NIHAO XI: Formation of Ultra-Diffuse Galaxies by outflows
我们解决的起源超扩散星系（UDG），这具有典型的矮星系的恒星质量，但银河系大小的对象的有效半径。它们的形成机制，以及它们是失败的$\rm L_{\star}$星系还是弥漫矮星，都是具有挑战性的问题。使用放大宇宙学模拟NIHAO项目，我们表明，UDG类似物自然形成的中等质量的晕，由于情节的气体流出与恒星形成。模拟的UDG生活在质量为$10^{10-11}\rm M_{\odot}$的孤立晕中，具有$10^{7-8.5}\rm M_{\odot}$的恒星质量，有效半径大于1 kpc和暗物质核心。它们显示出广泛的颜色范围，平均Sérsic指数为0.83，晕旋和浓度的典型分布，以及不可忽略的HI气体质量$10^{7-9}\rm M_{\odot}$，这与星系的范围有关。气体的可用性对于形成UDG的内部过程至关重要：反馈驱动的气体流出，以及随后的暗物质和恒星膨胀，是重现暗淡但异常延伸的星系的关键。这种情况意味着UDG代表了低表面亮度星系的矮人口，应该存在于该领域。最大的孤立UDG应该比类似$\rm M_{\star}$的较小扩展的矮星包含更多的HI气体。
2016-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diffuse far-infrared and ultraviolet emission in the NGC4435/4438 system: tidal stream or Galactic cirrus?
我们报道了在室女星系团中相互作用对NGC 4435/4438附近投射的漫反射远红外和远紫外辐射的发现。这一特征在空间上与众所周知的低表面亮度光学羽流相吻合，通常被解释为潮汐碎片。如果是河外的，这条流不仅代表了星团内尘埃最清晰的例子之一，也是星团内分子氢和大规模星团内恒星形成的罕见例子。然而，紫外线，远红外线，HI和CO的排放以及动力学的这一功能是非常不寻常的潮汐流，但典型的银河卷云。在支持卷云的情况下，我们发现，远红外和远紫外卷云发射之间的强空间相关性，观察整个中心的室女星系团，在几个度的尺度。这项研究表明，即使在光学和紫外线波长以及银河系高纬度地区，银河卷云污染也可能是戏剧性的。如果忽略，银河系尘埃云散射的漫射光的存在可能会显着偏离我们对低表面亮度特征和星系周围和星系团中观察到的漫射光的解释。
2010-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dynamical friction in globular cluster-rich ultra-diffuse galaxies: the case of NGC5846-UDG1
包含大量球状星团（GC）样本的超弥散星系提供了一个检验星系动力学理论预测的机会。NGC 5846-UDG 1是一个很好的例子，它有几十个GC候选者的高质量样本。我们发现，所观察到的分布的GC在NGC 5846-UDG 1是暗示质量偏析引起的引力动力学摩擦。我们提出了简单的分析计算，支持一系列的数值模拟，自然地解释所观察到的GC质量和径向位置的现今模式。根据对出生时GC种群的一些假设，分析支持NGC 5846-UDG 1存在于大质量暗物质晕中的可能性。这是一个例子，使用GC丰富的系统作为动态（除了运动学）示踪剂的暗物质。
2022-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Wave Dark Matter and Ultra Diffuse Galaxies
作为玻色-爱因斯坦凝聚体的暗物质，例如弦论的轴子标量场粒子，可以解释大尺度上暗物质的冷性。在这方面的开创性模拟预测了丰富的波状结构，在每个星系中的基态孤子核心周围的激发态的光环，干扰德布罗意尺度。德布罗意尺度在低质量星系中是最大的，因为动量较低，这为矮球状星系的宽核提供了一个简单的解释。在这里，我们扩展这些“波暗物质“（$ψ$ DM）的预测，新发现的类“超扩散星系”（UDG），类似于矮球状星系，但更广泛的恒星配置文件。目前最好的研究的例子，DF 44，有一个均匀的速度色散$\simeq 33$公里/秒，延伸到至少3千秒差距，我们表明是重现我们的$ψ$ DM模拟与孤子半径为$\simeq 0.5$千秒差距。在$ψ$ DM的背景下，我们显示了相对平坦的色散分布DF 44之间的大质量星系的紧凑密集的孤子，可能存在于银河系的规模为100 pc和较低的质量星系的速度色散下降中心内的一个广泛的，低密度的孤子，如Antlia II，半径为3千秒差距。
2021-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mpc-scale diffuse radio emission in two massive cool-core clusters of galaxies
射电晕是在星系团合并中发现的~1 Mpc尺度的弥散同步辐射源，被认为是由合并驱动的湍流重新加速的电子提供动力。我们目前的测量扩展无线电发射在类似的大尺度上在两个星系团托管冷核心：阿贝尔2390和阿贝尔2261。分析是基于干涉成像与JVLA，VLA和GMRT。我们提出了详细的无线电图像的目标，减去紧凑的发射组件，并测量光谱指数的扩散组件。A2390的无线电辐射超出了已知的晃动状亮度不连续性，并且在1.5 GHz处具有非常陡峭的带内光谱斜率，类似于一些已知的超陡峭频谱无线电晕。A2261中的漫射信号比A2390中的漫射信号更宽，但亮度较低。来自XMM-牛顿X射线数据的X射线形态指标将这些星系团归类为松弛或规则系统，尽管在X射线亮度图像中可以看到一些可以指示过去较小合并的不对称特征。如果这两个Mpc尺度的射电源被归类为巨大的无线电晕，他们质疑的共同假设，无线电晕只发生在集群进行激烈的合并活动，除了常用的标准，在区分无线电晕和迷你晕。
2016-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Off the baryonic Tully-Fisher relation: a population of baryon-dominated ultra-diffuse galaxies
我们研究了气体运动学跟踪的21厘米的发射样品的六个HI $-$丰富的低表面亮度星系的超扩散星系（UDG）。利用三维运动学模拟程序$\mathrm{^{3D}}$ Barolo，我们得到了一个强有力的圆速度，揭示了一个令人吃惊的功能：HI $-$丰富的UDG是重子Tully-Fisher关系的明显异常值，其圆速度远低于具有相似重子质量的星系。值得注意的是，我们的UDG样品的重子分数与宇宙学值一致：这些UDG与在其维里半径内没有“丢失的重子”是相容的。此外，由重子提供的引力势足以解释旋转曲线的振幅，直到最外面的测量点，与其他具有类似圆速度的星系相反。我们推测，这些物体的任何形成场景都需要非常低效的反馈和内部暗物质内容的广泛多样性。
2019-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The globular cluster systems of 54 Coma ultra-diffuse galaxies: statistical constraints from HST data
我们使用来自HST后发座星系团财政部计划的数据来评估54个后发座超漫射星系（UDG）的球状星团系统（GCS）的丰富性，其中18个的半光半径超过1.5 kpc。我们使用一个分层贝叶斯方法测试了大量的模拟数据集，以始终占昏迷中的高和空间变化的背景计数。这些包括背景星系和星系团内GC（ICGC），它们以概率的方式从成员GC中分离出来。我们没有发现像银河系那样丰富的GCS候选者，我们的样本具有典型的矮星系GCS。在GCS丰度与晕质量的标准关系中，33个星系以90%的概率具有位力质量$M_{vir}\leq10^{11}M_\odot$。只有三个人有$M_{vir}>10^{11}M_\odot$具有相同的信心。UDG GC的平均颜色和颜色分布与ICGC的丰富群体的平均颜色和颜色分布无法区分。在我们的样本中的大多数UDG是一致的恒星质量和GC丰富的“正常”矮星系之间的关系。然而，有9个系统显示的GCS比其他系统丰富3倍或更多（概率为90%）。其中6个的尺寸为$\lesssim1.4$ kpc。我们的研究结果意味着，负责扩展的UDG的大小和增强GC丰富的一些集群矮星的物理机制是最弱的相关性。
2018-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy collisions as a mechanism of ultra diffuse galaxy (UDG) formation
我们提出了超弥散星系形成的一种可能机制：UDG可能是星系中心碰撞的结果。如果星系是年轻的，并且含有大量的气体，碰撞可能会将所有的气体踢出系统，从而强烈抑制任何进一步的恒星形成。因此，星系现在有一个非常低的表面亮度和其他典型的超扩散星系的属性。我们使用Coma集群（最近发现了许多UDG）来测试该过程的效率。该机制工作得很好，可以将相当一部分星系团人口转变为超扩散星系。由该过程形成的UDG向星团中心集中，它们的球状星团系统保持完好，与观测结果一致。预测的团簇中UDG的表面密度可以帮助我们认识UDG的形成机制，或澄清几种可能的竞争机制在工作中的相对贡献。
2017-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Star-forming galaxies as the origin of diffuse high-energy backgrounds: Gamma-ray and neutrino connections, and implications for starburst history
据预测，恒星形成星系对弥漫的伽马射线背景有相当大的贡献，因为它们是宇宙射线的保证储存库。假设产生高能γ射线的强子相互作用也产生高能中微子，并且O（100）PeV的宇宙射线可以产生并被限制在星暴星系中，我们讨论了恒星形成星系也是冰立方实验所观测到的高能中微子的主要来源的可能性。首先，我们计算弥漫的伽玛射线背景恒星形成的星系，采用最新的Herschel PEP/HerMES光度函数和依赖于费米观测报告的伽玛射线和红外光度之间的相关性。然后，我们推导出了恒星形成星系（包括正常星系和星暴星系）中弥散高能中微子的预期强度。我们的研究结果表明，星暴，包括那些与活动星系核和星系合并，可能是冰立方实验所观察到的高能中微子的主要来源。我们发现，假设宇宙射线光谱指数为2.1-2.2的所有星暴状星系，我们的预测可以与费米和冰立方数据一致，但较大的指数很容易无法解释所观察到的扩散中微子通量。以星暴高能谱指数为自由参数，从GeV能量外推到PeV能量，我们发现比E^（-2.15）更硬的谱可能被IceCube数据排除，这可能比费米数据对这个群体的约束更大。
2014-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio Galaxies Dominate the High-Energy Diffuse Gamma-Ray Background
有人认为，未解决的射电星系和射电类星体（有时被称为未对准的活动星系核）可能是观测到的弥散伽马射线背景的重要组成部分。在这项研究中，我们使用费米伽马射线太空望远镜的最新数据来表征来自51个射电星系样本的伽马射线发射。除了以前使用费米数据检测到的那些源之外，我们在这里报告了来自射电星系3C 212，3C 411和B3 0309+411B的伽马射线发射的第一次统计显著检测。结合这一信息与无线电通量，无线电光度函数，和红移分布的这类源，我们发现，射电星系占主导地位的弥漫伽马射线背景，产生$77.2^{+25.4}_{-9.4}\%$的这种发射在能量高于$\sim$ 1 GeV。我们讨论了这一结果的影响，并指出，它提供了支持的情况下，冰立方的高能天体物理中微子也来自同一人口的射电星系。
2016-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The evolutionary sequence of sub-mm galaxies: from diffuse discs to massive compact ellipticals?
在z > 1时观测到的致密大质量星系群，无论是在观测上还是在模拟中，都被假设为富含气体的盘状星系的合并残留物。为了探索这样的场景，我们分析了12个富含气体和活跃的恒星形成亚毫米星系（SMG）的样本，在1.8 < z < 3。我们提出了一个结构和尺寸测量分析，所有这些对象使用非常深的ACS和NICMOS成像在GOODS北场。我们的分析揭示了形态和大小的异质混合。我们发现，四个星系（33% \pm 17%）显示出明显的合并或相互作用的迹象，我们归类为早期合并。剩下的星系被分为两类：其中五个（42% \pm 18%）是弥散和规则的盘状物体，而三个（25% \pm 14%）是非常紧凑的球状系统。我们认为，这三个类别可以容纳到一个演化序列，显示从孤立的，富含气体的磁盘与典型的大小为2-3千秒差距，到紧凑的（< 1千秒差距）星系通过激烈的主要合并事件，与理论模型所描绘的场景兼容。我们的研究结果，一些SMG已经密集和紧凑的想法，SMG是紧凑的，大质量星系的前体，在稍低的红移提供了强有力的支持。
2010-03-16 astro-ph.CO
Diffuse Ultra-High-Energy Gamma-Ray Emission From TeV Halos
本研究指出LHAASO观测到的10 TeV至1 PeV银河平面弥漫伽马射线超出与银河系脉冲星周围的TeV晕预测一致，证明TeV晕主导超高能天空并将约5%的自转能转化为高能光子。
2024-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Diffuse bubble-like radio-halo emission in MRC 0116+111: Imprint of AGN feedback in a distant cluster of galaxies
我们报道了在一个红移z = 0.131的遥远星系团的中心发现了一个发光的，尺寸约为240千秒差距的迷你射电晕。我们的光学和多波长GMRT和VLA观测揭示了一个非常不寻常的结构，显示了一个双泡状的漫射射电晕围绕着一个明亮的椭圆星系团，非常相似的大尺度射电结构的M87，在室女星系团的主导星系。它提供了一个很好的机会，了解这种无线电喷流膨胀等离子体泡在热集群大气中的能量和动力学演化。
2009-02-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Low Density Structures in the Local Universe. I. Diffuse Agglomerates of Galaxies
本文是研究低密度区邻近星系分布特性系列文章的第一篇。在7596个视向速度V_{LG} <3500 km/s，绝对星等M_K<-18.4^m$，银河系纬度|b| >15 °的星系中，有3168个（占42%）不属于本宇宙中的星系对、星系群或星系团。对该样品应用半径为r_0= 2.8Mpc的逾渗方法，我们发现了226个弥散聚集体，其中n ≥ 4个成员。其中8个最常见的对象（n>=25）的结构进行了讨论。这些未维里化的团块的特征是径向速度的中位色散约为170 km/s，线性尺寸约为6 Mpc，积分K波段光度为3*10^{11} L_sun，形式维里质光比约为700 M_sun/L_sun。所考虑的团聚体的平均密度对比度仅<Δ n/ \bar{n} \gtrsim 5，并且它们的交叉时间约为30-40 Gyr。
2012-10-30 astro-ph.CO
Testing non-local gravity through Ultra-Diffuse Galaxies kinematics
本研究通过分析三个超弥漫星系的运动学数据，测试了非局域引力扩展理论，发现对牛顿势的非局域修正不影响运动学预测，证实其作为暗能量模型的有效性，并给出了特征非局域半径的最小值。
2024-07-25 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Radio structures of the nuclei of nearby Seyfert galaxies and the nature of the missing diffuse emission
我们目前的档案高空间分辨率VLA和VLBA数据的七个最近的和最明亮的塞弗特星系在南半球的核。在VLA分辨率（~0.1角秒）下，塞弗特星系的核心是无法分辨的，除了MCG-5-23-16和NGC 7469显示核心喷流结构。三个塞弗特核周围环绕着与恒星形成区有关的弥漫性射电辐射。VLBA观测的秒差距尺度分辨率指出，在MRK 1239中，核被清晰地分解为两个分离约30 pc的成分，而NGC 3783的核则无法分辨。进一步比较这两个源的VLA和VLBA资料发现，在秒差距尺度下的通量密度仅为VLA观测值的20%。这表明射电辐射并不像椭圆射电星系那样集中在一个单一的中心分量，而且还必须存在一个额外的低表面亮度分量。对具有不同射电频谱的塞弗特核进行比较后指出，在陡谱天体中通常“存在”毫弧秒尺度的未探测到的通量，而在平谱天体中，基本上所有的射电辐射都被恢复。在陡谱天体中，这种"失踪“通量的性质可能是由于与活动星系核有关的非热辐射，也许是由于塞弗特星系的螺旋宿主的密度更大，因此塞弗特星系中的喷流被破坏了。
2009-11-04 astro-ph.CO
Using diffuse radio emission in clusters of galaxies to probe the cosmic web, cosmic rays and dark matter
漫射射电源的研究对于我们了解星系团的物理条件以及大尺度磁场在相对论粒子在团内介质（ICM）中传播中所起的作用是必不可少的。由于耗散过程，ICM的热等离子体包含无用的信息的结构和CR的形成。这种过去和现在的信息是由它的非热辐射完整地携带的，这种非热辐射是由高度相对论性的粒子在大尺度磁场中螺旋运动引起的。漫射射电辐射与活动星系核现象无关，也没有光学对应物。相反，它与ICM相关，其特征在于陡峭的频谱。低表面射电亮度特征被认为是通过相对论电子的残余群体的再加速或与ICM的质子-质子碰撞形成的。漫射射电源通常分为“遗迹”、“晕”、“迷你晕”和“射电幽灵”。我们用67个红移为0.02 < z < 0.1的邻近星系团的样本来研究漫射射电辐射与大尺度结构（宇宙网）、暗物质（DM）和宇宙射线（CR）之间的关系。我们的样本的集群在低红移包含地区的无线电流量低于Jy水平是非常适合的DM的研究。DM晕可以显著地有助于在低亮度下的源的计数。我们报告正在进行的工作。
2013-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the origin of the ultra-high energy cosmic-rays using cosmic diffuse neutrino flux limits: An analytical approach
天体物理学上的中微子是在超高能宇宙射线与周围光子的相互作用中产生的。天体物理中微子的通量与宇宙线源的特性（如宇宙学分布）密切相关。我们研究可能的约束宇宙射线源的性质在一个模型无关的方式使用实验获得的扩散中微子通量超过100 PeV。导出了估算宇宙成因中微子通量随源演化参数和源延度红移变化的半解析公式。所得到的公式将中微子通量的上限转化为对宇宙线源的约束。结果表明，IceCube最近获得的宇宙成因中微子上限限制了超高能宇宙线源的强演化，而未来1 km^3尺度探测器的上限能够进一步限制超高能宇宙射线源的演化，其演化速率与宇宙恒星形成速率相当。
2012-02-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Diffuse Gamma-ray Background from Type Ia Supernovae
弥漫的河外伽玛射线背景（EGB）的起源已被深入研究，但仍悬而未决。目前流行的来源候选者包括未解决的恒星形成星系，星暴星系和耀变体。在本文中，我们计算的EGB的贡献，从宇宙射线的相互作用加速Ia型超新星（SNe），扩展早期的工作，其中只包括核心坍缩SNe。我们认为Ia型事件在恒星形成的星系，但也在静止的星系，缺乏恒星形成。对于恒星形成星系，只要两种SN类型在恒星形成星系中具有相同的宇宙射线加速效率，持续包括Ia型事件对恒星形成EGB预测的影响不大。因此，我们更新的EGB估计继续表明，恒星形成星系可以代表费米测量的信号的相当大的一部分。对于静止的星系，相反，我们发现了广泛的EGB贡献的可能性。我们研究的主要不确定性来自热气体的质量，它为宇宙射线提供了目标;总气体质量还知之甚少，特别是在较大的半径。此外，EGB的估计是非常敏感的宇宙线加速效率和禁闭，特别是在静止星系。在最乐观的情况下，静止星系可能是EGB的重要来源。在这种情况下，恒星形成星系和静止星系一起将主导EGB，几乎没有留下其他贡献的空间。如果其他来源，如耀变体，被发现对EGB有重要贡献，那么静止星系的气体质量或宇宙射线含量必须显着低于它们的恒星形成对应物。无论如何，改进的费米EGB测量将为静止星系中的热气和宇宙射线提供重要的限制。
2012-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Large-scale diffuse radio emission from clusters of galaxies and the importance of low frequency radio observations
星系团中非热成分的存在现在已经清楚地确定了。研究了几个星系团的团内介质（ICM）的射电散射辐射，其表现形式为射电晕和遗迹。这些辐射是来自与热气体混合的相对论电子群的同步辐射，并通过微高斯湍流磁场扩散。射电晕无疑是星团非热活动的最有趣的证据，了解其起源是ICM物理学最有趣的问题之一。我回顾了在过去几年中获得的观测和理论结果，并讨论了影响目前（如GMRT）和未来的低频射电望远镜（LOFAR，LWA）在我们的理解非热现象的星系团。
2009-02-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
