The SAMI Galaxy Survey: Global stellar populations on the size-mass plane
我们提出了一个分析的全球恒星星族的星系在SAMI星系调查。我们的样本由1319个星系组成，跨越恒星质量的四个数量级，包括所有的形态和环境。我们推导出光度加权，单恒星星族等效恒星年龄，金属丰度和α增强光谱集成在一个有效半径孔径。星系大小的变化解释了年龄-质量和金属丰度-质量关系中的大部分分散现象。恒星星族在星系大小和恒星质量的平面上系统地变化，因此具有高恒星表面质量密度的星系比密度较小的星系更古老，更富含金属和α增强。具有高表面质量密度的星系具有非常窄的金属丰度范围，然而，在固定质量下，金属丰度的分布随着星系大小的增加（密度降低）而大幅增加。我们确定与形态和环境的残留相关性。在固定的质量和大小，星系晚型的形态，小凸起和低Sersic n比早型，高n，高凸起的总星系年轻。年龄和金属丰度都显示出与环境的小的剩余相关性;在固定的质量和大小，星系在更密集的环境或更大质量的晕是老的，有点更丰富的金属比那些在不太密集的环境。我们将这些趋势与尺寸-质量平面内的进化轨迹联系起来。
2017-08-24 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: bulge and disk stellar population properties in cluster galaxies
我们分别研究了双组分星系团星系球和盘中的恒星星族性质，以揭示致密环境中透镜星系的形成。我们研究了来自悉尼-AAO多天体积分场（SAMI）星系巡天的八个低红移星系团，利用二维光度膨胀盘分解在$g$，$r$和$i$ -带上对星系进行了表征。对192个具有$M_{*}>10^{10~}M_{\odot}$的双组分星系，我们估计了星系核球和星系盘的颜色、年龄和金属丰度。对$g-i$颜色的分析表明，凸起比其周围的盘更红，中值偏移为0.12 $\pm$ 0.02 mag，与先前的结果一致。为了测量质量加权年龄和金属丰度，我们研究了三种方法：（i）一种基于星系恒星质量权重的两个组件，（ii）一个基于通量权重和（iii）一个基于径向分离。这三种方法一致认为，62%的星系具有比盘更富2-3倍的金属的凸起。在剩下的星系中，有7%的星系的凸起比盘更贫金属，而31%的星系的凸起和盘金属丰度没有显着差异。我们观察到23%的星系的特点是鼓的老年人和34%的鼓的年轻相对于磁盘。剩下的43%的星系有着统计上无法区分年龄的凸起和盘。较红的凸起往往比盘更富含金属，这表明凸起中较红的颜色是由于它们相对于盘的金属丰度增强，而不是恒星星族年龄的差异。
2020-11-11 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: stellar population gradients of central galaxies
我们研究了$\sim$ 100个被动中心星系直到$\sim 2 R_e$的恒星星族径向梯度（年龄、金属丰度和[ $α/$ Fe]）。在SAMI星系巡天中，目标群体的晕质量范围从$11 < \log(M_{200}/M_{\odot}) < 15$开始。这项工作的主要目标是确定中央星系是否有不同的恒星星族属性时，类似的大质量卫星星系相比。我们发现负的金属丰度径向梯度，随着恒星质量的增加而变浅。年龄和[ $α$ /Fe]梯度一致为零或略正。[ $α$ /Fe]梯度随着质量的增加而变得更负，而年龄梯度没有显示出任何显著的质量趋势。在恒星质量固定的情况下，我们没有观察到中央星系和卫星星系的恒星星族梯度有显著差异。中心星系的平均金属丰度梯度为$\overline{Δ[Z/H]/Δ\log(r/R_e)} = -0.25 \pm 0.03$，卫星星系的平均金属丰度梯度为$\overline{Δ[Z/H]/Δ\log(r/R_e)} = -0.30 \pm 0.01$。中心星系和卫星星系的平均年龄和[ $α$ /Fe]梯度是一致的，在不确定性范围内，中心星系的平均值为$\overline{Δ\textrm{log (Age/Gyr)}/Δ\log(r/R_e)} = 0.13 \pm 0.03$，卫星星系的平均值为$\overline{Δ\textrm{log (Age/Gyr)}/Δ\log(…
2020-05-05 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: Stellar population radial gradients in early-type galaxies
本文研究了来自SAMI（Sydney- AAO Multi-object Integral Field Spectrograph）星系巡天的522个早型星系（ETG）样本中恒星星族的内部径向梯度。我们将单个spaxels的光谱叠加在径向仓中，并导出基本的恒星星族性质：总金属丰度（[Z/H]），[Mg/Fe]，[C/Fe]和年龄。将拟合的径向梯度（$\nabla$）和中心值（在R $_e$ /4处评估）与一组六个可能的趋势驱动因素进行比较。我们发现，速度色散（$σ$）-或等效的重力位-是化学成分梯度的主要驱动程序。表面质量密度也与趋势相关，特别是与恒星年龄相关。$\nabla$ [Mg/Fe]随$σ$增加而降低，这与$\nabla$ [Z/H]与$σ$的相当浅的依赖性形成对比（尽管该径向梯度总体上相当陡峭）。这一结果，以及浅的年龄斜率在大规模的结束，施加了严格的限制的祖先的人口，有助于形成的外信封的ETG。SAMI样本分为“现场”样本和聚类样本。只有微弱的环境相关的差异被发现，最值得注意的是一个较强的中央总金属丰度（[Z/H] $_{e4}$）与$σ$的依赖性，随着边缘的趋势$\nabla$ [Z/H]陡峭的星系团，结果是不遵循[Mg/Fe]。这里提出的结果作为ETG的形成和演化的数值模型的约束。
2019-05-08 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: gravitational potential and surface density drive stellar populations -- I. early-type galaxies
星系的质量和恒星的性质之间已经建立的相关性被认为是质量驱动恒星星族演化的证据。然而，对于早型星系（ETG），我们发现，$g-i$颜色和恒星金属丰度[Z/H]与引力势$Φ$的相关性更强，而不是与质量$M$，而恒星星族年龄与表面密度$Σ$的相关性最好。具体来说，对于我们的样本625 ETG与积分场光谱从SAMI星系巡天，与质量的相关性相比，颜色- $Φ$，[Z/H]-$Φ$，和年龄- $Σ$的关系显示出较小的散射和较少的残留趋势与星系大小。对于恒星形成持续时间代理[ $α$ /Fe]，我们发现与$Φ$和$Σ$的趋势结果相当，两者都明显强于[ $α$ /Fe]- $M$关系。在确定趋势的强度时，我们分析了总体分散度和参数上的观测不确定性，以比较每个相关性中的内在分散度。这些结果使我们得到以下推论和解释：（1）色- $Φ$图是一个比传统的色-质量图更精确的确定恒星星族发展阶段的工具;（2）引力势是全球恒星金属丰度的主要调节器，通过它与气体逃逸速度的关系。此外，我们提出了以下两种机制的年龄和[ $α$ /Fe]与$Σ$的关系：（a）年龄- $Σ$和[ $α$ /Fe]- $Σ$的相关性出现的结果紧凑驱动淬火机制;和/或（b）作为化石记录的$Σ_{SFR}\proptoΣ_{gas}$关系在其磁盘为主的祖先。
2018-02-13 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: the third and final data release
我们已经进入了一个新的时代，星系的积分场光谱巡天足够大，足以在宇宙学意义上的体积上充分采样大尺度结构。这是SAMI银河调查的主要设计目标。在这里，在数据发布3（DR 3）中，我们发布了观测到的3068个独特星系的完整样本数据。这包括SAMI星系团样本的888个独特的星系首次。每个星系都有两个主要的光谱立方体，分别覆盖蓝色（370- 570 nm）和红色（630- 740 nm）的光学波长范围，光谱分辨率分别为R=1808和4304。对于每个主立方体，我们还提供了三个空间分箱光谱立方体和一组标准化的孔径光谱。对于每个星系，我们包括完整的二维地图，从参数化拟合的发射线和吸收线光谱数据。这些地图提供了气体电离和运动学，恒星运动学和人口等方面的信息。所有数据都可以通过澳大利亚天文光学数据中心（AAO）在线获得。
2021-01-28 astro-ph.GA
The LEGA-C and SAMI Galaxy Surveys: Quiescent Stellar Populations and the Mass-Size Plane across 6 Gyr
我们研究了从LEGA-C巡天的中等红移（$0.60\leq z\leq0.76$）到SAMI星系巡天的低红移（$0.014\leq z\leq0.10$）的静止星系的平均恒星群体年龄和金属丰度（[Z/H]）标度关系的变化。我们发现，类似于他们的低红移同行，恒星的金属丰度的静止星系在$0.60\leq z\leq 0.76$密切相关的$M_*/R_\mathrm{e}$（代理的引力势或逃逸速度），在该星系更深的潜在井更丰富的金属。这支持了这样的假设，即由于引力势调节金属的保留，通过确定富含金属的恒星和超新星喷出物逃离系统所需的逃逸速度，避免被回收到以后的恒星世代。另一方面，我们发现LEGA-C样本中恒星年龄和$M_*/R_\mathrm{e}^2$（恒星质量表面密度$Σ$）之间没有相关性，尽管这在低红移时有很强的相关性。我们认为这种变化的年龄- $Σ$关系的背景下的恒星形成和静止的人口在质量-尺寸平面的红移演化，并发现我们的结果可以解释为星系形成更companies在更高的红移，并保持紧凑的整个演化。此外，星系似乎在特征表面密度处淬灭，该密度随着红移的减小而减小。因此，$z\sim 0$年龄与$Σ$的关系，是在一系列红移和表面密度下形成的星系，在静止和恒星形成过程中形成的。
2022-03-11 astro-ph.GA
Metallicity, ionization parameter, and pressure variations of HII regions in the TYPHOON spiral galaxies
我们提出了一个空间分辨的HII区域的气相金属丰度，电离参数，和ISM压力图的6个本地恒星形成和面对的螺旋星系的台风计划的研究。自洽的金属丰度，电离参数，和压力地图计算同时通过一个迭代过程，以提供有用的措施，当地的化学丰度和本地化ISM属性的关系。我们通过测量减去径向金属丰度曲线的线性拟合后的剩余金属丰度偏移量$Δ$（O/H）来限制金属丰度方位角变化的存在。然而，我们发现在大多数星系的方位角变化的微弱证据，与小（平均0.03德克斯）散射。相反，星系揭示了HII区域的增强和减少的丰度被发现分布在整个磁盘。虽然螺旋图案在组织ISM中发挥了作用，但它本身并不能建立我们观察到的相对均匀的方位角变化。金属丰度的差异更可能是由与当地物理条件的强相关性驱动的。我们发现一个强大的和正相关的电离参数和当地的丰度测量的相对金属丰度偏移$Δ$（O/H），表明当地的物理条件和本地化的ISM富集之间的紧密关系。此外，我们证明了未解决的观测结果对测量的ISM属性的影响，通过重组数据立方体来模拟低分辨率（1 kpc）的观测结果，这是典型的大型IFU调查。我们发现，电离参数和ISM压力诊断的影响，分辨率的损失，使他们的测量值是相对于亚HII区域尺度上的测量值更大。
2022-03-04 astro-ph.GA
Correlation between the gas-phase metallicity and ionization parameter in extragalactic HII regions
HII区的金属丰度和电离参数的变化通常被认为是产生我们在观测到的发射线光谱中看到的变化的主导因素。有越来越多的证据表明，这两个量是物理相关的，虽然这种相关性的确切形式是有争议的文献。光电离云的模拟发射线光谱提供了有关HII区物理条件的重要线索，并经常用于推导金属丰度和电离参数。通过对应用光电离模型的假设和方法进行系统的研究，我们发现导出的相关性对模型参数的选择有很强的依赖性。一方面，模型，给出一致的预测，在多个发射线比产生的金属丰度和电离参数之间的正相关性的一般人口的HII地区。另一方面，当在推导中使用不同的线比子集时，与线比空间中的数据轨迹不一致的模型产生不一致的相关性。金属丰度和电离参数之间的相关性有一个次要的依赖于SFR表面密度，与较高的SFR区域表现出较高的电离参数，但较弱的相关性。正相关的存在与HII区的风驱动气泡模型相矛盾。我们探讨了模型中的假设，并得出结论，有一个潜在的偏见与几何形状。然而，这仍然不足以解释相关性。在现实的HII区域中抑制恒星风动力学影响的机制可能是解决这个难题的关键，尽管需要更复杂的动力学模型和光电离模型的组合来测试。
2022-03-02 astro-ph.GA
Metal-THINGS: On the metallicity and ionization of ULX sources in NGC 925
我们提出了在NGC 925中确定的三个超发光X射线（ULX）源的光学性质的分析。我们在Metal-Things调查的背景下使用George Mitchel光谱仪的积分场单元数据。介绍了ULX-1和ULX-3的光学性质，而与ULX-2相关的光谱具有低S/N，这妨碍了其分析。我们还报告的运动学和尺寸的光学星云与每个ULX使用的辅助数据，从SAMA法布里-珀罗摄谱仪。BPT分析表明，NGC 925中的大多数spaxels都由恒星形成区主导，包括与ULX-1和ULX-3相关的区域。使用解析的气相金属丰度，发现一个负的金属丰度梯度，与以前的螺旋星系的结果一致，而电离参数往往在整个星系径向增加。有趣的是，ULX-1显示了一个非常低的气体金属丰度为它的银河中心的距离，确定了两个独立的方法，而表现出典型的电离。我们发现，这样低的气体金属丰度是最好的解释的背景下，高质量的X射线的二元人口，低金属丰度的环境有利于活跃的洛希瓣溢出，可以驱动更高的吸积率。另一种方案调用吸积的低质量星系是不支持的数据在这一地区。最后，ULX-3显示出高金属丰度和电离参数，这与其前身是一颗在演化的恒星星族区域内高度吸积的中子星是一致的。
2020-11-09 astro-ph.GA
The COS CGM Compendium. IV. Effects of Varying Ionization Backgrounds on Metallicity Determinations in the z < 1 Circumgalactic Medium
基于吸收线测量的环星系气体金属丰度估计通常需要光电离建模来解释看不见的电离状态。我们探讨了极紫外背景（EUVB）辐射的不确定性对z < 1环星系介质（CGM）金属丰度测定的影响。特别是，我们研究如何的不确定性的幂律斜率的EUV辐射，$\mathrm{α_{EUVB}}$，从活动星系核影响金属丰度估计在一个样本的34个吸收HI柱密度之间的15.25 < log（$\mathrm{N_{HI}}$ / $\mathrm{cm^{-2}}$）< 17.25和测量的金属离子柱密度。我们证明了金属丰度估计值对活动星系核$\mathrm{α_{EUVB}}$在低红移（z < 1）下EUV幂律斜率变化的敏感性，表明导出的吸收体金属丰度平均增加约0.3 dex，因为EUV斜率从$\mathrm{α_{EUVB}}$ = -2.0硬化到-1.4。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗抽样的光电离模型与$\mathrm{α_{EUVB}}$作为一个自由参数，以获得这些吸收剂的金属丰度。目前的样本吸收器不提供一个强大的约束的斜率，$\mathrm{α_{EUVB}}$，本身，我们将讨论如何未来的分析可能会提供更强的约束。边缘化的背景斜率的不确定性，我们发现金属丰度测定的平均不确定性从0.08德克斯增加到0.14德克斯时，从一个固定的EUVB斜率切换到一个自由变化。因此，我们表明，EUVB的不确定性可以包括在电离模型…
2022-04-22 astro-ph.GA
A Window On The Earliest Star Formation: Extreme Photoionization Conditions of a High-Ionization, Low-Metallicity Lensed Galaxy at z~2
我们报告了对SL 2SJ 021737 -051329的新观测，这是一个由z=1.84435的明亮弧组成的透镜系统，被z=0.65的大质量星系放大了约17倍。SL 2SJ 0217是一个低质量（M <10^9 M*）、低金属量（Z~1/20 Z*）的星系，具有极端的恒星形成条件，在没有任何明显外流的情况下产生强烈的星云紫外线发射线。本文介绍了静止坐标系UV Keck/LRIS光谱的几个显著特征：（1）CIV 1548，1550，He Ⅱ 1640，O Ⅲ 1661，1666，Si Ⅲ 1883，1892，和CIII 1907，1909都有很强的窄发射线。(2)双峰LyA发射观察到一个占主导地位的蓝色峰值和中心附近的系统速度。(3)低电离和高电离吸收特征表明，沿着视线到透镜星系的气体流出很少或根本没有。相对发射线强度可以复制一个非常高的电离，低金属丰度的星暴与双星，与He \ii，这表明需要一个额外的电离源除外。我们排除了活动星系核和冲击对光电离预算的巨大贡献，这表明需要最硬辐射场的发射特征可能来自极端的恒星星族，超出了当前模型的能力。因此，SL 2S 0217可以作为极端条件的模板，这些极端条件对再电离很重要，并且被认为在早期宇宙中更常见。
2018-03-06 astro-ph.GA
IZI: Inferring the Gas Phase Metallicity (Z) and Ionization Parameter (q) of Ionized Nebulae using Bayesian Statistics
提出了一种利用强星云发射线（SEL）推算HII区和恒星形成星系金属丰度（Z）和电离参数（q）的新方法。我们使用贝叶斯推断，以获得联合和边缘后验概率密度函数的Z和q给定一组观察到的线通量和输入光电离模型。我们的方法允许使用任意组的SEL和通量上限的列入。该方法提供了一种确定电离星云物理条件的自洽方法，该方法不依赖于特定SEL诊断的任意选择，并使用所有可用信息。与理论上校准的SEL诊断不同，该方法是灵活的，并且不依赖于特定的光电离模型。我们描述了我们的算法，验证它对其他方法，并提出了一个工具，实现它称为IZI。使用附近的河外HII区域的样本，我们评估常用的SEL丰度诊断的性能。我们还使用了一个样本的22个本地HII地区直接和复合线（RL）的氧丰度测量在文献中研究不同的方法之间的丰度尺度的差异。我们发现，氧丰度通过贝叶斯推断使用目前可用的光电离模型在文献中可以在很好的（~30%）协议RL丰度，虽然一些模型执行显着优于其他。我们还确认，使用直接方法测量的丰度通常比RL和光电离模型的丰度低0.2德克斯。
2014-10-29 astro-ph.GA
Discovery of extremely low-metallicity circumgalactic gas at $z = 0.5$ toward Q0454-220
我们在$z_\mathrm{abs}=0.48$观测到了类星体Q 0454 -220的吸收系统，我们用它来约束它的化学和物理条件。该系统的特点是富含金属的气体和以前未知的低金属含量的气体检测$\sim 200 \, \mathrm{km \, s^{-1}}$蓝向的金属富集的气体。在多个莱曼系线中检测到低金属性气体，但在任何金属线中均未检测到。我们的分析包括低电离（例如，Fe II，Mg II）金属线，高电离（例如，C IV，O VI，N V）金属线，以及几条莱曼系线。我们使用HST/COS拍摄的新紫外光谱以及HST/STIS，Keck/HIRES和VLT/UVES拍摄的数据。我们发现，吸收系统可以解释与光电离的低电离阶段与$\mathrm{[Fe/H]} \sim -0.5$和$n_\mathrm{H} \sim 10^{-2.3} \, \mathrm{cm}^{-3}$，光电离的高电离阶段与保守的下限$-3.3 < \mathrm{[Fe/H]}$和$n_\mathrm{H} \sim 10^{-3.8} \, \mathrm{cm}^{-3}$，和低金属含量的组件与保守的上限$\mathrm{[Fe/H]} < -2.5$，可能是光电离或碰撞电离。我们认为，低电离阶段可能是由于冷流吸积通过大规模的对流结构或由于回收吸积，而高电离阶段是古代流出的物质从附近的星系的结果。低金属…
2021-06-25 astro-ph.GA
The SAMI-Fornax Dwarfs Survey III: Evolution of [$α$/Fe] in dwarfs, from Galaxy Clusters to the Local Group
利用SAMI光谱仪数据研究Fornax星系团矮星系，结合ATLAS^3D和银河系卫星星系样本，发现[α/Fe]-恒星质量关系呈U形，并提出星系环境与内部过程共同调节恒星形成的模型。
2023-03-28 astro-ph.GA
Interpreting the Ionization Sequence in Star-Forming Galaxy Emission-Line Spectra
高电离的成星星系很容易用BPT图等强发射线技术识别，并在图上形成明显的电离序列。我们使用一个本地最佳发射云模型来拟合发射线比，约束激发机制，光谱能量分布，丰度和物理条件沿恒星形成电离序列。我们的分析利用了一个纯粹的恒星形成星系的样本识别，定义电离序列，通过平均场独立分量分析。以前的工作表明，控制SF星系电离水平的主要参数是金属丰度。在这里，我们表明，所观察到的SF-序列也可以主要解释为一个序列中的分布的电离通量事件的气体扩散到整个星系。金属丰度的变化仍然是模拟SF序列所必需的，然而，我们最好的模型表明，具有最高和最低观测电离水平的星系（在-0.37 < log [O III]/H \b{eta} < -0.09的范围之外）需要金属丰度以外的其他物理参数的变化，我们确定为星系中电离通量的分布。
2016-01-13 astro-ph.GA
CO/H2, C/CO, OH/CO, and OH/O2 in Dense Interstellar Gas: From High Ionization to Low Metallicity
我们提出了数值计算和分析的星际离子分子气相化学的比例关系，非常低的金属（$ 10^{-3} \times$太阳），和/或高达高驱动电离率。相关的环境包括低金属丰度矮星系中的冷星际介质（ISM）、再电离和Pop-II恒星形成时期的早期富集云，以及暴露于强X射线或宇宙射线源的致密冷气体。我们专注于H $_2$，CO，CH，OH，H $_2$ O和O $_2$的行为，在气体温度$\sim 100$ K，在低金属丰度冷却ISM的特点。我们考虑屏蔽或部分屏蔽的单区气体包裹，并解决了气相化学速率方程的稳态“金属分子”丰度的电离参数，$ζ/n$，和metallicties，$Z'$的范围很广。我们发现，OH丰度总是最大的H-到-H $_2$转换点附近，大的OH丰度持续在非常低的金属丰度，即使当氢主要是原子。我们研究了OH/O $_2$，C/CO和OH/CO丰度比，从大到小，作为$ζ/n$和$Z'$的函数。Pop-II代的大部分冷密ISM可能是OH主导的原子，而不是CO主导的分子。
2015-04-18 astro-ph.GA
ISM excitation and metallicity of star-forming galaxies at z~3.3 from near-IR spectroscopy
我们研究了$3 \lesssim z \lesssim 3.7$上41个正常恒星形成星系的恒星质量、恒星形成率（SFR）、电离态和气相金属丰度之间的关系。气相氧丰度，电离参数，电离气体的电子密度来自与Keck/MOSFIRE获得的近红外光谱上测量的静止帧光学强发射线。通过光谱能量分布拟合，我们去除了宽带通量中这些强发射线的影响来计算恒星质量，而SFR来自于尘埃校正的紫外光度。电离参数与特定的SFR弱相关，但电离参数和电子密度与其他全球星系性质，如恒星质量，SFR和金属丰度不相关。$z\simeq3.3$的质量-金属丰度关系（MZR）表明，在相同的恒星质量下，其金属丰度比$z=0$低$\simeq 0.7$ dex。我们的样本显示了从局部定义的质量-金属丰度-SFR关系中偏移了$\simeq 0.3$ dex，这表明简单地将这种关系外推到更高的红移可能会预测MZR的不正确演化。此外，在不确定性，我们发现没有SFR金属丰度的相关性，这表明SFR在控制金属丰度在高红移的作用不太重要。最后，我们使用Lilly等人（2013）的模型研究了MZR的红移演化，发现观测到的从$z=0$到$z\simeq3.3$的演化可以通过假设恒星形成效率的弱红移演化的模型来解释。
2016-02-08 astro-ph.GA
The mass-metallicity relation of local active galaxies
首次系统地测量了大样本局部活动星系的气相金属丰度和质量-金属丰度关系。观测到的发射线通量从斯隆数字巡天（SDSS）进行比较，使用贝叶斯参数估计代码NebulaBayes的光电离模型的四维网格。首次考虑了HII区和窄线区（NLR）辐射的任意混合，并考虑了金属丰度、NLR电离参数和气压对模型的影响。在$Δ{\rm O/H} \sim 0.1$范围内，活动星系核（AGN）氧丰度随宿主星系恒星质量的增加而增加。我们还测量了231000个恒星形成星系的金属丰度和电离参数，并与7670个Seyfert 2星系的样本进行了比较。一个系统的氧丰度的偏移量为0.09德克斯之间的恒星形成和活动星系的质量-金属丰度关系观察。我们探讨了这种偏移的潜在原因，包括样品的选择以及在扩散电离气体、压力和电离参数模型中的处理。我们无法确定主要原因，但怀疑是由于电离光谱建模和尘埃物理处理方面的缺陷造成的。光学诊断图与恒星形成和Seyfert数据着色推断的氧丰度，电离参数和气体压力，清楚地说明了这些数量的趋势。
2019-02-18 astro-ph.GA
Ionization of HeII in star-forming galaxies by X-rays from cluster winds and superbubbles
在恒星形成星系中的HeII星云发射源的性质仍然存在争议，各种类型的天体都被考虑过，包括沃尔夫-拉叶星，X射线双星和第三星族星。现代X射线观测显示，在恒星形成的星系中到处都有热气体。我们使用碰撞电离等离子体代码来计算特定的HeII电离热气体产生的通量，并表明，如果它的温度不是太高（小于2.5 MK），那么所观察到的软扩散X射线辐射水平可以解释HeII电离星系。为了从物理上理解这一结果，我们提出了一个模型，该模型将星系团风和热超级气泡的流体动力学与星系中年轻大质量星系团的观测种群相结合。我们发现，在低金属丰度星系，热气体的温度较低，HeII电离光子的生产率较高相比，高金属丰度星系。原因是在低金属量星系中，大质量恒星的恒星风较慢，在周围介质中输入的机械能较少。此外，我们表明，星系中年龄高达10-20万年的星团合奏可以产生足够的软X射线，以诱导星云HeII辐射。我们讨论的模板低金属丰度星系I ZW 18的观测，并建议在这个星系的HeII星云是由一个热的超级气泡。最后，欣赏恒星反馈的复杂性，我们认为，软X射线从热超级气泡的HeII电离通量在低金属丰度恒星形成星系的主要来源之一。
2022-03-09 astro-ph.GA
Implications of an updated ultraviolet background for the ionization mechanisms of intervening Ne VIII absorbers
当碰撞电离是主要的电离过程时，类星体光谱中的Ne VIII吸收体是温暖电离气体的有用示踪剂。虽然紫外线背景（UVB）的光电离是一个可行的选择，但它往往预测吸收气体的大视线厚度。在这里，我们研究的影响，最近更新的UVB在低Z了解干预Ne VIII吸收剂的电离机制。随着更新的UVB，人们通常需要更高的密度和金属性，以重现光电离下观察到的离子柱密度。两者都减小了吸收器的推断视线厚度。我们发现了一个临界密度为$\geq5\times10^{-5}$ cm $^{-3}$，在此密度以上，所观察到的N（Ne VIII）/N（O VI）可以通过纯碰撞过程再现。如果气体的金属丰度接近太阳（如对低离子测量的），那么冷却时间尺度将很小（< $10^{8}$年）。因此，需要连续注入热量，以增强碰撞电离气体的可检测性。利用光电离模型，我们发现，在几乎所有的Ne VIII系统推断的低离子金属丰度是近太阳或超太阳。如果我们假设Ne VIII相具有相似的金属丰度，则光电离可以再现所观察到的N（Ne VIII）/N（O VI），而不会使视线厚度过大，并避免了与这些金属丰度下的碰撞电离相关的冷却问题。然而，在几个系统中广泛的Ly $α$吸收的指示，如果是真的，则表明Ne VIII相不同于具有低得多的金属性的低离子相。
2016-12-09 astro-ph.GA
High-ionization emission line ratios from quasar broad line regions: metallicity or density?
高电离线的通量比通常被认为是亮类星体宽发射线区域的金属丰度。当占其运动学配置文件的变化，我们表明，NV/CIV，（SiIV+OIV]）/CIV和NV/Lya线比不作为类星体连续体光度，黑洞质量，或吸积率的函数而变化。使用云的光电离模型，我们进一步表明，所观察到的这些线比的变化可以解释从气体与太阳丰度的发射，如果发射气体的物理条件允许在很宽的范围内的密度和电离通量变化。类星体光谱中宽线发射的多样性可以用一个模型来解释，该模型具有来自两个运动学上不同的区域的发射，其中线比表明这些区域具有非常不同的金属丰度或密度。简单和当前的星系演化模型都表明，近太阳丰度，部分光谱形成于高密度云中，更有可能。在这个范例中，具有较强流出特征的物体显示出更强的气体发射，气体密度更大，位置更靠近电离源，半径与线驱动盘风的模拟一致。利用宽线比率推断化学富集历史的研究应在估计金属丰度之前考虑密度和电离通量的变化。
2021-06-02 astro-ph.GA
Quantifying the effects of spatial resolution and noise on galaxy metallicity gradients
金属丰度梯度是星系演化的重要诊断，因为它们记录了合并、气体流入和恒星形成等事件的历史。然而，可以测量梯度的精度受到空间分辨率和噪声的限制，因此需要针对这些影响对测量进行校正。我们使用高分辨率（~20 pc）模拟的一个面对银河系质量星系，再加上光电离模型，产生一套合成的高分辨率积分场光谱（IFS）数据管。然后，我们降低了数据立方体，与一系列的现实模型的空间分辨率（2至16束每星系尺度长度）和噪声，调查和量化如何以及输入金属丰度梯度可以恢复为分辨率和信噪比（SNR）的函数，目的是与现代IFS调查，如MaNGA和SAMI比较。考虑到不确定性的适当传播和低SNR像素的修剪，我们表明，每个星系尺度长度3-4个望远镜光束的分辨率足以将梯度恢复到~10-20%的不确定性。对于较低分辨率，不确定度上升至~60%。包含低SNR像素导致推断梯度中的不确定性恶化。我们的研究结果可以潜在地告知未来的IFS调查的分辨率和信噪比所需的金属丰度梯度测量达到所需的精度。
2020-04-20 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Electron Density and Ionization Parameter at $z\sim2.3$
利用MOSFIRE深演化场（MOSDEF）巡天的观测资料，我们研究了$z\sim2.3$星系中恒星形成区的物理条件，特别是电子密度和电离状态。通过对[O II] $λλ$ 3726，3729和[S II] $λλ$ 6716，6731的双重谱线的测量，我们发现在$z\sim2.3$处的$\sim250$ cm $^{-3}$的电子密度中值比在$z\sim0$处的星系测量值增加了一个数量级。虽然$z\sim2.3$星系偏移到显着更高的O $_{32}$值相对于本地星系在固定的恒星质量，我们发现，高红移样本遵循一个类似的分布，低金属丰度尾部的本地分布在O $_{32}$与R $_{23}$和O3 N2图。在此基础上，我们提出$z\sim2.3$恒星形成星系在固定金属丰度下具有与本星系相同的电离参数。结合简单的光电离模型，本地和$z\sim2.3$星系在激发图中的位置表明，在固定的金属丰度从$z\sim0$到$z\sim2.3$的电离光谱的硬度没有显着的变化。我们发现，$z\sim2.3$星系显示没有偏移低金属丰度本地星系的发射线比图只涉及线的氢，氧，硫，但显示系统的偏移图涉及[N II] $λ$ 6584。我们的结论是，从本地恒星形成序列的[N II] BPT图的$z\sim2.3$星系的偏移主要是由升高的N/O在固定的O/H相比，本地星系。这些结果表明，本地的气相和恒星的金属丰度设置…
2015-10-27 astro-ph.GA
Age-Divided Mean Stellar Populations from Full Spectrum Fitting as the Simplified Star Formation and Chemical Evolution History of a Galaxy: Methodology and Reliability
介绍了一种研究星系恒星形成和化学演化历史的实用方法：全谱拟合的年龄划分平均恒星星族（ADP）。在该方法中，我们分别估算了星系中年轻恒星和年老恒星的质量加权平均恒星星族和质量分数（f_mass），并以10^9.5 yr ~ 3.2 Gyr为年龄截点进行划分。为了检验ADP的统计可靠性，我们生成了10，000个人造星系光谱，每个光谱由五个随机的简单恒星星族组成。利用惩罚像素拟合（pPXF）软件包，对噪声随波长变化的人工光谱进行全谱拟合，模拟悉尼-澳大利亚天文台多目标积分场摄谱仪（SAMI）星系的真实噪声。结果表明，年龄和金属丰度的Δ（=输出-输入）不仅显著地依赖于信噪比（S/N），而且还依赖于新旧组分的光度分数（f_lum）。在给定的S/N和f_lum下，新组件的Δ往往大于旧组件的Δ;例如，σ（Δ[M/H]）~ 0.40，S/N = 30，f_lum = 50%时为0.23，年龄-金属丰度简并似乎不显著，但Δlog（age/yr）与年轻恒星组分的Δf_mass（R ~ 0.6）有明显的相关性。尘埃衰减和发射谱线的影响似乎大多微不足道。我们将讨论如何将这种方法应用于星系形成历史的光谱研究，SAMI星系的几个例子。
2023-03-09 astro-ph.GA
Theoretical Diagnostics for Narrow Line Regions of Active Galactic Nuclei
本文为AGN窄线区提出覆盖紫外和光学波长的金属丰度、电离参数、气体压力及$E_{peak}$理论诊断，经SDSS DR16验证，各诊断结果在0.3 dex内一致，且不可与HII诊断互换。
2024-11-06 astro-ph.GA
Ionization and Star Formation in the Giant HII Region SMC-N66
小麦哲伦星云中的NGC 346年轻恒星系统和相关的N66巨HII区是低金属丰度（$Z\approx0.2Z_{\odot}$）星系中大质量恒星形成事件最近的例子。该系统的年龄为$\lesssim$ 300万年，为研究大质量恒星与其相关的HII区域之间的关系提供了一个独特的机会。使用档案数据，我们推导出一个总的H $α$亮度L（H $α$）=4.1 $\times$ 10 $^{38}$尔格$^{-1}$对应的H-光电离率为3 $\times$ 10 $^{50}$ s $^{-1}$。与来自NGC 346中50多颗已知O星（包括最近从HST FUV光谱分类的大质量恒星）的预测恒星电离率进行比较，表明近似电离平衡。用SALT获得的光谱表明N66的电离结构可能与电离光子的一些泄漏一致。由于金属丰度较低，NGC 346的远紫外光度并不局限于与N66相关的星际云。电离延伸到N66云复合体的大部分空间范围，并且大部分云团没有电离。从星云L（H $α$）估计的恒星质量似乎低于从解析恒星普查得出的质量，这可能表明该区域高质量恒星和低质量恒星的形成之间存在脱节。我们简要地讨论了N66的性质的影响，在低金属环境中的恒星形成和恒星反馈的研究。
2022-05-10 astro-ph.GA
EMPRESS. V. Metallicity Diagnostics of Galaxies over 12+log(O/H)=~6.9-8.9 Established by a Local Galaxy Census: Preparing for JWST Spectroscopy
我们提出的光学线气体金属丰度诊断建立的本地SDSS星系和最大的汇编极贫金属星系（EMPGs），包括新的EMPGs确定的斯巴鲁EMPRESS调查的组合。总共包括103个EMPG，其覆盖幅度（Mi=-19至-7）和H-β等效宽度（10-600 Ang）的大参数空间，即，恒星质量和恒星形成率的变化范围很大。利用直接法对这些星系的金属丰度进行了可靠的测量，得到了12+log（O/H）=~6.9-8.9范围内（对应于0.02-2太阳金属丰度Zsun）强光学线比与气相金属丰度之间的关系。我们确认，R23-指数，（[OIII]+[OII]）/H-β，是最准确的金属丰度指标，金属丰度的不确定性为0.14 dex的各种流行的金属丰度指标的范围内。其他金属丰度指标显示，在贫金属范围（<0.1 Zsun）内分布很广。我们的云光电离模型解释说，与R23指数不同，其他金属丰度指标不使用单和双电离线的总和，不能跟踪低和高电离气体。我们发现，金属丰度指标的准确性显着提高，如果使用H-β等效宽度测量，与电离状态密切相关。在这项工作中，我们还提出了物理性质与紫外连续斜率β和电离产生率xi_ion与GALEX数据导出的EMPGs的关系，并提供本地锚的星系属性连同光学线金属丰度指标，可在ASCII表的形式和有用的即将到来的JWST光谱研究。
2022-06-06 astro-ph.GA
Interpreting Observations of Absorption Lines in the Circumgalactic Medium with a Turbulent Medium
单相光电离平衡（PIE）模型常被用来推断星系晕在不同电离势的离子吸收中的物理性质。为了将湍流的影响，我们使用MAIHEM代码来模拟暴露于红移零元银河系紫外背景的各向同性湍流介质，同时跟踪电离，重组和物种的辐射冷却范围广泛的离子。通过比较观测和模拟在很宽的范围内的湍流速度，密度，和金属丰度与马尔可夫链蒙特卡罗技术，我们发现，MAIHEM模型提供了一个同样好的适合所观察到的低电离物种相比，PIE模型，而在同一时间再现高电离物种，如\ion{Si}{4}和\ion{O}{6}。通过包括多个阶段，MAIHEM模型有利于更高的金属丰度（$Z/Z_\odot \approx 40\%$）的环星系介质相比，PIE模型。此外，所有的解决方案都需要一定量的湍流（$σ_{\rm 3D} \geqslant 26\ {\rm km}\ {\rm s}^{-1}$）。湍流，金属丰度，柱密度和碰撞参量之间的相关性进行了讨论旁边的机制，驱动器内的湍流晕。
2020-01-14 astro-ph.GA
Evidence of very low metallicity and high ionization state in a strongly lensed, star-forming dwarf galaxy at z=3.417
我们调查的气相金属丰度和莱曼连续体（LyC）逃逸分数的强引力透镜，极端发射线星系在z=3.417，J1000+ 0221 S，最近发现的CANDELS团队。我们从H+K波段LBT/LUCI中分辨率光谱中获得电离和金属丰度敏感的发射线比。J1000+ 0221 S显示出高电离条件，如其增强的[OIII]/[OII]和[OIII]/H β比率所证明的。一致地，基于可用线比率的强线方法表明，J1000+ 0221 S是一个极贫金属的星系，金属丰度为12+log（O/H）< 7.44（< 5%太阳能），使其成为迄今为止发现的z > 3的最贫金属的恒星形成星系之一。结合它的低恒星质量（2 × 10^8 Msun）和高恒星形成率（5 Msun/yr），J1000+ 0221 S的金属丰度与莱曼破裂星系在z > 3时追踪的质量-金属丰度关系外推到低质量的结果一致，但它比z < 2.5时基本金属丰度关系预测的结果低0.55 dex。这些观测结果显示了一个快速增长的星系的图像，可能是由原始气体的大量吸积提供的。此外，深LBT/LBC在UGR带被用来获得限制的LyC逃逸分数，从而使我们能够探索的第一次制度的sub-L* 星系在z > 3。我们发现逃逸分数的1 sigma上限为23%，这为最近的理论模型增加了一个新的观测约束，预测在高z的sub-L* 星系具有高逃逸分数，因此是宇宙reioization…
2014-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Metallicity Mapping of the Ionized Diffuse Gas at the Milky Way Disk-halo Interface
针对银河系盘-晕界面电离弥散气体金属丰度测量难题，结合脉冲星色散量、紫外吸收谱联合拟合及光致电离模型开展测绘，发现金属丰度弥散大，估算了云的进出流时标，探测到超太阳丰度下落云与低金属外流云，为星系喷泉等模型提供观测约束。
2024-10-08 astro-ph.GA
The Neon Gap: Probing Ionization with Dwarf Galaxies at z~1
利用Keck/DEIMOS光谱巡天HALO 7 D和DEEPWinds观测了z~1低质量星系的[NeIII]λ3869辐射。我们确定了167个具有显著[NeIII]发射线的星系，其中包括112个log（M_{\star} / M_{\odot}）< 9.5，0.3 < z < 1.4的“矮”星系。我们还测量了来自该范围内所有[OII]λλ 3727，3729线发射体的复合光谱的[NeIII]发射。这提供了在z = 0和2 < z < 3处充分研究的发射体之间的间隙中的[NeIII]-发射体的独特样本。为了研究这段时间ISM中电离条件的演变，我们分析了log（[NeIII]λ3869/[OII]λλ 3727，3729）比（Ne 3 O2）作为恒星质量和log（[OIII]λλ 4959，5007/[OII]λλ 3727，3729）比（O32）的函数。我们发现，典型的恒星形成矮星系在这个红移，从测量的复合光谱，共享的Ne 3 O2- M_{\star}关系的本地星系，但有较高的O 32在给定的Ne 3 O2。这一发现意味着z~1矮星布居的电离和金属丰度特征从z~1到z=0没有实质性的演变，这表明这些参数从z~2开始的已知演变主要发生在z~1。个别[NeIII]探测到的星系的发射特性位于本地和z~2星系之间，与升高的Ne 3 O2和O32发射可能解释恒星和星云金属丰度的变化。我们还将…
2023-01-18 astro-ph.GA
Sulphur abundance determinations in star-forming regions-I: Ionization Correction Factor
在目前的工作中，我们使用网格的光电离模型结合恒星星族合成模型，以获得可靠的电离校正因子（ICF）的硫在恒星形成区。这些模型涵盖了大范围的星云参数和产生的离子丰度与通过恒星形成区的光学和红外观测数据得出的一致。根据我们的理论ICF，我们建议经典Stasinska公式中的α值为3.27。我们通过使用我们的理论ICF和其他方法比较了大量物体的气相中的总硫丰度。平均而言，通过使用所考虑的不同ICF进行的测定之间的差异与S/H估计中的不确定性相似。然而，我们注意到，对于某些对象，它可以达到约0.3德克斯的低金属量制度。尽管大的分散点，我们发现的趋势S/O比降低的金属丰度，独立的ICF用于计算硫的总丰度。
2016-01-07 astro-ph.GA
Prospects for extending the Mass-Metallicity Relation to low mass at high redshift: a case study at z~1
我们报告了一个低质量（log $(M_*/M_\odot)=8.62^{+0.10}_{-0.06}$）恒星形成星系在$z=0.997$的J-波段MOSFIRE光谱，显示在强H $α$线旁边检测到[NII]和[SII]。我们推导出一个气相金属丰度的日志$(\text{O}/\text{H})=7.99^{+0.13}_{-0.23}$，把这个对象在一个区域的$M_* - Z$空间是稀疏的人口在这个红移。此外，在这个$M_* - z$制度中，许多现有的金属丰度测量仅来自[NII]/H $α$（N2），这是一种广泛用于高红移金属丰度研究的诊断方法，尽管电离参数具有已知的强简并性，并导致较大的系统不确定性。我们证明，即使在[NII]和[SII]处于检测限并且与[NII]/[SII]比相关的测量不确定度很高（S/N~3）的情况下，更复杂的Dopita等人的诊断通过减少电离参数引起的系统不确定度而提供了与N2相比改进的约束。然而，这种方法不能消除与氮氧丰度比的随机或系统变化相关的不确定性。虽然这种方法改进了N2，但将金属丰度研究扩展到这种低质量区域的未来进展将需要更大的样本以允许随机变化，以及仔细考虑矮星系在所有物理参数中的全球趋势，而不仅仅是金属丰度。
2019-09-10 astro-ph.GA
Metallicity measurements in AGNs
在活动星系核区域测量金属丰度是困难的，因为只有少数几条线被观察到，电离校正成为一个主要问题。氮碳比已被广泛用作金属丰度的指标，但一直缺乏精确的测量。我们首次使用FUSE、HST和Chandra的宽电离态基线进行了这样的测量。OVI与FUSE的观察在这一努力中至关重要。我们测量了两个活动星系核中的超太阳金属丰度，发现N/C与金属丰度不成比例。这表明星系核区的化学富集可能不同于传统的金属富集模型。
2009-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Baryonic Content of Galaxies Mapped by MaNGA and the Gas Around Them
本研究结合MaNGA积分场光谱与背景类星体/AGN吸收线，刻画14个近邻星系周围冷CGM的柱密度、金属丰度与运动学，并揭示其共转、金属丰度梯度及外流特征。
2023-08-21 astro-ph.GA
Understanding Galaxy Evolution through Emission Lines
本文从激发源、金属丰度、电离参数、ISM压力和电子密度等方面综述了发射线在星系演化研究中的应用。我们表明，紫外线，光学和红外包含互补的诊断，可以探测不同的星云电离区内的条件。在即将到来的望远镜设施的预期，我们提供了新的自我一致的发射线诊断校准完整的光谱覆盖范围从紫外到红外。这些诊断可以协同使用，以了解星系的基本属性如何在宇宙时间内发生变化。我们描述了新的二维和三维发射线诊断分离的贡献，恒星形成，活动星系核和冲击，使用积分场光谱。我们讨论的物理，好处，和警告的发射线诊断，包括理论模型的不确定性，扩散电离气体的影响，和样品选择的偏见。占复杂的密度梯度和温度分布是至关重要的可靠估计H II区域和星系的基本属性。扩散电离气体可以提高金属丰度的估计值，使金属丰度梯度变平，并在电离参数测量中引入散射。我们总结了未来几年排放线诊断的挑战和主要机遇。
2019-10-22 astro-ph.GA
Metallicity and ionization state of the gas in polar-ring galaxies
利用俄罗斯6米望远镜SCORPIO-2缩焦器的长狭缝光谱观测，研究了极环星系（PRG）的电离态和氧丰度分布。样本由15个PRG组成，在基于SDSS的极环目录中被列为“最佳候选者”。恒星和气体组分的视速度分布给出了样本中13个星系的极结构的运动学确认。我们表明，年轻恒星的电离在极盘外部占主导地位，而冲击对极盘内部的气体激发有显着贡献。这张图片是在早期的一个玩具模型中预测的，暗示着极地轨道上的气体云与恒星盘引力势阱之间的碰撞。唯一的例外是相对于主星系NGC 5014的一个适度倾斜的环：中心的吸积气体已经落在主平面上并被年轻恒星电离，而环内部的气体则被冲击激发。本研究三次增加了极性结构的数量与可用的氧丰度估计。气体金属丰度的测量值几乎不依赖于星系的光度。在所考虑的极环的径向[O/H]梯度是浅的或不存在。未检测到贫金属气体。我们排除了极环形成的情况下，由于冷吸积从宇宙细丝的考虑样本的PRG。
2019-04-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Active Galactic Nuclei with a Low-Metallicity Narrow-Line Region
低金属丰度活动星系核是研究活动星系核早期演化的重要对象。然而，大多数活动星系核是化学成熟的，因此，低金属丰度活动星系核是极其罕见的。系统地寻找低金属丰度活动星系核的一种方法是利用由[O III] $λ$ 5007/H $β$ $\lambda4861$和[N II] $\lambda6584$ /H $α$ $\lambda6563$通量比组成的所谓BPT图。具体来说，光电离模型预测低金属丰度活动星系核显示出高的[O III] $λ$ 5007/H $β$ $λ$ 4861比值和相对较低的[N II] $λ$ 6584/H $α$ $λ$ 6563比值，这对应于BPT图上恒星形成星系序列和普通活动星系核序列之间的位置（以下称为“BPT谷”）。然而，其他星系群，如恒星形成星系和活动星系核，具有高电子密度或高电离参数也可能位于BPT谷，而不仅仅是低金属量活动星系核。在本文中，我们研究了在BPT谷的大多数发射线星系是否是低金属量活动星系核。我们从斯隆数字巡天获得的212,866个发射线星系中选择了70个BPT谷天体。在70个BPT谷天体中，有43个天体显示出活动星系核活动的确凿证据，即，He II $λ$ 4686发射和/或弱但显著宽H $α$发射。我们的分析表明，这43个BPT谷活动星系核的特征不是非常高的气体密度，也不是电离参数，推断70个BPT谷天体中至少有43个（即，$>60$ …
2017-07-27 astro-ph.GA
Cold diffuse interstellar medium of Magellanic Clouds: I. HD molecule and cosmic-ray ionization rate
本研究利用FUSE档案光谱在麦哲伦云中探测HD分子，测量HD/H2柱密度比以约束低金属丰度环境中的宇宙射线电离率，新增19个探测。
2023-09-04 astro-ph.GA
Stellar and nebular diagnostics in the UV for star-forming galaxies
利用光学发射和吸收谱线来限制星系中气体的金属丰度和电离参数有着悠久的历史。然而，UV的类似诊断方法开发得不太好。在这里，我们评估的诊断潜力的吸收和发射功能在紫外线和评估诊断对本地和高红移星系的观测。我们使用Byler等人2017年的CloudyFSPS星云发射模型，扩展到包括UV中的发射预测，以评估已建立的UV恒星吸收指数的金属丰度敏感性，并确定包括星云发射的显着贡献的那些。我们提出了模型的紫外线发射线通量的金属丰度和电离参数的函数，假设瞬时爆发和恒定的SFR。我们确定了强发射线的组合，限制金属丰度和电离参数，包括[CIII] 1907，CIII] 1909，OIII] 1661，1666，SiIII] 1883，1892，CIV 1548，1551，NII] 1750，1752，和MgII 2796，并开发了UV版本的典型的“BPT”图。我们量化了恒星风发射和星云谱线发射对诊断谱线比率的相对贡献，包括CIV 1548，1551谱线，并建立了一个N和C富集的观测激励关系，提高了光电离模型的性能。我们总结了最好的诊断选择和相关的红移范围为低，中，高分辨率的静止紫外光谱准备发射的詹姆斯韦伯太空望远镜。
2018-08-08 astro-ph.GA
The $\mathrm{[O\ III]}\lambda5007$ Equivalent Width as an Ionization-Parameter Diagnostic Across Cosmic Time
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（天体物理中心 | 哈佛与史密森学会）
本研究提出将 [O III]λ5007 等值宽度作为电离参数诊断，替代 O32 比值，并给出金属丰度和压力依赖校准，适用于贫金属和高红移星系研究。
2026-10-07 astro-ph.GA
On the far-infrared metallicity diagnostics: applications to high-redshift galaxies
在早期的论文中，我们模拟了从恒星形成星系的远红外线发射光电离代码云，并提出了基于远红外线精细结构线比的金属丰度敏感诊断。在这里，我们专注于[OIII]88/[NII]122微米线比作为一个气相金属丰度指标在高红移亚毫米发光星系的适用性。[OIII]88/[NII]122微米的比率强烈依赖于电离参数（其与电离光子的总数有关）以及气体电子密度。我们演示了88/122美元连续通量测量的比率如何提供电离参数的合理估计，而[NII]205微米线的可用性可以限制电子密度。使用[OIII]88/[NII]122微米线比从附近的正常和恒星形成的星系的样本，我们测量它们的气相金属丰度，发现它们的质量金属丰度关系是一致的使用光学发射线导出的。使用新的，以前未发表的，Herschel光谱观测的z~3星系HLSW-01的关键远红外精细结构线和额外的高z亚毫米发光星系的远红外精细结构线的测量，我们推导气相金属利用其[OIII]88/[NII]122微米线比。我们发现这些z~3亚毫米发光星系的金属丰度与太阳的金属丰度是一致的，它们似乎遵循z~3系统的质量-金属丰度关系。
2017-09-22 astro-ph.GA
The relationship between warm and hot gas-phase metallicity in massive elliptical galaxies and the influence of AGN feedback
Universidad de Santiago de Chile（圣地亚哥智利大学）；University of Kentucky（肯塔基大学）；NASA-Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）；University of Nottingham（诺丁汉大学）；University of Modena & Reggio Emilia（摩德纳与雷焦艾米利亚大学）；Observatoire de Paris（巴黎天文台）；Collége de France（法兰西学院）；PSL University（巴黎文理研究大学）；Sorbonne University（索邦大学）；University of Alabama in Huntsville（阿拉巴马大学亨茨维尔分校）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
研究揭示了巨大椭圆星系中暖相和热相金属度的正相关性，并指出其可能由气体冷却和混合驱动，同时指出冷气体质量估算需修正。
2025-11-13 astro-ph.GA
The MUSE view of He 2-10: no AGN ionization but a sparkling starburst
利用MUSE积分场谱研究了HII星系Henize 2-10中电离气体的物理和动力学性质。大尺度的动力学主要是由扩展的外流气泡，可能是大量的气体从中央恒星形成区域喷射的结果。我们推导出一个质量流出率dMout/dt~0.30 Msun/yr，对应于质量加载因子eta~0.4，在局部LIRG中具有类似测量的范围内。如此大规模的外流具有总动能，可以通过星系中预期的恒星风和超新星遗迹来维持。我们利用经典的发射线诊断方法研究了整个星系的尘埃消光、电子密度和电离条件，证实了星系核心的高密度恒星形成结的极端性质，它表现出高密度和高电离参数。考虑到电离参数的强烈变化，我们测量了星系中的气相金属丰度，发现星系外部的丰度低至12 + log（O/H）~8.3，而形成结的中心恒星高度富集超太阳金属丰度。尽管最近有人声称在He~2-10的核心存在一个超大质量的活动黑洞，但我们在该星系中没有发现活动星系核电离的迹象。因此，我们重新分析了用于提出活动星系核存在的X射线数据，但我们得出结论，观察到的X射线发射可以更好地解释不同性质的来源，如超新星遗迹。
2017-04-26 astro-ph.GA
Pair Lines of Sight Observations of Multiphase Gas Bearing O VI in a Galaxy Environment
利用$HST$ /COS对孪生类星体QPDMATHABMN A $\&$ Q $0107-025$ B的观测，报道了在横向间距为$520$ kpc的$z = 0.399$多星系环境中气体的物理性质、化学丰度和横向尺寸.朝向Q $0107-025$ B的吸收体具有$\log N(H I)/cm^{-2} \approx 16.8$（部分莱曼极限），而朝向另一视线的吸收体具有较低的$N(H I) \approx 2$ dex。O VI沿两个视线具有可比的列密度和广泛的$b$ -值，而低电离线是相当窄。低电离气体是不一致的O VI建模时，假设光电离在一个单一的阶段。沿着这两条视线，O VI和符合广泛的H I是最好的解释，通过碰撞电离冷却等离子体与太阳的金属丰度。电离模型推断$1/10$ -th太阳金属的pLLS和太阳金属的低柱密度吸收沿其他视线。在距视线投影距离的$\pm~250~km~s^{-1}$和$2$ Mpc范围内，确定了12个星系，其中3个在$300$ kpc范围内。其中一个是矮星系，而其他两个是中等质量的系统，在$ρ\sim (1-4)R_{vir}$的影响参数。沿着两条视线的O VI可能是在低电离气体和最近星系的热晕的界面处追踪狭窄的过渡温度区，或者是与环星系晕/群内介质相结合的更分散的温暖气体。后一种情况导致热气体质量极限为$M \gtrsim 4.5 \times 10…
2021-02-09 astro-ph.GA
Evidence of extreme ionization conditions and low metallicity in GHZ2/GLASS-z12 from a combined analysis of NIRSpec and MIRI observations
本文通过分析JWST对最遥远星系GHZ2/GLASS-z12的NIRSpec和MIRI联合光谱，发现其具有极端电离条件、低金属丰度及光子泄漏特征，并指出在极端红移下现有诊断方法难以区分AGN与恒星形成。
2024-08-23 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: The Impact of Diffuse Ionized Gas on Emission-line Ratios, Interpretation of Diagnostic Diagrams, and Gas Metallicity Measurements
弥漫电离气体（DIG）在恒星形成星系中普遍存在。使用365个近面对面的MaNGA观测到的恒星形成星系的样本，我们演示了如何在恒星形成星系的DIG影响的发射线比的测量，因此诊断图和气相金属丰度测量的解释。在金属丰度固定的情况下，DIG主导的低Hα表面亮度区域显示出增强的[SII]/Hα、[NII]/Hα、[OII]/Hβ和[OI]/Hα。这些线比率的梯度由金属丰度梯度和Hα表面亮度决定。在线比诊断图中，DIG的污染使HII区域向复合或LI（N）ER样区域移动。需要更硬的电离光谱来解释DIG线比率。泄漏的HII区模型只能相对于HII区模型轻微地移动线比率，因此不能解释DIG显示的复合/LI（N）ER线比率。我们的结果有利于电离的演化恒星作为一个主要的电离源的DIG与LI（N）ER类发射。DIG可以显着偏置气体金属丰度和金属丰度梯度的测量使用强线方法。使用N2 O2获得的金属丰度是最佳的，因为它们表现出最小的偏差和误差。使用O3 N2、R23、N2=[NII]/Hα和N2 S2 H α（Dopita等人，2016年）推导金属丰度，在推导的金属丰度梯度中引入了与梯度本身一样大的偏差。Blanc等人（2015; IZI）的强线方法不能应用于DIG以获得准确的金属丰度，因为它目前只包含无法描述DIG的HII区域模型。
2017-01-26 astro-ph.GA
The MUSE 3D view of feedback in a high-metallicity radio galaxy at z = 2.9
利用VLT/MUSE、VLT/X-SHOOTER等仪器的光谱观测，对与$z = 2.92$射电星系MRC 0943- 242有关的巨大Ly $α$发射星云和巨大\ion{H}{I}吸收体的运动学、化学和激发性质进行了详细的研究。总之，这些数据提供了宽范围的静止帧波长（$z = 2.92$的765 μ $\,$- 6378 μ $\,$）和2D空间信息。我们找到了明确的证据，喷气气体相互作用影响星云的运动学性质，与流出和流入的证据被诱导的无线电模式反馈。我们认为，相对较低的电离水平的区域，在空间上与无线电热点，可能是由于局部压缩的光电离气体的扩大射电源，从而降低电离参数，或由于冲击加热的贡献。我们发现，在中等电离参数（$U$ = 0.018）下，类活动星系核连续谱（$α$ =-1.0）对超太阳金属丰度气体（$Z/Z_{\odot}$ = 2.1）的光电离给出了与完整的X射线发射线谱的最佳整体拟合。我们确定了柱密度和多普勒参数之间的强简并性，使得可以在log N（\ion{H}{I} /cm $^{-2}$）= 15.20和19.63的范围内获得对\ion{H}{I}吸收特征的合理拟合，其中两个最佳拟合发生在该范围的极端附近。扩展的\ion{H}{I}吸收体相对于发射线气体蓝移，但显示出蓝移向更大半径的系统性降低，与大尺度膨胀壳一致。
2017-11-28 astro-ph.GA
An Extreme Metallicity, Large-Scale Outflow from a Star-Forming Galaxy at z ~ 0.4
我们详细分析了一个大质量（M_h ~ 10^12.5 Msun）、恒星形成（6.9 Msun/yr）、z=0.39853的亚L *（0.5 L_B*）星系的CGM中的大规模星系外流，该星系在碰撞参量为163 kpc的背景类星体Q 0122-003的光谱中表现出丰富的金属线吸收。星系倾角（i=63度）和方位角（Phi=73度）意味着类星体的视线正穿过星系的投影短轴。吸收系统显示出多相、多组分结构，具有超强、宽速度扩展的OVI（logN = 15.16 \pm 0.04，V_{90} = 419 km/s）和NV（logN = 14.69 \pm 0.07，V_{90} = 285 km/s）线，这在文献中是极其罕见的。高度电离的吸收成分被很好地解释为产生于低密度（10^{-4.2} cm^{-3}）、扩散（10 kpc）、冷（10^4 K）的光电离气体，具有超太阳的金属丰度（[X/H] > 0.3）。从观察到的狭窄的Lyb配置文件，SIV吸收的非检测，并存在强CIV吸收，我们排除了平衡/非平衡碰撞电离模型。密度为10^{-2.5} cm^{-3}，金属丰度[X/H] > -1.4的低电离光电离气体可能是再循环的示踪晕气体。我们估计流出的高电离气体的质量约为2 × 10 ^{10} Msun，质量流率约为54 Msun/yr，动力学光度约为9 × 10 ^{41} erg/s，质量负载…
2015-08-27 astro-ph.GA
CLEAR: The Ionization and Chemical-Enrichment Properties of Galaxies at 1.1 < z < 2.3
我们利用哈勃空间望远镜（HST）宽视场相机3（WFC 3）的红外光谱和宽带测光相结合，研究恒星形成星系中的恒星星族，气体电离和化学丰度在$z\sim 1.1-2.3$。数据来源于CANDELS Lyman- $α$再电离发射（CLEAR）调查。在这些红移处，棱镜光谱测量[OII] 3727、3729、[OIII] 4959、5008、H- $β$强发射特征，这些特征限制了星云气体的电离参数和氧丰度。我们将线通量测量与更新的光电离模型（MAPPINGS（Kewley et al. 2019））的预测进行了比较，其中包括对星云气体压力的更新处理，log P/k = $n_e T_e$。与固定恒星质量的低红移样本（$z\sim 0.2$）相比，llog M / M $_\odot$ = 9.4-9.8，z=1.35（z=1.90）的CLEAR星系具有较低的气相金属丰度，$Δ$（log Z）= 0.25（0.35）dex，和较高的电离参数，$Δ$（log q）= 0.25（0.35）dex，其中U = q/c。我们提供了更新的分析校准之间的[OIII]，[OII]，和H- $β$发射线比，金属性，电离参数。CLEAR星系表明，在固定的恒星质量，气体电离参数与星系特定的恒星形成率（sSFR），其中$Δ$ log q = 0.4 $Δ$（log sSFR），来自星系H的强度变化- $β$等效宽…
2022-07-10 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: Data-Model Discrepancy in Temperature-sensitive Line Ratios for Star-forming Galaxies
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；CUHK Shenzhen Research institute（香港中文大学深圳研究院）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
SDSS-IV MaNGA研究发现直接方法测量的金属度低于光离子化模型，揭示了一维模型无法准确反映真实复杂情况。
2025-09-23 astro-ph.GA
High-Redshift Galaxies with Large Ionization Parameters
受最近观测的星系占主导地位的发射线，这表明与年轻的恒星星族的金属穷人的证据，我们提出了计算多个模型网格的丰度，电离参数和恒星年龄的范围内，发现预测的谱线诊断在很大程度上依赖于所有三个参数。这些新的模型网格将电离参数扩展到比通常探索的更大的值。我们比较这些模型的预测与以前的观测对象，包括两个新的莱曼- $α$发射星系（LAE），我们已经观察到。我们的模型提供了改进的金属性和电离参数的限制，这些以前研究的对象，因为我们现在能够考虑高电离参数模型。然而，类似于以前的工作，这些模型很难预测大线诊断高电离电位的物种，需要未来的工作细化FUV光子的建模。我们的模型网格也能够约束我们的LAEs的金属丰度和电离参数，并给出其Ly $α$逃逸分数的约束，所有这些都是与最近的低红移LAEs的研究一致。
2013-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spatially resolved properties for extremely metal-poor star-forming galaxies with Wolf-Rayet features and high-ionization lines
局部宇宙中的极贫金属、高电离的星暴为详细探索高红移系统的物理提供了独特的实验室。此外，它们正在进行的恒星形成和偶然的形态使它们成为原始星系的杰出代表。利用积分场光谱，我们空间分辨的ISM性质和大质量恒星的两个第一类低金属丰度星系沃尔夫-拉叶特征和星云HeII发射：Mrk 178和IZw 18。在这篇综述中，我们总结了这两个对象的主要结果。
2017-01-19 astro-ph.GA
