Statistics on 24 spiral galaxies having different observed arm locations using different arm tracers
密度波理论预测了恒星形成的不同示踪物之间的一些物理偏移。为了验证这一预测,我们收集了40个星系的数据,通过观测寻找旋臂示踪剂之间的物理偏移,发现其中24个有正偏移。在螺旋臂中,具有给定温度的区域中的臂示踪物可以处于与具有较冷温度的区域中的臂示踪物不同的位置(偏移)。一些条件被发现是必要的或充分的,以检测两个臂示踪剂之间的偏移。为了找到一个示踪剂从另一个示踪剂的偏移,需要适当的线性分辨率。从尘埃带开始,穿过旋臂,我们寻找恒星形成区的观测物理宽度(偏移量)。在我们的24个星系的样本测量偏移,我们发现偏移的中值接近326 pc和平均值接近370 pc。这些偏移量与我们银河系中发现的偏移量相当,介于冷的弥散CO 1-0气体(设定为0 pc)和热的尘埃(接近350 pc)之间。初步统计了气体和恒星的角速度以及螺旋图的角速度。在典型的银河系半径接近4 kpc时,观测到它们的轨道速度为200 km/s,产生的气体和恒星的角速度接近60 km/s/kpc。他们推导出的螺旋模式的角旋转平均为36 km/s/kpc。这些观测结果与激波诱导恒星形成密度波理论的预测结果接近。这些平均或中值属性值将有助于寻找其他可以支持密度波的星系。
2019-11-15 astro-ph.GA
The MOSDEF-LRIS Survey: The Interplay Between Massive Stars and Ionized Gas in High-Redshift Star-Forming Galaxies
我们提出了一个联合分析的休息紫外和休息光学光谱获得使用凯克/LRIS和凯克/MOSFIRE的62个恒星形成星系的样本在$z\sim2.3$。我们将我们的样品分为2箱的基础上,他们的位置在[OIII]/Hb与[NII]/Ha BPT图,并执行第一差分研究的大质量电离星的静止紫外特性作为一个功能的静止光学发射线比。将BPASS恒星群体合成模型(包括星云连续辐射)拟合到我们的静止紫外光谱,我们发现,向更高的[OIII]/Hb和[NII]/Ha偏移的高红移星系具有更年轻的年龄(log(Age/yr)= $7.20^{+0.57}_{-0.20}$)和较低的恒星金属丰度($Z_*=0.0010^{+0.0011}_{-0.0003}$)导致更硬的电离光谱,与我们样本中位于局部BPT恒星形成序列上的星系相比(log(年龄/年)= $8.57^{+0.88}_{-0.84}$,$Z_*=0.0019\pm0.0006$)。另外,我们还发现偏距星系的电离参数为log(U)= $-3.04^{+0.06}_{-0.11}$,星云金属丰度为12+log(O/H)= $8.40^{+0.06}_{-0.07}$,非偏距星系的电离参数为log(U)= $-3.11\pm0.08$,星云金属丰度为12+log(O/H)= $8.30^{+0.05}_{-0.06}$。恒星和星云的金属丰度来自我们的样本意味着…
2020-05-26 astro-ph.GA
Linking neutral gas inflows and outflows to offsets in the star-forming main sequence and mass-metallicity relation
Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM(艾克斯马赛大学);Department of Physics & Astronomy, University College London(伦敦大学学院物理与天文系);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理研究所);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Department of Physics, Boston University(波士顿大学物理系);Dipartimento di Fisica “Aldo Pontremoli”, Università degli Studi di Milano(米兰大学阿尔多·蓬特莫利物理系);INAF-Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna (ULL)(拉帕拉大学天体物理学系);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所)
本研究基于DESI DR2的约6000个恒星形成星系,分析中性气体流与恒星形成主序、质量-金属丰度关系的关联,揭示不同流速的气体流对恒星形成率和金属丰度的影响,明确中性气体流与星系标度关系偏移的关联。
2026-09-03 astro-ph.GA
Forming clusters within clusters: How 30 Doradus recollapsed and gave birth again
大麦云(LMC)中的剑鱼座30星云包含巨大的星暴星系团NGC 2070,其中心有一个巨大且可能更年轻的恒星子团:R136。目前还不清楚这样一个巨大的内部星团是如何在NGC 2070中较老的恒星形成数百万年后形成的,因为恒星反馈通常被认为会排出气体并抑制进一步的恒星形成。使用最近开发的一维反馈计划WARPFIELD扫描大范围的云和集群的属性,我们表明,数百万年的恒星种群之间的年龄偏移实际上是预期的反馈和重力之间的相互作用在一个巨大的分子云(GMC)的密度$\gtrsim 500$厘米$^{-3}$由于气体再吸积到老恒星星族。无论是捕获恒星还是气体滞留在星团内,都不能用来解释NGC 2070中观测到的年龄偏移以及它周围的星际介质(ISM)结构。
2017-10-07 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Electron Density and Ionization Parameter at $z\sim2.3$
利用MOSFIRE深演化场(MOSDEF)巡天的观测资料,我们研究了$z\sim2.3$星系中恒星形成区的物理条件,特别是电子密度和电离状态。通过对[O II] $λλ$ 3726,3729和[S II] $λλ$ 6716,6731的双重谱线的测量,我们发现在$z\sim2.3$处的$\sim250$ cm $^{-3}$的电子密度中值比在$z\sim0$处的星系测量值增加了一个数量级。虽然$z\sim2.3$星系偏移到显着更高的O $_{32}$值相对于本地星系在固定的恒星质量,我们发现,高红移样本遵循一个类似的分布,低金属丰度尾部的本地分布在O $_{32}$与R $_{23}$和O3 N2图。在此基础上,我们提出$z\sim2.3$恒星形成星系在固定金属丰度下具有与本星系相同的电离参数。结合简单的光电离模型,本地和$z\sim2.3$星系在激发图中的位置表明,在固定的金属丰度从$z\sim0$到$z\sim2.3$的电离光谱的硬度没有显着的变化。我们发现,$z\sim2.3$星系显示没有偏移低金属丰度本地星系的发射线比图只涉及线的氢,氧,硫,但显示系统的偏移图涉及[N II] $λ$ 6584。我们的结论是,从本地恒星形成序列的[N II] BPT图的$z\sim2.3$星系的偏移主要是由升高的N/O在固定的O/H相比,本地星系。这些结果表明,本地的气相和恒星的金属丰度设置…
2015-10-27 astro-ph.GA
Mass and metallicity scaling relations of high redshift star-forming galaxies selected by GRBs
我们提出了一个全面的研究气体运动学,金属丰度和恒星质量之间的关系,在一个样本的82 GRB选择星系使用吸收和发射方法。我们发现的速度宽度的发射和吸收配置文件是恒星质量的代理。我们还研究了速度金属丰度的相关性及其与红移的演变,并发现来自发射线的相关性有一个显着较小的散射相比,发现使用吸收线。利用33个已测得恒星质量和金属丰度的GRB宿主星系,研究了恒星质量范围为$10^{8.2} M_{\odot}$ ~ $10^{11.1} M_{\odot}$,红移范围为$ z\sim 0.3-3.4$的GRB宿主星系的质量-金属丰度关系。GRB选择的星系似乎跟踪恒星形成星系的质量-金属丰度关系,但对低金属丰度的偏移为0.15。这个偏移量与伽玛暴样品金属丰度测量的平均误差棒以及一般人群MZ关系的分散度相当。很难确定这种相对较小的偏移是由于系统效应还是伽玛射线暴宿主的内在性质。我们还探讨了利用吸收线测量伽玛暴宿主的金属丰度来研究高红移下的质量-金属丰度关系的可能性。我们的分析表明,从吸收方法的金属丰度测量可以显着不同的发射金属丰度和假设相同的测量从两种方法可能会导致错误的结论。
2017-09-19 astro-ph.GA
ZFIRE: 3D Modeling of Rotation, Dispersion, and Angular Momentum of Star-Forming Galaxies at z~2
作为ZFIRE调查的一部分,我们使用Keck/MOSFIRE的近红外光谱和CANDELS/3D-HST的F160 W成像对COSMOS遗留领域的$z\sim2$的44个恒星形成星系进行了运动学和形态学分析。我们的样本由来自$2.0 < z < 2.5$的团星系和场星系组成,用K波段多目标狭缝光谱测量了它们的H $α$发射线。H $α$旋转速度和气体速度分散测量使用海德堡发射线算法(HELA),直接比较模拟的三维数据立方体。使用一套模拟的发射线,我们确定,HELA可靠地恢复输入S $_{0.5}$和角动量在小偏移,但$V_{2.2}/σ_g$值偏移和高度分散。我们研究的作用,经常和不规则的形态在恒星质量的运动学标度关系,推导出运动学测量S $_{0.5}$,并发现$\log(S_{0.5}) = (0.38\pm0.07)\log(M/M_{\odot}-10) + (2.04\pm0.03)$没有显着的偏移之间的形态种群和类似的水平的散射($\sim0.16$ dex)。此外,我们确定了M $_{\star}$和$V_{2.2}/σ_g$的总样本之间的相关性,显示了增加的旋转优势与M $_{\star}$的增加水平,以及规则和不规则星系的高水平的散射。我们估计这些星系的特定角动量($j_{disk}$),并找到一个斜率$0.36\pm0.12$,比没有质量依赖磁盘增长的预测浅,但这…
2018-04-10 astro-ph.GA
Differences between emission and absorption tracers of spatially resolved outflows in clumpy z ~ 0.1 star-forming galaxies
Swinburne University of Technology(斯威本科技大学)
研究通过空间分辨光谱分析,比较Hα和Mg II发射线与Mg II和Na I D吸收线所揭示的出流特性,发现吸收线出流速度更高,但与星形成率等参数的相关性相似,揭示出流速度差异源于气体密度追踪系统。
2026-05-07 astro-ph.GA
A binning-free method reveals a continuous relationship between galaxies' AGN power and offset from main sequence
研究活动星系核功率与其宿主星系的恒星形成率之间的关系的研究往往依赖于平均技术-如叠加-以纳入未探测到的信息。然而,平均值,特别是平均值,可能受到异常值的强烈影响,因此可能对“典型”情况产生误导。最近,一些研究已经采取了更进一步的措施,根据活动星系核的功率(近似为2- 10 keV的活动星系核光度)对样本进行分组,并调查这些分组之间的SFR分布如何不同。这些bin阈值通常是弱动机的,并且binning隐含地假设同一bin内的源具有相似(甚至相同)的属性。在本文中,我们研究了宿主SFR的分布--相对于恒星形成主序星的轨迹(即,$R_{\rm MS}$)--作为活动星系核功率的函数不断变化。我们实现这一点,通过使用一个分层贝叶斯模型,完全消除了需要在活动星系核功率bin。在这样做时,我们发现强有力的证据表明,$R_{\rm MS}$分布的变化与2- 10 keV的X射线光度。结果表明,高X射线光度的活动星系核比低X射线光度的活动星系核与恒星形成过程有更紧密的物理联系,至少在$0.8 < z < 1.2$红移范围内是这样.
2020-05-04 astro-ph.GA
Young, Star-forming Galaxies and their local Counterparts: the Evolving Relationship of Mass-SFR-Metallicity since z ~ 2.1
我们利用一组256个宇宙星系和GOODS星系在红移1.90 < z < 2.35范围内研究了恒星质量-恒星形成率-金属丰度关系的演化。我们提出的星系的静止帧光发射线通量来自红外棱镜光谱与哈勃太空望远镜,并结合这些数据与恒星形成率和恒星质量从深,多波长(静止帧紫外到红外)测光。然后,我们将这些测量结果与一个在恒星质量(7.5 < log(M*/Msol)< 10.5)和恒星形成率(-0.5 < log(SFR)< 2.5,以Msol/yr^-1计)方面仔细匹配的星系局部样本的测量结果进行了比较。我们发现z ~ 2.1星系在恒星质量-SFR-金属丰度空间中的分布明显不同于我们对相似亮(L_H \b{eta} > 3 . 10^40尔格·秒^-1)的局部星系,这种偏移不能用导出量中的简单系统偏移来解释。当恒星质量大于10^9 Msol,恒星形成速率大于10 Msol/yr^-1时,z ~ 2.1星系的氧丰度高于其本地对应星系,而对于质量较低、SFR较低的系统,情况正好相反。
2015-11-25 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Towards a Complete Census of the z ~ 2.3 Star-forming Galaxy Population
我们分析了MOSDEF巡天的完整性,其中z ~ 2星系被选择用于从已经充分研究的HST河外遗留场到固定的静止光学星等极限(HAB = 24.5)的静止光学光谱。在先前的工作中分析的具有高信噪比(S/N)发射线探测的z ~ 2 MOSDEF星系子集代表了一小部分(<10%)可能的z ~ 2 MOSDEF目标。因此,了解这种高S/N子样本的代表性,同时更充分地利用MOSDEF光谱样本至关重要。利用光谱能量分布(SED)模型和静止光学光谱叠加,我们比较了MOSDEF z ~ 2高信噪比子样本和具有红移的z ~ 2恒星形成星系的完整MOSDEF样本,后者的样本量增加了三倍以上。我们发现,这两个样本有相似的发射线的属性,特别是在从本地恒星形成序列的[N II] BPT图的偏移量的大小。恒星质量(M *)、恒星形成率(SFR)和比SFR(sSFR)以及UVJ颜色等中位主星系性质存在微小差异,但考虑到分布的广泛性,这些差异是很小的。利用SED模型,我们还证明了MOSDEF巡天观测到的z ~ 2恒星形成星系的样本是可利用的这类目标的父目录的代表。我们的结论是,以前的MOSDEF结果的恒星形成星系的发射线性质的演化是无偏的相对于父z ~ 2星系的人口。
2022-08-24 astro-ph.GA
The relationship between cluster environment and molecular gas content of star-forming galaxies in the EAGLE simulation
本文利用EAGLE模拟研究星系团环境对恒星形成星系H₂含量的影响,发现星系团星系普遍存在H₂亏损,其源于落入星系团后补充不足、恒星形成消耗和环境剥离,且落入后演化总体符合“先慢后快”淬灭模式。
2023-05-23 astro-ph.GA
The reliability of gas-phase metallicities immediately adjacent to non-star-forming spaxels in MaNGA
本研究评估MaNGA中与non-SF spaxel相邻的spaxel气相金属丰度偏差,发现基于[NII]₆₅₈₄/Hα的校准会因相邻non-SF spaxel出现金属丰度偏高偏移,建议用更严格BPT截断或非[NII]₆₅₈₄/Hα校准获取干净样本。
2024-12-06 astro-ph.GA
"Direct" Gas-Phase Metallicity in Local Analogs of High-Redshift Galaxies: Empirical Metallicity Calibrations for High-Redshift Star-Forming Galaxies
我们研究了直接气相氧丰度使用良好的检测极光[OIII]4363线的堆叠光谱的样本的本地类似物的高红移星系。在鲍德温-菲利普斯-特列维奇图上,这些局部类似物与$z\sim2$恒星形成星系的位置相同。这种类似物具有与高红移星系相同的电离星际介质(ISM)特性。我们在本地类似物中建立了直接气相氧丰度($7.8<12+\log(\rm{O/H})<8.4$)和N2/O3 N2指数之间的经验金属丰度校准。我们发现显着的系统性偏移的金属丰度校准我们的本地类似物的高红移星系和那些来自本地HII地区和样本的本地参考星系从斯隆数字巡天(SDSS)。如果简单地将以往研究中的局域金属丰度校准应用于高红移星系,则N_2和O_3N_2的金属丰度相对于我们的校准将被低估0.05-0.1倍。局部金属丰度校准也会导致使用N2和O3 N2指标测量高红移星系金属丰度的差异。相比之下,我们的新校准在这两个指标之间产生一致的金属丰度。我们还得到了我们的本地类似物中的R23,O32,log([OIII]/Hβ)和log([NeIII]/[OII])指数的金属丰度校准,与SDSS参考星系相比,它们显示出显着的偏移。通过与MAPPINGS光电离模型的比较,可以看出局域类似星系和SDSS参考星系中不同的经验金属丰度定标关系主要是由于电离ISM条件的改变。
2021-10-22 astro-ph.GA
The FMOS-COSMOS survey of star-forming galaxies at z~1.6. IV: Excitation state and chemical enrichment of the interstellar medium
利用基于静止标架光发射谱线的诊断图研究了高z恒星形成星系中电离气体的物理条件。样本由701个星系组成,在$1.4\lesssim z\lesssim1.7$探测到Ha,来自FMOS-COSMOS巡天,代表在恒星质量范围$10^{9.6} \lesssim M_\ast/M_\odot \lesssim 10^{11.6}$内的正常恒星形成种群,其中$M_\ast>10^{11}~M_\odot$的星系被很好地采样。我们确认的偏移量的平均位置的恒星形成星系的BPT图([OIII]/血红蛋白与[NII]/哈),主要是朝着更高的[OIII]/血红蛋白,与本地星系相比。基于[SII]比率,我们测量了电子密度($n_e=220^{+170}_{-130}~\mathrm{cm^{-3}}$),这是高于本地星系。基于与理论模型的比较,我们认为发射线比的变化,包括BPT图中的偏移,是由固定恒星质量和固定金属丰度下较高的电离参数以及较高气体密度的额外贡献引起的。可能是电离辐射场的硬化。根据钱德拉的评估,活动星系核引起的电离被排除了。因此,我们重新审视的质量-金属丰度关系使用[NII]/Ha和一个新的校准,包括[NII]/[SII]最近介绍的Dopita等人。与我们以前的结果相一致,最大质量的星系($M_\ast\gtrsim10^{11}~M_\odot$)是完全丰富的,而那些在较低的质量金属丰度…
2016-12-19 astro-ph.GA
Addressing the [O III]/H\b{eta} Offset of Dwarf Galaxies in the RESOLVE Survey
在局部宇宙中的贫金属矮星系,如那些在RESOLVE星系巡天中发现的,经常产生高的[O III]/H \b{eta}比值,接近诊断BPT图的恒星形成分界线。在较低的金属丰度下模拟这些星系的发射通常会低估这个线比,这通常归因于大于35 eV的光子的不足。我们表明,应用模型,包括经验丰度与金属丰度缩放强烈影响HII地区的热平衡,并保留[O III]/H \b{eta}偏移,即使在存在的更硬的辐射场产生的相互作用的双星。附加的加热机制在解决偏移方面更成功。根据样本中矮星系典型的高sSFR,我们证明宇宙射线加热作为一种机制,能够调整光谱合成预测与观测。我们还表明,将一系列的物理条件,在我们的建模可以创建模型计算和观测到的发射线比之间更好的协议。总之,这些结果强调,无论是入射连续的硬度和各种物理条件存在于星云气体云必须准确占之前,从发射线诊断图得出结论。
2019-04-11 astro-ph.GA
An ALMA Survey of the SCUBA-2 Cosmology Legacy Survey UKIDSS/UDS Field: The Far-infrared/Radio correlation for High-redshift Dusty Star-forming Galaxies
利用阿塔卡玛大型毫米波阵列,从超深巡天SCUBA-2宇宙学遗产巡天图中选取了706个位于870 $μ$ m的亚毫米波星系(SMG),研究了它们的射电性质。我们检测到273 SMG在$>4σ$在深卡尔G。Jansky甚大阵列1.4 GHz观测,其中45个SMG的子集在610 MHz巨型米波射电望远镜成像中被额外检测到。我们通过参数$q_\text{IR}$(定义为远红外和射电光度的对数比)量化了远红外/射电相关性,并通过叠加分析包括了射电未检测到的SMG。我们确定了一个中位数$q_\text{IR} = 2.20\pm0.03$为完整的样本,独立的红移,这将这些$z\sim2.5$尘埃恒星形成星系$0.44\pm0.04$德克斯低于本地相关的正常恒星形成星系和本地超亮红外星系(ULIRGs)。与本地恒星形成源相比,高红移星暴星系中缺乏红移演化和偏离本地相关性可能是不同物理条件的结果。我们解释通过强磁场($B\gtrsim0.2$ mG),高星际介质(ISM)密度和额外的无线电发射产生的次级宇宙射线的组合的偏移。虽然本地ULIRGs可能有类似的磁场强度,我们发现它们的紧凑性,结合更高的ISM密度相比SMGs,自然解释了为什么本地和高红移尘埃恒星形成星系遵循不同的远红外/无线电相关。总的来说,我们的研究结果将SMG描绘成一个均匀的星系群,正如它们紧密且不进化的远红外/无线电相关性所示。
2020-09-14 astro-ph.GA
Excitation and Ionization Properties of Star-forming Galaxies at z=2.0-9.3 with JWST/NIRSpec
我们利用中等分辨率的JWST/NIRSpec观测的164个星系在$z=2.0-9.3$从宇宙演化早期释放科学(CEERS)调查的激发和电离特性的星系在高红移的演变。我们的研究结果代表了第一次统计约束的演变[OIII]/H $β$与[NII]/H $α$,[SII]/H $α$,和[OI]/H $α$ "BPT“图在$z>2.7$,和第一次分析的O32与R23图在$z>4$与大样本。我们将样本分成5个红移仓,每个仓包含30-40个星系。位于$z\sim2.3$、$z\sim3.3$和$z\sim4.5$的子样本代表了这些红移下的主序星形成星系群,而$z\sim5.6$和$z\sim7.5$样本由于选择效应可能偏向于高比恒星形成率。使用复合光谱,我们发现,每个子样品在$z=2.0-6.5$落在相同的激发序列在[NII]和[SII] BPT图和O32-R23图的平均值,偏移的序列,其次是$z=0$ HII地区在相同的图表。这些偏移的方向是一致的高红移恒星形成的星系均匀具有较硬的电离光谱比典型的本地星系在固定的星云金属丰度。平均线比的相似性表明星际介质的电离条件在$z\sim2$和$z\sim6$之间没有强烈的演变。总的来说,静止-光学线比表明$z=2.7-9.3$ CEERS/NIRSpec星系在log($M_*/M_{\odot})\sim7.5-10$)具有高电离度和中等低的氧丰度(…
2023-01-17 astro-ph.GA
Galaxy Interactions in Compact Groups II: abundance and kinematic anomalies in HCG 91c
希克森致密群91(HCG 91)中的Galerkin是用WiFeS积分场摄谱仪观察的,这是我们正在进行的针对致密群中恒星形成成员内部电离气体物理学和运动学的活动的一部分。在这里,我们报告的HII地区的丰度和运动学偏移的发现,否则不起眼的恒星形成螺旋HCG 91 c。这个星系的光发射谱线分析显示,至少有三个HII区域的氧丰度比其周围环境和HCG 91 c内部区域的丰度梯度低约0.15 dex。同样的恒星形成区也与一个小的运动学偏移有关,其形式是相对于气体的局部圆周旋转滞后5-10 km/s。来自甚大阵列的HCG 91的HI观测和来自Pan-STARRS的宽带光学图像表明,HCG 91 c在与HCG 91的其他成员相互作用的早期被捕获。我们讨论了不同的方案,以解释与WiFeS检测到的奇特的恒星形成区域的起源,并表明证据指向下落和崩溃的额外的平面气体云在磁盘晕界面,可能是由于远程引力扰动的HCG 91 C从其他组成员。因此,HCG 91 c提供的证据表明,一些可能与致密星系群中星系演化早期阶段有关的扰动会局部影响恒星形成盘,并在次kpc尺度上影响恒星形成盘。
2015-04-13 astro-ph.GA
ALMA maps the Star-Forming Regions in a Dense Gas Disk at z~3
利用长基线ALMA亚毫米观测资料,研究了z=3.042的透镜状恒星形成星系SDP 81在50- 100 pc尺度上的星际介质性质。这个系统中CO气体的运动学可以用一个旋转支撑的圆盘来描述,圆盘的旋转速度经倾角校正后为v=320+/-20 km/s,动力学质量为M=(3.5+/-1.0 x10 ^10 Mo,半径为1.5 kpc。该盘富含气体且不稳定,Toomre参数Q=0.30+/-0.10,因此应该坍缩到Jeans长度L_J~ 130 pc的恒星形成区。我们确定了五个恒星形成的区域内的ISM在这些尺度上,并表明它们的光度,线宽和大小之间的比例关系显着偏移的分子云在当地Galerkin(拉森的关系)。这些偏移很可能是由星际介质(ISM)的高外部流体静压造成的,P/kB=(40+/-20 x10 ^7 K/cm 3),比银河系中典型的ISM压力高出约10,000倍。形成恒星的ISM和巨大分子云的物理条件似乎与在本地宇宙的致密环境中发现的类似,例如银河系中心。
2015-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Swift/UVOT catalogue of NGC4321 star forming sources: A case against density wave theory
我们研究了螺旋星系NGC 4321中的恒星形成区域,利用Swift/UVOT相机的空间分辨率(2.5 arcsec FWHM)和1600-3000 A区域内三个UV通带的可用性,结合SDSS,KPNO/Ha和Spitzer/IRAC的光学和红外成像,获得了三个盘尺度长度的787个恒星形成区域的目录。我们确定的年轻恒星的组成部分和它的关系的螺旋臂的属性。源的Ha光度有强烈的径向下降趋势,表明在星系的中心部分有更多的大质量恒星形成区。当隔离相对于NUV光学颜色,蓝色的来源有一个显着过剩的流量在8微米的红外线,揭示了多环芳烃的贡献,虽然这些来源的整体变红保持低于E(B-V)=0.2马格。螺旋臂的距离的分布进行比较,根据哈光度,NUV光学颜色,或来自人口合成模型的年龄选择的子样本。如果螺旋臂的图案速度恒定-如经典密度波理论所预测的,则这些子样本之间的偏移预期为半径的函数。没有发现显著的偏移,而是有利于图案速度具有径向依赖性的机制。
2012-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Disentangling the physical origin of emission line ratio offsets at high redshift with spatially resolved spectroscopy
我们提出了空间分辨哈勃空间望远镜棱镜光谱的15个星系在$z\sim0.8$从深2调查。我们分析了H $α$ +[N II],[S II]和[S III]的kpc尺度上的发射,以探索哪些机制是供电的发射线在高红移,测试过程可能是负责众所周知的偏移的高红移星系从$z\sim0$轨迹中的[O III]/H $β$与[N II]/H $α$ BPT(鲍德温-菲利普斯-Terlevich)激发图。我们研究空间分辨的发射线图,以检查活动星系核(AGN),冲击,扩散电离气体(DIG),或逃逸电离辐射的证据,所有这些都可能有助于在我们的样本中观察到的BPT偏移。我们没有发现活动星系核存在的显著证据,也没有量化,平均而言,活动星系核需要贡献中心分辨率元素中H $α$通量的$\sim$ 25%,才能引起观测到的BPT偏移。我们发现弱($2σ$)的DIG发射在低表面亮度的证据,产生一个隐含的总DIG发射分数为$\sim$ 20%,这是不够显着的,是占主导地位的发射线驱动程序在我们的样品。在一般情况下,我们发现,所观察到的排放占主导地位的恒星形成H II地区。我们讨论的人口统计特性的趋势和可能的作用,$α$增强丰度模式的高红移星系的发射光谱。我们的研究结果表明,光电离模拟与恒星星族合成输入是一个有效的工具,探索特定的恒星形成的属性,可能会导致BPT偏移,在未来的工作中进行探索。
2021-08-17 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Excitation Properties of $z\sim 2.3$ Star-forming Galaxies
本文利用MOSFIRE深演化场巡天(MOSDEF)的早期观测结果,对z~2.3星系的激发特性进行了研究。由于覆盖了全套强静止框架光学发射线,MOSDEF提供了一个遥远恒星形成星系代表性样本的静止框架光谱的前所未有的视图。我们研究了z~2.3 MOSDEF星系在多重发射线诊断图中的位置。这些图包括[OIII]/Hb对[NII]/Ha和[OIII]/Hb对[SII]/Ha“BPT”图,以及O_32对R_23激发图。我们恢复著名的偏移量的恒星形成序列的高红移星系在[OIII]/血红蛋白与[NII]/哈BPT图相对于SDSS恒星形成星系。然而,在z~2处,我们的静止坐标系光学选择样本的位移不如静止坐标系UV选择和发射线选择星系的显著。此外,我们发现,偏移量是质量相关的,只出现在z~2.3 MOSDEF样本的低质量的一半,在那里的星系被转移到更高的[NII]/Ha在固定的[OIII]/Hb。在[OIII]/Hb vs. [SII]/Ha和O_32 vs. R_23图中,我们发现z~2.3星系的分布类似于局域星系,因此将[OIII]/Hb vs. [NII]/Ha BPT图中的移动归因于低质量(M_*<10^10 M_sun)高红移星系中N/O丰度比的升高。N/O比值的变化使基于氮线的氧丰度指标在高红移处的使用受到质疑,但O_32-R_23图中激发序列与红移的明显不变性为在宽红移范围内使用O_…
2015-01-13 astro-ph.GA
Nitrogen abundances in star-forming galaxies 2.2 Gyr after the Big Bang are not elevated
University of Geneva(日内瓦大学);CNRS, IRAP(法国国家科学研究中心,天体物理研究所);Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院博戈留博夫理论物理研究所);California Institute of Technology(加州理工学院);University of California, Riverside(加利福尼亚大学河滨分校);University of California, Los Angeles(加利福尼亚大学洛杉矶分校);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究院);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究利用JWST光谱确定了z≈3星系的氮氧比,发现其与低红移星系无显著差异,表明氮氧比未随红移演化。
2026-01-11 astro-ph.GA
The Lensed Lyman-Alpha MUSE Arcs Sample (LLAMAS) : I. Characterisation of extended Lyman-alpha haloes and spatial offsets
本文介绍了从MUSE和HST观测的17个透镜星系团中选出的LensedLyman-AlphaMUSE弧样品(LLAMAS)。该样品由603个连续微弱(-23<M_UV<-14)透镜莱曼α发射体(产生959个图像)组成,光谱红移在2.9和6.7之间。结合集群放大的功率与3D光谱观测,我们能够揭示268莱曼α发射器的分辨形态学特性。我们使用一个正向建模的方法来模拟莱曼α和静止帧紫外连续辐射分布在源平面和测量的空间范围,椭圆度和空间偏移之间的UV和莱曼α发射。我们发现一个显着的相关性之间的UV连续和莱曼α空间范围。我们的表征的莱曼α晕表明,晕的大小与宿主星系的物理性质(SFR,莱曼α EW和莱曼α线FWHM)。我们发现,48%的莱曼α晕是最好的拟合椭圆形的发射分布与中位轴比q=0.48。我们观察到,60%的星系检测到的紫外线和莱曼α发射显示出显着的空间偏移(三角洲)。我们测量整个样本的中位偏移量Delta= 0.58 \pm 0.14 kpc。通过比较空间偏移值与UV分量的大小,我们发现40%的偏移可能是由于UV分量中的恒星形成子结构,而较大的偏移更可能是由于较大的距离过程,如环星系介质内的散射效应或来自微弱卫星或合并星系的发射。放大辐射流体动力学模拟的一个典型的莱曼α发射星系的比较显示出良好的协议与LLAMAS星系,并表明明亮的恒星形成团块和卫星星系可以产生类似的空间偏移分布。(节略)
2022-01-12 astro-ph.GA
On The Origin Of The Mass-Metallicity Relation For GRB Host Galaxies
研究了长伽马射线暴(LGRB)宿主星系的质量-金属丰度(M-Z)关系。最近的研究表明,本地LGRB宿主星系的M-Z关系可能会系统地向较低的金属丰度相对于一般恒星形成星系(SDSS)人口定义的M-Z关系偏移。这种抵消的性质是一致的建议,低金属环境可能需要产生高质量的祖细胞,虽然在高质量,高金属量星系的几个伽玛射线暴的检测挑战的概念,严格的金属量截止的宿主星系,能够产生伽玛射线暴。我们表明,这种报告的偏移的性质可以解释最近提出的反相关性的恒星形成率(SFR)和恒星形成星系的金属丰度。如果低金属量星系比同等质量的高金属量星系产生更多的恒星,那么在这些低金属量、低质量星系中更有可能发现在星系中密切跟踪SFR的瞬变事件。因此,GRB和SDSS定义的M-Z关系之间的偏移可能是用于选择各自星系群的不同方法的结果,GRB偏向于低金属丰度,高SFR的星系。我们预测,这样的偏移不应该是预期的瞬态事件,不密切遵循恒星形成的历史,他们的宿主星系,如短持续时间的伽玛暴和超新星Ia,但应该是明显的核心崩溃SNe通过即将到来的非目标调查发现。
2010-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The VIMOS Ultra-Deep Survey: the Ly$α$ emission line morphology at $2 < z < 6$
Lyman- $α$(Ly $α$)发射线已被广泛用于确认和研究高红移星系。我们报告的线形态中看到的二维光谱从VIMOS超深巡天的样本中的914 Ly $α$发射器从4192恒星形成星系的母样本在$2<z_\mathrm{spec}\lesssim6$。通过对Ly $α$辐射空间范围的研究,可以深入了解星系中Ly $α$光子的逃逸过程。我们将线发射分类为不存在的,重合的,投影的空间偏移,或相对于观察到的2D UV连续发射扩展。在我们的样本中的线发射器被分类为约45%的一致,约24%的扩展和约11%的偏移发射器。对于检测到的紫外线连续的星系,我们表明,扩展的Ly $α$发射器(LAES)对应于最高的等效宽度星系(平均$W_\mathrm{Lyα}\sim-22$)。这意味着这类对象在窄带选择样本中最常见,这些样本通常选择高等效宽度LAE,即$<-20$。扩展Ly $α$发射器被认为是质量较小,恒星形成较少,尘埃含量较低,和较小的紫外线连续谱的大小($r_{50}\sim0.9$千秒差距)的所有类在这里考虑。我们还发现,具有较大的UV-尺寸的星系有较低的分数的Ly $α$发射器。通过对不同发射体光谱的叠加,我们发现较弱的Ly $α$发射体具有较强的低电离星际介质(ISM)吸收线。有趣的是,我们发现,星系与Ly $α$偏移发射(中位数分离$1.1_{-0.8}^{+1.3}$ kpc的紫…
2020-07-02 astro-ph.GA
First Light and Reionization Epoch Simulations (FLARES) XXII: UV-dust spatial offsets at the Epoch of Reionisation
University of Hertfordshire(赫特福德大学);University of Sussex(萨塞克斯大学);Technical University of Denmark(丹麦技术大学);Academia Sinica(中央研究院);University of Cambridge(剑桥大学)
利用FLARES模拟和辐射传输代码,统计了高红移星系中紫外与远红外发射峰的空间偏移,发现约16%的星系存在≥2.5 kpc的偏移,且偏移与恒星质量、光度等无关,而与更蓝的紫外斜率、早期恒星形成历史及金属丰度相关。
2026-11-03 astro-ph.GA
Properties of galaxies with an offset between the position angles of the major kinematic and photometric axes
我们推导了18个具有相当规则的速度场和表面亮度分布的恒星形成的MaNGA星系的光度,运动学和丰度特征,并且测量的主要运动学轴和光度轴的位置角之间有很大的偏移,dPA > 20度。目的是检查这些星系是否有任何其他共同的独特特征。我们在一些星系(18个星系中有11个)中发现了相互作用的形态学迹象,但不是在所有星系中。所观察到的速度场显示出很大的变化;等速图从沙漏状的外观变化到一组直线。恒星自转和气体自转的主运动轴的位置角彼此接近。中心氧丰度,径向丰度梯度和恒星形成率的值分布在由具有类似质量的小(无)dPA的星系定义的间隔内。因此,我们没有发现任何特定的共同特征,所有星系与大dPA。相反,这些星系的性质类似于具有小(无)dPA的星系。这表明,要么大dPA的原因不影响其他特征,要么具有大dPA的星系没有共同的起源,相反,它们可以通过不同的通道起源。
2019-12-06 astro-ph.GA
On the Mass-Metallicity-Star Formation Rate Relation for Galaxies at $z\sim 2$
最近的研究表明,局部质量-金属丰度(M-Z)关系依赖于特定的恒星形成率(SSFR)。是否存在这样的依赖性在较高的红移,以及是否由此产生的M-Z-SFR关系是红移不变的,是有争议的。我们通过将Salim等人(2014)的非参数技术应用于约130个$z\sim2.3$星系,并使用KBSS(Steidel等人,2014)的N2和O3测量值重新检查了这些问题。我们发现,KBSS M-Z关系依赖于SSFR在中等质量,这种依赖性存在局部。KBSS和SDSS星系相同的质量和SSFR(“本地类似物”)是类似的BPT图相对于本地恒星形成星系的大部分偏移,因此,我们认为,金属丰度可以比较自洽在不同的红移,只要星系的质量和SSFR是相似的。我们发现$z\sim2$星系的M-Z-SFR关系在$\log M_*<10$处与局域M-Z-SFR关系是一致的,但在更高的质量处偏移达-0.25 dex,因此它完全不是红移不变量。这种高质量的偏移可能来自高红移光谱巡天对高金属量星系的偏见,但其他证据不支持这种可能性。我们确定了三个原因之间的差异N2和O3 N2金属丰度在$z\sim2$的报告:(1)一个较小的偏移,也存在于SDSS星系,我们删除了新的N2校准,(2)一个真正的偏移,由于不同的ISM条件,这也存在于本地类似物,(3)一个额外的偏移,由于未识别的活动星系核污染。
2015-06-09 astro-ph.GA
The ALPINE-ALMA [C II] survey: Characterisation of Spatial Offsets in Main-Sequence Galaxies at $z \sim$ 4-6
本文利用ALPINE-ALMA巡天数据研究了$z\sim4-6$主序星系中恒星与星际介质发射的空间偏移,发现约30%的星系存在显著偏移,表明星系模型不能假设所有发射均为共空间。
2024-02-12 astro-ph.GA
How well does MAGPHYS recover galaxy properties? A test using EAGLE simulated star-forming galaxies
International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), The University of Western Australia(国际射电天文研究中心,西澳大利亚大学);Tartu Observatory, University of Tartu(塔尔图天文台,塔尔图大学);ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D)(ARC三维全天空天体物理学卓越中心);Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University(研究学院天文学与天体物理学系,澳大利亚国立大学)
本文通过EAGLE模拟的恒星形成星系测试MAGPHYS在不同红移下的SED建模准确性,发现其能可靠恢复恒星质量、恒星形成率等属性,但SFH假设和波长覆盖限制导致尘埃和恒星年龄估计存在显著不确定性。
2026-03-24 astro-ph.GA
An Indication of Gas Inflow in Clumpy Star-Forming Galaxies near $z\sim1$: Lower Gas-Phase Metallicities in Clumpy Galaxies Compared to Non-Clumpy Galaxies
本文通过 GNIRS 及 FMOS-COSMOS 光谱比较不同红移团块状与非团块状恒星形成星系,发现团块状星系气相金属丰度系统性更低,支持贫金属气体流入触发团块形成。
2024-10-28 astro-ph.GA
The mass-metallicity relation of local active galaxies
首次系统地测量了大样本局部活动星系的气相金属丰度和质量-金属丰度关系。观测到的发射线通量从斯隆数字巡天(SDSS)进行比较,使用贝叶斯参数估计代码NebulaBayes的光电离模型的四维网格。首次考虑了HII区和窄线区(NLR)辐射的任意混合,并考虑了金属丰度、NLR电离参数和气压对模型的影响。在$Δ{\rm O/H} \sim 0.1$范围内,活动星系核(AGN)氧丰度随宿主星系恒星质量的增加而增加。我们还测量了231000个恒星形成星系的金属丰度和电离参数,并与7670个Seyfert 2星系的样本进行了比较。一个系统的氧丰度的偏移量为0.09德克斯之间的恒星形成和活动星系的质量-金属丰度关系观察。我们探讨了这种偏移的潜在原因,包括样品的选择以及在扩散电离气体、压力和电离参数模型中的处理。我们无法确定主要原因,但怀疑是由于电离光谱建模和尘埃物理处理方面的缺陷造成的。光学诊断图与恒星形成和Seyfert数据着色推断的氧丰度,电离参数和气体压力,清楚地说明了这些数量的趋势。
2019-02-18 astro-ph.GA
AT2023fhn (the Finch): a Luminous Fast Blue Optical Transient at a large offset from its host galaxy
本研究通过多台望远镜观测发现新的明亮快速蓝光暂现源AT2023fhn,其距宿主星系的偏移量远超此前同类事件,证明这类暂现源可存在于多样的星系环境中,为研究其起源提供了新线索。
2023-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
The cold gas and dust properties of red star-forming galaxies
我们研究了一个名为“红色不匹配星系”的红色恒星形成星系样本的冷气体和尘埃性质。“我们从低红移星系的代表性样本中收集单碟CO观测和HI观测,以及我们自己的JCMT CO观测红色失配。我们还获得SCUBA-2 850微米观测这些星系的一个子集。有了这些数据,我们比较的分子气体,总冷气体,和灰尘的红色不适合对他们的蓝色对应物(“蓝色活性”)考虑到使用生存分析技术的非检测性能。我们比较这些属性在固定位置的日志SFR日志M* 平面,以及与恒星形成的主要序列的偏移。与蓝色活性物质相比,红色不匹配物质的分子气体耗尽时间稍长,总气体耗尽时间相似,分子和总气体质量分数明显较低,尘埃与恒星质量比较低,尘埃与气体比相似,并且在$\log M_\mathrm{mol}$ - $\log M_\star$平面上的斜率明显更平坦。我们的研究结果表明,红色不适合作为一个人口可能会淬火由于天然气供应短缺。
2022-08-24 astro-ph.GA
MOSDEF-3D: Keck/OSIRIS Maps of the Ionized ISM in $z \sim 2$ Galaxies
Department of Physics & Astronomy, University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校物理与天文学系);Department of Physics and Astronomy, University of Kentucky(肯塔基大学物理与天文学系);Department of Physics and Astronomy, University of California Davis(加州大学戴维斯分校物理与天文学系);Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校天文与天体物理学系);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿大学莱顿天文台);Department of Physics & Astronomy, University of California, Riverside(加州大学河滨分校物理与天文学系)
利用Keck/OSIRIS观测,研究z≈2星系电离星际介质的物理条件,发现其偏离本地星形成区域但未显示中心活动星团的证据,揭示了这些星系高度星形成的特点。
2026-03-26 astro-ph.GA
H2D+ in the high mass star-forming Region Cygnus-X
H2 D+是一种主导冷致密气体气相化学的主要离子。因此,它被誉为探测恒星形成最早期的星前阶段的独特工具。然而,从观测上看,它的丰度和分布才刚刚开始在低质量的星前和星团形成核心中被了解。在高质量恒星形成区,H2 D+仅在两个核心中被探测到,其空间分布仍然未知。在这里,我们提出了372 GHz的ortho-H2 D+和N2 H + 4-3转换的天鹅座-X的DR 21灯丝与JCMT,和N2 D + 3- 2和灰尘连续与SMA的第一个地图。我们已经发现了五个非常广泛的(<= 34000 AU直径)弱结构的H2 D+附近,但明显偏离嵌入式原恒星。更令人惊讶的是,H2 D+峰与尘埃连续体或N2 D+峰都不相关。因此,我们发现了扩展的大规模冷致密气体,这是以前该地区的分子线和尘埃连续谱调查所未发现的。这项工作还表明,我们的核心结构的图片是过于简单的集群形成的核心,需要加以完善:无论是尘埃连续与现有的能力,也没有排放示踪剂,如N2 D+可以提供一个完整的人口普查的总星前气体在这些地区。整个DR 21灯丝的灵敏H2 D+映射可能会在其他活跃的高质量恒星形成区域中发现更多这样的冷静态气体库。
2012-04-03 astro-ph.GA
The COSMOS [OII] Survey: Evolution of Electron Density with Star Formation Rate
在$z > 1$的恒星形成星系表现出显着不同的性质,以当地的星系相当的恒星质量。高红移的恒星形成星系不仅具有比本地星系更高的恒星形成率和气体分数,而且它们似乎拥有具有显着不同物理条件的恒星形成区域,包括更大的电子密度。为了了解什么物理机制是负责观察到的恒星形成条件的演变,我们组装了最大的恒星形成星系的样本在$z\sim 1.5$与发射线测量的$\mathrm{[OII]} λλ3726,3729$双重。通过比较我们的$z\sim 1.5$样本与当地星系样本的恒星质量,恒星形成率和特定的恒星形成率的等效分布,我们研究了电子密度的演化及其对全球性质的依赖性。我们测量了$z\sim 1.5$样本的平均电子密度为$114_{-27}^{+28} \, \mathrm {cm}^{-3} $,比本地恒星形成星系的典型电子密度大五倍。然而,我们没有发现本地和高红移星系的典型的电子密度之间的偏移与等效的恒星形成率。我们的工作表明,样品的平均电子密度是高度敏感的恒星形成率,这意味着以前观察到的演化主要是选择效应的结果。
2016-11-03 astro-ph.GA
The ALMaQUEST Survey: V. The non-universality of kpc-scale star formation relations and the factors that drive them
使用从ALMA-MaNGA淬火和恒星形成中提取的28个星系中~ 15,000 kpc尺度的恒星形成Spaxels样本(ALMaQUEST)调查,我们调查的星系到星系的变化的'解决'施密特-肯尼库特关系(rSK; Sigma_H2 - Sigma_SFR),“解析”的恒星形成主序(rSFMS; Sigma_* - Sigma_SFR)和“解析的”分子气体主序列(rMGMS; Sigma_* - Sigma_H2)。rSK关系,rSFMS和rMGMS都显示出显着的星系到星系的形状和归一化的变化,表明这些关系是不普遍的星系之间。rSFMS显示出最大的星系间变化,而rMGMS最小。通过定义一个“偏移”的平均关系,我们计算一个Delta_rSK,Delta_rSFMS,Delta_rMGMS为每个星系,调查与全球性能的相关性。我们发现以下相关性至少具有2 σ显著性:在M *、Sersic指数和比SFR(sSFR)较低的星系中,rSK较低(即较低的恒星形成效率);在M * 和Sersic指数较高的星系中,rSFMS较低(即较低的sSFR);在sSFR较低的星系中,rMGMS较低(即较低的气体分数)。在所有15,000个数据点的集合中,rSK关系和rMGMS显示出同样紧密的散射和强相关系数,而rSFMS中的散射更大,相关性更弱。此外,虽然样本中Delta_rSK和Delta_rMGMS之间没有相…
2020-12-08 astro-ph.GA
The dust properties of star-forming galaxies in the first billion years
本文回顾了 ALMA 对宇宙最初十亿年内星系尘埃发射的观测结果,重点介绍了 REBELS 项目在 z~7 星系中的发现,揭示了早期星系尘埃的独特性质及完全被尘埃遮蔽的星系种群等意外结果。
2022-11-02 astro-ph.GA
Rapidly star-forming galaxies adjacent to quasars at redshifts exceeding 6
红移z~4的大质量($10^{11}$太阳质量)椭圆星系的存在(当宇宙年龄为15亿年时)使得在z>6(对应于宇宙年龄小于10亿年)时恒星形成速率超过100个太阳质量/年的星系的存在成为必要。在这些早期的宇宙时代,调查已经发现了数百个星系,但它们的恒星形成率要低一个数量级以上。在z>6时,唯一已知的恒星形成率非常高的星系是类星体的宿主星系,只有一个例外,但这些星系也有吸积超大质量(超过$10^9$太阳质量)的黑洞,这可能会影响星系的性质。在这里,我们报告了在z>6的四个星系中观测到的单电离碳([CII],波长为158微米)的发射线,它们是类星体的同伴,速度偏移小于每秒600公里,线性偏移小于600千秒差距。这四个星系的发现是偶然的;它们靠近它们的同伴类星体,在远红外线下看起来很明亮。在[CII]测量的基础上,我们估计了每年超过100个太阳质量的伴星的恒星形成率。这些源在[CII]亮度、线宽和隐含的动力学质量方面与类星体的宿主星系相似,但没有显示吸积超大质量黑洞的证据。类似的系统以前在较低的红移被发现。我们在所调查的25个z>6类星体中发现了4个这样的亲密同伴,这是需要在模拟中考虑的一小部分。如果它们代表[CII]光度函数的亮端,那么它们就可以用宇宙空间密度来解释z~4处的大质量椭圆星系的数量。
2017-05-24 astro-ph.GA
The ALMaQUEST Survey: VI. The molecular gas main sequence of `retired' regions in galaxies
为了研究气体在kpc尺度上恒星形成消亡中的作用,我们将恒星形成区的分子气体主序列(rMGMS:Sigma_* vs Sigma_H2)与停止形成新恒星的“退休”区域的序列进行了比较。使用数据从ALMaQUEST调查,我们发现,退休的spaxels形成一个rMGMS,这是不同的恒星形成spaxels,偏移到较低的Sigma_H2在固定的Sigma_* 的一个因素~5。我们研究的rMGMS的恒星形成和退休的spaxels星系的基础上,由8个单独的ALMaQUEST星系。其中六个星系的退休spaxels集中在中央的几kpc。在我们的样本中,在八个星系中40-100%的退休spaxels中检测到分子气体。恒星形成和退休的rMGMS都显示出从星系到星系的归一化的多样性。然而,在任何给定的星系中,退休区域的rMGMS被发现与恒星形成序列不同,退休螺旋体的气体分数比恒星形成螺旋体低一个数量级。我们的结论是,淬火是与耗尽(但不是不存在)的分子气体通过一种机制,通常开始在星系的中心。
2020-12-08 astro-ph.GA
Discovery of Large Molecular Gas Reservoirs in Post-Starburst Galaxies
星暴后(或“E+A”)星系的特征是低H $α$发射和强巴耳末吸收,这表明最近的星暴,但目前很少有恒星形成。虽然这些星系中的许多都显示出最近合并的证据,但结束星暴的机制还不清楚。为了研究分子气体的命运,我们用IRAM 30 m和SMT 10 m望远镜在Sloan数字巡天的32个邻近的($0.01<z<0.12$)星暴后星系中寻找CO(1-0)和(2-1)发射。17例(53%)检测到CO。使用CO作为分子氢的示踪剂和银河系转换因子,我们得到了$M(H_2)=10^{8.6}$ - $10^{9.8} M_\odot$的分子气体质量和$\sim10^{-2}$ - $10^{-0.5}$的分子气体质量与恒星质量分数,与恒星形成星系的分子气体质量相当。大量的分子气体排除了完全的气体消耗,驱逐或饥饿作为结束这些星系中恒星暴增的主要机制。这15个未被探测到的星系的$M(H_2)$的上限范围从$10^{7.7} M_\odot$到$10^{9.7} M_\odot$,中值与早期类型星系比与恒星形成星系更一致。星暴后恒星形成率(SFR)的上限比具有相同$M(H_2)$的恒星形成星系低$\sim10\times$。我们还比较了分子气体表面密度($Σ_{\rm H_2}$)的上限上的SFR表面密度($Σ_{\rm SFR}$),发现一个显着的偏移,与较低的$Σ_{\rm SFR}$为一个给定的$Σ_{…
2015-01-05 astro-ph.GA
Reconciling the observed star-forming sequence with the observed stellar mass function
我们研究所观察到的恒星形成序列(SFR $\propto$ $M^α$)和观测到的恒星质量函数之间的演化$0.2 < z < 2.5$之间的连接。我们发现恒星形成序列在所有质量和红移下都不可能有斜率$α$ $\lesssim$ 0.9,因为这将导致$z=1$在$10 < \log(\mathrm{M/M_{\odot}}) < 11$处的数密度比观测到的高得多。我们发现恒星形成序列的斜率发生了转变,使得在$\log(\mathrm{M/M_{\odot}})<10.5$和$α=0.7-0.13z$的$α=1$({Whitaker} {et~al.} 2012年)在$\log(\mathrm{M/M_{\odot}})>10.5$,大大提高了与恒星质量函数演化的一致性。然后,我们推导出一个恒星形成的序列,再现的质量函数的演变设计。这个恒星形成序列也可以很好地用破幂定律来描述,在高质量处有一个浅的斜坡,在低质量处有一个陡的斜坡。在$z=2$,它从观测到的恒星形成序列中偏移了$\sim$ 0.3 dex,这与宇宙SFR和最近对恒星质量密度增长的观测之间的轻微分歧一致。目前尚不清楚这个问题是否源于恒星质量估计的误差、SFR的误差或其他影响。我们发现,质量依赖的斜率也被认为是在其他自洽模型的星系演化,包括半解析,流体动力学和丰度匹配模型。作为分析的一部分,我们证明,无论是合并,也没有隐藏的低…
2014-11-15 astro-ph.GA
The Stellar Populations and Rest-Frame Colors of Star-Forming Galaxies at $z \approx 8$: Exploring the Impact of Filter Choice and Star Formation History Assumption with JADES
该研究利用JADES的JWST/NIRCam和MIRI深场数据,对22个z≈8恒星形成星系进行分析,发现密集的NIRCam滤波片覆盖(含至少一个中带)可在约80%的样本中弥补静止系I波段缺失,且延迟τ恒星形成历史假设能最一致地确定星系性质。
2025-06-02 astro-ph.GA
Dust, gas, and metal content in star-forming galaxies at $z\sim3.3$ revealed with ALMA and Near-IR spectroscopy
我们在$z\sim3.3$的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)进行了亚毫米观测,这些星系的气相金属丰度以前已经测量过。我们调查的尘埃和气体含量的星系在$z\sim3.3$和研究如何星系与他们的环星系/星系际介质在这个时代通过探测它们的气体质量分数和气相金属丰度。单波段尘埃连续辐射示踪尘埃质量和气相金属丰度与气尘质量比之间的关系被用来估计气体质量。估计的气体质量分数和耗尽时标分别为$f_{\rm gas}=$ 0.20-0.75和$t_{\rm dep}=$ 0.09-1.55 Gyr。虽然星系似乎紧密地分布在恒星形成的主序星周围,在$z\sim3.3$,这两个量显示出更广泛的传播在一个固定的恒星质量比预期的比例关系,这表明恒星形成的星系之间的基本气体性质的差异很大,显然在主序星。比较气体质量分数和气相金属含量之间的恒星形成星系在$z\sim3.3$和在较低的红移,恒星形成星系在$z\sim3.3$似乎是更贫金属比本地星系具有类似的气体质量分数。使用气体调节器模型来解释这种偏移,我们发现,它可以被解释为一个更高的质量加载因子,这表明在外流的质量加载因子在宇宙早期增加。
2020-12-17 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Neon as a Probe of ISM Physical Conditions at High Redshift
我们提出的结果氖发射的$z\sim2$恒星形成星系的MOSFIRE深演化场(MOSDEF)调查。在61个星系中的$\geq3σ$处探测到双电离氖([NeIII]3869),相当于在类似红移处探测到的H $α$、H $β$和[OIII] $5007$的MOSDEF样本的$\sim$的25%。我们认为,氖发射线的属性与[NeIII]3869检测和复合$z\sim2$光谱的恒星质量的两个单独的星系。由于不需要[NeIII]3869检测,后者提供了MOSDEF样品中氖发射线特性的更具代表性的图片。正如基于质量-金属丰度关系所预期的那样,[NeIII]3869/[OII]3727比率(Ne 3 O2)与$z\sim2$星系中的恒星质量反相关。它还与[OIII] $5007$ /[OII] $3727$比值(O ~(32))呈正相关,但与本星系和单个H~II区相比,在O ~(32)固定时,$z\sim2$线比值向高Ne ~ 3 O ~ 2方向偏移。尽管在$z\sim2$的固定O32下向较高的Ne 3 O2偏移,但推断的基于Ne 3 O2的金属丰度的偏差很小。因此,Ne 3 O2可以作为一个重要的金属丰度指标深入到再电离时代。通过分析其他的静止-光学谱线比,包括[NeIII] $3869$ /[OIII] $5007$(Ne 3 O3)和[OIII] $5007$ /H $β$(O3 H $β$…
2020-09-24 astro-ph.GA
The Relation Between [OIII]/H$β$ and Specific Star Formation Rate in Galaxies at $z \sim 2$
最近的调查已经确定了一个似乎无处不在的人口与升高的[OIII]/H $β$在$z > 1$发射线比的星系,虽然这种现象的性质仍然存在争议。[OIII]/H $β$谱线比值之所以令人感兴趣,是因为它是区分活动星系核(AGN)和恒星形成星系的标准诊断工具的主要组成部分,以及气相金属丰度指标$O_{23}$和$R_{23}$。在这里,我们调查的主要驱动程序增加[OIII]/H $β$比率的中间叠加静止帧光谱的样本中的恒星形成星系的3D-HST调查的红移范围$z\sim1.4-2.2$。使用$N = 4220$恒星形成星系,我们堆叠的数据在质量和特定的恒星形成率(sSFR)的箱分别。在考虑了恒星的巴耳末吸收后,我们测量了[OIII] $\lambda5007$/H $β$下降到$\mathrm{M} \sim 10^{9.2} \ \mathrm{M_\odot}$和sSFR $\sim 10^{-9.6} \ \mathrm{yr}^{-1}$,比以前在类似红移下的工作低了一个数量级。我们发现一个偏移量的$0.59\pm0.05$德克斯之间的中位数比率在$z\sim2$和$z\sim0$在固定的恒星质量,与现有的研究。然而,关于sSFR,$z \sim 2$堆栈都位于中值SDSS比率的1 $σ$内,平均偏移仅为$-0.06\pm 0.05$。我们发现,星系的激发特性与它们的sSFR在$z…
2016-06-03 astro-ph.GA
The ISM in distant star-forming galaxies: Turbulent pressure, fragmentation and cloud scaling relations in a dense gas disk at z=2.3
我们使用IRAM Plateau de Bure干涉仪和扩展甚大阵获得了z=2.32的透镜状恒星形成星系SMMJ 2135 -0102中CO(6-5)和CO(1-0)发射的高分辨率地图。气体的运动学可以用一个旋转支撑的圆盘模型很好地描述,该圆盘的倾斜校正旋转速度为v_rot = 320+/-25 km/s,旋转支撑与色散支撑之比为v/sigma=3.5+/-0.2,动力学质量为6.0+/-0.5x10^10Mo,半径为2.5kpc。该盘具有Toomre参数Q=0.50+/-0.15,表明气体将在LJ ~ 400 pc尺度上迅速碎裂成大质量团簇。我们确定在这些尺度上的恒星形成区域,并表明它们是10倍的密度比那些在静止的环境中在本地星系,并显着抵消当地的分子云尺度关系(拉森关系)。与局部分子云线宽-尺寸标度关系相比,大的偏移意味着超音速湍流应该在比银河系运动学静止ISM小100倍的尺度上保持主导地位,而SMMJ 2135中的分子气体预计在所有尺度上比银河系中的分子气体密度高50倍。这很可能是由于我们在星际介质(ISM)中测量到的高外部流体静压P_tot/kB ~(2+/-1 x10 ^7 K/cm 3)。在这样一个高度湍流的ISM中,引力坍缩(和恒星形成)的亚音速区域将具有高得多的临界密度,n_crit>=10^8/cm 3,比银河系静止的ISM高出约1000倍。
2011-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-alpha and CIII] Emission in z=7-9 Galaxies: Accelerated Reionization Around Luminous Star Forming Systems?
我们讨论了Roberts-Borsani等人(2016)在z~7-9处选择的四个发光星系的新Keck/MOSFIRE光谱观测。先前的后续行动揭示了四个星系中的两个中的莱曼α。我们新的MOSFIRE观测结果证实了莱曼α存在于整个样品中。我们在COS-zs 7 -1中检测到莱曼α发射,确认其红移为z=7.154,我们在EGS-zs 8 -2中检测到莱曼α,z=7.477,验证了早期研究中提出的试验性检测。考虑到IGM在7<z<9范围内可能显着中性,Lyman-alpha在该样本中的普遍存在令人困惑。为了更详细地研究这一结果,我们已经发起了一项运动,以四个莱曼α发射器中的UV金属发射作为莱曼α辐射场和速度偏移的探测器。在这里,我们在EGS-zs 8 -1中检测到强烈的CIII]发射,这是一个来自该样本的星系,先前显示在z=7.73处具有莱曼α。光电离模型表明,需要一个强的辐射场和低的金属丰度再现强烈的CIII]和光学线发射。我们认为,这种极端的辐射场很可能会影响当地的环境,增加莱曼α通过星系的传输。此外,CIII的质心]表明莱曼α从系统值红移了340 km/s。这个速度偏移比在不太明亮的系统中看到的要大,这为莱曼α发射通过IGM的传输提供了额外的解释。由于这种系统可能也位于具有最大电离泡的密集区,因此透射率进一步增强,莱曼α在z>7处的可见度预计将强烈依赖于光度,最有效的透射发生在具有强…
2016-06-03 astro-ph.GA
Resolving a dusty, star-forming SHiZELS galaxy at z=2.2 with HST, ALMA and SINFONI on kiloparsec scales
我们提供了SHiZELS-14的~ 0.15“空间分辨率图像,SHiZELS-14是一个质量(M*~10^11 M_sol),尘埃,恒星形成星系,z=2.24。我们的静止帧~ 1 kpc尺度,匹配分辨率数据包括四种不同的广泛使用的恒星形成示踪剂:H-α发射线(来自SINFONI/VLT),静止帧紫外连续谱(来自HST F606 W成像),静止帧远红外(来自ALMA)和射电连续谱(来自JVLA)。虽然SHiZELS-14最初是通过其适度的H-α发射线通量来识别的,但它似乎是一个活跃的恒星形成(SFR~1000 M_sol/yr)的亚毫米星系的例子,可能正在进行合并。SHiZELS-14在$\rm{H}α$和静止帧光学和FIR中显示了一个紧凑的尘埃中央星暴,以及扩展的发射。的紫外线发射是空间偏移的尘埃连续发射的峰值,并出现跟踪孔的尘埃分布。我们发现,尘埃衰减随星系空间范围的变化而变化,在尘埃最多的区域,尘埃衰减的峰值至少为A_H-α ~5,而在中心星爆区,尘埃衰减的峰值可能更高。使用不同示踪剂的标准校准推断的全球恒星形成率从~10-1000 M_sol/yr不等,并且在星系的尘埃中心特别不一致。这个星系突出了由较短波长数据提供的恒星形成星系演化的偏见。
2021-02-15 astro-ph.GA
Trigonometric parallaxes to star-forming regions within 4 kpc of the galactic center
我们报告了银河系中心4千秒差距内的高质量恒星形成区的四个三角函数。这些测量是作为BeSSeL调查的一部分使用VLBA进行的。通过将这些源与CO和HI碰撞速度图中的大尺度特征在运动学上联系起来,我们开始勾勒出银河系内部的一些主要特征:连接臂、近、远3千秒差距臂和诺玛臂。银河系第一象限的连接臂比远3千秒差距臂更靠近银河系中心,并在其前缘附近被长杆的长轴偏移,支持内部林德布拉德共振的存在。假设3 kpc的旋臂是一个连续的物理结构,其近、远侧的相对银心距离表明,旋臂周围的气体流线是高度椭圆的,旋臂的共转半径r_CR > 3.6 kpc。在银河系经度接近10°,日心距离约为5 kpc的地方,近3 kpc臂和诺玛臂在我们银河系的正面视图上相交,同时在不同的银河系纬度上通过。我们提供了W31恒星形成复合体距离太阳4.95(+0.5;-0.43)kpc的精确距离测量,这将其与属于近3 kpc臂的明亮CO特征联系起来。
2013-12-11 astro-ph.GA
Host Galaxy Properties and Offset Distributions of Fast Radio Bursts: Implications for their Progenitors
我们提出的意见和详细的描述五个新的主机星系的快速射电暴(FRB)发现与澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)和本地化$\lesssim 1''$。结合这些星系与FRB主机从文献中,我们引入标准的概率巧合的基础上定义一个子样本的10个高度自信的协会(在$z=0.03-0.52$),其中三个对应于已知的重复FRB。总的来说,FRB宿主星系表现出广泛的,连续的颜色($M_u-M_r = 0.9 - 2.0$),恒星质量($M_\star = 10^{8} - 6\times 10^{10}\,M_{\odot}$)和恒星形成率(${\rm SFR} = 0.05 - 10\,M_{\odot}\,{\rm yr}^{-1}$)跨越整个参数空间所占据的$z<0.5$星系。然而,他们不跟踪色星等,SFR- $M_\star$,也没有BPT图的场星系调查在类似的红移。有一个过量的“绿谷”星系和过量的发射线比表明一个更硬的辐射场比单独的恒星形成所产生的。从观测到的恒星质量分布,我们排除了假设FRB严格跟踪恒星质量的星系($>99\%$ c.l.)。我们测量了从FRB到宿主星系估计中心的3.3 kpc的中值偏移,并将宿主爆发偏移分布和其他属性与长持续时间和短持续时间的伽马射线爆发(LGRB和SGRB),核心塌陷超新星(CC-SNe)和Ia型SNe的分布进行了比较。这个分析排除了拥有LGRB(微弱…
2020-10-13 astro-ph.GA