Unusual void galaxy DDO68: implications of the HST resolved photometry
DDO 68(UGC 5340)是一个不寻常的矮星系,气体金属丰度极低(12+log(O/H)= 7.14),位于附近的Lynx-Cancer空洞。尽管其明显的隔离,它显示了强烈的潮汐扰动的光学和HI形态学证据。在这里,我们研究解决恒星星族的DDO 68使用深的图像从HST档案。我们使用红巨星分支(TRGB)的尖端确定了12.75+-0.41 Mpc的距离。恒星形成历史重建显示,大约60%的恒星形成于恒星形成的初始阶段,大约12-14 Gyr前。在接下来的10 Gyr期间,DDO 68处于淬灭状态,只有轻微的恒星形成痕迹。最近的一次恒星形成爆发发生在大约3亿年前。我们发现,年龄为几百万到几亿年的年轻人口广泛分布在DDO 68的各个部分,这表明一个激烈的恒星形成事件,平均速率为0.15 Msun/yr。在整个系统中,大部分可见恒星(约80%)的金属丰度较低:Z = Zsun/50 - Zsun/20。DDO 68北部边缘的特性可以解释为一个小的、富含气体的、极度缺乏金属的星系与一个更典型的矮星系的轻微合并所引起的恒星形成的持续爆发。DDO 68目前的TRGB距离意味着总的负特有速度约为500 km/s。
2016-12-29 astro-ph.GA
Extremely metal-poor galaxy DDO 68: the LBV, H-alpha shells and the most luminous stars
本文介绍了正在进行的研究不寻常的Lynx-Cancer空星系DDO 68的新结果,该星系具有创纪录的低金属丰度区域(12+log(O/H)~7.14)。它们包括:a)用6米SAO RAS望远镜(BTA)对亮蓝变星(LBV = DDO 68-V1)进行新的光谱和测光。光度数据集与斯隆数字巡天和哈勃空间望远镜档案图像的数据集相辅相成; b)分析DDO~68超巨星壳层和哈勃空间望远镜图像上可见的突出的较小H-α弧/壳层,并结合在BTA用法布里-珀罗干涉仪获得的H-α运动学图; c)在哈勃望远镜上发现的大约50颗最明亮的恒星(-9.1 < M_V < -6.0等),它们与已知O/H极低的恒星形成区有关。这旨在为下一代巨型望远镜的实际科学铺平道路。我们证实了早期关于LBV光学光的显著变化的暗示,首次推导出其振幅dV > 3.7~mag。新的数据表明,在2008- 2010年,LBV达到M_V =-10.5,可能经历了一次巨大的喷发。我们认为,沿SGS(“北环”)周长的恒星形成复合体的结构提供了证据,连续诱导SF情节所造成的壳层气体不稳定性和引力坍缩。某些DDO~68亮极贫金属星的光变可以用中等望远镜在视宁度很好的地点观测到。
2016-11-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
On variability of DDO68-V1, a unique extremely metal-poor LBV
本研究利用36年的测光数据揭示了极贫金属星系DDO68中LBV星DDO68-V1的光学变异性,发现其巨爆发后具有异常大的光变振幅,表明需更高频观测以探究其周期性与双星性质。
2025-01-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Shape of LITTLE THINGS Dwarf Galaxies DDO 46 and DDO 168: Understanding the stellar and gas kinematics
我们介绍了DDO 46和DDO 168的恒星和气体运动学,并确定了它们各自的Vmax/sigma_z,0值。我们使用KPNO的4米望远镜和Echelle摄谱仪作为长缝摄谱仪。通过将狭缝放置在形态学长轴和短轴以及两个中间位置角上,我们获得了DDO 168沿四个位置角的光谱。然而,由于恶劣的天气条件下,在我们的观测运行DDO 46,我们只能提取一个有用的数据点,从形态主轴。我们确定了垂直于星盘的中心恒星速度色散σ_z,0,DDO 46为13.5+/-8 km/s,DDO 168 <σ_z,0>为10.7+/-2.9 km/s。然后,我们使用小东西HI数据推导出两个星系的最大旋转速度。我们使用双高斯分解技术将体运动与非圆运动分离,并将倾斜环模型应用于体速度场。我们对观测到的HI旋转速度进行了非对称漂移校正,发现DDO 46和DDO 168的最大速度Vmax分别为77.4 +/- 3.7和67.4 +/- 4.0 km/s。因此,我们推导出对于DDO 46为5.7 +/-0.6和DDO 168为6.3 +/-0.3的运动学测量Vmax/σ_z,0。比较这些值的螺旋星系,我们发现,DDO 46和DDO 168的Vmax/sigma_z,0值指示薄盘,这是在短轴与长轴比的研究相反。
2015-04-25 astro-ph.GA
Over-sized gas clumps in an extremely-metal-poor molecular cloud revealed by ALMA's pc-scale maps
金属被认为对恒星诞生的分子云的内部结构有着深远的影响。理论上,金属的不存在预计会阻止气体有效冷却和破碎。然而,由于缺乏高空间分辨率的气体地图,这种效应尚未在低金属丰度环境中观察到,例如在早期宇宙和当地的矮星系中。我们进行了ALMA观测的一氧化碳(CO)J=2-1发射线在1.4秒差距分辨率的分子云在DDO 70在7%的太阳金属丰度,最贫金属的星系目前已知的CO检测。总的来说,已经确定了五个团块,并且发现它们或多或少遵循拉森定律。由于CO排放存在于可见消光A_V约为1.0的区域,我们使用DDO 70的气体-灰尘比4,594 +-2,848将该A_V转换为气体质量表面密度。我们发现,在DDO 70的CO团块表现出显着更大的(平均4倍)的大小比那些在银河系的大规模恒星形成区域中的相同的气体质量表面密度。这种大团块的存在似乎与理论预期一致,即低金属丰度云中的气体碎片被抑制。虽然我们的观测仅针对星系中的一个云,但如果它具有代表性,则上述结果意味着在早期宇宙中云坍缩和恒星形成期间抑制了气体分裂。
2020-02-24 astro-ph.GA
Tidal destruction in a low mass galaxy environment: the discovery of tidal tails around DDO 44
我们发现了一个$>1^\circ$($\sim50$ kpc)长的恒星潮汐流,它来自于矮星系DDO 44,它可能是本体积星系NGC 2403的卫星,在其伴星的投影中位于$\sim70$ kpc。NGC 2403是一个大约大麦云星系,距离我们3 Mpc,位于M 81星系群的外围。我们正在绘制NGC 2403周围的大片区域,作为我们MADCASH(麦哲伦类似物的矮伴和恒星晕)调查的一部分,达到($g, i$)=(26.5,26.2)的点源深度(90%完整性)。旧的、贫金属的RGB恒星的密度图显示了DDO 44两侧延伸的潮汐流,这些潮汐流指向NGC 2403。我们估算了DDO 44系统的总光度(矮星和星流的组合)为$M_{i, \rm{tot}} = -13.4$和$M_{g, \rm{tot}} = -12.6$,其中星流的光度为$\sim25-30\%$。类似物的$\sim$ LMC质量主机与大规模的潮汐干扰卫星是罕见的,在插图模拟,特别是在大的分离,如DDO 44。模型中存在的少数类似物表明,即使是低质量的宿主也可以有效地抑制它们的大质量卫星。
2019-10-09 astro-ph.GA
Detection of a slow HI bar in the dwarf irregular galaxy DDO 168
我们研究了VLA小东西星系的HI总强度图,并在矮不规则星系DDO 168中发现了一个HI棒,它具有致密致密的暗物质晕,在所有半径处都占主导地位。这是第三个被发现拥有HI棒的星系。使用HI运动学数据,我们应用Tendee-Weinberg方法来估计杆的图案速度。发现HI棒的平均图形速度为$23.3 \pm 5.9$ km/s/kpc。有趣的是,第一次,我们发现,观察到的模式速度的酒吧在两个运动的一半是不同的。我们确定这种差异的起源是运动不对称性。观察到的图案速度的偏移用于对由缠绕时间尺度设定的棒的寿命施加严格的约束。棒的寿命被发现是$\sim 5.3 \times 10^8$年,这是$\sim 2$倍的本地动力学时标的磁盘。我们还发现DDO 168中的HI棒是一个强度为$\sim 0.2$的弱棒。如果HI棒很弱,很容易受到干扰,这可能解释为什么在星系中观测到HI棒是极其罕见的。我们估计棒半径为$\sim 1$ kpc,无量纲比$R_L/R_b$为$\geq$ 2.1,表明DDO 168中的“慢”棒。我们的研究结果证实了这一命题,即与晕的动力学摩擦减慢了一个由暗物质晕从内半径主导的星系中的旋转酒吧。
2019-07-31 astro-ph.GA
An Extremely Carbon-rich, Extremely Metal-poor Star in the Segue 1 System
我们报告了Segue 1系统中一个极端贫金属、极端富碳的红巨星Seg 1-7的高分辨率、高信噪比光谱分析。在文献中,Seg 1-7被描述为异常扩展的球状星团或超微弱的矮星系。Seg 1-7的径向速度与Segue 1的系统速度精确一致,其化学丰度特征为[Fe/H] =-3.52,[C/Fe] =+2.3,[N/Fe] =+0.8,[Na/Fe] =+0.53,[Mg/Fe]=+0.94,[Al/Fe] = +0.23,[Ba/Fe] < -1.0,类似于罕见和神秘的星系晕天体CEMP-no(富碳,极贫金属,重中子捕获元素没有增强(超过太阳比))。这是银河系“卫星”中第一颗明确位于Aoki et al.(2007)双峰分布的贫金属、富C分支上的恒星,该双峰分布由场晕星在([C/Fe],[Fe/H])平面上定义。现有的数据只允许我们将Seg 1-7识别为超微弱矮星系的成员或Sgr矮球状星系的碎片。无论哪种情况,这都表明在极低的丰度下,[Fe/H ] <-3.0,恒星形成和相关的化学演化在场晕和卫星系统的祖先中进行得相似。推而广之,这与最近提出的其他建议是一致的,即最贫金属的矮球状体和超微弱的矮卫星是银河系外晕的组成部分。
2010-08-03 astro-ph.GA
Infrared colours and inferred masses of metal-poor giant stars in the Kepler field
在银河系中,内部发光的巨星是遥远的盘、球和晕的唯一潜在的体积完整的示踪物。贫金属巨星的化学丰度也反映了最早恒星形成区的组成,为银河系的化学演化提供了初始条件。然而,贫金属巨星的内在稀有性,加上难以用宽带光学光度学有效地识别它们,使得很难利用它们来研究银河系。我们重新推导出一个巨星光度选择使用现有的公共g波段和窄带DDO 51光度在开普勒领域。我们的选择是简单的,并产生一个主序恒星的污染率$\lesssim$ 1%和一个完整的约80%的巨星与$T_{\rm eff} \lesssim 5250$ K -受光谱巡天的选择功能,用于估计这些率,和考虑的星等范围($11\lesssim g\lesssim 15$)。虽然DDO 51过滤器是已知的恒星表面重力敏感,我们进一步表明,DDO 51选择巨人的中红外颜色与光谱金属丰度强烈相关。这扩展了Schlaufman和Casey开发的红外选择,表明选择中的主要污染物可以通过光度分离矮星和巨星来有效地去除。这意味着任何类似有效的侏儒/巨人判别式(例如,盖亚)可以与WISE颜色一起使用,以选择具有高完整性和低污染的巨星样本。我们采用我们的光度选择,以确定三个贫金属巨人的候选人在开普勒领域与全球asteroseismic参数,并发现推断这三颗恒星的质量使用标准asteroseismic标度关系系统高估了20- 175%。[删节]
2018-05-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Weak Carbon Monoxide Emission In An Extremely Metal Poor Galaxy, Sextans A
一氧化碳(CO)是气体的主要冷却剂之一,也是螺旋星系中分子气体的一种容易获得的示踪剂,但目前还不清楚CO是否在贫金属矮星中起着类似的作用。我们用IRAM 30 m进行了一次深度观测,通过瞄准附近一个金属含量极低的星系Sextans A中最亮的远红外峰来寻找CO发射。一个弱的CO J=1-0的发射,这已经是微弱到足以放置一个强约束的转换因子(a_CO)从CO光度的分子气体质量,是从空间分辨的尘埃质量地图。a_CO至少是银河系的七百倍。这表明CO的辐射在极端贫金属的星系中非常微弱,挑战了它在这些星系中作为冷却剂的作用。
2015-04-07 astro-ph.GA
Spatially resolved properties for extremely metal-poor star-forming galaxies with Wolf-Rayet features and high-ionization lines
局部宇宙中的极贫金属、高电离的星暴为详细探索高红移系统的物理提供了独特的实验室。此外,它们正在进行的恒星形成和偶然的形态使它们成为原始星系的杰出代表。利用积分场光谱,我们空间分辨的ISM性质和大质量恒星的两个第一类低金属丰度星系沃尔夫-拉叶特征和星云HeII发射:Mrk 178和IZw 18。在这篇综述中,我们总结了这两个对象的主要结果。
2017-01-19 astro-ph.GA
Searches for Extremely Metal Poor Galaxies using ALFALFA-selected Dwarf Galaxies
我们提出了一个研究的附近矮星系从ALOKFA盲HI调查。该项目的主要目标是利用非标准的选择方法,希望探测以前未被识别的极贫金属(XMP)星系。这项研究的动机是最近发现的两个XMP星系$-$ Leo P和Leoncino $-$,这两个星系最初都是通过阿尔法巡天发现的。我们获得了42个矮星系的窄带H $α$图像,其中许多位于双鱼-英仙座超星系团前的局部空洞中。11个最佳候选者的光谱导致了10个系统的金属丰度的测定。没有发现极端贫金属,尽管发现一个系统(AGC 123350)具有log(O/H)+12 = 7.46的氧丰度,或$\sim$ 6\%太阳能。在我们的样本中,有一个星系的光度显示出很高的氧丰度,这表明它可能有潮汐起源的可能性。
2022-12-12 astro-ph.GA
The Little Cub: Discovery of an Extremely Metal-Poor Star-Forming Galaxy in the Local Universe
我们报告了小幼崽的发现,这是一个在本地宇宙中极其贫金属的恒星形成星系,位于大熊座(又名:Ursa Major)。大熊)。我们首先根据斯隆数字巡天光度计的颜色,结合利克天文台沙恩3米望远镜上的卡斯特摄谱仪的光谱学,将小幼崽确定为候选的贫金属星系。在这封信中,我们介绍了凯克天文台低分辨率成像光谱仪拍摄的高质量光谱数据,这些数据证实了这个星系的金属极其贫乏的性质。根据弱的[O III] 4363埃发射线,我们估计直接氧丰度为12 + log(O/H)= 7.13 +/- 0.08,使小幼崽成为目前已知的本地宇宙中金属丰度最低的恒星形成星系之一。小熊星似乎是螺旋星系NGC 3359的伴星,并显示出气体剥离的证据。因此,我们可能正在目睹一个近乎原始的星系的淬火,因为它第一次通过一个类似银河系的星系。
2017-08-03 astro-ph.GA
Detailed abundances in extremely metal poor dwarf stars extracted from SDSS
我们报告的结果正在进行的运动,以确定化学丰度极贫金属(EMP)关闭(TO)从斯隆数字巡天(SDSS)低分辨率光谱选择的恒星。这一贡献主要集中在样本的最大部分(29颗恒星中的18颗),用UVES@VLT观测,并通过自动丰度分析代码MyGIsFOS进行分析,以获得大气参数和详细的成分。最重要的发现包括:i)检测到一颗富碳、强镁增强的恒星([Mg/Fe]=1.45); ii)一组富锰恒星([Mn/Fe]>-0.4); iii)一组富镍恒星([Ni/Fe]>0.2)。李是衡量在十二星,而为三个上限推导。
2012-01-05 astro-ph.GA
Carbon monoxide in an extremely metal-poor galaxy
在宇宙中,金属丰度低于太阳值10%的贫金属星系是研究早期宇宙准原始环境中星际介质的最佳模拟。尽管这些星系中的恒星正在形成,但分子气体的存在(已知为星系中的恒星形成提供物质库,例如我们的银河系)仍然不清楚。在这里,我们报告的检测一氧化碳(CO),分子气体的主要示踪剂,在一个星系与7%的太阳金属丰度,在两个星系中的额外检测在更高的金属丰度。这种探测提供了直接的证据,证明在这些几乎不含金属的星系中存在分子气体。使用存档的红外数据,它表明,在极低的金属丰度每CO光度的分子气体质量约为银河系值的一千倍。
2016-12-13 astro-ph.GA
The Pristine survey III: Spectroscopic confirmation of an efficient search for extremely metal-poor stars
原始巡天是一个窄带测光巡天,聚焦于Ca II H & K吸收线的波长区域,旨在有效地寻找极贫金属的恒星。在这项工作中,我们使用的第一个结果的中分辨率光谱后续完善的选择标准,寻找极贫金属星($\textrm{[Fe/H]} \leq -3.0$)在原始调查。我们考虑的方法,恒星可以选择从现有的宽带和红外测光加上额外的原始窄带测光。本文提供的光谱样本包括205颗等阶范围为$14 < V < 18$的恒星。应用光度选择标准将样本减少到149颗恒星,从这些恒星中,我们报告了用$\textrm{[Fe/H]} \leq -2.5$寻找恒星的成功率为70%,用$\textrm{[Fe/H]} \leq -3.0$寻找恒星的成功率为22%。这些统计数据与其他搜寻极贫金属恒星的巡天相比是有利的,即用$\textrm{[Fe/H]} \leq -3.0$恢复恒星的$\sim 4-5$系数的改善。此外,“原始”的星等范围比它的前辈更暗,因此可以更深入地探测星系晕。
2017-08-03 astro-ph.GA
Subaru/FOCAS IFU revealed the metallicity gradient of a local extremely metal-poor galaxy
我们提出了第一次测量的金属丰度梯度在极端贫金属星系(EMPGs)。利用斯巴鲁/模糊天体照相机和摄谱仪(FOCAS)积分场装置(IFU),我们观测到了一颗邻近的低质量EMPG,HSC J1631+4426,它的氧丰度和恒星质量已知分别为12+log(O/H)$=6.9$和$\log_{10}(M_*/{\rm M}_\odot)=5.8$。测量的金属丰度梯度为$-0.36 \pm 0.04$ dex kpc $^{-1}$,对应于连续有效半径为$R_\mathrm{e} = 0.14$ kpc的$-0.049 \pm 0.006$ dex R $_\mathrm{e}^{-1}$。我们的观测成功地证明了8 m级望远镜的三维光谱学足以揭示局部EMPG的金属丰度分布,为早期宇宙中原始星系局部类似物的重子循环提供了宝贵的信息。
2021-10-11 astro-ph.GA
Boo-1137 - An Extremely Metal-Poor Star in the Ultra-Faint Dwarf Spheroidal Galaxy Boötes I
本文给出了“超暗”矮球状星系BootesI(绝对星等Mv ~ -6.3)中一颗贫金属巨星Boo-1137的高分辨率、高信噪比光谱。[Fe/H] =-3.7,这是在超暗dSph中发现的最贫金属的恒星。将大约15种元素的相对丰度[X/Fe]与星系晕中极贫金属巨星的相对丰度进行比较,发现Boo-1137中的C和N、奇Z元素Na和Al、Fe峰元素以及n俘获元素Sr和Ba都是“正常的”,而星系晕的大部分元素[Fe/H] <-3.0。α-元素Mg、Si、Ca和Ti都比平均晕圈值高Δ [X/Fe] ~ 0.2。蒙特卡罗分析表明,Delta[alpha/Fe]值如此之大的概率约为0.02。Boo-1137的丰度模式表明化学演化不均匀,与我们之前报道的Fe丰度的广泛内部分布一致。大多数Boo-1137相对丰度与晕值的相似性,以及α元素都从晕平均值中偏移了类似的少量,这表明相同的星系尺度恒星初始质量函数,但Boo-1137可能起源于恒星形成区域,那里的丰度反映了超新星(SN)喷出物的混合不良,或SN祖细胞质量范围的不良采样,或两者。
2009-11-27 astro-ph.GA
Peekaboo: the extremely metal poor dwarf galaxy HIPASS J1131-31
矮不规则星系HIPASS J1131-31被发现是一个低红移的HI发射源,它与一颗明亮的恒星非常接近,我们称之为“躲猫猫”。这个星系在哈勃太空望远镜的图像中被分解成恒星,导致距离估计为6.8+-0.7 Mpc。南部非洲大型望远镜的光谱光学观测显示HIPASS J1131-31是已知最极端贫金属的星系之一,其气相氧丰度为12+log(O/H)= 6.99+-0.16 dex(通过直接[OIII] 4363线方法)和6.87+-0.07 dex(通过两种强线经验方法)。该系统的红巨星分支与颜色星等图中年轻群体的突出特征相比是脆弱的,这引发了星系中恒星形成仅在最后几个Gyr开始的猜测。
2022-12-07 astro-ph.GA
X-Shooter GTO: evidence for a population of extremely metal-poor, alpha-poor stars
贫金属恒星是第一代恒星的直接后代。它们携带着原始宇宙在大爆炸后不久形成时的化学特征。我们的目标是从观测到的光谱中获取有关极贫金属恒星的信息。从斯隆数字巡天(SDSS)中选择了四颗极贫金属的恒星,并在X-Shooter的保证观测时间内进行了观测。使用基于传统分析方法的自动代码MyGIsFOS分析X-Shooter光谱。它利用一个合成网格计算从一维,平面平行,流体静力学模型大气。来自SDSS光谱的低金属丰度在这里得到证实。发现了两种类型的恒星,其中两颗恒星被证实是极度贫金属的,没有证据表明碳元素有任何增加。另外两颗恒星的碳含量大大增加。我们无法推导出其中一个的铁丰度,而[Ca/H]低于-4.5。其中两颗恒星是罕见的极贫金属恒星,阿尔法元素含量低。
2013-09-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the dearth of ultra-faint extremely metal poor galaxies
局部极贫金属(XMP)星系具有特殊的天体物理学意义,因为它们使我们能够研究早期宇宙的物理过程特征,从星系盘的组装到低金属量条件下的恒星形成。根据光度与金属丰度的关系,所有比Mr < -13暗的星系都被认为是XMP。因此,XMP在星系巡天中应该很常见。然而,它们不是,因为一些观察偏差阻碍了它们的检测。这项工作将SDSS-DR 7光谱调查中微弱XMP的数量与预期数量进行了比较,给出了已知的偏差和观测到的星系光度函数。光度函数的暗端在观测上受到很差的约束,但它决定了XMP的预期数量。令人惊讶的是,观测到的微弱XMP的数量(约10)被我们的计算过度预测,除非光度函数的微弱端的上升在模型中不存在。如果大多数XMP都是低质量暗物质晕中的中心星系,由于与宇宙紫外线背景和其他物理过程的相互作用,这些星系中的重子高度耗尽,那么缺乏上升趋势就可以很自然地理解。我们的结果还表明,观测到的星系光度函数向低光度的上升是由于卫星星系。
2016-12-01 astro-ph.GA
Very gas-rich extremely metal-poor blue void dwarfs
我们在对Lynx-Cancer空洞附近的100个星系的演化状态进行研究时,发现了6个空洞矮星系种群的极端代表。它们是富含气体、金属含量极低[7.0 < 12+log(O/H)< ~7.3]的天体,外部为蓝色。颜色表示最古老的可见恒星星族的年龄,从一个到几个Gyr。它们都是暗的,大多数是低表面亮度的矮星,M_B范围为-9.5 ~-14等,因此它们的发现是一个严格的观测选择课题。最近在附近其他空洞中寻找这种物体的进展使其总数翻了一番。我们总结了这组不寻常的空矮星系的所有可用数据,并讨论了它们在一般情况下,非常低的金属丰度星系和它们可能的形成和演化的情况。
2018-12-08 astro-ph.GA
Inefficient Star Formation In Extremely Metal Poor Galaxies
第一个星系包含的恒星是由气体产生的,几乎没有金属。金属的缺乏预计会抑制有效的气体冷却和恒星形成,但这种效应尚未在氧相对于氢的丰度低于太阳十分之一的星系中观察到。极贫金属的邻近星系可能是我们详细研究早期低金属量星系普遍存在的条件的最佳实验室。一氧化碳(CO)排放作为低金属丰度气体的示踪剂是不可靠的,虽然尘埃已被用来追踪低金属丰度星系中的气体,但远红外线的低空间分辨率通常会导致很大的不确定性。在这里,我们报告的空间分辨红外观测的两个星系的氧丰度低于10%的太阳能,并表明,恒星的形成非常低效,在七个恒星形成的这些星系的团块。恒星形成的效率比今天在正常的富含金属的星系中发现的低十倍以上,这表明在早期宇宙中恒星形成的效率可能非常低。
2014-10-20 astro-ph.GA
The Near Infrared Ca II Triplet as Metallicity Indicator: II Extension to extremely metal-poor metallicity regimes
我们扩展我们以前的校准红外钙II三重金属丰度指标,包括55场星的观测与[Fe/H]下降到-4.0 dex贫金属制度。虽然我们以前解决了高金属丰度的饱和度使用洛伦兹加高斯的组合来再现线轮廓,在本文中,我们解决了低金属丰度的非线性以下的建议,Starkenburg等人2010年增加两个非线性项之间的关系[Fe/H],亮度和强度的钙三重线。因此,我们的校准范围从-4.0到+0.5的金属丰度,并使用四个不同的光度指标:V-V_{HB},M_V,M_I和M_K。在本文中获得的校准结果之间的紧密相关性[Fe/H]丰度从高分辨率光谱和[Fe/H]值来自CaT,在整个金属丰度范围内覆盖。
2013-06-17 astro-ph.GA
Does the structure of Pop III supernova ejecta affect the elemental abundance of extremely metal-poor stars?
第一代无金属(Pop III)恒星对于在结构形成的最早阶段产生重元素至关重要。它们的质量尺度可以从极贫金属(EMP)恒星的元素丰度模式中推导出来,这些恒星被认为继承了均匀混合超新星(SN)喷出物的丰度。如果膨胀的喷出物保持其初始的层状结构,EMP星的元素丰度模式可能不同于均匀喷出物。在这项工作中,我们进行了数值模拟的金属富集从分层喷出物的正常核心崩溃SNe(CCSNe)与祖质量$25 \ {\rm M}_{\bigodot}$和爆炸能量0.7- 10 B($1 \ {\rm B} = 10^{51}$尔格)。我们发现,SN壳落回中央minihalo在所有的模型。在垂直降落云中,分层喷出物和均匀喷出物的丰度比${\rm [M/Fe]}$的差别仅在任何元素M的$\pm 0.4$ dex范围内。我们还发现,最大的爆炸能量(10 B),邻近的晕也丰富。只有含有Ca或更轻元素的外层到达晕,其中${\rm [C/Fe]} = 1.49$。这意味着即使平均丰度比为${\rm [C/Fe]} = -0.65$,碳增强贫金属(CEMP)星也可以从CCSN形成。
2020-08-04 astro-ph.GA
Toward $ab\,initio$ extremely metal poor stars
极端贫金属恒星一直是最近关注的焦点,因为它们的化学丰度可以揭示最早超新星的金属和尘埃产量。我们提出了我们最现实的模拟迄今为止的天体物理路径的第一个金属富集恒星。从实现高斯密度涨落的宇宙学初始条件出发,模拟了$60\,M_\odot$第三星族恒星的辐射和超新星流体动力学反馈。我们通过超新星遗迹的自由膨胀、绝热和辐射阶段,以高空间分辨率跟踪超新星遗迹的引力流体动力学,直到现在富含金属的气体恢复失控的引力坍缩。我们的发现令人惊讶:虽然第三星族的祖先以低能量的$10^{51}\,\text{erg}$爆炸,并注入了大量的金属物质$6\,M_\odot$,但超新星爆炸后第一个坍塌的云是一个致密的幸存的原始云,超新星爆炸波仅在其表面沉积了金属,形成了一层薄薄的未溶解的层。第一批富含金属的恒星可以在非常低的金属丰度下形成,只有$2-5\times10^{-4}\,Z_\odot$,并且可以继承母云的高度椭圆形,在暗物质引力势中径向延伸的轨道。
2016-09-08 astro-ph.GA
HI Studies of Extremely Metal Poor Dwarfs in Voids -- I
本文利用GMRT对五个极贫金属空洞矮星系进行HI成图,发现其气体普遍处于扰动非平衡态,提出该现象主要源于空洞纤维的冷吸积和/或小型并合。
2024-08-02 astro-ph.GA
Extremely Metal-Poor Galaxies: The Environment
我们分析了文献观测数据和理论预测,以探测极端贫金属矮星系(XMP)的居住环境。我们已经评估了HI分量及其与光学星系的关系,宇宙网类型(空隙,片,丝和结),过密度参数和分析最近的星系邻居。目的是了解相互作用和宇宙吸积流在XMP观测特性中的作用,特别是恒星形成的触发和喂养。我们发现XMP的行为类似于蓝色致密矮星;它们更喜欢居住在局部宇宙的低密度环境中:约60%占据欠密度区域,约75%居住在空隙和片层中。这比不规则星系的分布更极端,与椭圆星系(结和细丝)的分布区域形成对比。我们进一步发现结果与以前的观测结果一致;虽然环境确实决定了某种星系类型的比例,但它并不决定整体的观测性质。除了五个记录在案的情况下(四个源与同伴和一个最近的合并),XMP一般不显示主要的合并和相互作用的签名,我们发现只有一个XMP与同伴星系在100千秒差距的距离内,和HI气体在XMP通常表现良好,表现出不对称性主要是在郊区。我们的结论是,贫金属吸积流可能是驱动XMP的演变。这种宇宙吸积可以解释XMP所有主要的观测特性:孤立,缺乏相互作用/合并签名,不对称的光学形态,大量的不稳定,贫金属HI气体,金属丰度不均匀性,以及大型特定的恒星形成。
2015-01-27 astro-ph.GA
The Kennicutt-Schmidt Relation in Extremely Metal-Poor Dwarf Galaxies
气体质量与恒星形成率之间的Kennicutt-Schmidt(KS)关系描述了盘星系中恒星的形成规律。它是气体金属丰度的函数,但KS图的低金属丰度区域采样不足。我们分析了一组代表性的极贫金属星系(XMP)的数据,以及辅助数据,并将这些数据与经验和理论预测进行了比较。大多数的XMP具有高特异性的SFR,类似于高红移的恒星形成星系。在KS图上,XMP HI数据占据了与矮星相同的区域,并扩展了低表面亮度星系的关系。单独考虑HI气体,相当一部分XMP已经脱离KS定律。大量的“暗”H $_2$质量(即,不被CO追踪)意味着XMP具有低的星形成效率(SFE $_{\rm gas}$)。XMP中的低SFE $_{\rm gas}$可能是HI气体的贫金属性质的结果。另一种可能是,HI储层可能在很大程度上是惰性的,恒星的形成是由宇宙吸积主导的。气体吸积和恒星形成之间的时间滞后也可能减少表观超临界流体能量$_{\rm gas}$,星系风也是如此,它可以将大部分气体驱逐到星系际介质中。因此,在全球范围内,XMP可能是HI主导的高特异性SFR($\gtrsim $ 10 $^{-10}$ yr $^{-1}$)、低SFE $_{\rm gas}$($\lesssim$ 10 $^{-9}$ yr $^{-1}$)系统,其中总HI质量可能不是总H $_2$质量或SFR的良好预测因子。
2016-02-15 astro-ph.GA
Search for Extremely Metal-Poor Stars with GEMINI-N/GRACES I. Chemical-Abundance Analysis
基于GEMINI-N/GRACES高分辨率光谱,对18颗极贫金属候选星进行化学丰度分析,确认10颗极端贫金属星,发现特殊丰度恒星,并推断其前身星质量为10-26倍太阳质量,揭示早期银河系化学增丰来源。
2023-01-16 astro-ph.GA
Spatially resolved dust emission of extremely metal poor galaxies
本文给出了赫歇尔空间天文台观测到的4个金属丰度Z在Zsun/10附近的极贫金属星系中单个恒星形成区的红外光谱能量分布。由于SED的波长覆盖范围较好,这些EMP星形成区与大设计螺线和高金属量矮星相比,呈现出明显的SED形状:在f160 um/f250 um比值一定的情况下,它们平均具有更高的f70 um/f160 um比值;与Spirals相比,在λ>= 100 μ m处对SED进行的单修改黑体(MBB)拟合仍然显示出更高的尘埃温度和更低的发射率指数,而具有固定发射率指数(β = 2)的完整SED的两个MBB拟合表明,即使在100 μ m处,与冷(~20 K)灰尘成分相比,大约一半的发射来自暖(50 K)灰尘。我们的空间分辨图像进一步揭示了f70 um/f160 um,f160 um/f250 um和f250 um/f350 um的远红外颜色都与远紫外,24 um和SFR追踪的年轻恒星表面密度有关,而与恒星质量表面密度无关。这表明,尘埃发出的波长从70微米到350微米,主要是由年轻恒星的辐射加热的。
2016-02-17 astro-ph.GA
CARMA CO Observations of Three Extremely Metal-Poor, Star-Forming Galaxies
我们对三个贫金属矮不规则星系Leo P(Z ~ 3% Z_Solar)、六分仪A(Z ~ 7.5% Z_Solar)和六分仪B(Z ~ 7.5% Z_Solar)进行了灵敏的CO(J = 1 - 0)发射线观测,所有这些都是使用毫米波天文学组合阵列(CARMA)干涉仪获得的。虽然没有CO排放被检测到,接近的三个系统允许我们把非常严格的(4西格玛)上限的CO光度(L_CO)在这些贫金属星系。我们发现Leo P的CO光度L_CO < 2900 K km/s pc ^2,Sextans A的L_CO < 12400 K km/s pc ^2,Sextans B的L_CO < 9700 K km/s pc ^2。将我们的结果与最近的观测估计的LCO与分子氢质量之间的转换因子以及理论模型进行比较,进一步证明了要么CO-to-H_2转换因子随金属丰度的降低而急剧增加,要么恒星在这三个星系中非常有效地形成,需要很少的分子氢。
2015-10-13 astro-ph.GA
Gravitational Fragmentation of Extremely Metal-poor Circumstellar Discs
我们研究的引力破碎的拱星盘吸积极贫金属($Z \leq 10^{-3}$ Zsun)气体,进行了一套三维流体动力学模拟使用自适应网格细化代码恩佐。我们系统地跟踪了第一颗原恒星诞生后2000年的长期演化,包括$Z = 0$、$10^{-5}$、$10^{-4}$和$10^{-3}$ Zsun。我们发现,自引力团簇的数量的演变定性的变化与$Z$。由尘埃冷却引起的剧烈碎裂发生在金属贫乏的情况下,在$Z = 10^{-5}$和$10^{-4}$ Zsun暂时提供了大约10个自引力团块。然而,我们也表明,碎片化是一个非常零星的过程,在早期发作的碎片化后,团块的数量不断减少,因为它们合并在这些情况下。随着$Z$的增加,颗粒的破碎倾向于推迟,这表明在较低的密度下,颗粒的破碎是最有效的。结果,在$Z = 10^{-3}$ Zsun处,块数目保持最小,直到在后期阶段中开始椎间盘碎裂。我们还表明,团块的质量分布也取决于金属丰度。一个单一的或二元的团块比其他的大得多,只出现在$Z = 10^{-3}$ Zsun,而它们在较低的金属丰度下质量分布更均匀。我们认为,光盘碎片应该提供恒星的多个系统,但他们的性质急剧变化与微量的金属。
2021-09-29 astro-ph.GA
Characterizing chemical abundance ratios in extremely metal-poor star-forming galaxies in DESI EDR
本文在DESI EDR中识别出21个极贫金属星系,通过直接Te方法测定氧丰度并分析N/O、Ne/O、Ar/O、S/O比值,发现N/O、Ar/O和S/O升高,且J0713+5608可能具有迄今最低的氧丰度。
2024-08-07 astro-ph.GA
A comprehensive chemical abundance analysis of the extremely metal poor Leoncino Dwarf galaxy (AGC 198691)
我们使用LBT的MODS仪器获得的高质量光谱重新检查了极贫金属(XMP)矮星系AGC 198691。之前从KOSMOS获得的Mayall 4-m和MMT 6.5-m望远镜上的蓝通道摄谱仪的光谱观测结果不允许确定硫,氩或氦的丰度。我们报告了AGC 198691的更新和完整的化学丰度分析,包括确认极低的“直接”氧丰度,其值为12 + log(O/H)= 7.06 $\pm$ 0.03。AGC 198691的低金属丰度可能使其成为帮助确定原始氦丰度($Y_p$)的高价值目标。虽然Na I的夜空谱线部分覆盖了He I $λ$ 5876的发射谱线,但LBT/MODS光谱被证明足以确定AGC 198691的氦丰度。我们采用Aver等人(2021)最近扩展和改进的模型,结合了更高的Balmer和Paschen线,并通过Hsyu等人(2020)获得的红外氦发射线He I $λ$ 10830的观测进行了增强。应用我们的完整模型产生了可靠的氦丰度测定,与其金属丰度的预期一致。虽然这是具有详细氦丰度的金属丰度最低的天体,但不幸的是,由于其微弱(EW(H $β$)$<$ 100 AA)和受损的He I $λ$ 5876,因此氦丰度的不确定性太大,无法对$Y_p$的测量进行重大改进。
2021-09-01 astro-ph.GA
An Optical Illusion: High Electron Densities Create Extremely Metal-Poor Galaxy Impostors
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Cosmic Frontier Center, The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校宇宙前沿中心)
该研究发现,采用低密度假设测量的四个看似极贫金属星系中,三个实际为高电子密度导致的“冒牌货”,不考虑高密度会造成星系分类错误与化学增丰结论偏差。
2026-08-21 astro-ph.GA
Photometric identification and MMT spectroscopy of new extremely metal-poor galaxies: towards a better understanding of young stellar populations at low metallicity
极贫金属恒星形成星系(XMP)是我们唯一的实验室之一,用于研究我们预计在早期遇到的低金属量恒星。但随着我们对$z>6$宇宙的理解不断加深,我们已经清楚地看到,大多数已知的100 Mpc以内的XMP都拥有比再电离时代的XMP明显更不突出的大质量恒星群,这严重限制了它们作为解释最高红移处光谱特征的试验台的实用性。在这里,我们提出了一个新的光度选择技术,旨在确定附近的XMP占主导地位的年轻恒星星族的预期在再电离时代。我们应用我们的技术来发现候选XMP在SDSS成像的幅度$16<i'<23$,扩展显着低于SDSS光谱调查的完整性限制。MMT的光谱观测证实,我们观察到的53个均匀贫金属和高比恒星形成率的目标中有32个具有气相氧丰度$12+\log\mathrm{O/H}<7.7$($Z/Z_\odot<0.1$),包括已知金属丰度最低的星系$Z/Z_\odot<0.05$中的两个。我们的观察揭示了新的光到长期以来的神秘的He II发射在恒星形成的星系:我们发现,He II $λ4686$高电离发射线的等效宽度不缩放与H $β$在我们的样本,这表明,二进制演化或其他过程的$>10$ Myr时间尺度上的贡献很大的$\mathrm{He^+}$电离光子预算在这个金属度制度。将这种选择技术与深光谱学相结合,应用于LSST等下一代光度测量,最终可能为缺乏金属的大质量恒星的经验理解提供基础。
2019-01-05 astro-ph.GA
EMPRESS. IV. Extremely Metal-Poor Galaxies (EMPGs) Including Very Low-Mass Primordial Systems with M*=10^4--10^5 M_sun and 2--3% (O/H)_sun: High (Fe/O) Suggestive of Metal Enrichment by Hypernovae/Pair-Instability Supernovae
我们提出了Keck/LRIS跟踪光谱学,用于13个光度候选的极端贫金属星系(EMPGs),这些星系是通过应用于EMPRESS巡天中的深(~26 AB等)光学和广域(~500 deg^2)斯巴鲁成像数据的机器学习技术选出的。13个候选者中有9个是氧丰度(O/H)小于~10%太阳值(O/H)_sun的EMPG,4个来源是中等金属富集星系的污染物或无发射线天体。值得注意的是,9个EMPG中有两个的恒星质量和氧丰度都非常低,分别为5*10^4- 7 × 10^5 M_sun和2- 3%(O/H)_sun。通过对五个EMPG进行(Fe/O)测量的样本(其中两(三)个来自本研究(文献)),我们证实了两个(O/H)比最低的~2%(O/H)_sun的EMPG显示出~0.1的高(Fe/O)比,接近太阳丰度比。比较星系化学富集模型,我们发现这两个EMPG由于其低(N/O)比,无法用贫金属气体吸积/幕式恒星形成历史的情景来解释。我们的结论是,这两个EMPG可以复制的包含明亮的超新星和/或假设的对不稳定超新星(SNe)优先生产的贫金属环境。这一结论意味着z~10的原始星系可能具有高丰度的Fe,而不是起源于具有延迟的Ia型SNe,Fe可能不是原始星系的宇宙钟。
2021-11-04 astro-ph.GA
Kinematics of Extremely Metal-poor Galaxies: Evidence for Stellar Feedback
极贫金属(XMP)星系在以前的论文中分析有大的恒星形成区域,金属丰度低于星系的其余部分。这种化学不均匀性揭示了贫金属气体燃料恒星形成的外部起源,可能表明来自宇宙网的吸积。本文研究了这些星系中电离气体的运动学性质。大多数XMP的旋转速度约为几十km/s。恒星形成区似乎是一致移动的。速度在每个区域内都是恒定的,而速度色散有时会在朝向星系中点的恒星形成团内增加,这表明朝向星系中心的螺旋运动。其他区域在其中心出现了局部最大速度色散,表明适度的全球扩张。Halalpha线翼显示出一些微弱的发射特征,其振幅约为主要Halalpha分量的百分之几,波长在100和400 km/s之间变化。这些成分通常是成对的,因此具有相似振幅和位移的红色和蓝色发射特征同时出现。假设微弱的辐射是由膨胀的壳状结构产生的,推断的质量负载因子(质量损失率除以恒星形成率)超过10。由于膨胀速度远远超过旋转和湍流速度,气体最终可能会从星系盘中逃逸。观测到的运动所涉及的能量与单个核心坍缩超新星释放的动能一致。对微弱发射的其他解释已经被考虑和放弃。
2016-11-22 astro-ph.GA
An extremely metal-poor Lyman $α$ emitter candidate at $z=6$ revealed through absorption spectroscopy
通过吸收光谱在类星体PSO J158-14前景发现z=6处极端贫金属莱曼α发射体候选,其金属丰度[Z/H]<-3,可能解释阻尼翼,为研究第三星族星提供场所。
2025-07-08 astro-ph.GA
Classification of extremely metal-poor stars: absent region in A(C)-[Fe/H] plane and the role of dust cooling
极贫金属(EMP)星是记录了星系形成早期化学富集历史的活化石。通过最近的大规模观测活动,已经获得了EMP星的统计样本。这促使我们重新考虑它们的分类和形成条件。从观测到的C-增强EMP(CE-EMP)和C-正常EMP(CN-EMP)星的碳和铁丰度的下限Acr(C)~ 6和[Fe/H]cr ~-5,我们证实了尘埃热辐射引起的气体冷却是其母云碎裂形成这种低质量的必要条件,长寿命的恒星,和占主导地位的粮食物种是碳和硅酸盐,分别。我们将物种i的晶粒半径r_i^{cool}和关键元素j的凝聚效率f_{ij}约束为r_C^{cool}/ f_{C, C} = 10 μ m和r_Sil^{cool}/ f_{Sil, Mg} = 0.1 μ m,以重现Acr(C)和[Fe/H]cr,给出了EMP星形成的普遍条件10^{[C/H]-2.30} + 10^[Fe/H] > 10^{-5.07}。与传统的CE-和CN-EMP星之间的边界[C/Fe] = 0.7不同,这一条件暗示了一个有物理意义的边界[C/Fe]_{b} = 2.30,在该边界之上和之下,碳和硅酸盐颗粒分别是主要的冷却剂。
2017-10-12 astro-ph.GA
Oxygen-enhanced extremely metal-poor DLAs: A signpost of the first stars?
我们提出了两个近原始阻尼Ly $α$系统(DLAs)的精确丰度测定,以评估在[Fe/H] < -3(即<1/1000的太阳金属丰度)的[O/Fe]比的性质。先前的观察表明,当-3 < [Fe/H] <-2时,[O/Fe]比与恒定值[O/Fe] ~+0.4一致,但当[Fe/H] <-3时,该比可能增加。在本文中,我们测试这张照片报告新的,高精度的[O/Fe]丰度在两个最贫金属的DLAs目前已知的。对这两个z ~ 3近原始气云,我们得到[O/Fe] = +0.50 +/-0.10和[O/Fe] = +0.62 +/-0.05。这些结果加强了这样的观点,即与[Fe/H] >-3的DLA相比,大多数贫金属DLA的[O/Fe]丰度升高。我们比较后一个系统的观测丰度模式的第三人口超新星(SNe)的核合成产额,并发现,富集可以描述为(19-25)M $_{\odot}$人口III SN经历了(0.9-2.4)$\times 10^{51}$尔格爆炸。这些高精度的测量显示了[O/Fe]在大多数贫金属环境中的行为。未来在新系统中的高精度测量将有助于确定[O/Fe]和[Fe/H]之间的关系。这些数据将揭示我们是否正在目睹来自第三星族恒星的富集化学特征,并使我们能够排除来自第二星族恒星的污染。
2022-01-20 astro-ph.GA
Search for Extremely Metal-poor Galaxies in the Sloan Digital Sky Survey (II): high electron temperature objects
极贫金属星系(XMP)的定义是气相金属丰度小于太阳值的十分之一(12 + log[O/H] < 7.69)。它们是不常见的,化学上和可能的动力学上都是原始的,具有宇宙早期阶段的物理条件。我们在斯隆数字巡天(SDSS)中寻找新的XMP,这是对论文I的补充。这一次选择了高电子温度的物体;由于金属是气体的主要冷却剂,因此贫金属物体包含高温气体。使用算法的k-均值,我们分类788677光谱选择1281星系具有特别强烈的[OIII]4363相对于[OIII]5007,这是一个代理高电子温度。使用与直接方法一致的混合技术计算这些候选物的金属丰度,得到196个XMP。较少限制的噪声约束提供了具有332个候选项的较大集合。这两份名单都以电子格式提供。所选XMP样品的平均恒星质量约为10^8 Msun,典型恒星形成区的尘埃质量为\sim 10^3 Msun。与先前的发现一致,XMP显示出蝌蚪状或彗星状的趋势。它们背后的恒星连续统对应着一个相当年轻的恒星族群(<1 Gyr),尽管年轻和年老的恒星星族在低金属丰度的恒星爆发中共存。约10%的XMP显示大N/O。基于它们在约束宇宙学数值模拟中的位置,XMP有很强的倾向于出现在空洞中,并避开星系团。令人困惑的2%的太阳低金属阈值表现出XMP仍然存在。
2016-01-07 astro-ph.GA
EMPRESS. III. Morphology, Stellar Population, and Dynamics of Extremely Metal Poor Galaxies (EMPGs): Are EMPGs Local Analogs of High-$z$ Young Galaxies?
本文给出了27个金属丰度为0.01- 0.1 Z $z\sim0$的极端贫金属星系(EMPG)的形态和恒星星族。我们使用{ \sc Galfit}软件对EMPG的深Subaru/HSC $i$波段图像进行多分量表面亮度(SB)轮廓拟合,仔细去除尾部的SB贡献。我们发现,中等恒星质量为$\log(M_{*}/{\rm M}_{\odot})=6.0$的EMPG具有中等的S{é}rsic指数$n=1.1$和中等的有效半径$r_{\rm e}=200$ pc,这表明典型的EMPG具有非常致密的盘.我们比较了EMPG与$z\sim6$星系和本星系的尺寸-质量($r_{\rm e}$ - $M_*$)图,发现大多数EMPG具有类似于$z\sim0$的$r_{\rm e}$ - $M_*$关系,而不是$z\sim6$星系。在$r_{\rm e}$ - $M_*$关系中,并不是每个EMPG都是高$z$年轻星系的局部类似物.一对EMPG和尾巴的频谱,到目前为止,表明尾巴是动态相关的EMPG的中值速度差为$ΔV=101\pm32$公里秒$^{-1}$。这个中等大小的$ΔV$不能用尾部的动力学来解释,但很可能是尾部的坠落。这是第一次,我们可以识别出正在落入尾部的贫金属恒星形成系统。
2021-08-09 astro-ph.GA
The extended HeII$λ$4686 emission in the extremely metal-poor galaxy SBS0335-052E seen with MUSE
利用VLT/MUSE光谱和Chandra X射线观测,研究了近宇宙中最贫金属(Z ~ 3-4% Z $_{\odot}$)的HeII星暴SBS 0335 - 052 E。我们空间解析了星云HeII $λ$ 4686发射的光谱图,从中我们首次推导出了SBS 0335 - 052 E的总HeII电离能量预算。星云中的HeII谱线表示光子能量> 4 Ryd的相当硬的电离谱,并且在高z处比局部更常见。我们的研究排除了一个显着的贡献,从X射线源和冲击的HeII光电离预算,表明He $^{+}$激发主要是由于热恒星连续。我们发现了一个新的WR结,但我们也放弃了单个WR星作为HeII电离的主要负责人。通过与现有模型的比较,我们发现SBS 0335 - 052 E的HeII电离预算只能由单个旋转的无金属恒星或Z ~ 10 $^{-5}$和“头重脚轻”IMF的双星产生。这类恒星的金属丰度与SBS 0335 - 052 E中HII区域的金属丰度之间的差异与Kehrig等人(2015年)对非常缺乏金属的HeII发射星系IZw 18获得的结果相似。这些结果表明,HeII电离仍然超出了最先进的模型的能力。局部宇宙中极贫金属、高电离的星暴,如SBS 0335 - 052 E,为详细探索再电离时代可能存在的极端条件提供了独特的实验室。
2018-07-24 astro-ph.GA
The origin of low [alpha/Fe] ratios in extremely metal-poor stars
我们发现,最近在一小部分极贫金属恒星中发现的$α$元素(Mg,Si和Ca)与Fe的低比率可以自然地用核心坍缩超新星的核合成产率来解释,即,$13-25M_\odot$超新星,或者叫超超新星。对于没有碳增强的情况,喷出的铁质量是正常的,与观测到的光变曲线和附近超新星的光谱一致。另一方面,碳增强需要的铁产量要小得多,碳增强贫金属星的低[ $α$ /Fe]也可以用$13-25M_\odot$暗超新星或暗超新星来复制。铁峰元素丰度,特别是锌的丰度,是重要的,把进一步的限制富集源从银河系考古调查。
2014-03-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Extremely Metal-Poor Representatives Explored by the Subaru Survey (EMPRESS). I. A Successful Machine Learning Selection of Metal-Poor Galaxies and the Discovery of a Galaxy with M*<10^6 M_sun and 0.016 Z_sun
我们已经开始了一项新的调查本地极端贫金属星系(EMPGs)与斯巴鲁/超极优凸轮(HSC)大面积(~500 deg^2)的光学图像达到5西格玛极限~26等,约100倍深的斯隆数字巡天(SDSS)。为了从斯巴鲁图像中检测到的约4000万个源中选择Z/Z_sun<0.1的EMPG,我们首先开发了一个基于深度神经网络算法的机器学习(ML)分类器,训练数据集包括星系,恒星和QSO模型的光学光度学。我们用具有光谱金属丰度测量的SDSS对象测试了我们的ML分类器,并确认我们的ML分类器用光度数据实现了86%的完整性和46%的纯度EMPG分类。将我们的ML分类器应用于斯巴鲁源的光度数据以及没有光谱数据的微弱SDSS对象,我们分别从斯巴鲁和SDSS光度数据中获得27和86个EMPG候选者。我们用Magellan/LDSS-3+MagE、Keck/DEIMOS和Subaru/FOCAS对10个EMPG候选星系进行了光学跟踪光谱学研究,发现这10个EMPG候选星系都是恒星形成星系,它们的H_β等效宽度为104-265 A,恒星质量为log(M*/M_sun)=5.0-7.1,比恒星形成率约为300 Gyr^{-1},与最近报道的z>6的早期星系的比恒星形成率相似。我们通过光谱确认,10个候选星系中有3个是Z/Z_sun<0.1的真正EMPG,其中之一是HSC J1631+4426,它是有史以来报道的Z/…
2020-06-07 astro-ph.GA
The Pristine survey VIII: The metallicity distribution function of the Milky Way halo down to the extremely metal-poor regime
原始巡天使用窄带测光法来获得精确的金属丰度,精确到极贫金属区([Fe/H] < -3),目前在$\sim 2~500\, \mathrm{deg}^2$的天空区域内有超过400万颗FGK型恒星。我们把我们的分析集中在一个子样本的$\sim 80~000$主序星关闭与日心距离6和20千秒差距之间,我们采取的是一个有代表性的样本的内晕。得到的金属丰度分布函数(Imax)在[Fe/H] =-1.6处具有峰值,并且$Δ$(LogN)/ $Δ[Fe/H] = 1.0 \pm 0.1$的斜率在-3.4 < [Fe/H] <-2.5的金属丰度范围内。这与一个简单的闭盒化学富集模型在这个范围内,但比以前的光谱MDF在文献中提出的浅,这表明可能有一个更大的比例贫金属恒星的内晕比以前报道。我们确定了Monoceros/TriAnd/ACS/EBS/A13结构的金属丰度空间在低纬领域的反中心方向,并讨论了内晕是由一个单一的,大的合并事件,但不能有力地支持或反驳这一想法与现有的数据。最后,基于场星的数量,我们估计银河系晕中贫金属球状星团的数量在[Fe/H] < -2.5时为5.4,在[Fe/H] <-3时为1.5,这表明银河系中缺乏低金属丰度球状星团不仅仅是由于统计欠采样。
2020-01-14 astro-ph.GA
Evaluating Classifications of Extremely Metal-poor Candidates Selected from Gaia XP Spectra
Monash University(莫纳什大学);Flatiron Institute(平顿研究所);University of Chicago(芝加哥大学);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文研究所)
利用Gaia XP光谱识别极端金属贫乏恒星,发现新恒星并验证分类方法的有效性。
2026-01-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
High-Resolution Spectroscopy of Extremely Metal-Poor Stars in the Least Evolved Galaxies: Leo IV
我们提出了高分辨率的麦哲伦/MIKE光谱的超微弱矮星系狮子座IV中最亮的恒星。我们测量到的铁丰度[Fe/H] =-3.2,增加了在银河系卫星星系中发现的快速增长的极端贫金属恒星样本。这颗恒星的α元素Mg、Ca和Ti增加了约0.3 dex,非常类似于典型的银河系晕丰度模式。所有的轻元素和铁峰元素都遵循极端贫金属晕星的趋势,但中子捕获元素Ba和Sr明显不足。这些结果与超暗矮星大熊座II、后发座、牧夫座I和武仙座中的恒星非常相似,表明最低光度星系的化学演化可能是普遍的。我们观察到的丰度模式与来自第三星族超新星爆炸的核合成预测一致。这颗恒星极低的金属丰度也支持了一个观点,即在最暗的矮星中,有相当一部分(>10%)的恒星的金属丰度低于[Fe/H] =-3.0。
2010-04-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metal-Poor Stars Observed with the Magellan Telescope. III. New Extremely and Ultra Metal-Poor Stars from SDSS/SEGUE and Insights on the Formation of Ultra Metal-Poor Stars
我们报道了从SDSS/SEGUE巡天中选出的一颗极贫金属星(EMP; [Fe/H]<-3)和一颗超贫金属星(UMP; [Fe/H]<-4)的发现。这些恒星根据其中等分辨率(R~ 2,000)光谱被确定为EMP候选者,并使用麦哲伦-克莱望远镜进行高分辨率(R~ 35,000)光谱跟踪。它们的化学丰度与具有类似金属丰度的恒星的化学丰度具有良好的一致性。我们还提供了新的见解UMP星的形成,比较与一套新的理论模型的超新星核合成的基础上。这些模型与文献中发现的20颗UMP星以及一颗[Fe/H]=-4.34的计划星(SDSS J1204+1201)相匹配。通过拟合它们的丰度,我们发现,对于测量了碳和氮的恒星来说,超新星的祖先的质量在20.5 M太阳到28 M太阳之间,爆炸能量在0.3到0.9 × 10^51尔格之间。这些结果对碳和氮丰度测定高度敏感,这是未来高分辨率后续UMP候选的主要驱动力之一。此外,我们能够再现不同的CNO丰度模式中发现的UMP星与一个单一的祖类型,通过改变其质量和爆炸能量。
2015-07-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Non-LTE abundances of Mg and K in extremely metal-poor stars and the evolution of [O/Mg], [Na/Mg], [Al/Mg] and [K/Mg] in the Milky Way
极贫金属(EMP)星轻元素的LTE丰度以前已经从高质量的光谱中推导出来。没有NLTE效应的新推导,将更好地约束银河系化学演化模型和第一颗超新星的产额。用修改过的MULTI程序计算了53颗极贫金属星的镁和钾谱线的NLTE剖面,并根据观测到的谱线进行了调整,以得出这些元素的丰度。镁和钾的NLTE校正与文献中发现的结果非常一致。丰度略有变化,达到了更好的精度:丰度比平均值周围的离散度有所下降。镁可放心用作参比元素。与先前确定的钠和铝的NLTE丰度一起,显示了新的比率,以供比较,沿着银河系化学演化的一些模型提出的理论趋势,使用不同的超新星模型。
2010-01-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
WHT follow-up observations of extremely metal-poor stars identified from SDSS and LAMOST
我们已经从SDSS和LAMOST中识别出了几十颗极贫金属的候选恒星,我们使用4.2米WHT望远镜对其进行了跟踪,以确认它们的金属丰度。我们首先分析了SDSS和LAMOST光谱。第一组恒星参数来自这些光谱与FERRE代码,利用连续形状来确定大气参数,特别是有效温度。其次,我们选择感兴趣的目标进行后续观测,其中一些目标的SDSS或LAMOST数据质量非常低。然后,我们在WHT望远镜上获得并分析ISIS获得的更高质量的中等分辨率光谱,以获得第二组更可靠的大气参数。这使我们能够准确地推导出金属丰度,并在大多数情况下确认极贫金属的性质。在第二步中,我们也使用FERRE,但我们采用运行平均值来归一化观察到的光谱和合成光谱,因此最终参数不依赖于精确的通量校准或连续区位置。为了验证我们的结果,我们用同样的工具,按照同样的程序,分析了六颗著名的贫金属恒星,其中五颗的[Fe/H]<-4,表明我们的方法能够得到精确的金属丰度测定,低至[Fe/H]<-5.0。这六颗参考星的结果使我们对其余样本的金属丰度标度有信心。此外,我们还发现了12颗新的极贫金属候选星:2颗[Fe/H]=-4,6颗在-4<[Fe/H]<-3.5范围内,4颗在-3.5<[Fe/H]<-3.0范围内。
2017-06-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gas and dust from extremely metal-poor AGB stars
我们研究了金属丰度低至[Fe/H]=-5的极端贫金属AGB星的演化,以了解其主要的演化特性,能够改变其表面化学成分的过程的效率,并确定气体和尘埃产量。我们计算了1-7.5Msun质量范围内的两组恒星的演化序列,从主序前演化到AGB相结束。为了探索极贫金属的化学性质,我们采用了金属丰度Z= 3x 10 ^{-5}和Z= 3x 10 ^{-7},分别对应于[Fe/H]=-3和[Fe/H]=-5。从恒星演化模拟的结果被用来计算个别化学物种的产额。我们还模拟了风中尘埃的形成,以确定这些物体产生的尘埃。在这里探索的极端贫金属域中AGB恒星的演化证明了对恒星初始质量的极大敏感性。M<2 Msun的恒星会经历几次第三次的疏浚事件,这有利于C12的逐渐表面富集和大量碳质尘埃的形成,数量级为0.01Msun。的C13和氮yiel被发现是显着小于在以前的探索低质量,金属贫AGB星,由于较弱的质子摄入事件在初始AGB阶段的经验。M> 5 Msun的恒星经历了炽热的底部燃烧,它们的表面化学反应反映了一个非常先进的质子捕获核合成的平衡;在它们的风中几乎没有尘埃产生。中等质量的恒星经历了第三次向上挖掘和热的底部燃烧:它们被证明是氮的有效生产者,氮是由质子捕获从内部区域挖掘出来的主要来源的C12核形成的。
2021-08-10 astro-ph.GA astro-ph.SR