NUV-r$色质量平面上的结构和恒星形成性质,我们推断经典的核球螺旋可能会转变为S0形态.我们注意到星系结构随环境密度的变化趋势,发现经典核球中的旋涡星系比例随环境密度的增加而增加。我们还发现,在经典的隆起托管螺旋,淬火星系的比例增加,在更密集的环境。我们推测,存在更多的经典球托管螺旋星系和更有效的淬火导致观察到的高密度环境中的S0星系的出现增加。星系结构与环境之间的关系也存在于盘星系中,无论它们的视觉形态如何,这主要是由晕质量驱动的。
2019-05-26 astro-ph.GA
Dwarf Galaxies in the TNG50 Field: connecting their Star-formation Rates with their Environments
本研究利用 TNG50 模拟,发现场矮星系的淬灭主要受大尺度环境影响,仅约 1% 的孤立矮星系被淬灭,且淬灭矮星系多位于星系团附近,并表现出双晕一致性信号。
2025-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Connecting Galactic Outflows and Star Formation: Inferences from H-alpha Maps and Absorption Line Spectroscopy at 1 < z < 1.5
我们使用两个独立的数据集,涵盖了$1 \lesssim z \lesssim 1.5$之间的22个星系的样本,研究星系外流和恒星形成之间的联系。HST WFC 3/G141棱栅提供低光谱分辨率,高空间分辨率光谱产生H $α$发射线地图,我们测量的空间范围和强度的恒星形成。在静止框架近紫外,凯克/DEIMOS观察Fe II和Mg II星际吸收线,这提供了对外流的强度和速度的限制。我们比较流出的性质,从个人和复合光谱的恒星形成率(SFR)和SFR面密度(SigmaSFR),以及恒星质量和特定的恒星形成率(sSFR)。Fe II和Mg II的等效宽度(EW)增加与SFR和SigmaSFR在$\gtrsim 3σ$的意义,而复合光谱显示较大的Fe II EW和流出速度的星系具有较高的SFR,SigmaSFR,和sSFR。复合光谱的吸收线轮廓进一步表明子样品之间的差异是由流出物而不是ISM驱动的。虽然这些结果与以前的研究是一致的,H $α$图像的使用使它们成为迄今为止$z>1$恒星形成和外流之间关系的最直接的测试。未来的设施,如詹姆斯韦伯太空望远镜和即将到来的超大望远镜将扩展这些直接的,基于H $α$的研究,以降低质量和恒星形成率,探测星系属性的数量级之间的星系反馈,并增强我们在这里发现的相关性。
2021-02-19 astro-ph.GA
Connecting Primordial Star Forming Regions and Second Generation Star Formation in the Phoenix Simulations
我们介绍{ \em凤凰模拟},一套高分辨率的宇宙学模拟,具有流体力学,原始气体化学,第三和第二星族恒星的形成和反馈,紫外辐射传输,并保存与$Δt$ =200千年的输出。该套件在\npiii不同区域内采样了73,523个不同的原始恒星形成事件,在累积的156.25 Mpc $^3$体积内通过$z \geq 12$形成了\ngii第二代富集星团。导致富集恒星形成的区域包含多达$167$的原始恒星,其中78.7%的区域经历过多种类型的原始超新星。一个原始区域的范围,由其周围富含金属的云来衡量,是高度可变的:平均区域的半径为$\sim 3$ kpc,测量半径分布的95%置信限为$\sim 5-7$ kpc。对于持续的恒星形成,我们发现第二代恒星的金属丰度分布与随后的星族II恒星形成相似,两种分布都跨越超金属缺乏([Z/H] $\sim-7$)到超太阳([Z/H] $\sim0.8$)。我们发现第二代恒星的金属丰度与其前身超新星的构型没有很强的依赖关系,第二代恒星的平均金属丰度具有$-1.73 < $ [Z/H] $<-2.15$ .最后,我们创建了一个可解释的回归模型来预测\piii恒星系统在第一次光后的第一个7-18百万年内的金属丰富的影响半径。该模型使用$R_2 \gtrsim 0.4$和均方误差$\leq 0.06$预测半径。预测半径的概率分布函数比较以及观察到的半径与詹森-香农距离…
2021-11-20 astro-ph.GA
Connecting outflows with radio emission in active galactic nuclei at cosmic noon
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Universidade de São Paulo(圣保罗大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学);INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切尔利天文台);Universitá di Trieste(的里雅斯特大学);INAF—Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);ESA, European Space Astronomy Centre (ESAC)(欧洲空间局欧洲空间天文中心);Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM)(毫米波射电天文研究所);National Observatory of Athens(雅典国家天文台);University of Hertfordshire(赫特福德大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Università di Firenze(佛罗伦萨大学);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC–INTA(西班牙国家航空航天技术研究所与科学技术研究委员会天体生物学中心);University of Southampton(南安普顿大学);Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE)(马克斯·普朗克地外物理学研究所);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台);Universitá degli Studi di Bologna(博洛尼亚大学);University of Oslo(奥斯陆大学)
针对宇宙正午活动星系核星系尺度外流驱动机制不明的问题,通过VLA射电数据与SINFONI的[OIII]数据结合研究3个类星体,发现射电辐射与电离外流存在强关联,射电喷流可能是重要驱动机制。
2025-11-14 astro-ph.GA
Bulge formation inside quiescent lopsided stellar disks: connecting accretion, star formation and morphological transformation in a z ~ 3 galaxy group
我们提出了很好的解决近红外和亚毫米分析的三个高度恒星形成的大质量($>10^{11}\,\rm M_{\odot}$)星系的核心内的RO-1001星系群在$\rm z=2.91$。它们每一个都显示出kpc尺度的致密恒星爆发核心,其性质与形成星系凸起一致,嵌入在扩展的大质量恒星盘的中心。令人惊讶的是,恒星盘毫无疑问是静止的,而且严重不平衡。因此,“由外向内”淬火是在三个星系群中进行。我们提出了一个总体方案,在磁盘中的强大的质量不平衡性(范围从1.6到$>$ 3的因素),可能产生的吸积气体和团块的影响下,是负责他们的恒星形成抑制,而漏斗气体进入核,从而创建中央星爆。盘的不平衡的一侧标记了吸积流撞击的位置,在其附近检测到的其他物质成分(尘埃和恒星)直接追踪流入方向。与吸积团块的相互作用,这可以被看作是小合并,导致三个星系的主轴与外部莱曼- $α$发射馈送细丝紧密对齐。这些结果提供了冷吸积流对它们所喂养的星系的形成和演化的影响的第一个观测证据。在目前的阶段,这是采取的形式下的吸积作用下的膨胀迅速积累,同时仍然保持巨大的静止和不平衡的恒星盘至少在遇到一个暴力的主要合并。
2022-06-10 astro-ph.GA
A MaNGA about the Legacy I: Connecting the Assembly of Stellar Halo with the Average Star Formation History in Low-Redshift Massive Galaxies
Tsinghua University(清华大学)
研究通过MaNGA和LegacySurvey数据,揭示了大质量椭圆星系中本地恒星形成与非本地吸积过程对恒星群体特性的影响。
2026-03-03 astro-ph.GA
Neutrinos from the cosmic noon: a probe of the cosmic star formation history
对宇宙恒星形成历史的多个天体物理探测在红移z > 1时得出了非常不同的推论。虽然所有的探测器似乎都表明在1.5 < z < 3之间有一个恒星形成的高峰期,称为宇宙正午,但这些探测器的详细推论是不一致的。特别是,由H-α数据表示的峰值恒星形成率密度的大小比由UV/IR数据表示的峰值的大小高约4倍。在这项工作中,我们探索了未来在Hyper-Kamiokande(HK)实验中测量弥漫超新星中微子背景的潜力,以解决差异并帮助确定峰值宇宙恒星形成率的大小。我们发现,根据宇宙核心坍缩超新星中微子光谱,HK装载0.1%钆质量有可能区分不同的恒星形成历史之间的1.6-20年的数据收集。
2020-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Lyman Continuum Escape Survey: Connecting Time-Dependent [OIII] and [OII] Line Emission with Lyman Continuum Escape Fraction in Simulations of Galaxy Formation
从星系逃逸的莱曼连续谱光子可能使星系际介质在红移$z\gtrsim6$处再电离。然而,在这些红移和莱曼连续逃逸的二级指标不能直接观察到的莱曼连续必须用来估计电离光子的预算。在观测上,在观测上可接近莱曼连续谱的红移$z\sim2-3$,调查已经确定,许多显示出可观的莱曼连续谱逃逸分数$f_{esc}$的天体也显示出增强的[OIII]/[OII](O $_{32}$)发射线比率。在这里,我们使用宇宙学放大模拟星系形成的辐射转移分析,研究$f_{esc}$和O $_{32}$之间的物理联系。与观察结果一样,我们发现最大的$f_{esc}$值出现在O $_{32}\sim3-10$升高时,高$f_{esc}$和低O $_{32}$的组合非常罕见。虽然高$f_{esc}$和O $_{32}$常常是可同时观察到的,但这两个过程的物理起源的时间尺度是非常不同的。大的O $_{32}$值在星团形成后的沃尔夫-拉叶动力阶段的短($\sim$ 1百万年)时间尺度上波动,而低吸收的通道是由超新星的集合在几十万年内建立的。我们发现,虽然没有直接的因果关系之间的$f_{esc}$和O $_{32}$,高$f_{esc}$最经常发生在连续输入后,从恒星形成相关的反馈事件,有相应的偏移大O $_{32}$发射。这些计算与观测结果的解释是一致的,即当O $_{32}$较大时,往往会出现大的$f_{esc}$,但大…
2020-10-01 astro-ph.GA
The evolution of cosmic ray electrons in the cosmic web: seeding by AGN, star formation and shocks
本文通过新宇宙学模拟研究激波、活动星系核和恒星形成对宇宙网中宇宙线电子及磁场的注入,发现激波贡献最大,并指出星系形成过程不足以解释 LOFAR 观测到的 Faraday Rotation。
2025-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The dominance of quenching through cosmic times
恒星形成率密度(SFRD)和“主序星”恒星形成率-恒星质量关系随宇宙时间的演化是两个公认的观测事实。在本文中,这两个关系相结合的影响进行了分析探讨,表明淬火的恒星形成必须已经开始在非常早期的宇宙时间和淬火分数,然后占主导地位,因为在恒星形成之一。因此,一个简单的图片的宇宙演化的全球SFRD的派生,在恒星形成和淬火之间的相互作用。
2016-04-05 astro-ph.GA
The role of AGN winds in galaxy formation: connecting AGN outflows at low redshifts to the formation/evolution of their host galaxies
本研究利用SDSS光谱自动搜寻低红移窄线AGN外流,结合STARLIGHT分析宿主星系与SMBH,揭示辐射/喷流两种外流模式及AGN类别对应的星系演化路径。
2024-05-08 astro-ph.GA
Connecting Star Formation in the Milky Way and Nearby Galaxies. I. Comparability of Molecular Cloud Physical Properties
Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
本研究利用CO数据立方体比较了银河系内部与近邻星系分子云的物理性质,发现通过平滑处理并排除波束效应影响后,两者性质具有可比性,且银河系云的物理条件调节其内部团块性质与恒星形成潜力。
2025-10-30 astro-ph.GA
Influence of the Void Environment on Chemical Abundances in Dwarf Galaxies and Implications for Connecting Star Formation and Halo Mass
我们研究如何空洞环境影响星系的化学演化,通过比较的氧和氮的丰度的矮星系的空洞与矮星系在密集的地区。利用SDSS DR 7的光谱观测,我们估计了889个空矮星系和672个矮星系在致密区域的氧,氮,氖丰度。一个替代的[OII] 3727的双重发展,允许SDSS矮星系的氧丰度估计在所有的红移与直接Te方法。我们发现,空矮星系有大约相同的氧丰度和Ne/O比,略高的氖丰度,略低的氮丰度和N/O比比在致密的环境中的矮星系。我们的结论是,空洞环境有轻微的影响矮星系的化学演化。我们的质量N/O关系表明,氮的二次生产开始在一个较低的恒星质量在空矮星系比矮星系在密集的环境。我们的矮星系样本显示了sSFR和N/O比之间的强烈反相关性,提供了证据表明,氧是在质量更高的恒星中产生的,而不是合成氮的恒星。较低的N/O比和较小的恒星质量的二次氮生产中看到的空矮星系可能表明延迟的恒星形成和宇宙缩小的大尺度环境的依赖。在空洞矮星系中,氧丰度向稍高的方向转变,这可能是空洞中暗物质晕质量与恒星质量之比大于致密区域的证据。
2018-09-12 astro-ph.GA
Beyond the Local Group -- I: Cosmic Filaments Govern the Spatial Alignments of Galaxy Pairs
Shanghai Astronomical Observatory(上海天文台)
基于SDSS数据,研究发现星系对沿宇宙纤维状结构排列,且强度随距脊线距离变化,支持各向异性吸积模型,并将MW-M31视为典型排列对。
2025-10-26 astro-ph.GA
Recalibrating the Cosmic Star Formation History
将观测到的光度与恒星形成率联系起来的校准取决于假设的恒星星族合成模型、初始质量函数、恒星形成和金属富集历史,以及是否包括尘埃和气体的后处理。因此,推断的宇宙恒星形成历史的形状和标准化对这些假设很敏感。使用v2.2.1的二进制人口和光谱合成(\bpass)模型,我们确定了一组新的校准系数的紫外,热红外,和,氢复合线。这些紫外和热红外系数比文献中广泛使用的那些高0.15-0.2 dex,而H $α$系数大$\sim 0.35$ dex。出现这些差异的部分原因是由于夹杂物的二元演化途径,但主要反映了IMF的扩展到300 $M_{\odot}$和参考金属丰度的选择的变化。我们使用这些新的系数来重新校准宇宙恒星形成的历史,并找到改进的协议之间的综合宇宙恒星形成的历史和现场测量的恒星质量密度作为红移的函数。然而,这些系数产生了新的紧张局势之间的恒星形成率密度推断从紫外线和热红外线和那些从H $α$。
2019-10-11 astro-ph.GA
The 1.4 GHz Cosmic Star Formation History at z < 1.3
我们测量的宇宙恒星形成的历史,z = 1.3,使用的样本918无线电选择的恒星形成星系内的2平方度的COSMOS领域。为了增加我们的样本量,我们结合了1.4 GHz的通量密度从VLA-COSMOS目录的VLA-COSMOS无线电连续图像在I < 26.5星系的位置测得的通量密度,使我们能够检测到1.4 GHz的源微弱的40 μ Jy。我们发现宇宙恒星形成历史的无线电测量高度依赖于样本的完整性和用于外推无线电光度函数的暗端的模型。对于我们的首选模型的光度函数,我们发现恒星形成率密度从0.019太阳质量每年每立方Mpc在z = 0.225增加到0.104太阳质量每年每立方Mpc,这同意在33%的最近的紫外线,红外线和3 GHz的宇宙恒星形成历史的测量。
2019-01-31 astro-ph.GA
A stream come true: Connecting tidal tails, shells, streams, and planes with galaxy kinematics and formation history
本研究利用Magneticum Pathfinder流体动力学模拟首次联合普查四类潮汐特征,发现其与星系运动学、形成历史的关联,揭示并合轨道角动量对星系演化的关键作用。
2024-06-18 astro-ph.GA
Formation of Cosmic Noon Protogalaxies via Quasar-Induced Fragmentation of a Cosmic Filament
研究发现在宇宙正午时期,十亿太阳质量黑洞驱动的类星体喷流使宇宙细丝碎裂,形成至少八个大质量原星系团块,为星系形成理论提供了新见解。
2025-09-12 astro-ph.GA
Cosmological simulations of galaxy formation with cosmic rays
我们研究宇宙射线的动力学影响的星系形成的宇宙学模拟使用自适应网格细化模拟的$10^{12}$太阳质量晕。与以前的工作一致,仅使用我们的标准热能反馈模型的运行会导致大量的球体和不切实际的峰值旋转曲线。然而,添加一个简单的双流体模型的宇宙射线大大改变了形成盘的形态。我们包括一个各向同性的扩散项和一个源项与恒星形成由于(未解决的)超新星驱动的冲击。在很宽的扩散系数范围内,CR产生薄的、扩展的盘,具有明显更真实的(尽管仍然不是平坦的)旋转曲线。我们发现,CR的扩散是这一过程的关键,因为它们逃脱了密集的恒星形成的团块,并在更弥漫的ISM内驱动外流。
2014-12-01 astro-ph.GA
Self-sustaining star formation fronts in filaments during cosmic dawn
我们提出了一个新的模型点火恒星形成的低质量晕的自持冲击前在宇宙细丝在高红移。恒星形成的气体燃料存在于低质量的晕中,由于它们的原始成分和较低的维里温度,它们不能自行冷却。我们表明,恒星形成可以触发这些细丝通过冲击波。壳层被冲击波冷却并碎裂成冷团块,这些冷团块通过热不稳定性形成大质量恒星,其时间尺度比锋面的动力学时间尺度短。反过来,这种冲击波是通过超新星爆炸注入的能量而自我维持的。恒星形成的锋面类似于爆炸波,它驱动放热反应为冲击波提供动力。我们发现,持续的恒星形成通常会推动前的速度$\sim 300-700\,\rm km\,s^{-1}$在再电离的时期。未来$\textit{James Webb Space Telescope}$的观测可能会揭示宇宙细丝的照明区域,并限制其中恒星的初始质量函数。
2018-07-17 astro-ph.GA
Connecting the Dots: UV-Bright Companions of Little Red Dots as Lyman-Werner Sources Enabling Direct Collapse Black Hole Formation
Yale University(耶鲁大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所)
研究发现小红点的紫外亮伴星可能通过里曼-韦纳辐射促进直接坍缩黑洞形成,揭示了早期宇宙致密天体的形成机制。
2026-05-12 astro-ph.GA
Dark-ages Reionization and Galaxy Formation Simulation -- XIX: Predictions of infrared excess and cosmic star formation rate density from UV observations
本文利用半解析星系形成模型对高红移紫外观测进行了新的分析,并给出了红外过剩(IRX)- $β$关系和宇宙恒星形成率密度的自洽预言。我们结合Charlot & Fall尘埃衰减模型与Meraxes半解析模型,并探讨了三种不同的尘埃光学深度参数,分别与恒星形成率,尘埃气体比和气柱密度。贝叶斯方法统计校准模型的自由参数,包括恒星形成效率,质量负载因子,尘埃光学厚度和红化斜率直接对紫外光度函数和颜色星等关系在z ~ 4-7。最佳拟合模型与观测结果非常吻合。我们利用能量平衡的方法计算了IRX,发现IRX - $β$平面的大的内禀散射是由特定的恒星形成率驱动的。此外,三个尘埃模型之间的差异表明,当使用Meurer IRX - $β$关系在z > 4时,尘埃校正的恒星形成率有两个系统不确定性。
2019-08-07 astro-ph.GA
A Unified Framework Connecting Chemical Enrichment to Resolved Star Formation Histories with Applications to Local Group Dwarf Irregulars
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Rutgers, the State University of New Jersey(新泽西州立罗格斯大学)
该研究提出新框架,整合化学演化与解析恒星形成历史模拟星系化学丰度历史,应用于四个本星系群矮星系,通过多方法验证并与多种模型比较,发现不同模型对WLM丰度历史预测有差异,凸显结合两者约束星系形成物理及研究低质量矮星系金属相关问题的重要性。
2026-07-15 astro-ph.GA
Metallicity effects on the cosmic SNIb/c and GRB rates
超新星Ib/c可能与长伽玛暴有关,因此将星系中的SN率与伽玛暴率进行比较是很重要的。为了做到这一点,我们计算了Ib/c型SN率在不同形态类型的星系假设不同的历史恒星形成和不同的超新星Ib/c的祖先。我们包括了一些最近的建议依赖于单一的沃尔夫-拉叶星(WR)恒星的金属丰度,因此对银河系的化学演化的最小质量。我们采用了几个宇宙恒星形成率作为宇宙时间的函数,无论是观测还是理论推导,包括用我们的星系模型计算的。然后我们计算了宇宙Ib/c型SN率。我们得到了以下结论:(1)在整个红移范围内,宇宙γ暴-Ib/c型γ暴比率的变化范围为10^{-2}-10 ^{-4},这表明在所有Ib/c型超新星中,只有一小部分产生γ暴。ii)对于任何选定的宇宙恒星形成速率,Ib/c型SN祖先的金属丰度依赖性在早期产生较低的宇宙SN Ib/c速率。iii)在不同的星系形成情景下计算的不同的理论宇宙恒星形成率,产生主要在非常高的红移处不同的SN Ib/c宇宙率。然而,由于数据中存在很大的不确定性,因此很难对高红移趋势得出确切的结论。(4)如果伽玛暴的光度函数不随红移而变化,那么它可以成为高红移恒星形成的重要示踪物,并有助于区分不同的星系形成模型。
2012-04-11 astro-ph.GA
Connecting low- and high-mass star formation: the intermediate-mass protostar IRAS 05373+2349 VLA 2
直到最近,很少有研究的原恒星演化的中等质量(IM)的恒星,这可能是桥梁的低和高质量的制度。本文旨在研究IRAS 05373+2349嵌入式星团中IM原恒星的性质是否与低质量和/或高质量原恒星相似。我们进行了甚大阵和毫米波天文连续谱和12 CO(J=1-0)观测研究组合阵,发现了7个射电连续谱源(VLA 1-7)。与IM原恒星相关的VLA 2的光谱指数与电离恒星风或喷流一致。源VLA 3与先前观测到的在南北方向上对齐的H2发射线物体(P.A. -20至-12度),这可能是从VLA 2发出的电离射流,也可能是来自VLA 2的大规模流出中的(冲击)电离空腔壁。VLA 2和3之间的位置角与我们在12 CO中以约5角秒的分辨率绘制的大规模外流略有偏差(P.A.约30度),在喷流的情况下,这意味着岁差。与VLA 2相关的毫米核心的发射也被检测到;我们估计它的质量为12-23 Msun,这取决于电离气体的贡献。此外,大规模外流具有介于低质量和高质量年轻恒星外流之间的性质。因此,我们得出结论,IM原恒星内的IRAS 05373+2349是现象以及定量之间的低和高质量域。
2016-08-30 astro-ph.GA
The Cosmic Ultraviolet Baryon Survey (CUBS) VI: Connecting Physical Properties of the Cool Circumgalactic Medium to Galaxies at $z\approx 1$
本文介绍了CUBSz1样本中19个z≈1星系和星系群,研究了星系环境特性对冷环星系介质吸收性质的影响,发现大质量星系和超密度区域吸收率更高,并引入总投影引力势ψ来表征星系环境,其与最大气体密度线性相关。
2023-06-20 astro-ph.GA
Measuring the total infrared light from galaxy clusters at z=0.5-1.6: connecting stellar populations to dusty star formation
大质量的星系团经历了从z~1.6到z~0.5的强烈演化,在高z的过密环境中,以大量的尘埃遮蔽的恒星形成和恒星质量增长为特征,这些恒星质量增长迅速让位于广泛的淬火。跨越近红外到远红外光谱的数据可以直接追踪这种转变;然而,这样的研究在很大程度上局限于星团人口的大质量星系末端。在这项工作中,我们提出了“总轻”的堆叠技术,旨在揭示总的集群红外发射,包括低质量的成员和潜在的集群内的灰尘跨越3.4-500μm。我们详细介绍了我们的WISE,斯皮策和赫歇尔成像的程序,包括纠正,以恢复总的堆叠排放的情况下,高分数的检测星系。我们将我们的堆叠技术应用于232个经过充分研究的大规模(log M200/Msun~13.8)集群,跨越多个z仓,恢复所有波长的扩展集群发射,通常在> 5 sigma。我们测量的平均近远红外径向配置文件和SED,量化的总恒星和尘埃含量。近红外光谱的径向分布可以用具有高(c~7)浓度参数的NFW模型来描述。尘埃排放同样集中,尽管在小半径(r<0.2Mpc)受到抑制。测得的SEDs缺乏温暖的尘埃,与低质量星系预期的较冷的SEDs一致。我们得到的恒星总质量与理论上的Mhalo-M_star关系和特定的恒星形成率一致,这些恒星形成率随红移强烈演化,与大质量(log M_star/M_sun>10)星系团的情况相呼应。分离出的大质量星系人口显示,大部分的集群远红外辐射(~70-80%)是…
2020-07-03 astro-ph.GA
Connecting GRBs and ULIRGs: A Sensitive, Unbiased Survey for Radio Emission from Gamma-Ray Burst Host Galaxies at 0<z<2.5
亮红外星系和亚毫米星系对恒星的质量聚集有着重要的贡献,这些系统中伽玛暴的频率为研究伽马射线暴速率与整个宇宙恒星形成速率之间的关系提供了重要的实验依据。我们提出了敏感的3 GHz射电观测使用卡尔G。Jansky甚大阵由32个均匀选择的GRB宿主星系组成,红移范围从0 < z < 2.5,提供了第一个完全尘埃和样品无偏的测量来自宇宙中最明亮的辐射热星系的GRB比例。探测到四个星系,推测的射电恒星形成率在50-300 Msun/年之间。四个检测中的三个对应于与被光学遮蔽的“暗”爆发一致的事件。我们的总体检测分数意味着9-23%的伽玛暴在0.5 < z < 2.5 occur in galaxies with S_3GHz >10 μ J y之间,对应于在z~1处SFR >50 Msun/yr或在z~2处SFR>250 Msun/yr。类似的星系贡献了大约10-30%的宇宙恒星形成,所以我们的结果与GRB率是一致的,GRB率相对于星系的总恒星形成率没有强烈的偏差。然而,所有四个被无线电探测到的宿主都有中等的恒星质量(~几个× 10^10 Msun),明显低于类似光度的红外/亚毫米选择场星系。我们认为,伽玛射线暴率可能会被抑制在富含金属的环境中,但独立增强强烈的恒星爆发,产生一个强大的效率依赖于质量,但很少净依赖于散装星系恒星形成率。
2015-02-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Formation of the cosmic-ray halo: Galactic spectrum of primary cosmic rays
本文提出了一个银河系盘周围的一维宇宙线晕的自洽模型。结果表明,MHD波的湍流级联在晕的形成中不一定起重要作用。相反,随着到磁盘的距离的阿尔芬速度的增加导致一个有效的通用机制的湍流红移,增强CR散射的自生MHD波。其结果是,计算的CR晕在较低的能量的大小是由晕鞘,一个能量依赖的区域周围的磁盘超过CR逃逸成为纯粹的平流。在足够高的能量下,晕圈的大小由电离气体分布的特征厚度决定。计算的银河系质子光谱与观测结果非常吻合,再现了~ 0.6 TeV处的光谱突变位置和~ 10 TeV的光谱形状。
2020-09-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dependence of Gravitational Wave Transient Rates on Cosmic Star Formation and Metallicity Evolution History
我们比较了双星粒子数合成模型和宇宙恒星形成历史的不确定性对引力波紧致双星合并(GW)事件预测率的影响。这些不确定性导致GW事件的预测率变化高达一个数量级。改变宇宙的体积平均恒星形成率密度历史会对我们的预测产生最弱的变化,而改变金属丰度演化则会产生最强的影响。双中子星合并率对假设的中子星反冲速度比宇宙恒星形成历史更敏感。改变某些参数会以不同的方式影响合并速率,这取决于合并致密天体的质量;因此,通过查看所有事件速率,而不是将我们限制在一类合并中,可以打破一些简并性。
2019-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The History of The Milky Way: The Evolution of Star Formation, Cosmic Rays, Metallicity, and Stellar Dynamics over Cosmic Time
本文构建包含恒星形成、宇宙线、金属、动力学及物质流的银河系长期演化模型,再现当前观测,并预言未知吸积流与超新星能量驱动的弥散热等离子体。
2023-12-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
The black hole-star formation connection over cosmic time
在低红移的观测已经开始梳理出活跃星系(AGN)中的恒星形成速率,这标志着宇宙时间内黑洞与恒星形成联系的开始。恒星的形成似乎取决于活动星系核的类型、星系团的丰富程度和黑洞的吸积,但这些因素并不直接,而且还有待理解。大部分的混乱是,虽然一些活动星系核似乎增强恒星形成,其他人似乎suppressingit. By实施简化,但知情的假设活动星系核对恒星形成的反馈,我们展示了如何活动星系核与喷流可能是由两个阶段,其中恒星形成是第一次增强,然后抑制为主。有了这个新元素纳入我们的模型中,我们使无线电和类星体模式行为的恒星形成率-恒星质量(SFR-SM)平面AGN的意义。由于喷流对恒星形成的反馈作用,喷流活动星系核倾向于在SFR-SM平面内向上移动,然后向下向右移动,经过恒星形成主序带(SFMS)和射电宁静活动星系核。这张照片使我们能够预测黑洞与恒星形成的联系,作为宇宙历史上环境的函数。
2021-10-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The role of the Galactic Halo and the Single Source in the formation of the cosmic ray anisotropy
关于银河系中宇宙线晕的存在,人们已经讨论了半个多世纪。如果这是真的,它可以帮助解释宇宙射线通量的一些令人困惑的特征:它的小径向梯度,几乎完美的各向同性和各种粒子能谱中的低水平精细结构。如果(a)晕的尺寸较大,(b)晕中的宇宙射线具有不规则的空间分布,(c)晕中的宇宙射线密度与银盘中的宇宙射线密度相当甚至更高,则可以理解这些特征。本文的主要议题是关于各向异性的现状及其形成模型。在我们的模型中,偶极各向异性的极小幅度是由于来自Halo的各向同性宇宙射线稀释了圆盘中的各向异性。在亚PeV和PeV能量区域中,与完全各向同性的一些微小偏差指出了单源的可能贡献,其第一谐波的相位与盘产生的相位相反。
2014-04-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Semi-empirical Estimates of the Cosmic Planet Formation Rate
本研究结合半经验星系演化框架与行星形成配方,计算宇宙行星形成率及环境特性,估算了过去光锥内类地行星与宜居行星数量,并给出宜居星球孕育文明概率的下限。
2024-08-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR