The inner density profile of an elliptical galaxy at z=1.15 from gravitational lensing
透镜星系的密度分布通常由对数斜率接近等温($ζ=2$)的奇异幂律模型参数化。这足以拟合爱因斯坦半径附近的透镜发射,但如果大尺度密度分布更复杂,则外推到更小或更大的半径时可能不足以拟合。在这里,我们考虑一个破碎的幂律模型的密度分布的椭圆星系在$z=1.15$使用观测与阿塔卡马大(亚)毫米阵列的强引力透镜系统SPT 0532 $-$ 50。这是该模型首次应用于真实数据。我们发现透镜发射最适合的密度分布是亚等温($ζ= 1.87^{+0.02}_{-0.03}$)附近的爱因斯坦半径和陡峭的超等温($ζ= 2.14^{+0.03}_{-0.02}$)在大约一半的爱因斯坦半径,表明透镜数据探测的质量分布内的区域探测的透镜图像。假设一个破幂律是根本的真理,我们发现,一个单一的幂律将导致一个$10\pm1$百分比低估的哈勃常数从时间延迟宇宙学。我们的研究结果表明,打破幂律可能是有用的精密透镜建模和探测椭圆星系的结构演化。
2021-10-12 astro-ph.GA
Dynamical Models of Elliptical Galaxies -- I. Simple Methods
我们研究椭圆星系的动力学模型,推导出投影的运动学轮廓的形式是有效的一般表面亮度轮廓和(球形)总质量轮廓,而不需要任何明确的反投影。然后,我们表明,一个几乎平坦的旋转曲线,结合适度的速度各向异性,已经足以恢复附近的椭圆运动剖面。作为一个应用程序,我们提供了两套不同的椭圆星系的质量估计,根据在一个特定的位置附近的有效半径的速度色散,或孔径平均速度色散。在大孔径(维里)的限制,质量估计是自然独立的各向异性。封闭在有效半径$R_{\rm e}$内的球形质量可以估计为$2.4 R_{\rm e} \langle σ^{2}_{\rm p} \rangle/ G$,其中$\langle σ^2_{\rm p} \rangle$是有限孔径上的速度色散平方的平均值。该公式不依赖于诸如质量跟随光的假设,并且是小和大孔径尺寸的情况之间的折衷。它与文献中其他方法的结果的一般协议,使其成为一种可靠的手段来推断群众在没有详细的运动学信息。另一方面,如果速度弥散分布可用,则可以找到与质量模型和各向异性分布无关的紧密质量估计(在$\approx$ 10%精度内)。对于小的各向异性,大半径和/或幂律总密度给出了明确的公式。最近的观测索赔的动机,我们还讨论了椭圆星系的弱同源性的问题,强调形态和轨道结构之间的相互作用。
2014-05-12 astro-ph.GA
The Stellar Haloes of Massive Elliptical Galaxies III: Kinematics at Large Radius
本文对33个恒星速度色散大于150 km/s的大质量椭圆星系进行了有效半径约为2-5的二维运动学分析。我们的观测是使用米切尔摄谱仪(以前的VIRUS-P),一个大的107 × 107平方角秒的视野,使我们能够构建强大的,空间分辨的运动学地图的平均速度和速度分散的每个星系延伸到至少2 Re的摄谱仪。利用这些映射,我们研究了恒星角动量和其他运动学性质的径向依赖性。在我们的样本中,我们看到了慢旋子和快旋子之间熟悉的区分,这种区分一直持续到大半径。中心缓慢旋转的星系,几乎普遍具有某种形式的运动学解耦或错位的特征,仍然在它们的晕中缓慢旋转。大多数快速旋转的星系要么表现出比角动量向外增加,要么在$R_e$之外没有变化。慢旋转星系的三轴性质表明它们是通过合并形成的,这与椭圆星系形成的“两相”图相一致。然而,我们没有观察到急剧转变的运动学文献中提出的路标从中央耗散形成的组件外吸积为主的晕。
2014-03-18 astro-ph.GA
Spectral Energy Distribution Mapping of Two Elliptical Galaxies on sub-kpc scales
我们使用高分辨率的Herschel-PACS数据的2个附近的椭圆星系,IC 1459和NGC 2768来描述他们的尘埃和恒星的内容。IC 1459和NGC 2768的尘埃量在椭圆星系中是非常大的(1-3 x 10^5 Msun),这些尘埃也不是沿着恒星内容物分布的。利用从GALEX(紫外)到PACS(远红外)的数据,我们用CIGALEMC分析了这些星系的光谱能量分布(SED)作为投影位置的函数,在7.2”像素中合并图像。从这些分析中,我们得到了SED参数,如金属丰度,恒星质量,年轻恒星的分数和尘埃质量的地图。在我们的模型中,FIR图中大量的尘埃似乎与更大比例的年轻恒星有关,在尘埃区域可以达到4%。年轻的恒星星族被拟合为两个星系最近(~ 0.5 Gyr)的恒星形成短爆发。两个星系中心的金属丰度都很大,但椭圆星系的金属丰度随径向距离的增加而减小,且梯度很陡。
2016-11-03 astro-ph.GA
Project Dinos I: A joint lensing-dynamics constraint on the deviation from the power law in the mass profile of massive ellipticals
本研究通过77个星系-星系透镜系统的联合分析,结合哈勃存档数据的统一透镜建模与恒星动力学,首次考虑视线效应约束大质量椭圆星系质量分布对幂律的偏离,发现不同红移样本与幂律假设一致性较好,为后续分组分研究质量分布奠定基础。
2024-04-18 astro-ph.GA
Recent Star-Forming Activity in Local Elliptical Galaxies
椭圆星系的形成和演化至今仍是一个悬而未决的问题。特别是,最近的观测表明,椭圆星系不仅仅是简单的老恒星的球状系统。本文分析了从斯隆数字巡天中选取的一个椭圆星系样本,以研究局部椭圆星系的恒星形成活动。在这487个椭圆星系中,我们发现13个EG显示出明显的星云发射线所揭示的最近恒星形成活动的明确证据。利用演化的恒星星族合成模型和Lick吸收线指数,我们计算了恒星年龄、金属丰度和$α$元素丰度,从而重建了我们样本中恒星形成椭圆星系(SFEGs)的恒星形成和化学演化历史。我们发现SFEGs具有相对年轻的恒星星族年龄、较高的金属丰度和较低的恒星质量,它们的恒星形成历史可以很好地用叠加在老恒星组分上的最近的小而短的星暴来描述。我们还检测到11个E+A星系的恒星星族属性更接近于那些静止(正常)的椭圆形比恒星形成的。然而,从它们的吸收线指数的分析,我们注意到,我们的E+A星系显示出显着的比例的中间年龄的恒星星族,显着不同的静止星系。这可能暗示了E+As和恒星形成椭圆星系之间的进化联系。最后,我们确认了局域椭圆星系的年龄、金属丰度、$α$元素丰度和恒星质量之间的关系。
2009-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dependence of the galaxy stellar-to-halo mass relation on galaxy morphology
我们调查的依赖本地星系恒星晕质量关系(SHMR)的星系形态。我们使用的数据从斯隆数字巡天DR 7星系动物园的形态分类,并与EAGLE宇宙学模拟。在质量范围为$10^{11.7}-10^{12.9}M_{\odot}$的固定晕质量下,SDSS盘星系的中值恒星质量比椭圆星系的中值质量高1.4倍。然而,当我们从考夫曼等人的恒星质量转换到张等人或布林奇曼等人计算的恒星质量时,圆盘和椭圆星系的SHMR中值在这个质量范围内是一致的。对于质量大于$10^{13}M_{\odot}$的晕,无论我们使用的恒星质量估计是谁的,圆盘的质量都小于相同质量晕中的椭圆星系。然而,我们发现,这些高晕质量的光盘的结果可能会受到中央/卫星错误分类。EAGLE模拟预测,盘状星系的质量是椭圆星系质量的1.5倍,这些星系位于质量小于$10^{13}M_{\odot}$的相同质量晕中,这与考夫曼等人的数据一致。质量介于$10^{11.5}$和$10^{12}M_{\odot}$之间的晕,是盘星系的宿主,比椭圆星系的宿主更早聚集。这表明,这些盘更大,因为它们有更多的时间进行气体吸积和恒星形成。在$10^{12}-10^{12.5}M_{\odot}$晕中,椭圆星系中的中央黑洞比盘星系中的黑洞增长得更快,质量也更大。这表明,在这个晕质量范围内,椭圆星系的质量较小,因为活动星系核的反馈喷射了更多的晕的气体储存,减少了恒星的形成,…
2020-10-02 astro-ph.GA
Radial Profiles of Binary Fraction in Elliptical Galaxies
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);International Centre of Supernovae, Yunnan Key Laboratory(超新星国际中心,云南省重点实验室);Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences(中国科学院天体结构与演化重点实验室);State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台射电天文与技术国家重点实验室);Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文系);Center for Astronomical Mega-Science, Chinese Academy of Sciences(中国科学院天文大科学研究中心)
研究通过分析513个椭圆星系的径向双星分数分布,发现考虑恒星人口影响后,双星分数在径向分布上趋于平坦,且非紫外上升星系与紫外上升星系在双星分数和恒星人口特性上相似,可能源于残留恒星形成。
2026-04-29 astro-ph.GA
High-resolution ALMA observations of SDP.81. I. The innermost mass profile of the lensing elliptical galaxy probed by 30 milli-arcsecond images
我们报告了一个详细的建模的质量配置文件的$z = 0.2999$大规模椭圆星系使用30毫弧秒分辨率1毫米阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)图像的星系星系透镜系统SDP. 81。$z = 3.042$红外发光星系的透镜多重图像的详细形态,被发现是由几十个$\lesssim 100$ pc大小的恒星形成团块嵌入在一个$\sim 2$ kpc磁盘,以及复制一个透镜星系的等温椭球与400 pc的核心。核心半径与可见恒星光的半径一致,$\sim 2\,M_{\odot}\,L_{\odot}^{-1}$的质光比与当地的测量值相当,这表明内部1 kpc区域主要是发光物质。预测的质量质心的位置是一致的,在$\simeq 30$ mas与ALMA检测到的非热源,这可能是跟踪活动星系核的前景椭圆星系。一个点源质量的$> 3 \times 10^8\,M_{\odot}$模仿一个超大质量黑洞是必需的,以解释未检测到的背景星系的中心图像,虽然黑洞质量退化的核心半径的椭圆星系。所需的质量是一致的,从著名的黑洞质量和主机速度色散之间的相关性预测。我们的分析表明,强引力透镜的ALMA成像的权力,研究最内部的质量配置文件和中央超大质量黑洞的遥远的椭圆星系。
2015-04-16 astro-ph.GA
Fast Calculation of Gravitational Lensing Properties of Elliptical Navarro-Frenk-White and Hernquist Density Profiles
本文提出了一种新的计算椭圆Navarro-Frenk-White(NFW)和Hernquist密度剖面的引力透镜特性的方法,包括透镜势、偏转角、会聚和剪切,该方法是通过叠加椭圆密度剖面来近似计算的,其中椭圆密度剖面的引力透镜特性的解析表达式是可用的。在由$10^{-4}-10^3$的尺度半径归一化的半径范围内,该模型实现了比$10^{-4}$更好的高分数精度。这些新的近似是$\sim 300$倍的速度求解透镜方程的点源相比,传统的方法诉诸昂贵的数值积分,并在{ \tt glafic}软件中实现。
2021-07-09 astro-ph.GA astro-ph.IM
The Structure of Galaxies: III. Two Structural Families of Ellipticals
利用2MASS椭圆星系的等照度线半径相关,我们构造了一系列的模板表面亮度轮廓来描述椭圆星系的轮廓形状作为光度的函数。模板是一个光滑的光度函数,但没有充分匹配的任何拟合函数支持的观点,椭圆是弱非同源的结构。通过比较的模板,它被发现,椭圆被分为两个家庭,以及匹配的模板和第二类椭圆明显较浅的剖面斜率。我们把这第二类椭圆星系称为D类,这是一个古老的形态学名称,承认在摄影材料上的弥散外观。D椭圆星系的光度、大小和运动学范围与正常椭圆星系相同,但保持了最近等质量干合并的特征。我们建议,正常的椭圆增长后,最初的耗散形成时代的吸积低质量的同伴所概述的分层形成的情况下,而D椭圆是后来的等质量合并产生浅光度配置文件的结果。
2015-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dual-component stellar assembly histories in local elliptical galaxies via MUSE
本研究利用MUSE观测和BUDDI分解,分析三个本地椭圆星系的双组分恒星形成历史,发现内部组分通过早期快速形成贡献约50%质量,外部组分随后通过干并合吸积形成,支持两阶段形成情景。
2025-01-23 astro-ph.GA
Scaling relations of cluster elliptical galaxies at z~1.3. Distinguishing luminosity and structural evolution
我们研究了星系团RDCS J 0848 +4453中16个星系团椭圆星系的大小-表面亮度和大小-质量关系,这些星系团的质量范围为10^{10}-2x10 ^$> 11} M_sun,它们是在z=1.27时从星系团形态学上选出的。我们的目的是评估它们是否已经完成了质量增长在其红移或显着的质量和/或大小的增长可以或必须发生,直到z=0,以了解是否椭圆星系的集群遵循所观察到的被动星系的大小演变。为了将我们的数据与本地宇宙进行比较,我们考虑了来自本地后发座星系团参考样本和WINGS巡天样本的早型星系的Kormendy关系。与定域Kormendy关系的比较表明,由于z=1.27处已聚集的恒星成分的老化而引起的光度演化使它们处于定域关系。此外,这种恒星的含量将它们置于本地星团椭圆星系的大小-质量关系上。这些结果意味着,对于一个给定的质量,在z~1.3恒星质量分布在这些椭圆根据相同的恒星质量分布的本地椭圆。我们发现,一个纯粹的大小演变,即使是温和的,是排除了我们的星系,因为它会导致他们远离科门迪和大小质量关系。如果有效半径发生了变化,这必须通过光度的增加来补偿,因此星系的恒星质量增加,以保持它们的局部关系。我们表明,遵循科尔门迪关系,恒星质量必须增加的有效半径。然而,这种质量增长并不足以使星系在有效半径相同的情况下保持大小-质量关系。因此,如果我们想保持科门迪关系,我们就不能满足尺寸-质量关系,…
2014-06-05 astro-ph.GA
Evolution of the brightest cluster galaxies: the influence of morphology, stellar mass and environment
利用von der Linden et al.(2007)的425个附近的布里渊星系团星系(BCGs)样本,我们研究了它们的内部性质(恒星质量、结构参数和形态)与环境之间的关系。更大质量的BCGs倾向于居住在更密集的区域和更大质量的星系团,而不是质量较低的BCGs。此外,CD,这是特别扩展的信封BCGs,似乎更喜欢稍微密集的地区,往往是由更大规模的晕比椭圆BCGs托管。cD型和椭圆型BCGs的恒星质量与环境密度呈平行正相关。然而,在一个固定的环境密度下,cDs的质量平均要高出40%。我们的研究结果,以及以前的研究结果,表明椭圆形和cD BCGs之间的进化联系。我们认为,大多数现今的CD开始他们的生活椭圆,随后在恒星质量和大小的增长,由于合并。在这个过程中,cD信封发展。恒星质量和cDs大小的大分散反映了它们不同的合并历史。BCGs在质量和大小上的增长似乎与它们所居住的结构的等级增长有关:随着群体和集群变得更加密集和庞大,它们中心的BCGs也在增长。这一过程已接近完成,因为本宇宙中的大多数(约60%)BCGs具有cD形态。然而,中间形态类(椭圆和CD之间)的星系的存在表明,一些BCGs的增长和形态转变仍在进行中。
2015-08-20 astro-ph.GA
Mass density slope of elliptical galaxies from strong lensing and resolved stellar kinematics
我们讨论的质量密度分布(参数为$ρ\propto r^{-γ}$)的早型星系的强透镜和恒星运动学数据提供的约束。约束来自质量测量在两个“捏”半径。定义一个“箍缩”半径$r_1=2.2 R_{Einst}$,使得爱因斯坦(即孔径)质量可以几乎独立于质量模型转换为球形质量。另一个“捏”半径$r_2=R_{opt}$的选择,使动力学质量,来自视线的速度色散,是最不敏感的恒星轨道的各向异性。我们在$0.01 \leq z \leq 0.35$的模拟椭圆星系样本和15个SLACS透镜星系样本上验证了这种方法的性能,Barnabe等人(2011)已经通过自洽联合透镜和运动学代码进行了分析。对于大质量模拟星系,密度斜率$γ$的恢复精度为$\sim 13\%$,除非$r_1$和$r_2$恰好相互靠近。对于SLACS星系,我们发现与Barnabe等人(2011)的结果具有良好的总体一致性,其斜率为样本平均值$γ=2.1\pm0.05$。虽然双箍缩半径方法具有更大的统计不确定性,但它要简单得多,并且只使用很少的直接可观察量的算术运算。
2018-01-15 astro-ph.GA
A Preferential Growth Channel for Supermassive Black Holes in Elliptical Galaxies at z<2
自$z\sim1$以来椭圆星系中恒星和超大质量黑洞质量的集合可以帮助诊断局部观测到的恒星质量和超大质量黑洞质量之间相关性的起源。因此,我们构建了三个椭圆星系的样本,一个在$z\sim0$和两个在$0.7\lesssim z \lesssim2.5$,并量化它们在$M_{BH}-M_*$平面的相对位置。使用贝叶斯分析框架,我们发现在恒星质量和SMBH质量之间的本地样本和更高的红移样本的平移偏移的证据。恒星质量的偏差很小,与测量偏差一致,但SMBH质量的偏差要大得多,在$z\sim1$和$z\sim0$之间达到7倍。SMBH偏移的幅度也可以取决于红移,在$z\sim 2$处达到$\sim20$的因子。结果是强大的变化,在高和低的红移样品和分析方法的变化。偏移量的大小和红移演化很难用选择和测量偏差来解释。我们的结论是,要么有一个物理机制,优先生长SMBHs在椭圆星系在$z\lesssim 2$,或选择和测量偏差都被低估,并依赖于红移。
2022-12-13 astro-ph.GA
Dynamical masses and non-homology of massive elliptical galaxies grown by dry mergers
我们研究了干合并驱动的大质量椭圆星系的大小增长是否取决于它们的初始结构浓度,并分析了干合并生长的大质量椭圆星系维里质量决定的同调假设的有效性。从不同结构浓度的紧凑祖先(Sérsic指数n)开始,对几个现实合并树的高分辨率模拟表明,星系的增长几乎不依赖于初始Sérsic指数(较大的n导致稍大的尺寸增长),更多地依赖于合并历史的其他细节。我们发现,吸积物质在外层的沉积导致了残余物和祖先之间同源性的系统性和可预测的破坏,我们通过与最常用的动力学和恒星质量参数相关的维里系数K = GM/Re σ^2在合并历史过程中的演化来表征这一点。发光质量的维里系数K在z = 2的合并演化开始时比z = 0的残余物大50%。忽略维里演化导致有偏差的维里质量估计。我们提供K对应于各种动力学和恒星质量参数,并提供配方的星系质量的动态测定。对于大质量的非致密椭圆星系,流行的表达式M = 5 Re σ^2 / G低估了发光体内部的动力学质量,最多低估了4倍;相反,它提供了一个近似的恒星总质量,其不确定性比当前的恒星星族模型要小。
2017-04-19 astro-ph.GA
Cluster and field elliptical galaxies at z~1.3. The marginal role of the environment and the relevance of the galaxy central regions
我们比较了在$1.2<z<1.4$上从三个星系团中选出的56个椭圆星系与在GOODS-S(~30)、COSMOS(~180)和CANDELS(~220)场中的场星系的性质。研究了有效半径、表面亮度、恒星质量、恒星质量密度$Σ_{Re}$和中心质量密度$Σ_{1kpc}$之间的关系。我们发现,集群椭圆不不同于场椭圆:它们共享相同的结构参数在固定的质量和相同的标度关系。另一方面,在$z\sim1.3$的人口领域椭圆星系显示出显着缺乏大规模($M_*> 2\times 10^{11}$ M $_\odot$)和大(R $_e > 4-5$ kpc)椭圆星系相对于集群。尽管如此,在$M*<2\times 10^{11}$ M $_\odot$中,两个人群相似。在z~1.3的椭圆星系的大小-质量关系定义了两个不同的区域,在过渡质量$m_t\sim 2-3\times10^{10}$ M $_\odot$之上和之下:在较低的质量下,关系几乎是平坦的(R $_e\propto M_*^{-0.1\pm 0.2}$),平均半径在~1 kpc和$Σ_{Re}\sim Σ_{1kpc}$时是恒定的,而在较大的质量下,关系是R $_e\propto M*^{0.64\pm0.09}$。过渡质量标志着星系达到最大$Σ_{Re}$的质量。$Σ_{1kpc}$ -质量关系也遵循两种不同的状态,$Σ_{1kpc…
2016-09-26 astro-ph.GA
The SAMI -- Fornax Dwarfs Survey I: Sample, observations and the specific stellar angular momentum of dwarf elliptical galaxies
矮椭圆星系是星系团环境中最常见的星系类型,然而与它们观测相关的挑战意味着它们的形成机制仍然知之甚少。为了解决这个问题,我们提出了深积分场观测的样本31个低质量($10^{7.5} <$ M $_\star < 10^{9.5}$ M $_\odot$)早型星系的天炉座星系团的SAMI仪器。对于21个星系,我们的观察是足够深,以构建空间分辨的恒星速度和速度色散的地图-对于其余的星系,我们提取的全球速度和色散的光圈光谱。从运动学地图,我们测量的具体恒星角动量$λ_R$的最低质量dE星系的日期。结合我们的观察与早期类型的星系数据从文献跨越大范围的恒星质量,我们发现,$λ_R$减少对较低的恒星质量,与相应的增加在这个制度中的比例缓慢旋转的星系。在我们的样本dE星系中,$λ_R$随质量的减少与CALIFA调查中更大质量的螺旋星系中看到的类似趋势一致。这表明,从低质量恒星形成祖细胞中产生dEs所需的动态加热程度可能相对温和,并且与广泛的形成机制一致。
2020-07-09 astro-ph.GA
Low-mass compact elliptical galaxies: spatially-resolved stellar populations and kinematics with the Keck Cosmic Web Imager
我们提出了空间分辨的二维地图和径向趋势的恒星星族和运动学的一个样本的六个紧凑的椭圆星系(cE)使用光谱从凯克宇宙网络成像仪(KCWI)。我们恢复了它们的恒星形成历史,发现除了一个恒星外,所有的恒星都是古老的,富含金属,年龄和金属量都朝着它们的外半径减小。我们还利用一个有效半径内的积分值来研究不同的标度关系。比较我们的CE与其他文献和模拟,我们揭示了这些星系可能遵循的形成通道。我们所有的cE都是快速旋转体,由于它们的低椭圆率,具有相对较高的旋转值。总的来说,我们的cE的性质与在更大质量星系的核心中看到的非常相似,特别是与大质量紧凑星系。我们的六个cE中有五个是剥离一个更大质量(紧凑或扩展)星系的结果,只有一个cE与我们今天看到的低质量,紧凑的物体本质上是一致的。这些结果进一步证实,cEs是一个混合袋的星系,可以形成以下不同的形成渠道,第一次报告的范围内的紧凑星系(在所有恒星质量)的进化联系。
2021-03-16 astro-ph.GA
The baryonic halos of isolated elliptical galaxies
如果没有一些事件的干扰,星系可能会在拥挤的环境中受到影响(例如,剥离,骚扰,扼杀);孤立的椭圆星系为研究星系形成提供了对照样本。我们提出了一个孤立的椭圆星系样本的研究使用成像从各种望远镜,专注于他们的球状星团系统作为其恒星晕的示踪剂。我们的主要发现是:(a)GC颜色双峰现象即使在最孤立的孤立系中也很常见;(b)GC的比频率随星系质量的变化相当稳定,而不像椭圆星系团那样向高质量系统增加;(c)另一方面,GC的红色部分随星系质量的变化遵循与椭圆星系团相同的倒V形趋势;(d)恒星晕显示出低的Sérsic指数,这与主要的合并起源相一致。
2017-08-22 astro-ph.GA
Origin of a bottom-heavy stellar initial mass function in elliptical galaxies
利用具有非普适初始质量函数(IMF)的化学演化模型,研究了最近在椭圆星系中观测到的底重恒星初始质量函数(IMF)的起源。我们采用Kroupa IMF,其三个斜率(α_1,α_2和α_3)依赖于恒星形成气体云的金属丰度([Fe/H])和密度(rho_g),从而寻找最佳IMF模型,该模型能够再现(i)观测到的陡峭IMF斜率(α_2 ~ 3,即,(ii)α_2与椭圆星系化学性质的自洽关系。我们发现,如果星系的IMF斜率α_2同时依赖于[Fe/H]和rho_g,那么在我们的模型中,[Mg/Fe]越高的椭圆星系的IMF斜率α_2(~3)越陡。我们还发现,在椭圆星系中观测到的恒星质光比(M/L)与[Mg/Fe]的正相关关系可以在我们的模型中定量地再现:α_2 = β [Fe/H]}+ γ log rho_g,其中β ~ 0.5,γ ~ 2.我们讨论了低质量恒星(α_2)和高质量恒星(α_3)的IMF斜率是否需要相互独立地变化,以自洽地解释一些IMF相关的观测结果。我们还简要地讨论了为什么在矮和巨椭圆星系中α_2对[Fe/H]的依赖性不同。
2013-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dissecting the 3D structure of elliptical galaxies with gravitational lensing and stellar kinematics
强引力透镜和恒星运动学的结合为研究早型星系的质量和动力学结构提供了一种强有力的方法。我们证明了这种方法,通过分析两个大规模的椭圆从XLENS调查的高分辨率HST成像和X-射手光谱观测。我们采用一个灵活的轴对称两分量质量模型的透镜星系,包括一个广义NFW暗晕和一个现实的自引力恒星质量分布。对于这两个系统,我们把限制暗晕的内部结构和平坦化,我们发现,它们是由一个有效半径内的发光组件。通过比较从结合透镜和动力学分析得到的恒星质量与从恒星星族研究中得到的值的紧密推论,我们得出结论,这两个星系的特点是由Salpeter-like恒星初始质量函数。
2014-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kinematic signatures of reverberation mapping of close binaries of supermassive black holes in active galactic nuclei III. The case of elliptical orbits
密近双星SMBH(SMBBH)混响映射的运动学特征的激烈搜索目前正在进行中。椭圆SMBBH系统(即轨道和盘状宽线区域(BLR)都是椭圆的)尚未在二维传递函数(2DTF)研究中进行评估。我们的目标是数字推断这样的2DTF,因为未解决的区域的几何形状是印在他们的光发射。通过这一点,我们确定其具体的运动学签名。对椭圆轨道上的SMBBH进行了几何学和运动学仿真。每个SMBH具有盘状椭圆BLR。SMBH是活跃的,并以亚秒差距的距离紧密地相互环绕。在这里,我们计算的第一次2DTF,定义在速度-时间延迟平面,几个椭圆形配置的SMBBH轨道和它们的BLRs。我们发现,这些非常复杂的配置清楚地解决了地图。这些结果是不同的,从圆形和盘风几何获得的。我们计算所有SMBBH配置的预期线变异性。我们表明,线的形状的影响的轨道相位的SMBBH。有些线轮廓类似于观测到的轮廓,但它们也可以变形得更像盘风模型中的轮廓。首先,我们的研究结果意味着,使用我们的2DTF,我们可以检测和量化椭圆SMBBH的运动特征。第二,计算出的预期线剖面与观测到的剖面有一些有趣的相似之处,但也与一些在圆盘风模型中合成的剖面有一些相似之处。为了克服作为SMBBH标记的谱线形状的非唯一性,它们必须伴随有2DTF。
2019-10-19 astro-ph.GA hep-ex
Color-Magnitude Relations within Globular Cluster Systems of Giant Elliptical Galaxies: The Effects of Globular Cluster Mass Loss and the Stellar Initial Mass Function
最近的几项研究为大质量椭圆星系中的“底部重”恒星初始质量函数提供了证据。在这里,我们研究了IMF形状对最近发现的此类星系中的球状星团(GC)之间的颜色-星等关系(CMR)的影响。为此,我们使用的GC质量损失的计算由于恒星和动力学演化评估(一)形状的恒星质量功能的GC后,12 Gyr的演化作为当前GC质量的函数,以及它们对集成光的颜色和质量-光比的影响,和(ii)它们的影响GC自富集的影响使用2009年的“参考”模型的Bailin & Harris。至于贫金属GC类,我们发现观察到的CMR的形状(通常被称为“蓝倾”)是非常好地再现贝林和哈里斯的参考自富集模型,一旦12 Gyr的GC质量损失被考虑在内。国际货币基金组织对这一结果的影响是微不足道的。然而,我们发现,如果IMF是底部重的(例如,在$dN/dM \propto M^α$中的$-3.0 <~ α<~ -2.3$),这使得太阳质量以下的恒星质量函数相对强烈地依赖于GC质量。这进一步证明了在巨型椭圆星系中富含金属的恒星星族是由底部重的IMF形成的。
2013-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing Modified Newtonian dynamics through statistics of velocity dispersion profiles in the inner regions of elliptical galaxies
修正牛顿动力学(MOND)提供了一个替代暗物质的范例,它成功地拟合和预测了旋转盘星系的丰富现象。也有人试图在色散支持的早型星系中测试MOND,但目前还不清楚MOND是否能符合早型星系的各种经验性质。作为在椭圆星系中严格检验MOND的一种方法,我们在各种VD各向异性假设下,计算了MOND预测的$\sim 2000$近圆SDSS椭圆星系内部区域的速度色散分布(VDP),然后将预测的VDP斜率分布与用基本相同的标准选取的11个ATLAS 3d星系的观测分布进行了比较。我们发现,MOND模型参数化的插值函数,以及旋转星系也可以重现所观察到的分布的VDP斜率仅基于所观察到的恒星质量分布没有DM或任何其他星系到星系的变化因素。这是显着的,因为牛顿动力学与DM需要一个特定的量和/或配置文件的DM为每个星系,以重现所观察到的分布的VDP斜率。当我们使用基于MOND的球形Jeans方程分析非圆形星系样本时,与近圆形样本相比,我们没有发现VDP斜率分布的平均属性有任何系统性差异。然而,与以前的研究MOND通过个别分析的椭圆星系,不同的MOND插值函数或VD各向异性可能会导致系统的变化,在VDP斜率分布,表明VDPs的统计分析可以用来约束特定的MOND模型与VDP斜率的准确测量或VD各向异性的先验约束。
2015-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Variation of Mid and Far-IR Luminosities among Early-Type Galaxies: Relation to Stellar Metallicity and Cold Dust
从早期星系到晚期星系的哈勃形态序列对应于特定恒星形成速率的增加。哈勃序列也遵循24和70微米光度之间的香蕉形相关性,两者都用K波段光度归一化。我们发现,这种相关性显着收紧,如果中央AGN发射的星系被删除,但在24和70微米光度的椭圆星系的宇宙散射仍然显着沿相关性。我们发现,24微米之间的椭圆形的变化与恒星的金属丰度,反映从热尘埃在风中的渐近巨大的分支恒星的不同金属丰度的排放。椭圆星系的红外表面亮度变化表明K - 24的颜色轮廓是U形的,原因尚不清楚。在某些椭圆星系中,发射70和160微米的冷星际尘埃可能来自最近的富含气体的合并。然而,我们认为,大部分的70微米的光度在椭圆星系的大范围是由于尘埃从星系核(目前红外安静)活动星系核的反馈事件。由于尘埃冷却的恒星质量损失,较冷的尘埃气体自然地聚集在椭圆星系的核心,并可能吸积到中心的黑洞上,释放能量。活动星系核加热的气体可以将核心5-10千秒差距的尘埃输送到热气体大气中,在那里它辐射出70微米的辐射,但最终被溅射破坏。这一点,以及一些温和的恒星形成,定义了一个尘埃产生和毁灭的循环。椭圆星系在香蕉图中显然经历了大的瞬态漂移,其时间相当于溅射时间或活动星系核的占空比,1000万年。通常被认为是被动的,椭圆星系是最活跃的星系在红外颜色-颜色相关。
2013-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Dark Halo - Spheroid Conspiracy and the Origin of Elliptical Galaxies
动力学模拟和强透镜数据表明,早型星系的总密度分布接近等温,即,rho_tot ~ r^gamma,其中gamma约为-2。为了了解这个普遍的斜坡的起源,我们研究了一组模拟的球状体形成孤立的二进制合并以及宇宙学框架内的形成。总的恒星加上暗物质的密度分布总是可以用幂律来描述,指数γ约为-2.1,对于更紧凑、质量更低的椭圆星系,斜率倾向于更陡。在二元并合中,气体的量决定了斜率的精确陡度。这与宇宙学模拟的结果一致,在宇宙学模拟中,斜率更陡的椭圆星系有更高比例的恒星在原地形成。每个贫气体合并事件使斜率向γ ~-2演化,一旦达到该斜率,进一步的合并事件不再改变它。我们所有的椭圆星系都有平坦的恒星和暗物质速度色散曲线。我们得出结论:恒星和暗物质组合系统的平坦速度色散剖面和总密度分布的斜率为γ ~ -2,这是一个自然吸引子。各种复杂的形成历史,目前在宇宙学模拟,包括主要以及次要的合并事件,是必不可少的,以产生全方位的观察到的密度斜率,今天的椭圆星系。
2013-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
How do minor mergers promote inside-out growth of ellipticals, transforming the size, density profile and dark matter fraction?
自$z \gtrsim 2-3$以来,有观测证据表明椭圆星系是由内向外生长的,而不是由原位恒星形成驱动的。许多高红移的系统具有小尺寸$\sim 1kpc$和低Sersic指数n的表面亮度轮廓。最有可能的后代,平均而言,增长了两倍的质量和四倍的大小,表明$r \propto M^α$与$α\gtrsim 2$。它们还具有含$n \gtrsim 5$的表面亮度曲线。这种演化可以定性地解释两个假设的基础上:紧凑的椭圆主要是无碰撞的次要或中间的"干"合并,他们嵌入在大规模的暗物质晕。我们从理想化的无碰撞合并球状星系中得出这些结论-有和没有暗物质-质量比为1:1,1:5和1:10。对于1:1的质量比,尺寸演变为$r \propto M^α$与$α< 2$。对于嵌入在暗物质晕中的星系的小合并,大小增长得更快,轮廓形状变化得更快。中等质量比为1:5的合并得到$α\sim 2.3$,恒星质量加倍后的最终Sersic指数为$n = 9.5$。这是伴随着一个显着增加的暗物质分数在恒星半质量半径,由强大的尺寸增加探测更大,暗物质占主导地位的地区。只有少数嵌入大质量暗物质晕中的中等质量比星系合并才能导致观测到的同时由内向外的生长和轮廓形状的快速演化。除了负的恒星金属丰度梯度,这样一个"小"合并的情况下,也预测显着较低的暗物质分数为$z \sim 2$紧凑的静止星系和他们罕见的现代类似物(缩写)。
2012-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Elliptical multipoles for gravitational lenses
本文指出圆形多极子不适用于非近圆透镜星系轮廓,提出适用于任意轴比的椭圆多极子并在 lenstronomy 中实现,模拟显示其流量比扰动通常更小。
2025-05-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Universal Entropy Profile for the Hot Atmospheres of Galaxies and Clusters within $R_{2500}$
我们提出了40个早期型星系和110个星系团的大气气体熵分布,跨越几十年的晕质量,大气气体质量,射电喷流功率和星系类型。我们发现,在$\sim 0.1R_{2500}$的熵配置文件的低质量系统,包括椭圆星系,最亮的星系团,和螺旋星系,规模约为$K\propto R^{2/3}$。$\sim 0.1R_{2500}$之外的熵剖面比仅从引力坍缩中预期的$K \propto R^{1.1}$剖面略浅,表明活动星系核反馈的加热远远超出了中央星系。我们发现,$K\propto R^{2/3}$熵分布形状表明,热不稳定冷却平衡加热的内部冷却和自由落体的时间尺度接近一个恒定的比例。与中央星系团相比,椭圆星系的热大气具有更高的每个气体粒子的加热速率。这种过度加热可以解释为什么一些中央星系团星系正在形成恒星,而大多数早期类型的星系在数十亿年内没有经历过显著的恒星形成。我们证明了六个透镜星系和螺旋星系的熵分布符合$R^{2/3}$形式。星系团、巨型椭圆星系和螺旋星系中的中央星系之间的连续性表明,加热椭圆星系和最亮星系团的大气层的过程可能也在螺旋星系中活跃。
2018-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Isolated elliptical galaxies in the local Universe
我们研究了89个z < 0.08的孤立椭圆星系的样本,并将它们的性质与位于高密度环境中的椭圆星系(如后发座超星系团)进行了比较。我们的目的是探索环境的作用的形态转变和淬火的椭圆星系作为质量的函数。此外,我们阐明了一组特定的蓝色和恒星形成孤立的椭圆形确定这里的性质。我们研究的椭圆星系的物理性质,如颜色,特定的恒星形成率,星系的大小和恒星年龄,作为恒星质量和环境的函数的基础上SDSS数据。我们更详细地分析了蓝色恒星形成孤立的椭圆星系,通过光度表征使用GALFIT,并推断其恒星形成的历史,使用STARLIGHT。在孤立的椭圆星系中,约20%是蓝色的,8%是恒星形成的,约10%是最近淬火的,而在后发座椭圆星系中,约8%是蓝色的,只有<= 1%是恒星形成或最近淬火的。有四个孤立的星系(约4.5%)是蓝色的,同时有恒星形成。这些星系的质量在7 x 10^9和2 x 10^10 h-2 M_sun之间,也是最年轻的星系,其轻质量恒星年龄<= 1 Gyr,并且在靠近星系中心的地方呈现出更蓝的颜色。它们现今光度的30-60%,但只有不到5%的质量,是由最后1个Gyr的恒星形成所造成的。形态转变和淬火的过程似乎是在一般独立的环境,因为大多数椭圆星系是“红色和死亡”,虽然过渡到红色序列应该更快孤立的椭圆。在某些情况下,孤立的环境似乎通过最近(< 1 Gyr)的冷气体吸积促进了椭圆星系的复兴。
2016-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
The broad emission line asymmetry in low mass ratio of supermassive binary black holes on elliptical orbits
研究了具有椭圆轨道和低质量比$m_2/m_1\sim 0.1$的超大质量双黑洞系统的宽谱线分布。我们的模型假设一个super Eddington吸积流的情况下,一个较小的组件,而大质量的组件有非常小或可忽略不计的吸积,因此假设没有宽线区(BLR)是attached.So,建议SMBBH系统包含一个移动的BLR,与小质量的组件和一个circum-binary BLR。我们研究了不同的系统总质量(范围从10 $^6$到10 $^8$太阳质量)对$\mathrm{Hβ}$谱线轮廓以及对连续谱和线光变曲线的影响。由此产生的宽谱线轮廓是不对称的和移动的,并在轨道周期内变化。宽线轮廓的不对称性进行了讨论,在预期的差异之间的SMBBH模型与一个活跃的组件和反冲黑洞的情况。我们讨论的周期性检测线和连续光变曲线,以及在线的不对称性和移位的变化。
2021-11-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
The outer halos of elliptical galaxies
本文综述了椭圆星系扩展低表面亮度晕区的恒星和暗物质密度分布、恒星运动学和恒星星族性质的研究进展。用积分场吸收光谱和行星状星云作为示踪物,分别跟踪了~4和~5-8有效半径的速度色散和旋转廓线,并在M87中跟踪到~150 kpc的外缘。结果与已知的椭圆星系类型的二分法基本一致,但有些星系在其晕中显示出更复杂的旋转轮廓,并且有更高的失调发生率,表明三轴性。动力学模型显示了总质量分布的一系列斜率,并且椭圆星系内部的暗物质密度高于螺旋星系,这表明了更早的组装红移。对X射线亮椭圆星系中的热X射线发射气体的分析和与动力学质量测定的比较表明,在~10 kpc的内部,压力的非热分量可能是重要的,并且这些系统的性质与它们的群环境密切相关。关于外晕恒星星族特性的第一个结果还没有给出一个清晰的图像。在一个明亮星系的晕中,较低的[α/Fe]丰度表明更长的恒星形成历史,指向晕的晚期吸积。这与正在进行的吸积的独立证据是一致的,并表明与观测到的具有红移的椭圆星系的大小演化有关。
2010-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Salpeter IMF and an NFW halo: Disentangling the dark and stellar mass of an elliptical galaxy through precise lens modelling of a double-source-plane system
University of Portsmouth(朴茨茅斯大学);The University of Sydney(悉尼大学)
通过双源平面系统透镜建模,研究暗物质和恒星质量的区分,发现恒星质量-光度比接近常数,暗物质晕符合NFW模型,结果对未来欧几里得任务的暗物质研究有指导意义。
2026-07-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar lifetime and ultraviolet properties of the old metal-rich Galactic open cluster NGC6791: a pathway to understand the UV upturn of elliptical galaxies
利用深UB测光和2 Mass JK观测资料,对古老的银河系富金属疏散星团疏散星团NGC 6791的演化性质进行了评估。通过理论(U-B)和(J-K)颜色拟合,计算了该星团4739颗恒星的热光度和有效温度。导出的H-R图已与合成恒星光谱的UVBLUE网格相匹配,以获得系统的综合SED,以及全套UV(Fanelli)和光学(Lick)窄带指数。该星系团似乎是标准椭圆星系的相当好的代表,尽管其红外颜色明显更蓝,4000 A巴耳末破裂较浅,Mg 2指数较低。在EHB演化过程中,已确认的十几颗热恒星的存在,使得SED星系团的性质与最活跃的紫外上翻星系一致,其辐射热光度占总辐射热光度的1.7+/-0.4%。星团氦丰度的结果是Y=0.30 +/-0.04,而由恒星数量计算的MS后恒星寿命与Padova和BASTI恒星轨迹的理论预期相当一致。发现NGC 6791星的MS后燃料消耗为0.43 +/- 0.01 M_sun,与星团富He白矮星的估计质量非常一致。这样一个紧凑的数字可能会导致怀疑一小部分星团恒星星族实际上没有达到有效点燃恒星核心中He所需的最低质量。
2012-02-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hydrostatic equilibrium profiles for gas in elliptical galaxies
我们提出了一个解析公式的平衡气体密度分布的早期型星系,明确包括恒星的贡献,在引力势。我们建立了一个孤立的椭圆星系的现实模型,并探讨了作为多个参数的函数的平衡气体配置。对于一个假定的中心气体温度kB * T0 =0.6 keV,我们发现,忽略恒星的引力效应,在最里面的区域,会导致封闭的重子气体质量在有效半径处被低估~65%,在NFW尺度半径处被低估~15%,这取决于恒星的重子分数。因此,这个公式对于以无偏的方式估计重子分数是很重要的。这些新的流体静力平衡解,来自等温和多变的情况下,也可以用来产生更现实的初始条件模拟椭圆星系。此外,新的配方是相关的解释X射线数据时。我们比较了我们的复合等温模型和用于拟合早型星系X射线观测的标准β模型,以确定NFW尺度半径rs的值。假设恒星的重子分数为10%,我们发现,从引力势中排除恒星会导致(i)r_s被低估约80%,(ii)r_s处封闭的暗物质被高估约2倍,与不考虑恒星时的等效β模型拟合结果相比。对于更高的恒星质量分数,β模型无法准确地再现我们的解决方案,这表明当孤立椭圆星系的观测表面亮度轮廓被发现很好地拟合β模型时,恒星质量分数不能远大于~ 10%。
2010-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy structure with strong gravitational lensing: decomposing the internal mass distribution of massive elliptical galaxies
我们调查如何强大的引力透镜可以测试当代模型的大规模椭圆形(ME)星系形成,通过结合传统的分解其可见的恒星分布与透镜分析其质量分布。作为概念的证明,我们研究了三个ME透镜的样本,观察到所有的都是由两个不同的重子结构,一个“红色”的中央凸起包围恒星材料的扩展信封。虽然这两种成分在光度上看起来相似,但它们独特的透镜效应允许它们的质量结构进行清晰的分解。这使我们能够推断出关于每个透镜星系的两个关键信息:(i)恒星质量分布(无需调用恒星星族模型)和(ii)内部暗物质晕质量。我们认为,这两个测量是至关重要的测试模型ME的形成,作为恒星的质量配置文件提供了一个诊断重子吸积和反馈,而暗物质质量的地方,每个星系的上下文中的LCDM大尺度结构形成。我们还检测到两个恒星组件之间的大的旋转偏移量和不平衡的外部质量分布,其中每个ME的演变,进一步的信息。最后,我们讨论了这种方法可以扩展到所有的哈勃类型的星系和什么样的影响,我们的研究结果有强引力透镜。
2019-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Remarks on the properties of elliptical galaxies in modified Newtonian dynamics
在椭圆星系中反对MOND的两个不正确的论点可能是,在比螺旋星系大得多的加速度下,等效圆速度曲线趋于平坦,牛顿暗物质晕比螺旋星系更集中。在这里,我们比较公布的椭圆星系的暗晕的标度关系,预计MONDian幻影晕的标度关系。我们用球形轮廓表示星系的重子含量,用对数晕表示相应的MONDian幻影晕。然后,我们推导出的表面密度,中心密度和相空间密度,并将它们与出版的标度关系进行比较。我们的结论是,它是可能的,以获得平坦的圆速度曲线在高加速度MOND,这发生在该地区的圆速度曲线平坦的Jaffe轮廓描述的重子分布。此外,椭圆星系暗晕的标度关系与MOND幻晕的标度关系非常相似。
2011-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc