Bulgeless Evolution And the Rise of Discs (BEARD) II. The role of mergers in shaping the Milky Way analogues in TNG50
Donostia International Physics Centre (DIPC)(多诺西亚国际物理中心);Universidad de Córdoba(科尔多瓦大学);Universidad de La Laguna(拉帕尔马大学);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理学研究所)
研究无核盘银河系的形成和演化,通过Mordor的运动学分解确定B/D<0.08的无核盘银河系,发现74%的无核盘银河系经历至少一次重大合并,揭示了无核盘和有核盘银河系在形成时间、质量、角动量等方面的不同特征。
2026-05-18 astro-ph.GA
Effects of Halo Anisotropy on Disc Galaxy Encounters
本文通过数值模拟研究径向各向异性暗晕对盘星系交会的影响,发现各向异性晕能在首次近心点前加速轨道角动量转移,导致更剧烈的相互作用和更大质量的潮汐特征,对并合时标和遗迹形态估计具有启示意义。
2025-08-23 astro-ph.GA
Bulge formation inside quiescent lopsided stellar disks: connecting accretion, star formation and morphological transformation in a z ~ 3 galaxy group
我们提出了很好的解决近红外和亚毫米分析的三个高度恒星形成的大质量($>10^{11}\,\rm M_{\odot}$)星系的核心内的RO-1001星系群在$\rm z=2.91$。它们每一个都显示出kpc尺度的致密恒星爆发核心,其性质与形成星系凸起一致,嵌入在扩展的大质量恒星盘的中心。令人惊讶的是,恒星盘毫无疑问是静止的,而且严重不平衡。因此,“由外向内”淬火是在三个星系群中进行。我们提出了一个总体方案,在磁盘中的强大的质量不平衡性(范围从1.6到$>$ 3的因素),可能产生的吸积气体和团块的影响下,是负责他们的恒星形成抑制,而漏斗气体进入核,从而创建中央星爆。盘的不平衡的一侧标记了吸积流撞击的位置,在其附近检测到的其他物质成分(尘埃和恒星)直接追踪流入方向。与吸积团块的相互作用,这可以被看作是小合并,导致三个星系的主轴与外部莱曼- $α$发射馈送细丝紧密对齐。这些结果提供了冷吸积流对它们所喂养的星系的形成和演化的影响的第一个观测证据。在目前的阶段,这是采取的形式下的吸积作用下的膨胀迅速积累,同时仍然保持巨大的静止和不平衡的恒星盘至少在遇到一个暴力的主要合并。
2022-06-10 astro-ph.GA
Recovering the origins of the lenticular galaxy NGC 3115 using multi-band imaging
对透镜星系形态的详细研究是了解这种类型星系如何形成和随时间演变的重要途径。将星系分解成它的组成部分(盘、球、棒等)允许恢复每个系统中存在的颜色梯度,其恒星形成历史和其组装历史。我们使用GALFITM对最近的透镜星系NGC 3115进行多波长结构分解,将其恒星光描述为几个主要组成部分:凸起,薄盘,厚盘以及酒吧的证据。我们报告的发现,中央蓝色的恒星星族的凸起,相比的颜色的星系郊区,这表明要么存在一个活动星系核(AGN)和/或最近的恒星形成活动。从光谱能量分布的结果,我们表明,该星系有一个低光度的活动星系核的组成部分,但即使排除核活动的影响,凸起仍然是蓝色的比星系的外部区域,揭示了最近的恒星形成的插曲。基于所有衍生的属性,我们提出了一个NGC 3115的形成方案,包括最初的富含气体的合并,随后是吸积和反馈,使星系熄灭,直到最近遇到同伴KK 084,重新点燃了凸起的恒星形成,引起了NGC 3115的核心位移,并产生了螺旋状的特征。这一结果与以前对该星系的研究中提出的两阶段形成情景一致。
2021-03-31 astro-ph.GA
Model for common growth of supermassive black holes, bulges and globular star clusters: ripping off Jeans clusters
假设一个星系开始时是一个由几百万个金斯星系团(JC)组成的暗晕,每个星系团都由近万亿个微型褐矮星组成,这些微型褐矮星是地球质量的MACHO。星系中心的JC通过潮汐力加热它们的MACHO,使它们膨胀,从而发生凝聚和恒星形成。由于不断地从绕过JCs的物质中获得能量,中心恒星可能会变成一个超大质量的黑洞。它在最初的百万年期间具有快速的$t^3$增长,而在千兆年期间具有缓慢的$t^{1/3}$增长。与这个黑洞的近距离接触所破坏的JC可以为凸起提供物质。那些幸存下来的恒星可能会非常激动,以至于它们在内部形成恒星并成为球状星团。因此,黑洞大多数是在它们自己的环境中与银河系的凸起一起出现的,并且与最古老的球状星团一样古老。恒星HE 1523 - 0901的年龄为13.2 Gyr,这表明星系晕在那一刻已经充分聚集。恒星的形成速率在黑洞质量$\sim4 \ 10^7M_\odot$和球核质量$\sim5\,10^{10}M_\odot$处有一个最大值。在合并超大质量黑洞的情况下,通过银河系中心附近的JC提供了理想的帮助,以克服最后的秒差距。
2013-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Kinematic characteristics of the Milky Way globular clusters based on Gaia DR2 data
利用Gaia(ESA)Data Release 2的数据,对银河系中的球状星团(GCs)进行了轨道计算。为了探索GC之间可能的近距离接触(或碰撞),使用我们自己开发的高阶phi-GRAPE代码,我们向后和向前整合了119个具有可靠位置和自行的物体的轨道。在计算中,我们采用了一个现实的轴对称银河势(球+盘+晕)。使用不同的撞击条件,我们发现了六个GC中的四对可能在过去5Gyr的半质量半径(碰撞)之和的两倍内经历了一次相遇:Terzan 3- NGC 6553,Terzan 3 - NGC 6218,Liller 1 - NGC 6522和Djorg 2 - NGC 6553。
2023-01-17 astro-ph.GA
Chemical enrichment of stars due to accretion from ISM during the Galaxy's assembly
利用厄里斯放大宇宙学模拟银河系类似物的组装,我们研究了化学富集的恒星由于吸积的金属富集气体从星际介质在银河系的发展。我们考虑贫金属和老恒星的星系晕和隆起,并利用恒星轨道,气体密度和金属丰度分布在厄里斯。假设是球对称的邦迪-霍伊尔吸积,我们发现在红移z < 3时,晕星和核球星吸积金属的速率分别约为10^-24太阳质量/年和10^-22太阳质量/年,但在红移较高时,由于气体密度增加,吸积速率增加了百倍,达到约10^-20太阳质量/年。膨胀星和晕星在高红移时吸积了类似数量的金属,因为在这些红移时,运动学上不同的膨胀星和晕星还没有发展,这两组恒星平均在ISM中遇到类似的金属分布。在极端情况下,吸积作用可以使主序星富集到[Fe/H] -2,吸积作用导致的中等富集水平约为[Fe/H]-6 ~-5。由于吸积作用主要发生在高红移处,因此它是α富集的,富集到[α/Fe]~0.5。我们发现,在[Fe/H] <-5时,吸积金属的富集作用足以影响晕星的金属丰度分布函数。这表明,金属吸积的存在可能会阻碍从目前观测到的金属丰度来推断大多数贫金属星的诞生化学环境。特殊的富集模式,如那些预测来自对不稳定超新星可能有助于解开恒星的出生和吸积金属含量。
2017-05-29 astro-ph.GA
Close stellar encounters kicking planets out of habitable zone in various stellar environments
行星的持续可居住性是高级生命形式出现的关键条件,但它可能会受到恒星相遇等天文事件的威胁。本研究的目的是分析能够改变行星轨道最初在星周宜居带的近距离恒星相遇,并调查在各种恒星环境中的预期相遇率。利用三体系统的引力模拟,本研究分析了碰撞参数与系统的运动学、几何学和可居住性参数的依赖关系。我们还使用了各种恒星区域的运动学特性,并估计了事件的遭遇率。在40亿年内,在太阳附近的威胁性恒星相遇的预期数量是$\approx3.9\times10^{-4}$,而对于银河系凸起环境,我们预计大约是这个值的5.5倍。计算了其他恒星环境下的相遇率,估算了球状矮星系和球状星团的相遇率。结果表明,与太阳邻域相比,近距离恒星相遇在稠密恒星环境中具有连续可居住性的行星的预期数量中起着重要作用。另一个值得注意的结果表明,威胁恒星的遭遇率遵循恒星的数量密度,而不是强烈依赖于该地区的速度色散。需要进一步调查,以研究长期的多行星系,以及它们如何改变持续宜居行星的总体预期值。
2021-04-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A Chandra Study of The Stellar X-ray Emissivity of Globular Clusters in M\,31 Bulge
X射线发射率(即,球状星团的单位恒星质量的光度)是其动力学演化历史的一个重要指标。基于深度存档的\textit{Chandra}观测资料,本文报道了44个球状星团(GC)的叠加分析,这些星团位于M1,31核球区,亮度为0.5-8 keV,其中$L_{\rm X} \lesssim 10^{35} {\rm~erg~s^{-1}}$主要由激变变星(CV)和日冕活动双星(AB)组成.在0.5-8 keV波段获得了$5σ$水平的显著探测。每个GC的平均X射线亮度和平均X射线发射率分别被确定为$5.3 \pm 1.6\times10^{33}\rm~erg~s^{-1}$和$13.2\pm4.3\times10^{27}\rm~erg~{\rm s^{-1}~M^{-1}_{\odot}}$。这两个值与MW GC的值一致。此外,M31 GC的发射率测量值与MW场星的发射率测量值也是一致的。大质量GC的X射线亮度略高于质量较小的GC。大质量GC的发射率($4.5\pm 2.4\times10^{27}{\rm~erg~s^{-1}~M^{-1}_{\odot}}$)也比小质量GC的发射率($15.0\pm 7.8\times10^{27}{\rm~erg~s^{-1}~M^{-1}_{\odot}}$)低,这与CV和AB的(祖先)在更大质量的GC中通过恒星相遇更有效地破坏的情况一致。X射线发…
2018-04-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Shaving the Outskirts of Planetary Systems Probed by Roman via Stellar Flybys
University of Michigan(密歇根大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本研究量化了银河系核球中恒星飞掠对行星系统外围的截断效应,发现宽轨道行星在十亿年尺度上被抛射,贡献自由漂浮行星,幸存行星轨道偏心倾斜,为Roman观测提供基线。
2026-09-09 astro-ph.EP astro-ph.GA
The phase-space of boxy-peanut and X-shaped bulges in galaxies I. Properties of non-periodic orbits
在动力学系统中遇到的结构的相空间特性的调查是必不可少的理解他们的形成和增强。在本文中,我们探索的相空间中的能量间隔,我们有轨道,作为积木盒花生(b/p)和“{ \sf X}形”结构的旋转潜力的星系型。我们强调的意义,旋转环面周围的3D家庭x1 v1和x1 v1 $^{\prime}$已从平面x1家庭分叉。这些环面起着多重作用:(i)它们属于准周期轨道,增强了局部密度。(ii)它们作为障碍的混沌轨道的扩散和(iii)他们吸引了大量的混沌轨道,成为粘到他们。也存在不稳定族的分叉(x1 v2,x1 v2 $^{\prime}$)。它们的不稳定渐近曲线缠绕在x1 v1和x1 v1 $^{\prime}$环面周围,产生具有介于x1 v1和x1 v2之间的混合形态的轨道。此外,一个新的家庭的多样性2,称为x1 mul 2,被发现是重要的花生建设。我们的工作还表明,在垂直ILR之前存在花生支撑轨道。与x1族相关的非周期轨道确保了这一贡献,以及在其他几个能量区间对b/p结构的支持。非线性现象与复杂的不稳定性的单倍和双倍家庭的周期轨道表明,这些结构是不中断的地区,这种轨道占主导地位。根据其形成背后的主要机制,四四方方的凸起表现出不同的形态特征。最后,我们的分析表明,“X”的功能形成的轨道附近的x1 v1和x1 v1 $^{\prime}$周期轨道是明显的,只有在侧或近端的酒吧的意见。
2014-10-18 astro-ph.GA math.DS nlin.CD
Bypassed Core Formation in Milky Way-Mass SIDM Halos: Implications for the Local Group Past-Pericenter Scenario
Texas A&M University(德克萨斯农工大学);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Carnegie Observatories(卡内基观测站);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
研究通过模拟银河系与M31的过去近心点接触,探讨SIDM对核心形成的影响,发现SIDM晕在特定条件下绕过传统核心形成阶段,导致中心密度单调增加。
2026-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Studies of the stellar populations of galaxies using two-color diagrams
本文研究了恒星系统光度参数随演化和组成恒星系统的恒星星族的变化。一组7个演化模型的恒星形成率呈指数下降和672个模型的恒星形成的二次爆发被认为是。恒星形成的二次爆发的发生可以将恒星系统在双色图上的位置移动到星系和消光线的正常颜色序列的右边或左边。这使得有可能估计的组成恒星星族的星系与非单调的恒星形成历史,从它的位置在双色图。本文用光学(UBVRI)和近红外(JHK)表面测光方法研究了26个不同形态类型(从S 0到Sd)星系的结构组分(核、球、盘、旋臂、棒、环)中的恒星星族和恒星形成历史。26个星系中有10个星系的颜色特征对应于恒星形成的二次爆发的恒星系统的组件(核,凸起,酒吧)。估计了这些次级爆发的参数。在10个具有复杂恒星形成历史的星系中,有5个显示出明显的结构扰动。研究发现,相对红色的早型星系(S 0-Sb)和相对蓝色的晚型星系(Sb-Sd)在光度特征上存在明显的差异,早型和晚型星系在Sb-星系中均有发现。透镜状星系并没有显示出与早期螺旋星系不同的光度特征。
2015-09-08 astro-ph.GA
Formation of Massive Black Holes in Galactic Nuclei: Runaway Tidal Encounters
核星团(NSC)和超大质量黑洞(SMBH)都居住在星系核中,共存于一系列的隆起质量中,但在最大或最小的星系中相互排斥。我们建议,一旦神经干细胞超过一定的临界中心密度和速度分散,通过失控的潮汐捕获发生的神经干细胞转化为SMBHs。这个过程中的瓶颈,就像所有的碰撞逃逸一样,是黑洞质量的第一个e-折叠。恒星质量的增长黑洞过去这个瓶颈发生的潮汐捕获恒星消耗在重复事件的质量转移在近心。一旦黑洞达到100-1000太阳质量,潮汐捕获可能会关闭作为生长通道,但潮汐破坏事件将继续,并出现能够生长种子SMBH到更大的尺寸。一旦种子SMBH消耗其宿主NSC的核心,失控就会减慢(变为亚指数)。虽然SMBH中的大部分宇宙质量密度最终是由非常大质量星系中的偶发气体吸积产生的(通过Soltan-Paczynski论点),但最小的SMBH可能是从与NSC恒星的强烈潮汐相遇中成长起来的。SMBH种子在一段时间内完全通过这个通道生长$t$,将遵循与宿主星系速度色散$σ$的简单幂律关系。在最简单的情况下,它是$M_\bullet \sim σ^{3/2}\sqrt{M_\star t / G} \sim 10^{6}M_\odot (σ/ 50~{\rm km~s}^{-1})^{3/2}(t/10^{10}~{\rm yr})^{1/2}$,但是指数和前因子可以根据损失锥再填充的细节而略有不同。目前的潮汐中断事件率…
2016-06-06 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Tidal disruptions of main sequence stars -- III. Stellar mass dependence of the character of partial disruptions
本文是这一系列研究的第三篇,我们继续研究非旋转$10^{6}~\rm{M}_\odot$超大质量黑洞对主序星的潮汐扰动事件。在这里,我们专注于恒星质量依赖的部分中断的结果。随着碰撞的减弱,碎片质量越来越集中在能量分布的外缘附近。结果,质量回退率可以实质上偏离$t^{-5/3}$幂律,变得更像具有尾部的单峰,如$t^{-p}$与$p\simeq2-5$。幸存的残余物在赤道方向旋转,比相同质量的主序星更热。它们的比轨道能量是碎片的$\simeq10^{-3}\times$,但相对于黑洞势,它们的比角动量接近原始恒星的比角动量。即使是强烈的碰撞,残余物的速度相对于黑洞势$\lesssim 300$ km s $^{-1}$也是无穷大的,所以它们不能走得很远进入银河系凸起。与黑洞结合最深的残余物在第一次返回近心时经历了第二次潮汐破裂事件;如果它们没有热弛豫,它们将完全破裂。
2020-09-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Bending Waves in the Milky Way's disc from halo substructure
利用$N$体模拟方法研究了类银河系盘-球-晕系统中弯曲波的激发。暗物质晕由一个光滑的组分和一群暗物质组成,而暗物质盘则由薄的组分和厚的组分组成。也被认为是一个控制模拟,其中所有的晕质量是平滑分布的。我们发现,弯曲波更积极地激发薄盘比厚的,他们是最强的盘的外部区域,特别是在后期。通过傅立叶分解,我们发现,复杂的模式弯曲横跨光盘可以被描述为一个波的叠加,集中在两个分支的径向旋转频率平面。这些分支对应于由WKB分析预测的垂直共振曲线。子结构模拟中的弯曲波比光滑晕模拟中的弯曲波具有更高的振幅,尽管两种模拟中的波的频率-半径特性非常相似。垂直位移和体垂直速度的互相关分析表明,波振荡主要是简单的平面波。我们认为,在天体测量,如从\textit{Gaia}的第二次数据发布中的波浪状功能可能是由于长期的动态活跃的磁盘,而不是,或除了,从最近的卫星光盘遇到的扰动波。
2018-08-03 astro-ph.GA
Two Sites of r-Process Production Assessed on the Basis of the Age-tagged Abundances of Solar Twins
太阳双胞胎,即,在太阳附近与太阳几乎相同的恒星,包括它们的金属丰度,显示出广泛分布的年龄从0-10 Gyr。这一事实与银河系动力学新范式中太阳孪生子的轨道历史相吻合,在银河系动力学新范式中,当恒星遇到短暂的螺旋臂时,它们会在圆盘上径向移动。这一发现表明,年长的双胞胎出生时距离银河系中心更近,并经过更长的距离才能到达他们现在的位置,这是根据化学富集发生得更快以及太阳金属丰度在更短的时间尺度上随着银河系中心距离的减小而达到的假设(R_GC)。我们发现,丰富的模式,涵盖了广泛的重元素共享类似的年龄的太阳双胞胎是相同的,他们的变化在不同的年龄组可以理解的基础上的年龄R_GC连接的框架内的银河系化学演化。这项研究确定了银河系隆起是最古老的太阳双胞胎的诞生地。在此基础上,我们发现内银河区的[r-过程/Fe]与R_GC之间的关系与r-过程产生的唯一场所(即中子星合并)的假设是不相容的,其延迟时间分布可以近似为幂律形式(与t^n成正比)。或者,这种关系表明存在两个不同的r-过程产生的地点:短寿命的大质量恒星,以特定的核心坍缩超新星结束,以及中子星合并,严重倾向于出现较长的延迟时间,如n=0-0.5所示。
2021-10-05 astro-ph.GA
Remarkable migration of the solar system from the innermost Galactic disk; a wander, a wobble, and a climate catastrophe on the Earth
银河系动力学的最新知识表明,当恒星遇到在盘形成过程中自然产生的瞬时螺旋臂时,它们会在盘上径向移动。我们认为,太阳系的大运动从最里面的磁盘在其一生中推断,从太阳的组成与太阳的双胞胎在银河系的化学演化框架内的比较。在太阳的诞生地和形成时间暗示的金属丰富的环境是支持测量的硅同位素比在前太阳碳化硅颗粒。我们对类银河系中的盘状恒星的动力学演化进行了数值模拟,以确定太阳系的寿命轨迹。我们发现,一个太阳系出生在银河系的膨胀附近可以旅行到目前的轨迹的径向迁移的影响所引起的几个主要遇到的螺旋臂。我们发现的常见特征是,由于恒星进出旋臂的摆动,恒星在同一旋臂内重复通过。我们预测,这些事件在地球的地质历史中被证明是雪球地球,它们的发生时间在我们的预测之内。特别是,在通过旋臂的过程中,恒星的垂直振荡运动偶尔会导致分裂成两个离散的通过事件,间隔为几十亿年,这意味着两个相关的雪球地球事件发生在快速连续(约7.2和6.5亿年前)。
2020-10-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A Fermi-LAT Study of Globular Cluster Dynamical Evolution in the Milky Way: Millisecond Pulsars as the Probe
该研究利用约12年Fermi-LAT数据,以γ射线光度和发射率示踪球状星团中的毫秒脉冲星,揭示其与星团交会率、核坍缩及银心演化的相关关系。
2024-01-29 astro-ph.GA hep-ph
Gemini spectroscopy of the outer disk star cluster BH176
BH 176是一个古老的富含金属的星团。它在空间和运动学上都属于独角兽环。它比典型的疏散星团更大,离银河平面更远,而且它不属于银河核球。我们的目标是通过准确确定其距离,金属含量和年龄来确定这个独特物体的起源。达到这一目标的最佳方法是将分光光度法结合起来。利用Gemini South多目标摄谱仪对BH 176中的红团簇星和红巨星支星进行了中等分辨率的观测,得到了观测到的恒星的径向速度、金属丰度、有效温度和表面重力,并利用这些参数来区分成员星和场天体。我们确定了BH 176的以下参数:$V_h= 0\pm 15$ km/s,$[Fe/H]=-0.1\pm 0.1$,年龄$7\pm 0.5$ Gyr,$E(V-I)=0.79\pm 0.03$,距离$ 15.2\pm 0.2$ kpc,$α$ -元素丰度$[α/Fe] \sim 0.25$ dex([Mg/Fe]和[Ca/Fe]的平均值)。BH 176是旧银河系疏散星团的一员,可能属于厚盘。它可能起源于一个大质量的星团,在形成中的薄盘与高速气体云相遇后,或者是一个卫星矮星系。
2014-08-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chronology of our Galaxy from Gaia colour-magnitude diagram fitting (ChronoGal): IV. On the inner Milky Way stellar age distribution
本研究利用太阳邻域超富金属恒星的年龄分布,推测银河系内部恒星形成呈 episodic 模式,多数事件与已知并合事件吻合,为恒星棒形成时间提供了新线索。
2025-10-02 astro-ph.GA