Stellar feedback strongly affects the interstellar medium (ISM) of galaxies. Stellar feedback in the first galaxies likely plays a major role in enabling the escape of LyC photons, which contribute to the re-ionization of the Universe. Nearby starburst galaxies serve as local analogues allowing for a spatially resolved assessment of the feedback processes in these galaxies. We characterize the feedback effects from the star clusters in the local high-redshift analogue ESO 338-IG04 on the ISM and compare the results with the properties of the most massive clusters. We use high quality VLT/MUSE optical integral field data to derive the physical properties of the ISM such as ionization, density, shocks, and perform new fitting of the spectral energy distributions of the brightest clusters in ESO 338-IG04 from HST imaging. ESO 338-IG04 has a large ionized halo which we detect to a distance of 9 kpc. We identify 4 Wolf-Rayet (WR) clusters based on the blue and red WR bump. We follow previously identified ionization cones and find that the ionization of the halo increases with distance. Analysis of the galaxy kinematics shows two complex outflows driven by the numerous young clusters in the galaxy. We find a ring of shocked emission traced by an enhanced [OI]/H$α$ ratio surrounding the starburst and at the end of the outflow. Finally we detect nitrogen enriched gas associated with the outflow, likely caused by the WR stars in the massive star clusters. Photo-ionization dominates the central starburst and sets the ionization structure of the entire halo, resulting in a density bounded halo, facilitating the escape of LyC photons. Outside the central starburst, shocks triggered by an expanding super bubble become important. The shocks at the end of the outflow suggest interaction between the hot outflowing material and the more quiescent halo gas.
On the contribution of ULXs to stellar feedback: an intermediate mass black hole candidate and the population of ULXs in the low-metallicity starburst galaxy ESO 338-4
X-ray stellar feedback in low-metallicity starbursts: Insights from the template starburst galaxy ESO 338-IG04 and its halo
Institute for Physics and Astronomy, University of Potsdam(波茨坦大学物理与天文学研究所);Department of Physics, University of Arkansas(阿肯色大学物理系);Arkansas Center for Space and Planetary Sciences, University of Arkansas(阿肯色大学阿肯色空间与行星科学中心);Department of Astronomy, The Oskar Klein Centre, Stockholm University(斯德哥尔摩大学奥斯卡·克莱因中心天文学系);Centro de Astrobiología (CAB), INTA–CSIC(西班牙国家航空航天技术研究所-西班牙国家科学研究委员会天体生物学中心);Department of Astronomy, U. Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校天文学系);ESA, ESAC(欧洲空间局欧洲空间应用与技术中心)
通过研究低金属licity恒星burst星系ESO 338-IG04,发现X射线源对电离光子预算的影响,并预测He II λ4686发射的亮度。
Cosmic Ray Ionization of Low-Excitation Lines in Active Galactic Nuclei and Starburst Galaxies
National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波季斯特里安大学);Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)(阿拉贡宇宙物理学研究中心);Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (INAF–IAPS)(国家天体物理与行星学研究所)
Physical Conditions in the Low-Ionization Component of Starburst Outflows: The Shape of Near-Ultraviolet and Optical Absorption-Line Troughs in Keck Spectra of ULIRGs
我们分析的物理条件,在低电离成分的星爆外流(在X射线中观察到的高电离风流体相比),基于新的凯克/LRIS光谱的部分解决吸收槽在近紫外和光学光谱的超铝红外Galerkin。大的速度宽度和蓝移存在于七,原子跃迁表明流出的气体内的宏观速度梯度。这些数据中的\mgII 2796、2803(和\feII 2587、2600)双峰线比重度混合的\nad 5892、98双峰线更好地约束气体运动学。\mgII 2796吸收槽的形状与2803 μ m处通常较弱的跃迁的形状相同,这要求两个跃迁在所有流出速度下都具有光学厚度。因此,在每一个速度下流出物所覆盖的银河系连续统的分数决定了这些吸收槽的形状。我们认为,速度偏移的最深的部分的槽,低电离气体的覆盖因子是接近统一的,反映了速度的外壳扫,星际气体在井喷的时候。在一个球形流出,我们表明,该壳的碎片膨胀缓慢相对于几何稀释,低电离气体的覆盖率随半径的增加而减小。因此,我们测量的覆盖因子随速度的增加而减少,可以解释为低电离外流加速的证据。我们还测量了四种气体的C_f(v),给出了流出气体密度的上限为3000 cm ~ 3,并讨论了质量流出速率的下限。
The GECKOS survey: Resolving the molecular and ionised gas in the galactic outflow of ESO~484-036
Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D)(三维全天体物理学卓越研究中心);Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台)
Catastrophic Cooling in Superwinds: Line Emission and Non-equilibrium Ionization
外流是星暴星系中超星团(SSC)力学反馈的一个普遍特征,在星系演化中起着重要作用。观测现在开始证实,外流可以经历灾难性的冷却,抑制绝热超级风。在这里,我们提出了一套一维的,流体动力学模拟,研究这些流出的电离结构和由此产生的线发射所产生的冷却气体。我们使用MAIHEM中的非平衡原子化学包,这是我们修改后的FLASH版本,它可以计算气体的电离状态,并在逐个离子的基础上计算总冷却速率。我们发现,灾难性的冷却模型产生强烈的星云线发射相比,绝热流出。我们还表明,这样的模型表现出非平衡条件,从而产生更多的高度电离态比等效的平衡模型。当包括来自母SSC的光电离时,灾难性冷却模型显示出强的C IV λ1549和O VI λ1037发射。对于密度束缚光电离,He II λ1640,λ4686,C III] λ1908,Si IV λ1206和Si III λ1400也被强烈增强。这些谱线出现在可能发生灾难性冷却的极端恒星暴中,这表明它们可以作为这种情况的诊断。这些流动产生的较高的电离可能有助于解释线发射,不能单独归因于SSC光电离。
Ionization Parameter as a Diagnostic of Radiation and Wind Pressures in H II Regions and Starburst Galaxies
电离参数U对于测量来自大质量星团的辐射压力反馈是潜在有用的,因为它反映了辐射与气体压力的比率,并且很容易从中红外线比率导出。我们考虑几种影响,确定在HII地区和星系的U的表观值。上限由辐射压力对气体的压缩设定。对于给定的辐射强度,来自恒星风的压力和中性团块的存在都会降低U。辐射最强烈的区域被电离光子的内部尘埃吸收而选择性地变暗,导致星系尺度上的观测偏差。我们探索这些影响的分析和数值,并用它们来解释以前的观测结果。我们发现,辐射约束设置的上限log_10 U = -1在个别地区看到。未分辨的星爆显示的最大值约为-2.3。虽然较低,但这也与其HII区域的大部分以辐射为主相一致,考虑到用于解释未解决区域的不同技术,并考虑到尘埃吸收造成的偏差。我们推断,许多个别的,强烈的照明区域不能由恒星风占主导地位,即使在银河系尺度上平均,冲击风压不可能比辐射压力大。因此,绝大多数HII区不可能是绝热风泡。我们的模型意味着金属丰度的物理结构和尘埃衰减的辐射为主的地区,这两者都应该有很大的变化,在一个临界金属丰度约二十分之一的太阳。
High Resolution (<100pc) Ionization Structures in the ISM of AGN ESO~137-G34
Astronomical Observatory of the Jagiellonian University(雅盖隆大学天文台);NASA-Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Newcastle University(纽卡斯尔大学);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理学研究所)
Wild is the wind from low-luminosity AGN: A jet-driven gas bubble blowing out a massive CO-dark outflow in ESO 420-G13
Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)(阿拉贡宇宙物理研究中心);Unidad Asociada CEFCA–IAA, CEFCA, Unidad Asociada al CSIC por el IAA y el IFCA(CEFCA-IAA联合单位,CEFCA,IAA和IFCA附属CSIC的联合单位);Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (INAF–IAPS)(空间天体物理学研究所(意大利国家天体物理研究所-空间天体物理研究所));Instituto de Física Fundamental, CSIC(基础物理研究所,西班牙高等科学研究委员会);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA–CSIC)(安达卢西亚天体物理研究所);INAF–Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所-罗马天文台)
我们提出了一个图集的星爆星系发射线跨越10个数量级的电离通量和7个数量级的氢数密度。耦合SEDs从Starburst 99与光电离计算多云,我们跟踪96条发射线从977毫米到205米,这是常见的星云区域,已观察到的H II地区,并作为有用的诊断线。每个模拟网格显示等效宽度,并包含通过提供光谱能量分布、化学丰度、尘埃含量和气体金属度(范围从0.2 Z $\odot$到5.0 Z $\odot$)计算的~1.5x10 $^4$光电离模型。我们的模拟将被证明是有用的星暴发射线数据分析,特别是关于本地星暴星系,显示高电离发射线。我们的图集的一个示例应用预测,C IV $λ$ 1549将作为一个有用的诊断发射线的蓬勃发展的恒星形成的詹姆斯韦伯太空望远镜的观测预测峰值等效宽度约为316。
ASKAP discovery of a 30 kpc bipolar outflow from the edge-on disk of the nearby spiral galaxy ESO 130-G012
Australian National University(澳大利亚国立大学);INAF Italian National Institute of Astrophysics(意大利国家天体物理研究所);Ruhr University Bochum(波鸿鲁尔大学);Keele University(基尔大学);University of Tasmania(塔斯马尼亚大学)