Nearly pristine gas in a galaxy 1 billion years after the Big Bang
University of Heidelberg（海德堡大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Durham University（杜伦大学）；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）；International Gemini Observatory/NSF NOIRLab（国际双子座天文台/美国国家科学基金会NOIR实验室）；Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院）
研究发现宇宙大爆炸后10亿年的星系UMP-DLA-1，其金属度远低于极贫金属阈值，是已知最原始的星系，其丰度模式近似第一代或早期第二代恒星的原子产出。
2026-10-14 astro-ph.GA
Following The Cosmic Evolution Of Pristine Gas I: Implications For Milky Way Halo Stars
我们利用新的亚网格湍流混合模型来精确地跟踪第一批恒星的宇宙演化，它们的超新星喷出物的混合，以及对星系晕化学成分的影响。使用宇宙学自适应网格细化代码RAMSES，我们实现了一个模型的污染的原始气体中所描述的潘等人。跟踪金属丰度低于临界值的波普III型恒星的金属丰度，使我们能够占的比例Z < Zcrit恒星形成，即使在该地区的气体的平均金属丰度远高于Zcrit。我们证明，这样的部分混合区域占0.5至0.7的所有流行III星形成z = 5。此外，我们还跟踪了Pop III超新星（SNe）产生的“原始金属”（PM）的产生和运输。这些中子捕获不足的金属被第二代恒星吸收，并可能导致碳增强贫金属（CEMP-no）恒星的独特丰度特征。作为一个说明性的例子，我们将原始金属与Keller等人用来解释SMSS J031300.36-670839.3恒星中金属来源的丰度比相关联，发现与观测到的CEMP-无银河系晕星中的[Fe/H]，[C/H]，[O/H]和[Mg/Ca]比非常一致。类似的未来模拟将有助于进一步限制使用CEMP观测的Pop III恒星的属性，以及改进对Pop III恒星空间分布的预测，下一代地面和空间望远镜将探索这一点。
2016-12-02 astro-ph.GA
MUSE Analysis of Gas around Galaxies (MAGG) -- I: Survey design and the environment of a near pristine gas cloud at z~3.5
我们介绍了MUSE星系周围气体分析（MAGG）调查的设计，方法和初步结果，这是一个在超大型望远镜（VLT）上的多单元光谱探测器（MUSE）仪器上的大型计划，目标是28个z > 3.2的类星体，以研究z~3-4的光学厚气体和星系之间的联系。MAGG绘制了z > 3的52个强吸收线系统的环境，提供了早期宇宙中与富含气体结构相关的星系的第一个统计样本。本文研究了类星体J124957.23-015928.8附近z~3.5的贫金属气体云周围的星系布居。我们在云红移<200 km/s的范围内探测到三个莱曼α发射体，预计分离<185 kpc（物理）。恒星形成星系的存在附近的一个非常贫金属的云表明，金属富集仍然是空间不均匀的，在这个红移。基于它非常低的金属丰度和附近星系的存在，我们提出，这个LLS最有可能的情况是，它位于一个可能是吸积到附近星系的灯丝。与使用MUSE研究的少数其他LLS一起，迄今为止的观测显示了强吸收系统附近的一系列不同环境。完整的MAGG调查将显着扩大这一样本，并使气体和星系之间的联系的统计分析，以确定这些不同的环境在z~3-4的起源。
2019-10-29 astro-ph.GA
Formation of Multiple Populations in Globular Clusters: constraints on the dilution by pristine gas
在球状星团（GC）中观测到的轻元素丰度的星与星之间的差异可以解释为，假设第二代恒星（SG）形成于属于第一代恒星的渐近巨星分支（AGB）恒星喷出的气体中。然而，虽然Na和O似乎是在星团中的恒星相关，从恒星模型，他们变成相关的AGB喷出物。为了调和恒星理论与观测结果，所有的GC模型调用早期稀释的AGB喷出物与原始气体发生在SG形成。尽管对这种稀释的发生有广泛的共识，但其背后的物理过程仍然是未知的。在本文中，我们设置了一些一般性的约束的原始气体动力学和原始气体的可能数量参与SG形成，利用一个区域的化学模型。我们发现，这样的稀释是一个必要的成分在SG星形成解释所观察到的丰度模式。我们证实了我们以前的工作表明，集群必须最初更大规模的结论。我们还表明，模型假设集群有一个初始质量类似于他们目前的，并采用了大部分的原始气体形成SG星，未能重现所观察到的Na-O的关系，是不可行的。我们最后表明，稀释事件应在时间上受到限制，而不是延长的SG形成的所有持续时间。
2011-03-29 astro-ph.GA physics.comp-ph
Following the Cosmic Evolution of Pristine Gas II: The search for Pop III-Bright Galaxies
在高红移下对第三星族（Pop III）恒星的直接观测搜索面临着如何选择最有希望的光谱跟踪目标的问题。为了帮助回答这个问题，我们使用了一个大规模的宇宙学模拟，增加了一个新的亚网格模型，跟踪原始气体的分数，遵循高红移星系和它们所包含的Pop III恒星的演化。我们生成我们的星系的静止帧紫外（UV）光度函数，并发现它们与当前的$z \ge 7 $观测是一致的。在整个红移范围$7 \le z \le 15$，我们确定“流行III明亮”的星系，至少有75%的流量来自流行III星。虽然只有不到1%的星系比$m_{\rm UV, AB} = 31.4$等亮是Pop III-明亮的范围$7\leq z \leq8$，大约17%的星系是Pop III-明亮的$z=9$，在我们的模拟中发生再电离之前。转到$z=10$，$m_{\rm UV, AB} = 31.4$ mag对应于更大、更亮的星系，Pop III亮部分下降到5%。最后，在最高的红移，一个大的分数（29%在$z=14$和41%在$z=15)$的所有星系是波普III明亮的，无论大小。虽然$m_{\rm UV, AB} = 31.4$等星系在这个时期是非常罕见的，但我们发现$z = 14$中有13%的星系是Pop III明亮的，具有$m_{\rm UV, AB} \le 33$等，这是詹姆斯韦伯太空望远镜使用透镜可以达到的天文学等。因此，我们预…
2018-02-21 astro-ph.GA
Chemodynamic evidence of pristine gas accretion in the void galaxy VGS 12
Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg（海德堡大学天文学计算研究所）；Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院特别天文台）；Lomonosov Moscow State University, Sternberg Astronomical Institute（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学斯登伯格天文研究所）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）；Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；Department of Astronomy, Columbia University（哥伦比亚大学天文学系）
VGS 12通过多波段观测提供了冷气体吸积的证据，其金属贫乏气体吸积导致气体丰度异常，揭示了冷吸积在星系成长中的作用。
2025-10-31 astro-ph.GA
Modeling the Pollution of Pristine Gas in the Early Universe
我们进行了全面的理论和数值研究的污染的原始气体在湍流，旨在提供新的工具，模拟第一代恒星的演化。这类第三星族（Pop III）恒星的性质被认为与后来的恒星有很大的不同，因为金属丰度低于临界值Z_c的气体的冷却方式有很大的不同，临界值Z_c介于~10^-6和10^-3太阳值之间。Z_c远小于典型的平均金属丰度<Z>，因此原始气体在星际介质中的混合效率在Pop III到正常恒星形成的转变中起着至关重要的作用。小的临界值Z_c对应于金属丰度概率分布函数（PDF）的最左尾部。基于湍流混合PDF格式的封闭模型，导出了可压缩湍流中低于Z_c的气体分数P的方程。我们的模拟数据表明，分数P的演变可以很好地近似于一个广义的自卷积模型，它预测dP/dt = -n/tau_con P（1-P^（1/n）），其中n是PDF卷积的局部性的度量，时间尺度tau_con由湍流拉伸污染物的速率决定。利用一套马赫数从M = 0.9到6.2的模拟，我们提供了n和τ_con作为M、Z_c/<Z>和尺度L_p的函数的精确拟合，在尺度L_p处污染物被添加到流中。当P>0.9时，混合只发生在污染物周围的区域，使得n=1。对于较小的P，n随着混合变得更全局而更大。我们展示了如何使用这些结果来构建一个区域模型，用于在单个高红移星系中的Pop III恒星的演化，以及用于跟踪大型宇宙学模拟中第一批恒星演化的亚网格模型。
2013-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Protonated hydrogen cyanide as a tracer of pristine molecular gas
本文利用IRAM-30 m和APEX-12 m观测首次揭示了HCNH$^{+}$在Serpens区域的分布，发现其丰度在冷且宁静的分子核中最高，并随H$_{2}$密度增加而降低，表明HCNH$^{+}$是探测原始分子气体的优秀示踪剂。
2023-08-29 astro-ph.GA
Dissecting the massive pristine, neutral gas reservoir of a remarkably bright galaxy at z = 14.179
本文结合 JWST/NIRSpec 与远红外数据研究 z=14.179 星系 GS-z14，通过 DLA 吸收测定其 HI 柱密度并估算总气体质量约为 10^9.8 倍太阳质量，揭示该星系深嵌于主导其重子物质的巨大原始中性气体储库中。
2025-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observational constraints on the survival of pristine stars
关于低质量恒星是否可以从早期宇宙的原始气体中形成的讨论由来已久。一个特别感兴趣的问题是，我们是否能在我们附近找到第一代幸存的原始恒星。我们在这里提出了一个简单的分析估计，提出了更严格的限制存在这样的恒星。在传统的图片中，如果这些恒星已经形成了大量的恒星，并且直到今天还保持着原始的化学成分，我们应该已经发现了它们。使用所提出的方法，可以排除大多数当前预测的幸存者计数大于零。
2019-04-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Measuring the physical imprints of gas flows in galaxies I: Accretion rate histories
本研究利用MaNGA巡天中8523个星系的化学演化模型，测量星系气体吸积历史，发现质量越大吸积越多且更早，恒星形成效率与质量及类型相关，支持持续恒星形成需稳定原始气体供应的假设。
2023-09-15 astro-ph.GA
Modelling the chemical enrichment of Population III supernovae: The origin of the metals in near-pristine gas clouds
最贫金属、高红移的阻尼莱曼α系统（DLAs）为研究最初几代恒星提供了一个窗口。在本文中，我们提出了一个新的模型来调查近原始DLA人口的化学富集。这个模型解释了富集的恒星星族的质量分布，超新星的典型爆炸能量，以及有助于富集这些DLA的恒星的平均数量。我们进行了极大似然分析，这些模型参数使用所观察到的相对元素丰度（[C/O]，[Si/O]，和[Fe/O]）的11个最贫金属DLA目前已知的。我们发现，富集了这个贫金属DLA样品的恒星的质量分布可以很好地描述为Salpeter-like IMF斜率在M > 10 M_sun，一个典型的贫金属DLA已经富集了< 72颗大质量恒星（95%的置信度），质量< 40 M_sun。推断的典型爆炸能量（E_exp = 1.8^{+0.3}_{-0.2} x10^51 erg）略低于最近的贫金属晕星富集模型所发现的能量。这些限制表明，我们样本中的一些贫金属DLAs可能已经被星族II恒星富集。使用我们的富集模型，我们还推断出一些典型的物理性质的最贫金属的DLAs。对于氧相对丰度[O/H] ~-3.0的系统，我们估计恒星的总质量含量为log 10（M_*/M_sun）= 3.5^{+0.3}_{-0.4}，总气体质量为log 10（M_gas/M_sun）= 7.0^{+0.3}_{-0.4}。
2019-08-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Possible Population III Remnants at Redshift 3.5
第一批恒星被称为第三星族（PopIII），产生了第一批重元素，从而丰富了周围的原始气体。然而，先前在星系际气体云中探测到的金属发现，重元素的富集度大于太阳环境的$1/1000$倍，高于PopIII遗迹的预期。在这封信中，我们报告了在$z=3.53$发现的莱曼极限系统（LLS），其金属丰度是在含有可辨别金属的气体中发现的最低金属丰度，$10^{-3.41\pm0.26}$是太阳值的两倍，与PopIII遗迹的预期水平相当。我们首次在这种低金属含量的气体中进行了相对丰度测量：碳硅比是太阳值的$10^{-0.26\pm0.17}$倍。这与宇宙早期PopIII恒星形成事件导致的气体富集模型一致，但也与后来的星族II富集模型一致。在所有三个组成部分的LLS，它有一个400公里秒$^{-1}$的速度宽度的金属，是由$\sim+6$公里秒$^{-1}$从大部分的氢偏移速度，这表明LLS是由一个单一的事件富集。在这个接近原始状态下的相对丰度测量为测试早期气体富集和金属混合的模型开辟了新的途径。
2015-12-01 astro-ph.GA
Implications of inhomogeneous metal mixing for stellar archaeology
第一颗超新星用金属丰富了以前原始的气体，下一代恒星由此形成。基于流体动力学模拟，我们发展了一个新的随机模型来预测第一星系中恒星形成气体的金属丰度。平均而言，在内部富集的星系中，金属与原始气体混合良好。然而，在外部富集的星系中，金属不能轻易地渗透到致密气体中，这使得恒星形成气体和晕内的平均气体之间存在显着的金属丰度差异。为了研究这种效应的后果，我们应用半解析模型银河系般的暗物质合并树，并遵循恒星化石从高红移到今天的一个新的现实的金属混合配方。我们校准模型，以重现金属丰度分布函数（PMM）在低金属丰度，并发现一个原始的IMF与$\mathrm{d}N/\mathrm{d}M \propto M^{-0.5}$从$2 Msun$到$180 Msun$的斜率最好地再现PMM。我们改进的非均匀混合模型对单个微晕有很大的影响，但对[Fe/H] $\gtrsim -4$或最佳拟合Pop~III IMF的模拟结果没有显著影响。
2020-05-21 astro-ph.GA
MUSE searches for galaxies near very metal-poor gas clouds at z~3: new constraints for cold accretion models
我们报告了在两个非常贫金属的气体云z~3的类星体Q 0956 +122附近的星系的搜索。通过在以类星体位置为中心的~ 500 × 500 kpc ^2区域内进行5小时的MUSE积分，我们实现了对m<25等、Lyα发射体光度L> 3e 41 erg/s的连续探测星系的>80%的完整光谱巡天。我们没有识别红移为z~3.2的莱曼极限系统（LLS），log Z/Zsun = -3.35 +/-0.05，将该气体云放置在星系际介质或环星系介质中的星系低于我们的灵敏度极限。相反，我们在原始z~3.1 LLS的红移处检测到5个Lyα发射体，log Z/Zsun <-3.8，而在z~3 Lyα光度函数下，预计约有0.4个源。这种高探测率以及至少有三个发射体与LLS的投影对齐的事实表明，这个原始云正在追踪一个或多个星系的气体细丝。我们的观测揭示了贫金属LLS的两种不同环境，这意味着这些吸收体和星系晕之间存在复杂的联系，正在进行的MUSE调查将很快详细探索。此外，与最近的MUSE观测结果一致，我们在类星体红移处探测到了一个~90 kpc的Lyα星云和三个Lyα发射体，这让人想起了一个“暗星系”群体。
2016-08-03 astro-ph.GA
Following the Cosmic Evolution of Pristine Gas III: The Observational Consequences of the Unknown Properties of Population III Stars
我们研究的观测后果的人口III（流行III）恒星使用大规模的宇宙学模拟，包括一个亚网格模型来跟踪未解决的混合污染物的几个未知的属性。改变的临界金属丰度的值，标志着之间的边界流行III和人口II（流行II）的恒星形成跨越2 dex的流行III恒星形成的分数和随后的分数流行III流量高红移星系的影响可以忽略不计。然而，采用对数正态初始质量函数（IMF）的Pop III恒星，而不是基线萨尔彼得IMF，在Pop III恒星形成率密度（SFRD）是1/4的基线率的结果。从高红移星系与IMF模拟的流量是高度双峰，导致一小部分的$z \leq 8$星系与超过75%的流量来自Pop III星。然而，在$z=9$，在我们的模拟中，就在再电离之前，$\approx$ 20%的星系是Pop III明亮的，具有$m_{\rm UV} \le 31.4$等，至少75%的流量由Pop III恒星产生。此外，对数正态波普III IMF的结果在人口的碳增强，金属贫星在合理的协议与MW晕观测。我们的分析支持这样的结论，即Pop III IMF由20-120 $M_{\odot}$范围内的恒星主导，这些恒星产生具有碳增强喷出物的SN。
2019-01-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
SDSS-IV MaNGA: how do star-formation histories affect gas-phase abundances?
基于 MaNGA 发射线与吸收线 SFH 分类，本文比较不同恒星形成状态区域的 O/H 和 N/O，揭示气体稀释与快速再增丰使晚期气相丰度对 SFH 细节不敏感。
2024-01-19 astro-ph.GA
The Pollution of Pristine Material in Compressible Turbulence
第一代恒星与后来的恒星有着非常不同的性质，因为它们是由不含重元素的“原始”气体形成的。只有当第一批恒星污染了周围的湍流星际气体，使其局部重元素浓度Z超过临界值Z_c（10^-8 < Z_c <10^-5）后，正常的恒星形成才会发生。受这个天体物理问题的启发，我们研究了各向同性可压缩湍流中原始流体元素污染的基本物理。湍流拉伸污染物，在小尺度上产生浓度结构，并使污染物和未污染流更紧密地接触。我们的理论方法采用概率分布函数（PDF）方法的湍流混合。我们采用了三个PDF封闭模型，并推导出原始分数的演化方程。为了检验和约束理论模型，我们对马赫数为0.9和6.2的等温湍流中的衰减被动标量进行了数值模拟，并计算了Z < Z_c的流动的质量分数P（Z_c，t）。在马赫数为0.9的流动中，当污染流的质量分数大于0.1时，P（Z_c，t）$的演化可用连续卷积模型描述，dP（Z_c，t）/dt = P（Z_c，t）ln[P（Z_c，t）]/tau_con。当污染物初始浓度小于0.1时，存在一个初始阶段，初始浓度服从非线性积分模型dP（Z_c，t）/dt = P（Z_c，t）[P（Z_c，t）-1]/tau_int。当归一化到流动动力学时间时，马赫数为6.2的流动中P（Z_ c，t）的衰减比马赫数为0.9的流动中慢，并且我们表明，马赫数为6.2的流动中的P（Z_c，t）可以用一个从自卷积模型的推广版本得到…
2012-03-09 astro-ph.GA physics.flu-dyn
Gravitational fragmentation in turbulent primordial gas and the initial mass function of Population III stars
我们报告了早期宇宙中恒星形成的数值模拟结果，重点是在不同的初始和环境条件下的无金属气体的动力学行为。特别是，我们调查的湍流，这被认为是无处不在的伴随着高红移晕崩溃的作用。我们区分了两种主要的情况：第III.1星族恒星的诞生-那些形成在原始晕中不受先前恒星形成的影响-和第III.2星族恒星的形成-那些形成在气体仍然不含金属但电离分数增加的晕中。后一种情况可能是由于暴露于邻近晕中恒星源的强烈紫外线辐射，或者是由于与大质量晕形成相关的高维里温度，即质量大于1 e8太阳质量的晕。我们发现，在这两种情况下，湍流原始气体是非常容易破碎，即使在亚音速区的湍流，即均方根速度分散低至20%的声速。与我们最初的预期相反，与电离前相比，原始晕中的碎片化更强烈，更广泛。因此，我们预测Pop III.1恒星的平均质量比Pop III.2恒星要低，并且形成更大的群体。我们发现，碎片质量覆盖超过两个数量级，表明由此产生的人口III初始质量函数的质量显着扩展以及。这就需要对暗物质微晕的形成进行大规模、高分辨率的研究，以解决重子自引力时气体中的湍流。这将有助于确定我们的研究中提出的初始条件中的哪些（如果有的话）在自然界中实现。
2010-12-16 astro-ph.GA
The metallicities of little red dot host galaxies: LRDs are metal poor, but not pristine
Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Department of Astronomy, University of Geneva（日内瓦大学天文学系）
利用 JWST/NIRSpec 光谱数据，通过直接 Te 方法测量 24 个小红点（LRD）宿主星系的气相金属丰度，发现其平均金属丰度约为 0.08 太阳丰度，属于贫金属但非原始星系，挑战了原始气体塌缩模型。
2026-07-01 astro-ph.GA
Simulations of globular clusters within their parent galaxies: multiple stellar populations and internal kinematics
利用三维光滑粒子流体动力学模拟方法，研究了球状星团中多个恒星星族的形成。在我们的假设中，第二代恒星（2G）来自渐近巨星分支（AGB）污染源和从宿主星系吸积的原始气体。以前的理论和数值研究表明，这种“AGB稀释”模型有可能减轻经典AGB方案所面临的几个问题。然而，原始气体在GC上的吸积还有待于在母星系的背景下进行研究。本文介绍了我们最初的模拟代码的初步结果，该代码模拟了宿主星系中巨大分子云的GC形成，以及随后的气体吸积到GC上。通过模拟起源的2G超过3.7亿年的时间框架，我们证明了2G恒星的分数是密不可分的GC的环境。我们的模拟合理化的丰度模式，运动学和2G浓度的各种各样的改变GC祖星系和宿主星系本身的初始条件。最值得注意的是，我们再现的2G恒星的分数和集群的初始质量之间的正相关性。我们讨论了我们的情况下的物理影响，并比较我们的模拟与银河系GC 47 Tuccino（47 Tuc）的观测。最后，我们提出了尺度关系，包括更广泛的GC人口，并作为未来观测的参考。
2021-01-07 astro-ph.GA
Gas inflow and metallicity drops in star-forming galaxies
气体流入从宇宙网中为星系提供低金属含量的气体，维持哈勃时间内的恒星形成。我们在这些流入和恒星形成星系的金属丰度不均匀性之间的连接，通过使用合成的窄带图像的Ha发射线放大AMR宇宙学模拟的星系与恒星质量的$M \simeq 10^9 $ Msun在红移z=2-7。在$\sim$中，50%的红移小于4的情况下，气体流入会产生恒星形成，Halpha-bright，偏离中心的团块。这些团块中的大多数具有气体金属丰度，以H α光度加权，比周围星际介质的金属丰度低$\sim$ 0.3 dex，与在高和低红移下观察到的化学不均匀性一致。由于剪切和湍流引起的金属混合，这些金属丰度下降在几个圆盘动力学时间内溶解。因此，它们可以被认为是来自原始气体的宇宙学流入的快速气体吸积的证据。
2016-02-11 astro-ph.GA
Chemical Composition of a Palomar 12 Blue Straggler
与16米望远镜的面积相当，ESTERO在4UT模式下允许开创属于河外球状星团的太阳型恒星的高分辨率光谱学。我们确定了河外蓝离散星的化学成分。这颗恒星的G星等为19.01，属于球状星团Pal 12，与人马座矮星系有关。通过使用高分辨率光谱和LTE分析计算丰度。两个50分钟的ESTERO光谱，共同添加，提供了信噪比为25，分辨率R=70000。这使我们能够以良好的精度测量几种（13）元素的丰度。Li可以帮助区分蓝色离散者的形成模型;我们能够设置Li=3.1的3 sigma上限，这仍然太高而无法区分竞争模型。我们为BS检索的丰度与文献中发表的1912年巨星的丰度是兼容的，我们使用相同的程序和线列表重新分析。存在小的差异，这可以归因于NLTE效应，但对于Mg，BS显示出大的丰度不足。最有可能的解释是BS大气主要是通过Mg-Al循环处理的气体，但我们没有合适的Al或Na线来证实这一假设。我们表明，ESTO与4UT可以用来获得精确的丰度比19等暗的太阳型恒星。在这些星等上，需要适当的天空相减，在拥挤的区域，必须非常小心地选择目标，以避免附近恒星污染天空纤维。
2022-03-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interpretations of galaxy spectra at high redshift. \ The H_gamma/H_beta excess
University of Padova（帕多瓦大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
研究通过分析高红移星系光谱，发现其Hγ/Hβ比值较高，表明可能存在原始星系的残余，通过建模揭示了高红移星系与本地低金属星系的相似性及差异。
2026-05-20 astro-ph.GA
Type Ia supernova feedback effects on globular clusters of different masses
该研究通过三维流体动力学模拟探究Ia型超新星爆发对10^5–10^6 Msun年轻球状星团第二代恒星形成历史及化学性质的影响，分析不同质量、气体密度情景下的作用差异，发现其对恒星形成、He/Fe成分的调控规律及与观测的偏差。
2025-11-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
GA-NIFS and JADES: Confirmation of pristine gas near GN-z11
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；Department of Physics and Astronomy, University College London（伦敦大学学院物理与天文系）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC–INTA（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）；Waseda Research Institute for Science and Engineering, Faculty of Science and Engineering, Waseda University（早稻田大学理工学部理工学研究科）；AURA for European Space Agency (ESA), ESA Office, Space Telescope Science Institute（空间望远镜科学研究所）；Sorbonne Université, CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天体物理学研究所）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Firenze（佛罗伦萨大学物理与天文系）
通过GA-NIFS和JADES观测确认GN-z11附近存在原始气体，发现氢离子发射线，支持第一代恒星的存在，限制金属丰度和动态质量。
2026-07-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Feedback from massive stars and gas expulsion from proto-Globular Clusters
球状星团的结构比以前认为的要复杂得多，至少有两代恒星存在，它们的化学丰度明显不同。解释球状星团丰度模式的理论大多假设，最初的星团必须比现在大得多，第二代恒星来自第一代恒星（FG）释放的气体。在大多数球状星团中缺乏金属丰度分布，进一步要求FG喷出的超新星富集气体在约3000万年内完全消失，这一假设从未通过三维流体动力学模拟进行过验证。在本文中，我们使用三维流体动力学模拟，包括恒星风和超新星的反馈，辐射冷却和自引力研究是否在初始质量为Mtot ~ 10^7 Msun的大质量原GC中的OB协会的实际分布足以驱逐其全部气体内容。我们的数值实验表明，不同关联的连贯性起着根本性的作用：当气泡相互作用，扭曲和合并时，它们会雕刻出狭窄的隧道，越来越深地到达最里面的集群区域，气体能够通过这些隧道逃逸。我们的研究结果表明，在300万年后，来自恒星风的反馈是负责去除约40%的原始气体，并在1400万年后，约99%的初始气体质量已被删除。
2015-11-10 astro-ph.GA
A nearly pristine star from the Large Magellanic Cloud
University of Chicago（芝加哥大学）
研究发现一颗来自大麦哲伦星云的极低金属licity恒星，其化学成分表明可能由一次原始超新星引发，其金属licity极低，需考虑尘埃冷却机制解释其存在。
2026-04-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Drifters on the edge of town: $λ$ Boötis stars in clusters
Astrophysics Research Cluster, School of Mathematical and Physical Sciences, The University of Sheffield（谢菲尔德大学数学与物理科学学院天体物理学研究集群）
研究通过N体模拟发现，A型星可能在星团中形成$λ$ Boötis丰度并形成宽双星系统，挑战了原有吸积理论。
2026-01-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dusty Gas Accretion onto Massive Black Holes and Infrared Diagnosis of the Eddington Ratio
最近的观测有力地证明了早期宇宙中超大质量黑洞（SMBH）周围存在尘埃的证据。然而，对于含尘气体中SMBHs的吸积机制还没有很好的认识。利用一维辐射流体动力学模拟研究了尘埃云中$\sim 10^{5}~M_{\odot}$的中等质量黑洞的生长。我们发现，含尘气体到IMBHs的吸积进行温和的小波动的吸积率，而原始气体引起更激烈的周期性爆发。当尘埃与气体的质量比接近太阳附近时，时间平均光度比原始气体小一个数量级，而当初始气体密度为$n_{\rm H} = 10 - 1000~\rm cm^{-3}$时，时间平均爱丁顿比的范围为$\sim 10^{-4}$ ~ $\sim 10^{-2}$。我们的计算表明，在调节BH的增长，尘埃不透明度单独的效果是次要的尘埃辐射压力相比。我们还通过计算尘埃的热辐射得到了红外波段的光谱能量分布，并表明$λ\lesssim 20~\rm μm$和$\gtrsim 100~\rm μm$之间的通量比与爱丁顿比密切相关。BH附近的热尘埃的热辐射仅在高吸积阶段占主导地位，在$\lesssim 20~\rm μm$产生更高的通量密度。因此，我们认为，JWST的MIR观测和ALMA或Spitzer的FIR观测的组合可以用来估计大质量黑洞的爱丁顿比。
2017-04-19 astro-ph.GA
Formation of globular clusters in atomic-cooling halos via rapid gas condensation and fragmentation during the epoch of reionization
利用宇宙辐射流体动力学模拟研究了两个暗物质晕中心的贫金属球状星团（GC）的形成，其中$M_{\rm halo} \sim4\times10^7 M_\odot$在$z>10$。我们发现，非常紧凑的（$\lesssim$ 1 pc）和大规模（$\sim6\times10^5 M_\odot$）集群迅速形成时，原始气体崩溃等温的援助下，有效的LY $α$发射从分子冷却晕过渡到原子冷却晕。由于致密的恒星形成气体的局部自由落体时间非常短（$\ll 1\,{\rm Myr}$），在恒星反馈过程吹出气体并停止恒星形成之前，很大一部分坍缩的气体已经变成了恒星。虽然恒星形成的早期阶段仅限于中央恒星形成盘的一小部分区域，但我们发现由于超新星的金属富集，盘很快就会破碎。在碎片云中形成的子星团最终与中心的主星团合并。模拟集群的质量和大小与当地GC非常相似，但金属丰度分布比当地GC中发现的要宽得多。我们讨论的作用，前富集流行III和II明星作为一个潜在的解决方案，后者的问题。虽然并非没有缺点，但令人鼓舞的是，一个天真的盲目（未调整）宇宙学模拟为至少一些大质量GC的形成提供了一个可能的渠道。
2016-04-05 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: the chemical co-evolution of gas and stars in spiral galaxies
我们研究考古学如何在恒星和气体成分的不同质量的螺旋星系的金属丰度随时间的推移而演变，使用的数据从SDSS-IV MANGA调查。对于恒星成分，我们可以通过将星系吸收线光谱分解为不同年龄的种群并确定其金属丰度来直接测量这种演化。对于气体成分，我们只能直接从发射谱线测量现在的金属丰度。然而，气体金属丰度、恒星质量和恒星形成率之间有一个很好的关系，它不会随着红移而显著变化;由于后两个量可以直接从吸收线光谱的分解中确定任何时期，我们可以使用这个关系来推断气体金属丰度在宇宙时间内的变化。用这种方法得到的数值与直接从发射谱线得到的数值的比较证实了该方法的有效性。将这种方法应用于1619个螺旋星系的样本，揭示了自宇宙正午以来，这些系统的金属丰度在过去100亿年中的变化。对于较低质量的星系，恒星和气体的金属丰度一起增加，正如人们在混合良好的孤立系中所期望的那样。在更高质量的系统中，恒星的平均金属丰度并没有随着推断的气体金属丰度的增加而增加，实际上随着时间的推移而减少。如果这些更大质量的系统在其一生中吸积了大量的原始气体，并且这些物质没有很好地混合到星系中，那么这种不相交的行为就是人们所期望的。
2022-08-18 astro-ph.GA
Detecting metal-poor gas accretion in the star-forming dwarf galaxies UM 461 and Mrk 600
利用VIMOS-IFU观测，我们研究了两个成星矮星系UM 461和Mrk 600的星际介质（ISM）。我们的目的是寻找金属丰度不均匀性的存在，可能会出现从近原始气体进料正在进行本地化的恒星形成的下降。使用说明书的数据使我们能够研究外部气体吸积对这些星系的化学演化以及电离气体运动学和形态的影响。这两个系统都显示出形态扭曲的迹象，包括彗星状的形态。本文用直接法（T_e）和广泛应用的HII-CHI-mistry程序，以及采用不同的标准刻度，分析了两个星系中12 + log（O/H）丰度的空间变化。对于UM 461，我们的结果表明，ISM在大尺度上是相当好的混合，然而，我们使用直接方法在最亮的HII区域的SW部分发现了一个偏离中心的低金属丰度区域，12 + log（O/H）< 7.6。这一结果是一致的，最近的低质量的贫金属矮星或HI云到该地区现在表现出最低的金属丰度，这也显示本地化扰动中性和电离气体运动学。相比之下，Mrk 600在大尺度和小尺度上似乎都是化学均匀的。在我们分析的星系中的ISM的空间分辨特性的内在差异是一致的，这些系统处于不同的演化阶段。
2018-03-01 astro-ph.GA
The Pristine survey. XXVI. Chemical abundances of subgiant stars of the extremelymetal-poor stream C-19
本文通过对C-19极贫金属流亚巨星恒星进行高分辨率光谱观测和化学丰度分析，结合似然模型确认了12颗成员星，测定其平均金属丰度为-3.1，并论证C-19最可能起源于一个被瓦解的极贫金属球状星团。
2024-12-30 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
Fragmentation inside atomic cooling haloes exposed to Lyman-Werner radiation
在宇宙早期的原始环境中诞生的超大质量恒星有希望成为超大质量黑洞的种子，在再电离时代之后不久被观测为高红移类星体。H $_2$的抑制被认为是至关重要的，以否定正常的第三星族恒星的形成，并允许高吸积率驱动超大质量恒星的形成。只有在避免剧烈碎裂的情况下，整体坍缩才能成功地产生一个单一的大质量中心物体。我们研究了在不同水平的背景莱曼-维尔纳通量作用下，原子冷却晕坍缩中形成的碎裂位点的数量。背景莱曼-沃纳通量通过破坏H $_2$来操纵坍缩晕中气体的化学性质。我们发现，只有当崩溃的气体云转移从分子到原子冷却制度是破碎程度的抑制。在我们的特殊情况下，我们发现这发生在J $\sim 10$ J $_{21}$的临界莱曼-沃纳背景之上。重要的标准是过渡到原子冷却制度，而不是J的实际值，这将局部变化。一旦气体的温度超过T $\gtrsim$ 10 $^4$ K并且气体转变为原子线冷却，则强烈的碎裂被强烈抑制。
2018-01-12 astro-ph.GA
Exploring the Origin of Rejuvenating Gas from MaNGA Nearby Galaxies
Graduate Institute of Astrophysics, National Taiwan University（台湾大学天体物理研究所）
本研究利用MaNGA巡天数据识别近邻星系的再年轻化区域，通过多维度对比发现其燃料多来自星系内部已有气体，同时发现一例宁静星系因吸积气体重返恒星形成的案例，所提方法可推广至更大巡天研究。
2026-08-26 astro-ph.GA
KODIAQ-Z: Metals and Baryons in the Cool Intergalactic and Circumgalactic Gas at 2.2<z<3.6
我们提出了KODIAQ-Z调查，旨在表征202个HI选择的吸收体中2.2<z<3.6的冷光电离气体，其中14.6<log N（HI）<20，即，星系和星系际介质（IGM）之间的气体界面。我们发现，在2.2<z<3.6处的14.6<log N（HI）<20气体可以是富含金属的气体（-1.6<[X/H]<-0.2），如在阻尼Ly-alpha吸收体（DLA）中所见;它也可以是非常贫金属的（[X/H]<-2.4）或甚至是在DLA中未观察到的原始气体（[X/H]<-3.8），但通常在IGM中观察到。对于16<log N（HI）<20的吸收体，原始吸收体的频率约为1%-10%，而对于14.6<log N（HI）<16的吸收体，原始吸收体的频率为10%-20%，类似于扩散IGM。超太阳气体在这种气体中非常罕见（<1%）。从最低金属丰度到最高金属丰度的差异系数为几千，并且在间隔小于500 km/s的吸收体之间金属丰度变化很大（系数为几到>100），这意味着金属在14.6<log N（HI）<20的气体中混合不良。结果表明，在2.2<z<3.6时，这些光电离吸收体贡献了约10%的宇宙重子和30%的宇宙金属。我们发现平均金属丰度随着N（HI）的增加而增加，与z<1气体中的结果一致。在这个柱密度范围内，气体的金属丰度从2.2<z<3.6增加到z<1，增加了约8倍，但是在z<1时，14.6<log N（H…
2021-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ionising Feedback Effects on Star Formation in Globular Clusters with Multiple Stellar Populations
利用3D辐射流体动力学模拟，我们研究了电离辐射对具有多个恒星星族的球状星团中第二代恒星形成的影响。特别是，我们专注于大规模（$10^7 \mathrm{M}_{\odot}$）和年轻（40-Myr岁）GC。我们认为恒星风从渐近巨星分支（AGB）恒星，冲压压力，气体吸积到集群，和光电离反馈的双星。我们发现，恒星的光度是强大的，足以温暖和电离的集群内的介质，但它不会导致一个显着的气体驱逐。因此，星团可以保留AGB恒星的喷出物和吸积的原始气体。此外，在$50 \mathrm{Myr}$内的星团中心区域，从第一代恒星的形成开始就发生了有效的冷却，导致SG恒星的形成。我们的研究结果表明，列入光电离不抑制SG的形成，而是延迟约$\sim10 \mathrm{Myr}$。延迟时间取决于原始气体的密度，因此密度较大的介质在恒星形成中的延迟时间较短。此外，光电离导致的总SG质量适度减少，相比没有它的模型。
2022-10-03 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.comp-ph
Exploring the origins of a new, apparently metal-free gas cloud at z = 4.4
我们报告的发现和分析，只有第三莱曼极限系统中，高品质的分辨率，阶梯光谱显示没有金属吸收线，这意味着金属丰度$\lesssim$ 1/10000太阳。我们的HIRES光谱的背景类星体，PSS 1723 $+$ 2243，提供了一个中性氢柱密度范围为$N_\textrm{HI}=10^{\text{17.9--18.3}}$ cm $^{-2}$在红移$z_\textrm{abs}\approx4.391$的LLS 1723。在光电离模型中结合了该范围的下限以及最强低电离金属线的可检测吸收的缺乏，以推断金属丰度的稳健、保守上限：$\log(Z/Z_\odot)<-4.14$，置信度为95%。如此低的金属丰度提出了LLS 1723的来源和富集历史的问题。以前对环星系介质的模拟表明，LLS 1723是向星系吸积的冷气流的天然候选者。另外，LLS 1723可能代表星系际介质的高密度部分，包含原始气体-大爆炸后1.4 Gyr未被恒星碎片污染-或来自（可能是低质量）第三星族恒星的低能量超新星的残余物。环银河系情景的证据可以通过光学积分场光谱学绘制LLS 1723周围的环境来获得。星系间的可能性突出表明，有必要-并有机会-对这种高密度、金属丰度极低的系统在星系间介质中出现的频率进行模拟。
2018-12-12 astro-ph.GA
The metallicity and elemental abundance maps of kinematically atypical galaxies for constraining minor merger and accretion histories
解释星系中恒星和气体的内部分布和运动是理解它们演化的一个关键方面。在以前的工作中，我们确定了五个解析良好的星系与非典型的运动学从宇宙学模拟，两个有不同的核心（KDC），和三个有反旋转的气体和恒星（CRGD）。在本文中，我们表明，i）的KDC星系有扁平的恒星[O/Fe]在大的银河系中心半径，由于轻微的合并，产生了KDC，和ii）的CRGD星系有一个突然的过渡，在气体金属丰度图，从高金属丰度的中心非常低的金属丰度进一步。这些星系嵌在暗物质细丝中，那里有现成的近乎原始的气体供应，可以引起这种效应。气体金属丰度的非线性增加也见于径向剖面，但当测量金属丰度梯度时，差异被埋在关系的分散中。我们还发现，所有五个星系都相当紧凑，由于其恒星质量，有效半径很小。这是因为它们没有经历过运动学上加热恒星的大合并，并会破坏它们不寻常的运动学。为了检测这些小合并或吸积的签名，星系标度关系或径向金属丰度轮廓是不够的，它是必要的，获得的二维地图与积分场光谱观测。
2019-03-05 astro-ph.GA
Contrasting evolutionary pathways of fast- and slow-rotating galaxies in the green valley
INAF-Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（西班牙国家科学技术研究委员会-国家航空技术研究所天体生物学中心）
研究通过SDSS-IV/MaNGA调查数据，比较绿色谷星系中快速和慢速旋转星系的金属licity差异，揭示其不同的演化路径，包括恒星形成历史和化学丰度变化。
2026-03-18 astro-ph.GA
A Long Stream of Metal-Poor Cool Gas around a Massive Starburst Galaxy at z = 2.67
我们提出了第一个详细的解剖环星系介质（CGM）的大规模星暴星系在z > 2。我们的目标是一个z = 2.674的亚毫米星系（SMG），其恒星形成速率为1200 $M_\odot$ /年，分子气体储量为$1.3\times10^{11} M_\odot$。在碰撞参量为93 kpc和176 kpc时，我们用两个背景类星体来表征它的CGM。我们检测到强烈的HI和金属线吸收附近的红移的SMG对两个类星体，每个组成的三个主要子系统跨越超过1500公里/秒。吸收体在86千秒差距的分离范围内表现出显著的运动学和金属丰度一致性。特别地，SMG的CGM中的冷气体表现出高HI柱密度（$\log N_{\rm HI}/{\rm cm}^{-2} = 20.2, 18.6$）、低金属丰度（[M/H] $\approx$ -2.0）和相似的径向速度（$\approx$ -300 km/s）。虽然HI柱密度与z > 2时类星体周围CGM的先前结果相匹配，但金属丰度低了一个数量级以上，使其成为阻尼Ly $α$吸收体的线宽$-$金属丰度关系中的异常值。大的物理范围，速度相干性，高表面密度和低金属含量都与预测在z > 1.5时穿透热质量晕的冷的，流入的和接近原始的气体流一致。我们估计，总的气体吸积率约100 $M_\odot$ /年，从三个这样的流，这是短的恒星形成率，但与模拟一致。按照这个速度，大约需要十亿年才能…
2021-02-09 astro-ph.GA
Evidence of First Stars-enriched Gas in High-redshift Absorbers
本研究在红移z~3-4处发现3个碳增丰的极贫金属光学厚吸收体，其化学丰度特征与近邻极贫金属星吻合，证实这类吸收体保留了第一代恒星的化学产额，为高红移气体中存在第一代恒星富集信号提供了观测证据。
2023-05-03 astro-ph.GA
Modelling the gas kinematics of an atypical Lyman-alpha emitting compact dwarf galaxy
恒星形成致密矮星系（CDG）类似于宇宙中第一个星系的预期原始条件，是测试原始星系形成和演化模型的最佳系统。在这里，我们报告这样的CDG之一，Tololo 1214-277，它提出了一个广泛的，单峰的，高度对称的赖氨酸$α$发射线，至今逃避理论解释。在本文中，我们第一次重现这些线功能与两个不同的物理动机的运动学模型：一个星际介质组成的外流团块与随机运动和均匀的气体球进行固体旋转。多相模型需要$54.3\pm 0.6$ km s $^{-1}$的块速度色散，流出$54.3\pm 5.1$ km s $^{-1}$，而整体旋转速度被约束为$348^{+75}_{-48}$ km s $^{-1}$。我们认为，从多相模型的结果提供了一个正确的解释数据。在这种情况下，团块的速度色散意味着动力学质量为$2\times 10^{9}$ M $_{\odot}$，是重子质量的10倍。如果Tololo 1214-277未来的运动学图证实了多相模型所建议的速度，它将提供额外的支持，以期望这样的运动学状态在原始星系，打开机会，使用本文提出的模型和方法，以限制在Ly- $α$发射星系的早期世代的恒星形成和反馈的物理。
2017-10-16 astro-ph.GA
The THESAN-ZOOM project: Population III star formation continues until the end of reionization
本文利用 THESAN-ZOOM 项目的 14 个高分辨率缩放模拟，发现第三星族恒星在低质量晕中持续形成至再电离结束的红移 $z=5$，其残骸主要存在于大晕的卫星星系中，为解释詹姆斯·韦伯空间望远镜观测提供了理论依据。
2025-06-20 astro-ph.GA
On the effects of photoionization feedback on second-generation star formation in globular clusters of different masses
本文通过不同质量与环境密度的星团模拟，研究AGB星风、气体吸积及光致电离反馈对第二代恒星形成的影响，指出高密度环境是AGB多星族情景的关键条件。
2023-12-11 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.flu-dyn
Multiple populations in globular clusters: the distinct kinematic imprints of different formation scenarios
人们提出了几种方案来解释球状星团中多个恒星星族的存在。他们中的许多人援引多代恒星来解释观察到的化学丰度异常，但也有人认为，自我富集可能通过吸积大质量恒星的喷出物到低质量前主序星的星周盘上而发生。这些情况意味着不同的恒星星族的运动学的初始条件不同。给定一些净角动量最初，第二代形成的模型，从气体收集在冷却流到集群的核心预测一个最初较大的旋转幅度相比，原始的恒星污染的恒星。这与吸积模型的预期相反，在吸积模型中，污染的恒星是穿过核心的恒星，并且优先处于径向（低角动量）轨道上，因此它们的旋转幅度较低。在这里，我们提出了一套$N$体模拟的初始条件，以捕捉这些污染的情况下不同的运动学特性的结果。我们表明，污染和原始恒星的运动学的初始差异可以生存到目前的时代在外部的一大部分银河系球状星团。原始恒星和污染恒星的差异旋转被确定为一个独特的运动学特征，可以让我们区分各种场景，而其他运动学印记通常非常相似，从一个场景到另一个。
2015-03-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Pre-galactic metal enrichment - The chemical signatures of the first stars
第一个红移为z ~ 10-30的光源的出现标志着宇宙从简单的初始状态过渡到越来越复杂的状态。我们回顾了最近的进展，在我们的理解的第一个恒星和星系的形成，从宇宙学的初始条件，原始气体冷却，以及随后的崩溃和分裂。我们强调的重要开放的问题，原始气体是如何丰富的重化学元素后，第一次超新星。最后，我们讨论的化学丰度模式如何令人信服地使我们能够探测第一代恒星和随后的恒星世代的性质，并使我们能够测试早期金属富集的模型。
2012-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Models for the lithium abundances of multiple populations in globular clusters and the possible role of the Big Bang lithium
球状星团恒星显示出典型的热CNO处理的化学丰度模式。锂在恒星环境中很容易被质子捕获破坏，因此它的丰度可能是区分不同模型的关键，这些模型被提出来解释多个种群。为了重现观测到的O-Na关系和其他多星族的典型模式，第二代恒星的形成必须发生在经过核处理的恒星喷出物中，这是化学异常的原因，被具有第一代恒星成分的原始气体稀释。未经处理的气体中的锂丰度--很可能与大爆炸产生的锂丰度相等--影响了星团恒星中锂的化学模式。本文重点讨论的方案中，处理气体提供的渐近巨星分支（AGB）的明星。我们研究了这种情况下的多个人口的锂丰度的预测。我们研究了大质量AGB（A（Li）~2）喷出物中不可忽略的锂丰度的作用，同时，我们探索了我们的模型如何约束最近的超级AGB模型预测的非常大的-和非常依赖于模型的-锂产额。我们表明，超级AGB产量可以通过检查在一个大的蓝色主序星wCen和/或NGC 2808的锂丰度进行测试。此外，我们研究了不同的模型结果，通过假设原始气体的大爆炸丰度预测的标准模型（A（Li）=2.6-2.7），或在第二星族恒星表面检测到的丰度（A（Li）=2.2-2.3）。一旦一个化学模型得到很好的约束，O-Li分布也许可以用来揭示原始锂的丰度。
2012-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
SDSS-IV MaNGA: Environmental dependence of gas metallicity gradients in local star-forming galaxies
在ΛCDM宇宙中的等级星系形成的标准模型中，星系的环境被认为在驱动星系形成和演化中起着关键作用。本文研究了气体金属丰度和恒星形成面密度是否以及如何依赖于星系环境。为此，我们分析了1162个本地的恒星形成星系的样本，从星系巡天映射附近的Galerkin在APO（MANGA）。一般来说，这两个参数对环境没有明显的依赖性。然而，与以前的研究一致，我们发现低质量卫星星系是这一规则的例外。这些天体的气体金属丰度随环境密度的增加而增加，而它们的CO2 SFR略有下降。目前的分析MANGA数据使我们能够扩展到空间分辨的属性。我们的研究表明，低质量卫星的气体金属丰度梯度变平，其CO2 SFR梯度随着环境密度的增加而变陡。通过广泛探索的化学演化模型，我们确定了两种情况下，能够解释这种模式：富含金属的气体吸积或原始气体流入不同的吸积时间尺度。后一种情况更好地匹配了观察到的CSSFR梯度，因此是我们的首选解决方案。在这个模型中，在较大的半径较短的气体吸积时标是必需的。这表明，“由外向内的淬火”控制着致密环境中低质量卫星星系的恒星形成过程。
2019-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity inhomogeneities in local star-forming galaxies as sign of recent metal-poor gas accretion
我们测量了七个矮恒星形成星系的长轴电离气体的氧金属丰度。其中的两个，SDSSJ 1647 +21和SDSSJ 2238 +14，显示出0.5 dex的金属丰度下降，在内部区域的恒星形成活动增强。这种行为类似于Sanchez Almeida等人（2013）在一些本地蝌蚪星系中观察到的金属丰度下降，并被解释为显示盘星系中组装的早期阶段，恒星形成由外部贫金属气体吸积维持。与蝌蚪的一致性有几个含义：（1）它证明了除了本地蝌蚪之外的星系也呈现出同样不寻常的金属丰度模式。(2)我们的金属丰度不均匀性推断使用直接的方法，从而丢弃系统误差通常归因于其他方法。(3)结合蝌蚪的数据，我们的发现表明，金属丰度下降的阈值大约是太阳值的十分之一。虽然具有明显金属丰度下降的星系很罕见，但其物理机制可能维持了局部宇宙中恒星形成活动的重要部分。我们认为，恒星形成的质量金属丰度关系的依赖，以及其他一般属性其次是大多数本地盘星系，自然被解释为原始气体的副作用。贫金属气体吸积的替代方案也进行了研究。
2014-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kolmogorov turbulence across multi-fractal gas in Polaris Flare
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）
利用PPCOS数据揭示北极星耀斑中0.05-20 pc尺度上的三维Kolmogorov速度级联，通过解析映射关系证明表观转变源于几何投影和密度分形维数变化，而非湍流模式转换。
2026-07-02 astro-ph.GA physics.flu-dyn
Simulating extremely metal-poor gas and DLA metal content at redshift z=7
我们提出了第一个理论研究的金属阻尼Ly-alpha（DLA）系统在红移z=7。通过N体、水、化学模拟研究了冷原始气体的特征，包括原子和分子的非平衡化学、冷却、星族III和II-I区的恒星形成、恒星演化、宇宙金属（He、C、O、Si、Fe、Mg、S等）的适当扩散。和生命周期，以及反馈效应。理论预期，然后比较最近可用的约束DLA的观测。我们发现，在z=7的DLA星系占整个星系人口的10%，并为大多数的贫金属星系在这些时代。这些DLA星系中约有7%含有纯粹的原始物质，其中34%由非常弱的污染气体组成，因此，适合作为人口III网站的候选人。其余59%的丰度超过~10^{-4} Z孙。此外，DLA候选者似乎具有：气体质量<~ 2 × 10^8 Msun;非常低的恒星形成率，~10^{-3} - 10^{-2} Msun/yr平均分子量分布范围较宽，x_mol~10^{-3}- 10^{-6};典型金属丰度Z<~ 3x 10 ^{-3}Zsun，HI柱密度NHI>~ 3x 10 ^{20} cm^{-2}。它们的气体质量与Z，NHI或x_mol之间没有或弱相关性; x_mol和Z之间的适度相关性，与正在进行的分子驱动的恒星形成和金属污染过程有关;由于H耗尽到分子中，NHI和x_mol之间存在温和的反相关性;以及受环境依赖性影响的化学含量。
2013-07-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
