The KMOS Deep Survey (KDS) I: dynamical measurements of typical star-forming galaxies at z $\simeq$ 3.5
本文介绍了KMOS(K波段多目标摄谱仪)深度巡天(KDS)的动力学测量结果,KDS包括77个典型的恒星形成星系,z $\simeq$ 3.5,质量范围9.0 < log(M $_{\star}$ /M $_{\odot}$)< 10.5。这些测量约束了高红移宇宙中星系的内部动力学、内禀速度色散(σ $_{int}$)和自转速度(V $_{C}$)。在我们的样本中星系的平均速度色散是σ $_{int}$ = $70.8^{+3.3}_{-3.1}$ km s $^{-1}$,揭示了随着红移的增加而增加的平均σ $_{int}$,对于z $\lesssim2$报告的,持续到z $\simeq$ 3.5。只有34个$\pm$ 8%的星系是旋转主导的(V $_{C}$ /σ $_{int}$ > 1),样本平均V $_{C}$ /σ $_{int}$值比低红移时小得多。在仔细选择可比的恒星形成的样本在多个时期,我们发现,旋转占主导地位的分数与红移的z $^{-0.2}$的依赖性。旋转主导的KDS星系没有显示出明显的偏离本地旋转速度-恒星质量(即V $_{C}$ -M $_{\star}$)的关系,虽然一个较小的分数的星系的关系,由于色散主导的分数的增加。这些意见是一致的一个简单的平衡模型的图片,在高红移星系中的随机运动,提高气体分数的组合,吸积效率,特定的恒星形成率和恒星反馈,并可能提供显…
2017-04-20 astro-ph.GA
The evolution of the Tully-Fisher relation between z~2.3 and z~0.9 with KMOS^3D
作为KMOS ^3D积分场光谱巡天的一部分,我们研究了红移z~2.3和z~0.9的大质量恒星形成盘星系的恒星质量和重子质量Tully-Fisher关系(TFR)。我们的空间分辨数据允许对单个星系进行可靠的建模,包括压力支持对推断的引力势的影响。在固定的圆速度,我们发现更高的重子质量和类似的恒星质量在z~2.3相比,z~0.9。随着红移的减小,气体与恒星的质量比也在减小,这意味着在星系尺度上,暗物质对动力学质量的贡献随着红移的减小而增加。与定域关系的比较表明,恒星和重子TFR零点从z=0到z~0.9呈现负演化,恒星TFR零点从z~0.9到z~2.3没有演化,重子TFR零点从z~0.9到z~2.3呈现正演化。我们讨论了一个玩具模型的盘星系的演化来解释所观察到的,非单调的TFR的演变,考虑到经验激励的红移星系气体分数的依赖关系,和相对数量的重子星系和晕尺度上的暗物质。
2017-06-07 astro-ph.GA
First results from the VIRIAL survey: the stellar content of $UVJ$-selected quiescent galaxies at $1.5 < z < 2$ from KMOS
我们利用ESO VLT上的K波段多目标摄谱仪(KMOS)获得的数据研究了$1.5 < z < 2$的25个大质量星系($\log[M_\ast/M_\odot] \geq 10.9$)的恒星种群。目标被选择为静态的基础上,他们的宽带颜色和红移使用的数据从3D-HST棱镜调查。我们的样品的平均红移是$\bar{z} = 1.75$,其中KMOS YJ带数据探测的年龄和金属敏感的吸收功能,在休息框架的光学,包括$G$带,Fe I,和高阶巴耳末线。拟合简单的恒星人口模型,我们的KMOS光谱的堆栈,我们得出的平均年龄为$1.03^{+0.13}_{-0.08}$陀螺仪。我们确认以前的结果表明,颜色和年龄之间的相关性静止星系,发现平均年龄的$1.22^{+0.56}_{-0.19}$陀螺仪和$0.85^{+0.08}_{-0.05}$陀螺仪的最红和最蓝的星系在我们的样本。结合我们的KMOS测量与以前的研究中获得的$0.2 < z < 2$,我们发现的证据$2-3$陀螺仪扩展在大规模星系的形成时代。在$z < 1$测得的恒星年龄与被动演化一致,而在$1 < z \lesssim2$,它们似乎在$\sim$ 1 Gyr饱和,这可能反映了(平均)祖先人口的变化。通过比较推断的“正常”恒星形成星系的恒星形成的历史,我们表明,在$z \gtrsim 1.5$形成大规模星系所需的时间尺度是一致的增强$α…
2015-03-30 astro-ph.GA
KMOS LENsing Survey (KLENS) : morpho-kinematic analysis of star-forming galaxies at $z \sim 2$
我们目前的结果从KMOS透镜巡天-KLENS是利用引力透镜来研究24个恒星形成星系的运动学在$1.4<z<3.5$与$\rm log(M_\star/M_\odot)=9.6$的中位数质量和中位数恒星形成率(SFR)的$\rm 7.5\,M_\odot\,yr^{-1}$。我们发现这些低质量/低SFR星系中有25%是旋转主导的,而我们的样本中的大多数没有速度梯度。当我们的数据与其他调查相结合,我们发现,旋转占主导地位的星系的比例增加与恒星质量,并减少与主序列的正偏移的星系。我们还调查的演化的内在速度色散,$σ_0$,作为一个函数的红移,$z$,和恒星质量,$\rm M_\star$,假设星系在准平衡(Toomre Q参数等于1)。从$z-σ_0$关系中,我们发现速度色散的红移演化主要是大质量星系($\rm log(M_\star/M_\odot)>10$)的。我们推导出一个$\rm M_\star-σ_0$关系,使用塔利-费舍尔关系,这突出了不同的速度色散的演变,预计取决于恒星的质量,较低的速度色散较低的质量,和增加较高的质量,在较高的红移更强。从这项工作中观察到的速度色散和从比较样品跨越$0<z<3.5$似乎遵循这种关系,除了在较高的红移($z>2$),在那里我们观察到较高的速度色散低质量($\rm log(M_\star/M_\odot)\sim 9.6$)和较低的速度色散高质…
2018-01-17 astro-ph.GA
The KMOS$^{\rm 3D}$ Survey: Investigating the Origin of the Elevated Electron Densities in Star-Forming Galaxies at $1\lesssim{z}\lesssim{3}$
我们调查是什么驱动的红移演化的典型电子密度($n_e$)在恒星形成的星系,使用的样本主要来自KMOS $^{\rm 3D}$($0.6\lesssim{z}\lesssim{2.6}$)和471星系SAMI($z<0.113$)。我们选择的星系,不显示活动星系核活动或外流的证据,以限制H II区域内的平均条件。在四个红移仓中测量[SII] $λ$ 6716/[SII] $λ$ 6731的比率表明,线发射材料中的局部$n_e$从$z\sim$ 2.2时的187 $^{+140}_{-132}$ cm $^{-3}$降低到$z\sim$ 0时的32 $^{+4}_{-9}$ cm $^{-3}$;与先前的结果一致。我们使用H $α$光度估计的均方根(rms)$n_e$平均在每一个红移的恒星形成磁盘的体积。局部和体积平均的$n_e$以相似的速率演化,暗示线发射气体的体积填充因子可以在$0\lesssim{z}\lesssim{2.6}$上近似恒定。KMOS $^{\rm 3D}$和SAMI星系遵循的$n_e$和恒星形成率之间的大致单调的趋势,但KMOS $^{\rm 3D}$星系有系统的$n_e$比SAMI星系在固定的偏移量,从恒星形成的主序列,这表明之间的联系$n_e$的演变和不断变化的主序列规范化。我们定量地测试了密度演化的潜在驱动因素,发现$n_e$(rms)$\simeq{n_{…
2020-12-18 astro-ph.GA
The KMOS^3D Survey: data release and final survey paper
我们提出了完成的KMOS $^\mathrm{3D}$调查$-$的积分场光谱调查739,$\log(M_{\star}/M_{\odot})>9$,星系在$0.6<z<2.7$使用的K波段多目标光谱仪(KMOS)在甚大望远镜(VLT)。KMOS $^\mathrm{3D}$通过H $α$、[N II]和[S II]发射线的空间分辨和综合特性,提供了对恒星形成星系主序星上和主序星外的运动学、恒星形成、外流和星云气体条件的人口普查。我们检测到H $α$发射91%的星系的主要序列的恒星形成和79%的整体。调查的深度使我们能够探测到恒星形成率低于1 M $_{\odot}$ /年$^{-1}$的星系,以及解决81%的探测到的星系与$\geq3$分辨率元素沿运动学主轴。H $α$的检测分数是颜色和与主序列的偏移的强函数,检测到的和未检测到的样品表现出不同的SED形状。H $α$和UV+IR恒星形成率(SFR)的比较表明,在最高质量($\log(M_{\star}/M_{\odot})>10.5$)处,尘埃衰减修正可能被低估0.5 dex。我们证实了我们的第一年结果的高旋转占主导地位的部分(单调的速度梯度和$v_\mathrm{rot}$ / $σ_0 > \sqrt{3.36}$)为77%的完整KMOS $^\mathrm{3D}$ H $α$样本。旋转占主导地位的分数是一个函数的恒星质量和…
2019-09-24 astro-ph.GA
The KMOS AGN Survey at High redshift (KASHz): the prevalence and drivers of ionised outflows in the host galaxies of X-ray AGN
我们介绍了KMOS活动星系核高红移巡天(KASHz)的第一批结果,这是一个对z>0.6活动星系核的VLT/KMOS积分场光谱巡天。我们给出了89个X射线活动星系核(Lx=10^42-10^45 erg/s)的星系积分谱,并观测到了[O III](z=1.1-1.7)或H α(z=0.6-1.1)发射。目标的X射线光度代表的母AGN人口和我们探索的发射线光度作为X射线光度的函数。对于[O III]目标,约50%的目标具有电离气体速度,这表明气体主要由外流和/或高度湍流的物质(即,总线宽>~600 km/s)。最明亮的一半(即,Lx>6x10^43 erg/s)的入射角比上述速度高出约2倍。根据我们的研究结果,我们没有发现任何证据表明,X射线遮蔽的活动星系核更有可能举办极端的运动学比unobscured活动星系核。我们的KASHz样本具有与z<0.4 AGN的亮度匹配样本一致的气体速度分布。这意味着在一个固定的活动星系核光度的流行的电离外流很少的演变,尽管在这个红移范围内的平均恒星形成率的数量级下降。此外,我们将我们的Halpha目标与恒星形成星系的红移匹配样本进行了比较,尽管Halpha光度和可能的恒星形成率分布相似,但我们发现极端电离气体速度在AGN宿主星系中更为普遍。我们的研究结果揭示了高亮度X射线活动星系核中极端电离气体速度的高流行率,并暗示高红移星系中最强大的电离外流是由活动…
2015-11-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
The stellar metallicities of massive quiescent galaxies at 1.0 < z < 1.3 from KMOS+VANDELS
我们提出了一个静态框架的紫外-光学堆叠光谱代表大规模的静态星系在$1.0<z<1.3$与日志$(M_*/\rm{M_\odot})>10.8$。该堆栈是使用VANDELS调查数据,结合新的KMOS观测。我们采用两种独立的全光谱拟合方法,测量总金属丰度,风笛[Z/H]= $-0.13\pm0.08$,Alf [Z/H]= $0.04\pm0.14$,与本地宇宙相比,$\sim0.2-0.3$ dex下降。我们还测量了铁的丰度,[Fe/H] = $-0.18\pm0.08$,与本地宇宙相比,$\sim0.15$ dex下降。我们通过镁丰度测量α增强,得到[Mg/Fe]= $0.23\pm$ 0.12,与本地宇宙中的类似质量星系一致,表明在最后一个$\sim8$陀螺上,对数$(M_*/\rm{M_\odot})=11$静止星系的平均α增强没有演变。这表明最近报道的几个明亮的$z\sim1-2$静止星系的非常高的α增强是由于它们的极端质量,log $(M_*/\rm{M_\odot})\gtrsim11.5$,而不是典型的$z\gtrsim1$人口。我们观察到的红移(下降[Z/H],[Fe/H],常数[Mg/Fe])的金属丰度演化与最近的研究是一致的。我们恢复的平均恒星年龄$2.5^{+0.6}_{-0.4}$陀螺仪,对应的形成红移,$z_\rm{form}=2.4^{+0.6}_{-0.…
2022-03-04 astro-ph.GA
The KMOS Redshift One Spectroscopic Survey (KROSS): rotational velocities and angular momentum of z~0.9 galaxies
本文介绍了KMOS(K波段多目标摄谱仪)红移一号光谱巡天(KROSS)对586个H-α星系的动力学测量结果。该样本代表了这个红移(z=0.6-1.0)的典型恒星形成星系,恒星形成率中位数为7 Msol/yr,恒星质量范围为log[M/Msol]~9-11。我们发现,对于我们的旋转主导源(v/sigma>1),旋转速度-恒星质量关系(塔利-费舍尔关系的逆)具有与z=0圆盘观察到的一致的斜率和归一化。相比之下,比角动量(j;角动量除以恒星质量)平均比z=0的圆盘低约0.2-0.3 dex。比角动量标度为M^[0.6+/-0.2],与对暗物质的预期一致(即,与M^[2/3]成比例)。我们发现z~0.9的恒星形成星系的比角动量随着Sersic指数的增加而减小。从视觉上看,对于给定的质量,具有最高比角动量的源具有最多的盘主导形态。这意味着角动量-质量-形态的关系,类似于在本地大质量星系中观察到的,已经在z~1的位置。
2017-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Flat rotation curves and low velocity dispersions in KMOS star-forming galaxies at z~1
研究恒星形成星系的演化需要确定精确的运动学和高红移的标度关系。在本文中,我们选择了一个样本的18个星系在z~1,观察的H-α发射线的KMOS,推导出准确的运动学使用一种新的三维分析技术。我们使用新的代码3D-Barolo,直接在3D观测空间中模拟星系发射,而不需要提取运动学地图。该技术的主要优点是它不受光束拖尾的影响,因此即使在低空间分辨率下也能够确定旋转速度和固有速度色散。我们发现:1)这些z~1星系的自转曲线在几千秒差距内急剧上升,并在最外半径处保持平坦; 2)H-α速度色散很低,在15 ~ 40 km/s之间,这导致V/sigma = 3 ~ 10。这些特征与本宇宙中的盘星系相似。最后,我们也报告没有显着的恒星质量塔利-费舍尔关系的演变。我们的研究结果表明,盘星系的运动学成熟和旋转主导已经在z~1。
2016-07-19 astro-ph.GA
Angular momentum evolution of galaxies over the past 10-Gyr: A MUSE and KMOS dynamical survey of 400 star-forming galaxies from z=0.3-1.7
本文介绍了MUSE和KMOS对405个红移z=0.28-1.65(中位红移z=0.84)的恒星形成星系的动力学研究。我们的样本是恒星形成的主序星星系的代表,恒星形成速率为SFR=0.1- 30 Mo/年,恒星质量M=10^8-10^11Mo。在我们的样本中,有49+/-4%的样本动力学表明有旋转支撑,24+/-3%是未解决的系统,5+/-2%似乎是早期的主要合并,其成分在8- 30 kpc尺度上。剩下的22+/-5%似乎是动态复杂的,不规则的(或面对面的系统)。对于动力学表明有转动支持的星系,我们导出了倾角校正的自转速度,并表明这些系统与局部螺旋星系一样,在恒星质量和比角动量之间具有类似的标度,j*=J/M* \propto M^(2/3),但红移演化的标度为j* \propto M^{2/3}(1+z)^(-1)。我们确定了比角动量和盘稳定性之间的相关性,即具有最高比角动量的星系,log(j*/M^(2/3))>2.5,是最稳定的,Toomre Q=1.10+/-0.18,相比之下,log(j*/M^(2/3))<2.5的星系Q=0.53+/-0.22。在固定质量下,具有最高比角动量的星系的HST形态类似于螺旋星系,而具有低比角动量的星系在形态上复杂,并由几个明亮的恒星形成区域主导。这表明,角动量在定义气体盘的稳定性方面起着重要作用:在z~1处,具有低比角动量盘的大质量星系似乎是…
2017-01-25 astro-ph.GA
A relationship between specific star formation rate and metallicity gradient within z=1 galaxies from KMOS-HiZELS
我们已经观察了一个典型的z=1恒星形成星系的样本,从HiZELS调查中选择,与新的KMOS近红外,多IFU仪器上的VLT,以获得它们的动力学和金属丰度梯度。我们的大多数星系都有一个与平坦或负相一致的金属丰度梯度(即核心比外围金属丰度高)。有趣的是,我们发现金属丰度梯度和特定的恒星形成率(sSFR)之间的趋势,这样,具有高sSFR的星系往往有相对贫金属的中心,这一结果是加强时,结合文献中的数据集。这一结果似乎解释了不同的高红移研究和不同的进化主张之间的差异。从星系演化的角度来看,我们所看到的趋势意味着星系的sSFR取决于可以通过合并或有效吸积触发进入其核心的贫金属气体的数量。事实上,合并可能起着重要的作用,因为它是在所有时代的星暴星系,其中有更积极的金属丰度梯度。我们的研究结果可能有助于解释的基本金属丰度关系的起源,在一个固定的质量的星系中观察到有较低的金属丰度在较高的恒星形成率,特别是如果金属丰度是在一个光圈只包括星系的中心区域测量。最后,我们注意到,这项研究表明的权力KMOS作为一个有效的工具,大规模解决星系调查。
2014-07-23 astro-ph.GA
First Results from the KMOS Lens-Amplified Spectroscopic Survey (KLASS): Kinematics of Lensed Galaxies at Cosmic Noon
我们目前的KMOS透镜放大光谱调查(KLASS),一个新的ESO甚大望远镜(VLT)的大型计划的第一个结果,做多对象的星系引力透镜背后的七个星系团从HST的棱镜透镜放大调查从空间(GLASS)的多目标积分场光谱。利用星系团放大的能力,我们能够揭示在$0.7 \lesssim z \lesssim 2.3$的25个星系的运动学结构,在四个星系团领域,与恒星质量$8 \lesssim \log{(M_\star/M_\odot)} \lesssim 11$。该样本包括位于$z>1$的5个源,其恒星质量低于任何以前的运动学IFU调查。我们的样本显示了多样性的运动学结构在这个质量和红移范围。我们的大部分运动学解决的样本是旋转支持,但与较低的比率的旋转速度速度色散比在本地宇宙,表明部分动态热磁盘随宇宙时间的变化。在我们的样本中没有发现恒星质量为$<3 \times 10^9 M_\odot$的星系呈现规则有序的自转。使用增强的空间分辨率从透镜,我们解决了较低数量的分散为主的系统相比,实地调查,竞争力的调查结果,使用自适应光学。我们发现,KMOS IFU恢复发射线通量从HST的灰色选择对象更忠实于狭缝光谱仪。与人工狭缝,我们估计狭缝光谱仪错过平均60%的总通量的发射线,这迅速减少,如果发射线是空间偏移的连续。
2017-02-16 astro-ph.GA
Using newest VLT-KMOS HII Galaxies and other cosmic tracers to test the $Λ$CDM tension
我们放置新的约束cosmokinetic参数通过使用最新的VLT-KMOS HII星系(HIIG)与超新星Ia型(SNIa)万神殿样本的联合分析。我们结合后者的数据集,以重建,在一个模型独立的方式,哈勃图尽可能高的红移。利用高斯过程,我们推导出基本的宇宙动力学参数,并将它们与$Λ$ CDM进行比较。在SNIa的情况下,我们发现宇宙动力学参数的提取值与$Λ$ CDM模型的预测值是一致的。结合SNIa和Hubble关系的高红移示踪物,即HIIG数据,我们得到了与基于$Λ$ CDM的结果一致的宇宙动力学参数的当前值,但发现宇宙动力学参数的演化与一致性$Λ$ CDM模型的期望值有很大的偏差.
2021-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The KMOS Lens-Amplified Spectroscopic Survey (KLASS): Kinematics and clumpiness of low-mass galaxies at cosmic noon
我们介绍了KMOS透镜放大光谱巡天(KLASS)的结果,这是ESO甚大望远镜(VLT)的一个大型项目,利用引力透镜研究了44个恒星形成星系的空间分辨运动学,0.6<z<2.3,恒星质量为8.1<log(M $_\star$ /M $_{\odot}$)<11.0。这些星系位于六个星系团的后面,这些星系团是从HST空间棱镜透镜放大巡天(GLASS)中选出的。我们发现大多数星系都有一个旋转盘,但大多数旋转主导星系的$\upsilon_{rot}/σ_0$比值都很低(中值为$\upsilon_{rot}/σ_0\sim2.5$)。我们通过采用圆周速度$V_{circ}=(\upsilon_{rot}^2+3.4σ_0^2)^{1/2}$来解释压力支持,从而探索了塔利-费舍尔关系。我们发现,我们的样本遵循Tully-Fisher关系,与局部关系相比,零点偏移为+0.18 dex,这与更多富含气体的星系一致,这些星系仍然必须将大部分气体转化为恒星。我们发现KLASS样本中的速度色散和恒星质量之间有很强的相关性。当结合我们的数据从文献中的其他调查,我们也看到了增加的速度色散与恒星质量在所有红移。在0.5<z<1.0时,我们得到了$\upsilon_{rot}/σ_0$随恒星质量的增加。这可能表明,大质量星系在低质量星系之前进入规则的旋转盘。对于较高的红移(z>1),我们发现一个微弱的增加或平坦…
2020-06-25 astro-ph.GA
The Evolution and Origin of Ionized Gas Velocity Dispersion from $z\sim2.6$ to $z\sim0.6$ with KMOS$^{\rm 3D}$
利用KMOS $^{\rm 3D}$积分场光谱巡天的数据,给出了175个恒星形成盘星系电离气体速度色散的$0.6<z<2.6$演化。在一个前向建模贝叶斯框架,包括仪器效应和光束涂抹,我们同时适合观测到的星系速度和速度色散沿运动学主轴推导出的内在速度色散$σ_0$。我们发现减少盘星系的平均固有速度色散的宇宙时间的函数,从$σ_0\sim45$公里的$^{-1}$在$z\sim2.3$的$σ_0\sim30$公里的$^{-1}$在$z\sim0.9$。有大量的内在散射($σ_{σ_0, {\rm int}}\approx10$公里秒$^{-1}$)周围的最佳拟合$σ_0-z$ -关系超出了什么可以占从典型的测量不确定性($δσ_0\approx12$公里秒$^{-1}$),独立于其他可识别的星系参数。这可能暗示了一种动态机制,例如较小的合并或吸积变化是散射的原因。把我们的数据到更广泛的文献背景下,我们发现,电离和原子+分子的速度色散演变类似的红移,电离气体的色散是$\sim10-15$公里的$^{-1}$平均更高。我们调查的物理驱动器的平均升高的速度色散在较高的红移,并发现,我们的星系是在最边缘托姆雷稳定,这表明它们的湍流速度是由引力不稳定性,而恒星反馈作为一个驱动程序是不够的。通过与最先进的星系演化分析模型的比较,这张照片得到了支持。
2019-06-06 astro-ph.GA
The First Combined H$α$ and Rest-UV Spectroscopic Probe of Galactic Outflows at High Redshift
本研究利用凯克/LRIS和甚大望远镜/KMOS数据,对80个红移1.4-2.7的峰值恒星形成期星系同步开展紫外与Hα外流探测,发现外流存在性与星系恒星形成属性相关但速度无强关联,且外流可能非准直、不同示踪剂对应不同物理尺度。
2024-09-16 astro-ph.GA
The KMOS^3D Survey: design, first results, and the evolution of galaxy kinematics from 0.7<z<2.7
我们提出了KMOS ^3D巡天,这是一项使用甚大望远镜(VLT)上的KMOS对600多个星系在0.7<z<2.7处进行的新的积分场巡天。KMOS ^3D巡天利用与多波长地面和天基巡天的协同作用,从5 Gyr宇宙历史的均匀样本中追踪空间分辨运动学和恒星形成的演化。从3D-HST巡天的质量选定的母样本中绘制的目标均匀地覆盖了恒星形成-恒星质量($M_*$)和静止框架$(U-V)-M_*$平面。我们描述了目标的选择,观察和数据减少。在第一年的数据中,我们在z=0.7-1.1和z=1.9-2.7的191个$M_*=3\times10^{9}-7\times10^{11}$ Msun星系中检测到H α发射。在目前的样本中,83%的解析星系是旋转主导的,从连续的速度梯度和$v_{rot}/σ>1$确定,这意味着恒星形成的“主序列”(MS)主要是由旋转星系在两个红移制度。当考虑额外的更严格的标准时,Halalpha运动学地图表明至少有70%的解析星系是盘状系统。我们的高质量KMOS数据证实了先前IFS研究中报告的z>0.7时的速度色散升高。对于以旋转为主的圆盘,平均固有速度色散从z~2.3时的50 km/s减少到z~0.9时的25 km/s,而两个红移处的旋转速度相当。结合现有的结果跨越z~0-3,磁盘速度色散遵循近似(1+z)的演变是一致的边缘稳定盘理论预测的气体分数的速度色散的依赖关系。
2014-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inferences on the Timeline of Reionization at z~8 From the KMOS Lens-Amplified Spectroscopic Survey
探测到和未探测到$z>6$星系(大爆炸后的$<1$陀螺)的莱曼α(Ly $α$)发射可以用来测量宇宙再电离的时间轴。测量再电离中期的关键兴趣,但也增加了观测的挑战,是在z > 7的观测,其中Ly $α$红移到近红外波长。在这里,我们提出了一个搜索z > 7.2 Ly $α$发射在53本征暗淡莱曼Break星系候选人,引力透镜的大质量星系团,在KMOS透镜放大光谱巡天(KLASS)。在积分时间约为7-10小时的情况下,我们在样品中没有检测到S/N>5的Ly $α$发射。我们确定我们的观察是80%完成5 $σ$空间和光谱未分辨的发射线与集成线通量$>5.7\times10^{-18}$尔格s $^{-1}$ cm $^{-2}$。我们在$z=7.9\pm0.6$定义了一个光度选择的29个靶标的子样本,中位数5 $σ$ Ly $α$ EW限值为58 A。我们进行贝叶斯推断的平均星系际介质(IGM)中性氢分数使用它们的光谱。我们的推论解释了我们观测的波长敏感性和不完全红移覆盖,以及每个目标的光度红移概率分布。这些观察结果,结合文献中的样品,使我们能够在z ~ 8处对$> 0.76 \; (68\%), \; > 0.46 \; (95\%)$的平均IGM中性氢分数设置下限,提供了在z~6-8处快速再电离的进一步证据。我们发现,这是一致的再电离历史模型扩展星系光度函数$M_\textrm{U…
2019-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of metallicity and metallicity gradients from z=2.7-0.6 with KMOS3D
我们目前的测量[NII]/Ha比作为探针的气相氧丰度的样品的419恒星形成星系在z=0.6-2.7从KMOS 3D近红外多IFU调查。质量-金属丰度关系(MZR)的确定与相同的样品选择,金属丰度示踪剂,并在广泛的红移范围内的调查探讨的方法一致。我们发现与文献中的长缝调查很好的协议,除了在z~2.3的关系的低质量斜率,在此样本是基于光学光谱红移比以前的样本偏置少。在这个制度中,我们测量比一些文献结果更陡的斜率。从MZR中排除活动星系核的贡献降低了高质量端的灵敏度,但产生了一致的结果。在固定的红移和恒星质量下,[NII]/Ha比值对SFR或环境没有显著的依赖性。IFU数据允许空间分辨测量[NII]/Ha,从中我们可以推断180个星系的丰度梯度,从而使文献中的当前样本增加两倍。观察到的梯度平均是平坦的,只有15个梯度在>3sigma时从零统计偏移。我们已经模拟了光束拖尾的影响,假设一个平滑的内在径向梯度和已知的看到,倾斜和有效半径为每个星系。我们的观测有限,可以恢复高达70%的最大的,面对磁盘的内在梯度,但只有30%的较小,更倾斜的星系。我们没有发现显着的趋势之间的观测或校正的梯度和任何恒星星族,动力学或结构星系参数,大多与现有的研究与小得多的样本量。在宇宙学模拟中,强反馈通常需要在高红移处产生平坦的梯度。
2016-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The KMOS Deep Survey (KDS) II: The evolution of the stellar-mass Tully-Fisher relation since z ~ 4
我们使用KMOS深巡天(KDS)星系,结合文献中的一系列光谱研究的结果,调查的恒星质量Tully-Fisher关系的演变,因为z ~ 4。我们确定的斜率和归一化的本地旋转速度-恒星质量(Vc - $M_{\star}$)的关系使用参考样本的本地螺旋星系,此后,我们固定的斜率,并专注于速度归一化的红移的演变。z ~ 3.5的旋转主导的KDS星系的自转速度比固定恒星质量的本地参考星系低~ -0.1 dex。通过拟合跨越0 < z < 3的16个远距离比较样本(包含~ 1200个星系),我们表明推断的Vc偏移量的大小和符号敏感地依赖于Tully-Fisher分析中使用的母样本的分数,以及“旋转主导”的标准执行得有多严格。将注意力限制在特别是“盘状”的星系子样本上,会导致Vc的一致正偏移量为~ +0.1 dex,但是这些星系并不能代表z > 1时的演化盘种群。我们调查的压力支持,跟踪固有速度色散($σ_{int}$)的KDS动态质量预算通过采用“总”的形式$V_{tot} = (Vc^{2} + 4.0σ_{int}^{2})^{0.5}$的有效速度。旋转主导和色散主导的KDS星系落在总速度与恒星质量平面的同一轨迹上,消除了对旋转主导星系精确选择阈值的争论。在z > 1时,比较样本的总速度零点偏移在+0.08到+0.15 dex的范围内(恒星质量零点偏移在-0.30到-0.55 dex的范…
2017-11-13 astro-ph.GA
KMOS^3D: Dynamical constraints on the mass budget in early star-forming disks
我们利用KMOS/VLT对240个恒星形成盘在0.6 < z < 2.6的深积分场光谱观测来动态地限制它们的质量预算。我们的样本由大质量($\gtrsim 10^{9.8} M_\odot$)星系组成,大小为$R_e \gtrsim 2$ kpc。通过对比观测到的速度和色散曲线的动力学模型,我们发现,平均而言,恒星的内容贡献$32^{+8}_{-7}\%$的总动力学质量,与星系之间的显着传播(第68百分位数范围f_star ~ 18 - 62%)。包括从CO和尘埃标度关系推断的分子气体,估计的重子质量加起来占我们样本中典型星系总质量的$56^{+17}_{-12}\%$,在z > 2时达到~ 90%。我们的结论是,重子构成了大部分的质量内的磁盘区域的高红移恒星形成的磁盘星系,与典型的磁盘在z > 2强烈重子占主导地位的$R_e$。在我们的样本中,在星系之间观察到恒星和重子质量分数的大量物体与物体之间的变化,大于它们各自测量中的形式不确定性所能解释的。在这两种情况下,质量分数与表面密度的测量最强相关。高$Σ_{star}$星系的特征是恒星质量分数更接近于1,并且具有高推断气体或重子表面密度的系统为恒星和分子气体以外的其他质量成分留下的空间更少。我们的发现可以被解释为更多的扩展磁盘进一步探测(更多的光盘探测更远)到它们所在的暗物质晕。
2016-08-11 astro-ph.GA
The regulation of galaxy growth along the size-mass relation by star-formation, as traced by H$α$ in KMOS$^{3D}$ galaxies at 0.7 < z < 2.7
本文给出了KMOS 3D巡天中281个恒星形成星系的H $α$发射跟踪恒星形成测量的0.7 < z < 2.7的半光尺寸。尺寸通过拟合2D指数盘模型得出,自举误差平均为20%。H $α$的平均尺寸是恒星连续体的1.19(1.26)倍,由于径向尘埃梯度,通过恒星形成的恒星尺寸增长的上限只有43%的内在散射。在固定的连续谱尺寸下,H $α$尺寸与恒星质量、恒星形成速率、红移或形态没有剩余趋势。唯一显著的残留趋势是在固定的连续遮蔽下,H $α$被灰尘过度遮蔽。在固定恒星质量的连续谱尺寸的散射很可能是由晕旋转参数的散射驱动的。H $α$尺寸与连续体尺寸之比的稳定性表明,在很宽的物理条件和宇宙时间范围内,晕旋和角动量向盘的转移具有高度的稳定性。这可能需要通过反馈过程进行地方监管。我们的研究结果的含义,因为我们证明使用一个玩具模型,是我们的上限恒星形成驱动的增长是足够的恒星形成星系大约沿着观察到的大小质量关系,一致的星系的大小增长在恒定的累积共同移动数密度。为了解释观测到的恒星形成盘星系的大小-质量关系的演化,可能需要其他过程,例如致密星系的优先淬火或星系合并。
2020-02-21 astro-ph.GA
Falling outer rotation curves of star-forming galaxies at 0.6 < z < 2.6 probed with KMOS^3D and SINS/ZC-SINF
我们利用KMOS ^3D巡天和KMOS/zC-SINF巡天获得的深分辨H α运动学数据,研究了在宇宙恒星形成的高峰期之前基本上未被探索的恒星形成星系(SFG)外盘运动学。我们的样品包含101个SFG,代表0.6<z<2.6处的更大质量(9.3 < log(M*/Msun)< 11.5)的主序列群体。通过一种新的堆叠方法,我们能够限制一个代表性的旋转曲线延伸到4个有效半径。该平均旋转曲线显示出旋转速度超过周转率的显著下降,斜率为Delta(V)/Delta(R)= $-0.26^{+0.10}_{-0.09}$,单位为归一化坐标V/V_max和R/R_turn。这一结果证实了先前在一些个别星系中看到的衰减是我们的高z盘样本的共同特征。我们发现,这种外部的下降明显偏离了类似质量的本地螺旋星系的平坦或轻度上升的旋转曲线。此外,我们比较我们的数据与模型,包括重子和暗物质证明下降堆叠旋转曲线可以解释的重子相对于总的暗物质晕(m_d>~0.05)的高质量分数结合在外盘的压力支持相当大的水平。这些发现与最近的研究一致,这些研究表明,在高红移的恒星形成盘是强烈的重子占主导地位的磁盘规模内,并进一步表明,压力梯度所造成的大湍流气体运动,甚至在其外部磁盘。我们证明了这些结果在很大程度上与我们的模型假设无关,如中心恒星核球的存在,在固定的m_d下绝热收缩的影响,以及浓度参数的变化。
2017-03-16 astro-ph.GA
Euclid preparation: VIII. The Complete Calibration of the Colour-Redshift Relation survey: VLT/KMOS observations and data release
色-红移关系的完全校准巡天(C3 R2)是一项光谱工作,涉及ESO和Keck设备,旨在经验校准星系色-红移关系- P(z| C)到欧几里得深度(i_AB= 24. 5),并与即将到来的基于弱透镜宇宙学的第四阶段暗能量任务密切相关。其目的是建立一个光谱校准样本,是尽可能代表的星系的欧几里得弱透镜样本。为了最小化光谱观测的数量以填补P(z)的当前知识中的空白,|C),自组织映射(SOM)表示的星系颜色空间已经建成。在这里,我们介绍了在C3 R2背景下批准的ESO@ VLT大型计划的第一批结果,该计划使用了两台VLT光学和近红外多目标光谱仪FORS 2和KMOS。本文主要研究利用KMOS摄谱仪在H波段和K波段观测到的高z星系的高质量光谱红移。在1.3<=z<=2.5的范围内,总共测量了424个高度可靠的z,H波段的总成功率为60.7%,K波段为32.8%。新确定的z填充55%的高优先级空SOM网格单元和35%的低优先级空SOM网格单元。我们测量了在1。“2半径孔径从光谱确认星系的光谱,并将它们转换成恒星形成率。此外,我们对同一样本进行了SED拟合分析,以获得恒星质量,E(B-V),总星等和SFR。我们将光谱结果与通过SED拟合得到的结果相结合,我们发现光谱失效来自弱恒星形成星系(z<1.7,即在H波段)或z>2星系的低S/N光谱(在K波段)。
2020-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
K-CLASH: spatially-resolving star-forming galaxies in field and cluster environments at $z \approx 0.2$-$0.6$
我们提出了KMOS-CLASH(K-CLASH)调查,K波段多目标摄谱仪(KMOS)调查的空间分辨气体的性质和运动学的191(主要是蓝色)H $α$ -检测星系在$0.2 \lesssim z \lesssim 0.6$领域和集群环境。K-CLASH在四个星团透镜和超新星巡天中以KMOS $IZ$波段的哈勃(CLASH)视场为目标,在$7'$半径($\approx2$ - $3$ Mpc)视场内。K-CLASH的目的是研究恒星形成星系从$z\approx1$ - $3$的湍流、高度恒星形成的盘状和奇特系统到$z\approx0$的相对静止、有序的晚型星系的转变,并研究自$z\approx1$以来星系团在红色序列形成中的作用。在本文中,我们描述了K-CLASH调查,介绍了样本,并提供了K-CLASH星系属性的概述。我们表明,我们的样本包括恒星形成星系的典型恒星质量和时代,居住在字段和集群环境。我们得出结论,K-CLASH提供了一个理想的样本,以弥合现有的大积分场光谱调查在较高和较低的红移之间的差距。我们发现,恒星形成的K-CLASH星系团星系在中间的红移系统较低的恒星质量比他们的恒星形成的同行在外地,暗示在可能的“缩小”方案的星系生长在这些时代的集群。我们测量的H $α$检测到的恒星形成率之间没有差异,恒星形成星系在两种环境中占恒星质量后,表明集群淬火发生非常迅速的时代期间探测的K-…
2020-05-27 astro-ph.GA
The KMOS^3D Survey: Demographics and Properties of Galactic Outflows at z = 0.6 - 2.7
本文主要基于Ha、[NII]和[SII]谱线的积分场谱,对599个红移为0.6<z<2.7的正常星系的电离气体外流进行了统计。样本相当均匀地覆盖了质量为9.0<log(M*/Msun)<11.7的恒星形成星系的主要序列,并探讨了静止星系和星暴异常星系的区域。大约1/3的星系呈现出外流的高速成分,大致相等地分为恒星形成(SF)和活动星系核(AGN)驱动的风。SF驱动风的发生率主要与恒星形成特性相关。这些外流的典型速度约为450 km/s,局域电子密度约为380 cm^-3,在所有星系质量下的质量负载因子约为0.1-0.2,能量与年轻恒星星族驱动的动量相一致。SF驱动的风可能会从log(M*/Msun)<10.3的星系逃逸,但在较热和较冷的外流阶段,似乎需要大量的质量、动量和能量来解释低质量区域的低星系形成效率。在log(M*/Msun)~10.7以上的星系中,通常可以检测到更快的活动星系核驱动的外流(~1000-2000 km/s),在log(M*/Msun)>11.2的星系中,高达~75%。活动星系核驱动风的发生率、强度和速度与恒星质量和中心浓度密切相关。它们流出的电离气体看起来密度更大(n_e~1000 cm^-3),可能是被压缩和激波激发的。这些风具有与SF驱动的风相当的质量负载因子,但携带的动量(能量)约为SF驱动的风的10(~50)倍。结果证实了我们以前的研究结果,高占空比…
2019-02-26 astro-ph.GA
The dynamics of z=0.8 H-alpha-selected star-forming galaxies from KMOS/CF-HiZELS
利用ESO VLT上的新型KMOS多目标积分场摄谱仪,给出了16个恒星形成星系在z~0.81处的空间分辨H-α(Ha)动力学。这些星系是使用1.18微米窄带成像从10度^2 CFHT-HiZELS对SA 22 hr场的巡天中选出的,它们位于~ 4 Mpc的超密度Ha发射体中,可能位于星系群/中间环境中,但不是星系团。我们确认并鉴定了一个丰富的恒星形成星系群,z=0.813+-0.003,其中有13个星系彼此之间的距离在1000 km/s以内,7个星系的直径在3 Mpc以内。我们所有的星系都是“典型的”恒星形成星系,它们的红移为0.8+-0.4 SFR*(z=0.8),恒星形成率的范围为sSFR=0.2-1.1 Gyr^-1,金属丰度中值非常接近太阳,为12+log(O/H)=8.62+-0.06。我们测量了样本中星系的空间分辨Ha动力学,结果表明,16个星系中有13个可以用旋转盘来描述,并利用这些数据推导出倾角校正后的旋转速度为50-275 km/s。在我们的样本中,盘的比例为75 ± 8,与先前基于z~1的Ha选择星系的HST形态的结果一致,并证实了盘在z~1处主导恒星形成率密度。我们的Ha星系很好地符合z~1-2 Tully-Fisher关系,证实了在零点看到的演化。除了平均具有较高的恒星质量和较低的sSFR外,z=0.813的星系群与z~1场星系具有相同的质量-金属丰度和TF…
2013-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Driving galactic winds with magnetic fields at low and high redshift
虽然发挥了关键作用,我们了解星系的演化,观察到的星系外流的确切方式仍然是远远没有被理解,因此我们的理解相关的反馈机制,控制星系的演化仍然是困扰着许多谜。在这项工作中,我们提出了一个简单的玩具模型,可以提供洞察如何在星系(酒吧,螺旋臂,翘曲)的非轴对称的不稳定性可以导致局部指数磁场增长的径向流量超过均分值至少两个数量级的时间尺度上的几个$100$万年。我们的预测表明,该过程可以导致星系流出的棒旋星系的质量加载因子$η\approx 0.1$,与我们的数值模拟。此外,我们的外流机制可能有助于了解大部分裸露的螺旋星系,显示出星系外流的迹象,在CHANG-ES调查。扩展我们的模型表明,在高红移星系的重要性,通过假设磁能和湍流能量均分。在我们的模型中对恒星形成率(SFR)的简单估计以及来自恒星形成主序在红移$z\sim2$处的互相关质量,使我们能够通过非轴对称不稳定性和随后的径向流入发电机来估计流出率和质量加载因子,给出了M $_{\star}=10^9 - 10^{12}$ M $_{\odot}$范围内星系的$η\approx 0.1$质量加载因子,与Sinfoni和KMOS $^{3\mathrm{D}}$最近的结果一致。
2020-12-23 astro-ph.GA
From Peculiar Morphologies to Hubble-type Spirals: The relation between galaxy dynamics and morphology in star-forming galaxies at z~1.5
本文利用KMOS星系演化巡天(KGES)的数据分析了z~1.5处恒星形成星系的气体动力学。我们量化的星系形态使用$HST$ CANDELS成像参数和非参数。我们结合KMOS的H $α$动力学和高分辨率成像,导出了恒星质量(M $_{*}$)和恒星比角动量(j $_{*}$)之间的关系。我们发现,高红移恒星形成星系在z~1.5遵循幂律的趋势,在特定的恒星角动量与恒星质量类似的本地晚型星系的形式j $_*$ $\propto$ M $_*^{0.53 \pm 0.10}$。最高比角动量的星系大多是盘状的,尽管一般来说,在固定的恒星质量下,在比角动量序列中发现了特殊的形态和盘状系统。我们探讨了j $_{*}$ -M $_{*}$平面内的散射及其与星系的综合动力学性质(如速度色散、Toomre Q $_{\rm g}$、H $α$恒星形成率、表面密度$Σ_{\rm SFR}$)和其参数化的静止坐标系UV/光学形态(如Sérsic指数、膨胀与总比、聚集度、不对称性和浓度)的相关性。我们建立了在j $_{*}$ -M $_{*}$平面上的位置与恒星形成表面密度和恒星光分布的聚集度密切相关。具有奇特的静止坐标系UV/光学形态的星系具有与相同恒星质量的盘状星系相当的特定角动量,但更笨重,具有更高的恒星形成率表面密度。我们认为,在高红移系统中的特殊形态是由更高的恒星形成率表面密度和更高的气体分数导致…
2020-02-05 astro-ph.GA
Rest-frame Optical Emission Lines in Far-Infrared Selected Galaxies at z<1.7 from the FMOS-COSMOS Survey
我们利用Subaru上的FMOS获得了COSMOS中123个远红外选定星系的近红外光谱,并获得了关键的静止标架光发射谱线。这是在这些红移下具有近红外光谱的红外星系的最大样本。远红外选择的结果是在一个大规模的系统,跨越一系列的金属丰度与以前的光学选择的调查相比,星系的样本,因此有一个更高的活动星系核分数和更好的样本活动星系核分支。我们在两个红移仓(z~0.7和z~1.5)中确定了(U)LIRGs中是否存在活动星系核和星暴,并测试了用于分离活动星系核和以恒星形成为主的星系的诊断方法的红移依赖性。此外,我们构建了一个红外选择星系的低红移(z~0.1)比较样本,发现从z~1.5到今天的演化与Kewley et al.(2013 b)模型中不断演化的AGN选择线和一系列ISM条件和金属丰度一致。我们发现,很大一部分的(U)LIRGs的BPT选择AGN使用他们的新的,红移依赖的分类线。我们比较了已知的X射线探测到的活动星系核(共67个)的位置与BPT选择,发现新的分类线准确地选择了大多数这些对象(> 70%)。此外,我们确定了35个新的(可能被遮蔽)活动星系核没有选择这样的X射线发射。我们的研究结果有直接的影响活动星系核的选择在较高的红移与当前(MOSFIRE,KMOS)或未来(PFS,MOONS)的光谱努力与近红外光谱覆盖。
2015-05-15 astro-ph.GA
The Complete Calibration of the Color-Redshift Relation (C3R2) Survey: Survey Overview and Data Release 1
第四阶段暗能量实验欧几里德、LSST和WFIRST的一个关键目标是通过对大面积天空的弱透镜分析来测量结构随宇宙时间的增长。弱透镜宇宙学将具有挑战性:除了高度精确的星系形状测量外,还需要对数十亿个微弱星系进行统计上可靠和准确的光度红移(photo-z)估计,以重建三维物质分布。在这里,我们提出了颜色红移关系(C3 R2)调查的完全校准的概述和初步结果,专门用于校准经验星系颜色红移关系到欧几里得深度。这些红移对于LSST和WFIRST的校准也很重要。C3 R2巡天正在利用凯克望远镜(DEIMOS,LRIS和MOSFIRE),加那利大望远镜(GTC; OSIRIS)和甚大望远镜(VLT; FORS 2和KMOS)获得对红移校准最重要的目标星系样本的多路复用观测。我们专注于光谱的努力,在以前的工作中确定的星系颜色空间的采样不足的地区,以尽量减少所需的光谱红移的数量来映射的颜色红移关系所需的精度。在这里,我们介绍了C3 R2的调查策略和初步结果,包括在2016年A学期获得的1283个高置信度红移,并作为数据发布1发布。
2017-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The angular momentum distribution and baryon content of star forming galaxies at z~1-3
本文分析了宇宙恒星形成时期(z~0.8-2.6)大质量恒星形成星系(SFG)的角动量。我们的~360 log(M*/Msun)~ 9.3-11.8 SFG样本主要基于H $α$运动学的KMOS 3D和KMOS/zC-SINF巡天,并共同提供了大质量恒星形成群体的代表性子集。在平均自旋参数~ 0.037及其色散($σ_{log(λ)}$ ~0.2)方面,推断的晕尺度角动量分布与理论预测的暗物质晕大致一致< $λ$ >。自旋参数与盘的径向尺度和它们的恒星表面密度相关,但并不显著依赖于晕质量、恒星质量或红移。因此,我们的数据支持了长期以来的假设,即平均而言,即使在高红移,盘星系的比角动量反映了它们的暗物质晕(j_d = j_DM)。$λ$ x(j_d/j_DM)和恒星核密度$Σ_{*}$(1 kpc)之间缺乏相关性,这有利于这样一种情况,即盘内部角动量的重新分配导致大质量高红移盘内部的“压缩”。对于我们的样本,推断的恒星与暗物质的平均质量比约为2%,与丰度匹配结果一致。包括分子气体在内,$10^{12}$ Msun附近的晕的重子盘与暗物质的总质量比约为5%,相当于宇宙学上可用重子的31%,这意味着高红移盘是强烈的重子主导。
2016-05-19 astro-ph.GA
The BLOBs: Enigmatic Diffuse Ionized Gas Structures in a Cluster of Galaxies near Cosmic Noon
本文利用MUSE和KMOS积分场光谱研究红移约1.46的星系团XMMXCS J2215.9-1738,发现中心区域三个弥散[OII] blobs,其中一个由2型AGN电离,另外两个可能源于冲压剥离、AGN反馈或并合激波,为理解星系团中恒星形成淬灭和气体演化提供新线索。
2025-04-03 astro-ph.GA
The kinematics of massive quiescent galaxies at $1.4 < z < 2.1$: dark matter fractions, IMF variation, and the relation to local early-type galaxies
利用哈勃空间望远镜WFC 3/F160 W深空成像,结合文献恒星速度色散测量和ESO VLT上KMOS获得的新的近红外光谱,研究了$1.4 < z < 2.1$大质量静止星系的动力学性质。我们使用这些数据表明,典型的动态恒星质量比增加了$\sim$ 0.2德克斯从$z = 2$到现在的一天,并探讨这种演变的背景下,可能发生的变化,恒星初始质量函数(IMF)和/或分数的暗物质内的星系有效半径,$f_\mathrm{DM}$。将我们的高红移样品与它们可能的低红移后代样品进行比较,我们发现自$z \approx 1.8$以来,$f_\mathrm{DM}$增加了4倍以上,从$f_\mathrm{DM}$ = $6.6\pm1.0$ %增加到$\sim$ 24%。观察到的增加似乎稳健的方法来估计动态质量或匹配的祖先和后代的变化。我们量化可能的变化,恒星IMF通过偏移参数$α$,定义为恒星的动力学质量的比率,估计使用Chabrier IMF的恒星质量。我们表明,恒星速度色散和$α$之间的相关性,在低红移的静止星系之间的报告已经在$z = 2$,并认为,随后的演变通过(主要是轻微的)合并应采取行动,以保持这种关系,同时显着贡献星系的整体增长的大小和恒星质量。
2020-06-24 astro-ph.GA
The origin of large emission line widths in massive galaxies at redshifts $z\sim 3-4$
本研究通过22个大质量星系样本,发现红移3-4间宽发射线主要源于AGN活动,AGN比例高达60-70%,表明该时期是超大质量黑洞增长和首批大质量熄灭星系形成的关键阶段。
2024-05-22 astro-ph.GA
The KLEVER survey: Nitrogen abundances at $z\sim$2 and probing the existence of a fundamental nitrogen relation
本文比较了来自KMOS透镜发射线和位置审查(KLEVER)巡天的37个高红移星系在$z\sim$ 2处的氮氧比(N/O)与来自斯隆数字巡天(SDSS)的一个本地星系的比较样本。KLEVER样本显示,在给定的气相金属丰度(O/H)下,与本地星系相比,$+$ 0.1 dex的N/O只有轻微的富集,但在固定的恒星质量(M $_*$)下,$-$ 0.36 dex的N/O出现了耗尽。在M $_*$ -N/O平面上,我们发现N/O和SFR之间存在很强的反相关,这与质量-金属丰度关系(MZR)中O/H和SFR之间的反相关相似。我们使用这种反相关来构建基本氮关系(FNR),类似于基本金属丰度关系(FMR)。我们发现KLEVER星系与FMR和FNR都是一致的。这表明,在一个固定的M $_*$考虑时,在高$z$星系中的N/O耗尽是由红移演化的质量金属丰度关系结合近红移不变的N/O-O/H关系驱动的。此外,基本氮关系的存在表明,控制基本金属丰度关系的机制不仅必须通过O/H来探测,而且还必须通过N/O来探测,这表明纯原始气体流入不是FMR的主要驱动力,其他属性,如星系年龄和恒星形成效率的变化必须是重要的。
2022-03-09 astro-ph.GA
Dark Matter Fraction in Disk-Like Galaxies Over the Past 10 Gyr
本研究利用三维正演模拟和积分场光谱数据,测量了红移0.6至2.5间263个盘状星系的暗物质比例,发现其随半径增加、随红移降低,且低质量星系演化更显著。
2025-06-30 astro-ph.GA
CLEAR: The Evolution of Spatially Resolved Star Formation in Galaxies between $0.5\lesssim z \lesssim1.7$ using H$α$ Emission Line Maps
利用恒星形成星系的空间分辨H-α发射线图,我们研究了星系集合体在宽红移范围内的梯度演化(PDMATHAMM)。我们的$z\sim0.5$测量来自深哈勃空间望远镜WFC 3 G102棱镜光谱,作为再电离(CLEAR)实验的坎德尔莱曼α发射的一部分。对于具有Log $(M_{*}/\mathrm{M}_{\odot})\geqslant8.96$的恒星形成星系,平均H-α有效半径是恒星连续体的$1.2\pm0.1$倍,这意味着通过恒星形成的由内而外的增长。这一测量结果在$1σ$内与分别来自3D-HST和KMOS-3D巡天的$z\sim1$和$z\sim1.7$的测量结果一致,意味着没有红移演化。然而,我们观察到的红移演化的恒星质量表面密度在1千秒差距($Σ_\mathrm{1kpc}$)。在$z\sim0.5$的恒星质量为Log $(M_{*}/\mathrm{M}_{\odot})=9.5$的恒星形成星系中,相对于它们的恒星连续统,H-α中的$Σ_\mathrm{1kpc}$比$z\sim1$星系低$(19\pm2)\%$。$Σ_{1\mathrm{kpc, H}α}$ / $Σ_{1\mathrm{kpc,Cont}}$随恒星质量增大而减小。$Σ_{1\mathrm{kpc,H}α}$ / $Σ_{1\mathrm{kpc,Cont}}$相对于恒星质量的大部分红移演化源于Log($…
2022-05-17 astro-ph.GA
Cluster induced quenching of galaxies in the massive cluster XMMXCSJ2215.9-1738 at z~1.5 traced by enhanced metallicities inside half R200
我们用Halpha和[NII]的KMOS光谱探测了z~1.5的大质量星系团XMMXCSJ2215.9-1738,覆盖了一个维里半径的区域。利用已发表的108个星系的光谱红移,我们计算了星系在投影速度与位置相空间中的位置,将我们的星系团样本分成一个维里化的区域,该区域是较长时间前(大约在R200的一半以内)吸积的物体和一个落星系区域。我们测量了10个星系团星系的氧丰度与检测到的[NII]线在个别星系光谱和比较的MZR的星系内的一半R200与落星系和现场样品在类似的红移。我们发现,在各自的恒星质量,较高的本地SDSS金属丰度值的单个z~1.5恒星形成星系团内的一半R200的氧丰度是可比的。我们发现,[NII]/H α线内的一半R200的比率高0.2德克斯和星系团的内部部分的星系的合成金属丰度高约0.1德克斯,在一个给定的质量,比落星系和场星系在z~1.5的金属丰度。在R200内z~1.5的星系团星系的金属丰度增强表明,在这个大质量的星系团中的ICM的密度变得足够高的集群中心,使冲压压力超过了星系团星系的热气库的恢复压力。这可以消除引发猝灭的气体库;尽管星系继续形成恒星,尽管速率略低,使用盘中未剥离的可用冷气体。
2019-05-02 astro-ph.GA
A Consistent Study of Metallicity Evolution at 0.8 < z < 2.6
本文给出了LUCI、KMOS/zC-SINF和KMOS 3D巡天中0.8 < z < 2.6和log(M*/Msun)=9.0-11.5的222个星系的恒星质量、恒星形成率(SFR)和[NII]/Ha通量比之间的相关关系,作为气相金属丰度的指标。该样本使用一致的数据分析技术和强线金属丰度指标,在扩展的红移范围内提供了质量-金属丰度关系(MZR)的独特分析。我们发现关系式的低质量端有一个恒定的斜率,并且可以通过特征翻转质量的演化来充分描述其红移演化,其中关系式在渐进金属丰度处开始变平。在固定质量和红移的情况下,我们的数据没有显示出[NII]/Ha比值与SFR之间的相关性,这与最近文献中讨论的恒星质量、SFR和金属丰度之间的“基本关系”所预测的[NII]/Ha的0.2-0.3dex偏移不一致。然而,在较早的时间向较低的[NII]/Ha的总体演变大致同意这些预测。
2014-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
K-CLASH: Strangulation and Ram Pressure Stripping in Galaxy Cluster Members at 0.3 < z < 0.6
长久以来,理论上认为星系团会抑制其成员的恒星形成。本研究利用$K$波段多天体摄谱仪(KMOS)-星团透镜和超新星巡天与哈勃巡天(CLASH)(K-CLASH)的积分场单位观测,寻找大质量星系团在红移$0.3<z<0.6$处淬灭的证据。我们首先构造质量匹配的样品的专门恒星形成的星系团和场星系,然后调查的空间范围的H $α$发射和研究他们的星际介质条件使用发射线比。所有星系的H $α$半光半径与光学半光半径($r_{\rm{e},\rm{H}α}/r_{\rm{e},R_c}$)的平均比值为$1.14\pm0.06$,表明在这些红移下,恒星的形成发生在整个恒星盘中。然而,平均而言,团星系的$r_{\rm{e},\rm{H}α}/r_{\rm{e},R_c}$比场星系小:$\langle r_{\rm{e},\rm{H}α}/r_{\rm{e},R_c}\rangle = 0.96\pm0.09$比$1.22\pm0.08$小(在98%的可信度水平上更小)。这些值是未校正的H $α$发射和$R_c$波段恒星光之间的波长差,但实施这样的校正只加强我们的结果。我们还表明,虽然集群和现场样本遵循不可区分的质量金属丰度(MZ)的关系,周围的集群成员的MZ关系的残差与集群中心的距离相关;星系居住更接近集群中心往往有增强的金属丰度(在2.6 $σ$水平显着)。最后,与以前的研究相比,我们发现没有显着…
2020-06-23 astro-ph.GA
Dark Matter Fraction in z~1 Star-Forming Galaxies
我们提出了一个观测研究的暗物质分数在225旋转支持恒星形成星系在$z\approx 0.9$具有恒星质量范围:$ 9.0 \leq log(M_* \ \mathrm{M_\odot}) \leq 11.0$和恒星形成率:$0.49 \leq log \left(SFR \ \mathrm{[M_{\odot}\ yr^{-1}]} \right) \leq 1.77$。这是\citet{GS20}以前研究过的KMOS红移一次光谱巡天(KROSS)的子样本。这些天体的恒星质量($M_*$)先前是使用拟合星系光谱能量分布得出的质光比估计的。恒星的形成率是从H $_α$光度计算出来的。总气体质量($M_{gas}$)由分子和原子气体\citep [][分别]的标度关系确定{Tacconi 2018,Lagos 2011}。从不同尺度长度(有效半径:$R_e$、$\sim 2 \ R_e$和$\sim 3 \ R_e$)的转动曲线(RC)直接导出动力学质量($M_{dyn}$),然后计算这些半径处的暗物质分数($f_{ DM }=1-M_{bar}/M_{dyn}$)。我们报告说,在$z\sim 1$,我们的样本中只有一小部分($\sim 5\%$)在$\sim$ 2-3 $R_e$中具有较低($< 20\%$)的DM分数。在我们的样本中,大多数($> 72\%$)的SFG都有暗物质占主…
2021-06-23 astro-ph.GA
KURVS: chemical properties from multiple strong line calibrations for star-forming galaxies at $z\sim1.5$
Durham University(杜伦大学);Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);DTU-Space, Technical University of Denmark(丹麦技术大学空间科学部);University of Southampton(南安普顿大学);International Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia(西澳大利亚大学国际射电天文研究中心);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);Univ Lyon, Univ Lyon1, ENS de Lyon, CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574(里昂大学、里昂第一大学、里昂高等师范学校、法国国家科学研究中心、里昂天体物理研究中心);Newcastle University(纽卡斯尔大学);Instituto de Fı́sica y Astronomı́a, Universidad de Valparaı́so(瓦尔帕莱索大学物理与天文研究所);Millennium Nucleus for Galaxies (MINGAL)(银河系千年核心);Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, Durham University(杜伦大学物理学院计算宇宙学研究所)
KURVS研究通过多强线校准,确定红移约1.5的星系金属度及其径向梯度,揭示了金属度梯度的分布特征及可能的形成机制。
2025-12-10 astro-ph.GA
The Shapes of the Rotation Curves of Star-forming Galaxies Over the Last $\approx$10 Gyr
我们分析的空间分辨星云发射的$\approx$ 1500恒星形成星系在$z\approx0.6$ - $2.2$深KMOS和MUSE观测测量其旋转曲线的平均形状。我们用这些来测试声称下降的旋转曲线在大半径的星系在$z\approx1$ - $2$已被解释为证据的暗物质的情况下。我们表明,平均旋转曲线的形状,以及它们下降超过峰值速度的程度,取决于用于构建平均曲线的归一化处方。标准化的大小由星系恒星盘尺度长度后,会计看到的效果($R_{\rm{d}}^{\prime}$),我们构建堆叠的位置-速度图,跟踪平均星系旋转曲线到$6R_{\rm{d}}^{\prime}$($\approx$ 13千秒差距,平均)。结合这些曲线与本地系统的平均HI旋转曲线,我们研究星系旋转曲线的形状如何演变超过$\approx$ 10 Gyr。在恒星质量、恒星表面质量密度和/或红移方面,星系的平均自转曲线近似平坦,或者继续上升,至少达到$6R_{\rm{d}}^{\prime}$。我们发现星系自转曲线的外斜率与其恒星质量表面密度之间存在一种趋势,表面密度较高的星系自转曲线较平坦。通过与流体动力学模拟的比较,我们发现,我们在$z\approx0$ - $2.2$的大质量恒星形成星系样本的旋转曲线的平均形状与$Λ$ CDM理论所预期的一致,并意味着$6R_{\rm{d}}$内的暗物质分数至少为$\approx60…
2019-02-12 astro-ph.GA
Kinematics of disk galaxies in (proto-)clusters at z=1.5
我们观察了从HyperSuprimeCam Subaru战略计划中选择的z~1.5的恒星形成星系。这些星系是通过窄带成像和grizy测光的光度红移确定的两个显著超密度的[OII]发射体的一部分。利用VLT/KMOS对46个星系进行了Halpha积分场谱学研究。电离气体图、恒星形成率和速度场都是从H α发射线推导出来的。我们量化的形态和运动学的不对称性,以测试潜在的引力(如星系星系)或流体动力学(如冲压压力)的相互作用。在36个靶点中检测到α发射。其中34个星系是z=1.47的两个(原)星系团的成员,证实了我们的选择策略是高效的。通过对观测速度场与模型速度场的拟合,确定了14个星系的内禀最大自转速度Vmax。利用亮度速度(塔利-费舍尔)关系,我们发现,这些星系比它们的本地同行的类似质量的更明亮的高达~4马格在休息帧B带。与z<1的场星系相比,z~1.5(原)团星系偏离局部Tully-Fisher关系的偏移量与它们的恒星形成率无关,而与Vmax与气体速度色散σ_g的比值有关。这可能反映了,正如在类似红移的领域中观察到的那样,更少的磁盘已经解决了纯粹的旋转运动学和高Vmax/sigma_g比。由于(原始)星系团相对较低的星系速度色散(sigma_v < 400 km/s),引力相互作用可能比现在的星系团更有效,导致更高的运动学不对称性。(abbr.)
2019-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
RC100: Rotation Curves of 100 Massive Star-Forming Galaxies at z=0.6-2.5 Reveal Little Dark Matter on Galactic Scales
我们分析了在宇宙星系恒星形成的峰值(z~0.6 - 2.5)上100个大质量、大的恒星形成盘星系(SFG)的Ha或CO旋转曲线(RC),这些旋转曲线延伸到几个星系有效半径,是Genzel等人(2020)和Price等人(2021)提出的先前样本的两倍多。这些观测是用ESO-VLT的SINFONI和KMOS积分场摄谱仪、LBT的LUCI、IRAM的NOEMA和ALMA进行的。我们适合主轴运动学与光束卷积,前向模型的湍流旋转磁盘与凸起嵌入在暗物质(DM)晕,包括压力支持的影响。暗物质在盘有效半径($R_e ~ 5 kpc$)内占总物质的比例,$f_DM (R_e)=V_{DM}^2 (R_e)/V_{circ}^2 (R_e)$,随着红移而减少:在z~1(z~2)处,中值暗物质比例为$0.38\pm 0.23$($0.27\pm 0.18$),三分之一(一半)的星系是"最大"盘,具有$f_{DM} (R_e)<0.28$。暗物质分数与重子表面密度成反比,低DM分数需要平坦或核心的内部DM密度分布。在z~2处,与基于宇宙学恒星质量晕质量关系的预期值相比,$R_e$内的平均暗物质质量减少了~40%。DM赤字是更明显的高恒星形成率(SFR)的表面密度($Σ_{SFR}>2.5 M_{\odot} yr^{-1} kpc^{-2}$)和星系与大质量的隆起($M_{bulge}>10^{10} …
2022-09-25 astro-ph.GA
CF-HiZELS, a 10 deg$^2$ emission-line survey with spectroscopic follow-up: Hα, [OIII]+Hβ and [OII] luminosity functions at z=0.8, 1.4 and 2.2
我们目前的结果,从最大的连续窄带调查在近红外。我们使用WIRCam/CFHT和低OH 2滤光器(1.187 $\pm$ 0.005 $μ$ m)对SA 22视场中~10 deg $^2$的连续河外天空进行了观测。总共发现了约6000个候选发射线星系,我们利用深ugrizJK数据获得了强的光度红移。我们结合我们的数据与高红移发射线调查(HiZELS),探索光谱调查(VVDS,VIPERS),并获得我们自己的光谱后续与KMOS,FMOS和MOSFIRE获得高红移发射线选择星系的大样本:3471 H $α$发射器在z=0.8,1343 [OIII]+H $β$发射器在z=1.4和572 [OII]发射器在z=2.2。我们探测了>10 $^6$ Mpc $^3$的共移动体积,并发现了显著的过密度,包括在z=0.81处H $α$发射体的8.5 $σ$(光谱证实的)过密度。我们分别导出了z= 0.8,1.4,2.2时的H $α$,[OIII]+H $β$和[OII]光度函数,并对今后的观测(如Euclid)提出了启示.我们独特的大体积/区域使我们能够将样本细分为数千个随机区域组合,并提供样本/宇宙方差的可靠经验测量。我们表明,在与我们相似的深度对恒星形成/发射线星系的调查只能克服宇宙方差(误差<10%),如果它们是基于大于5x 10 $^{5}$ Mpc $^{3}$的体积;由于探测约10 $…
2015-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Galaxy kinematics and mass estimates at $z\sim1$ from ionised gas and stars
本研究利用KMOS3D和LEGA-C巡天数据,比较了$z\sim1$处16个星系的电离气体与恒星运动学,发现Hα动力学质量模型与JAM模型高度吻合,验证了IFS观测在动力学质量测量中的有效性。
2024-08-22 astro-ph.GA
The EPS Research Astro-RAG Platform: A Unified Open-Science Infrastructure for Cross-Epoch Astrophysical Kinematic Analysis, LLM-Assisted Research Workflows, and Educational Outreach
EPS Research
提出一个开放科学平台,整合四个跨纪元天体物理语料库、120个可执行Jupyter笔记本示例,并利用LLM辅助检索增强生成(RAG)研究工作流程,通过ω运动学校正揭示从z=0到z~5的角速度符号反转。
2026-08-14 astro-ph.GA astro-ph.IM
The NIRVANDELS Survey: the stellar and gas-phase mass-metallicity relations of star-forming galaxies at z = 3.5
本研究利用多波段光谱测定z≈3.5处65个恒星形成星系的气相与恒星金属丰度,证实两类质量-金属丰度关系及α元素增强现象,并通过化学演化模型揭示星系外流效率的质量标度关系是其共同成因。
2024-07-10 astro-ph.GA
A Shallow Slope for the Stellar Mass--Angular Momentum Relation of Star-Forming Galaxies at $1.5 < z < 2.5$
该研究测量了41个高红移恒星形成星系的比角动量,发现其恒星质量-角动量关系斜率(β=0.25)显著低于本地值,并指出先前研究的陡斜率源于系统效应,揭示了角动量输运和外流在低质量星系中的关键作用。
2024-11-26 astro-ph.GA
Mass assembly and AGN activity at $z\gtrsim1.5$ in the dense environment of XDCPJ0044.0-2033
XDCP 0044.0 -2033是已知z>1.5的最大质量的星系团,其核心显示出高密度的星系正在经历合并和核活动。我们提出了一个多波长的研究,该区域位于157千秒差距从该星系团的中心,我们有光度和光谱多波长观测(高分辨率HST图像在F105 W,F140 W和F160 W波段,近红外KMOS数据在H和YJ波段和钱德拉ACIS-S X射线数据)。我们的主要目标是研究环境对居住在这个高密度区域的星系的影响。我们发现,分析的区域主机至少有9个不同的来源,其中6个被证实是集群成员在一个狭窄的红移范围1.5728<z<1.5762。这些源在投影距离为$\sim$ 13 kpc处形成两个不同的复合体,它们在估计的1000 - 3000万年的时间尺度上正在进行合并。其中一个源显示存在一条宽的H α发射线,被归类为1型活动星系核。这个活动星系核与一个X射线点状源有关,它的发射看起来相当模糊(具有固有吸收$N_{H} \sim 10^{22} cm^{-2}$),并拥有一个质量为$M_{BH} \sim 10^{7} M_{\odot}$的相对大质量黑洞,该黑洞以$\sim$ 0.2的爱丁顿比吸积。我们的结论是,分析的区域是一致的形成网站的第二个BCG。这些发现,再加上对星团X射线形态的深入分析,表明整个星团的合并方案,两个巨大的光环都隐藏着两个快速发展的BCGs,即将组装起来。我们的结果也与富气…
2022-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA