Quokka-based Understanding of Outflows (QED) I. Metal loading, phase structure, and convergence testing for Solar neighbourhood conditions
本研究使用GPU优化的AMR辐射流体动力学代码Quokka模拟超新星反馈驱动的星系外流，在太阳邻域条件下量化了选择性金属负载程度，解析了从冷中性到热电离的所有气体相，并提出了金属负载研究的数值收敛性标准。
2023-09-14 astro-ph.GA
Mass-Loading and Non-Spherical Divergence in Hot Galactic Winds: Implications for X-ray Observations
冷云预计将被摧毁，并纳入热超新星驱动的星系风。风的冷介质的质量加载修改体积速度，温度，密度，熵，和丰富的配置文件的热相相对于非质量加载流出。我们提供了一般的方程和限制，这种物理，可以用来推断率的冷气体夹带从X射线观测，占非球形膨胀。一般来说，当马赫数大于某一临界值时，质量加载会改变密度和温度分布，降低速度，增加熵。我们首先将这个模型应用到最近的高分辨率银河系外流模拟中，可以直接推断出质量负载。我们表明，温度，熵，和成分配置文件是匹配良好的，提供证据表明，这种物理设置散装热气体配置文件。然后，我们模拟弥漫的X射线发射的本地星暴M82。非球形（更圆柱形）流出几何形状直接取自观察到的X射线表面亮度分布。这些模型意味着一个总的质量加载率，这是大约等于注入的恒星暴，$\simeq 10$ M $_\odot$年$^{-1}$，他们预测的渐近热风速度$\sim 1000\,{\rm km \ s^{-1}}$是$\sim1.5-2$倍小于以前的预测。我们还展示了如何观察到的熵分布可以用来约束外流速度，预测未来的任务，如XRISM。我们认为，所观察到的X射线边缘增亮可以解释在外流的边缘质量负荷。
2021-10-05 astro-ph.GA
Metal-enriched galactic outflows shape the mass-metallicity relationship
低质量星系的气相金属丰度随着恒星质量（$M_\ast$）的增加而增加，对于高质量星系几乎是常数。理论表明，这种紧密的质量-金属丰度关系是由星系外流从星系中移除富含金属的气体形成的。在这里，我们观测模型的流出金属丰度的温暖流出阶段从7个本地恒星形成星系的恒星质量之间的10 $^{7}$-10 $^{11}$ M $_\odot$的样本。我们估计流出金属利用四个弱的休息帧紫外吸收线，观察到的恒星连续，和光电离模型。流出金属丰度与$M_\ast$持平，中值金属丰度为$1.0\pm0.6$ Z $_\odot$。所观察到的外流是富含金属的：低质量和高质量星系的外流金属丰度分别是其ISM金属丰度的10-50倍和2.6倍。观测到的流出物主要由夹带的ISM气体组成，其中最多22%的金属直接来自最近的超新星富集。金属流出速率随着$M_\ast$的增加而增加，如$M_\ast^{0.2 \pm 0.1}$，因为质量流出速率随着$M_\ast$的增加而增加。最后，我们通过恒星形成保留金属的速率来标准化金属流出速率，以计算金属负载因子。金属负载因子与$M_\ast$成反比。的金属负载因子的归一化和缩放同意再现所观察到的质量-金属丰度关系的解析表达式。星系外流从根本上塑造了观测到的质量-金属丰度关系。
2018-08-30 astro-ph.GA
Scaling Relations Between Warm Galactic Outflows and Their Host Galaxies
我们报告的样本51附近，恒星形成的星系观察与宇宙起源光谱仪的哈勃太空望远镜。我们计算硅II运动学和密度所产生的温暖的气体夹带在银河系外流。我们使用多波长辅助数据来估计恒星质量（M $_\ast$），恒星形成率（SFR）和形态。我们推导出流出速度与SFR $^{\sim 0.1}$、M $_\ast^{\sim 0.1}$和v $_\text{circ}^{\sim 1/2}$之间的显著相关性。有些合并会以比这些关系式更快的速度推动资本外流，使资本外流的速度超过逃逸速度。质量流出率的计算显示出与SFR $^{\sim 1/2}$和M $_\ast^{\sim 1/2}$的强定标。此外，质量加载效率因子（质量流出速率除以SFR）的比例近似为M $_\ast^{-1/2}$。流出速度和质量负载缩放都表明这些流出是由超新星提供动力的，只有0.7%的超新星总能量转化为温暖流出的动能。如果log（M $_\ast$ /M $_\odot$）< $9.5$，星系会失去一些气体，而质量更大的星系则会保留所有的气体，除非它们经历合并。这个气体损失的阈值可以解释所观察到的质量-金属丰度关系的形状。
2014-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
SQuIGG$\vec{L}$E: Ubiquitous Cool Gas Outflows with Large Mass-Loading Factors in $z\sim0.7$ Post-starburst Galaxies
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
本研究利用SQuIGG$\vec{L}$E巡天数据，发现中等红移后星暴星系普遍存在大质量载荷因子的冷气体外流，且外流速度随熄灭时间递减，可能是先前星暴或活动星系核活动的遗迹，对快速熄灭起关键作用。
2026-09-28 astro-ph.GA
Production of Cool Gas in Thermally-Driven Outflows
银河系外流通常包含多相气体，其物理起源需要解释。利用CGOLS（Cholla Galactic OutfLow Simulations）的高分辨率孤立星系模型套件，我们证明了快速辐射冷却作为快速移动（$v \sim 1000$ km/s）、冷（$10^4$ K）气体源的可行性，这些气体是在一些恒星形成星系的外流的吸收线研究中观测到的。通过改变模拟风的质量负载和几何形状，我们确定了一个区域的参数空间，导致冷气体流出。特别是，当使用一个分析动机的中央反馈模型，我们发现，冷却流可以产生合理的质量加载率（$\dot{M}_{wind} / \dot{M}_{SFR} \sim 0.5$），提供恒星形成率表面密度高。当一个更现实的集群反馈模型被应用，高密度云附近的磁盘和不同的流出区域之间的相互作用的破坏表明，较低的质量加载速率的反馈区域内的热气体可能仍然会产生多相流出。这些结果表明，流出的快速移动的冷气体的起源，不依赖于直接加速冷气体从星际介质。这些冷却流可能另外提供了一个解释的多相气体无处不在的恒星形成星系在低红移的晕观察。
2018-08-07 astro-ph.GA
Quantifying Supernovae-Driven Multiphase Galactic Outflows
星系外流在恒星形成的盘状星系中随处可见，并且对星系形成至关重要。超新星（SNe）在推动外流方面发挥着关键作用，但对于它们可以从磁盘中发射出多少能量，质量和金属没有达成共识。我们进行3D，高分辨率的流体动力学模拟研究SNe驱动的分层介质流出。假设SN速率与气体表面密度$Σ_{\rm{gas}}$的比例在Kennicutt-Schmidt（KS）关系，我们发现的质量负载因子，$η_m$，定义为质量流出通量除以恒星形成表面密度，随着增加$Σ_{\rm{gas}}$为$η_m \propto Σ^{-0.61}_{\rm{gas}}$。当$η_m \gtrsim$ 1时，大约$Σ_{\rm{gas}}$ $\lesssim$ 50 $M_\odot/\rm{pc}^2$标记。SNe产生的大约10- 50%的能量和40- 80%的金属最终进入流出物。稀薄的热相（$T>3\times 10^5$ K）在中平面处填充60- 80%的体积，携带流出物中的大部分能量和金属。我们讨论了各种物理过程，包括SNe的垂直分布，光电加热，外部引力场和SN率，如何影响加载效率。气体和SNe的相对刻度高度是决定装载效率的一个非常重要的因素。
2017-05-09 astro-ph.GA
Mechanical AGN Feedback: Controlling the Thermodynamical Evolution of Elliptical Galaxies
目前对星系的理解中的一个基本空白是关于普通重子物质的演化。一方面，辐射发射急剧减少星际等离子体（ISM）的热能含量，导致缓慢的冷却流向中心。另一方面，活动星系核（AGN）为防止失控的冷却灾难而努力，为ISM注入了巨大的能量。本研究旨在深入研究机械AGN反馈在（孤立或大质量）椭圆星系中的作用，扩展和完善测试宇宙环境的质量范围。我们以前成功的反馈模型，在星系团和集团，表明活动星系核流出，自我调节的冷气吸积，能够适当地淬火冷却流，而不破坏冷核心。通过3D流体动力学模拟（FLASH 3.3），也包括恒星演化，我们表明，大规模的机械活动星系核外流确实可以解决整个星系生命的冷却流问题，同时再现典型的观测特征和限制，如浮力密度不足的气泡，椭圆激波茧，声波涟漪，金属的疏浚，亚音速湍流，和延伸的蒸汽或核冷气体。为了避免孤立星系过热和完全清空，与被群内介质包围的更大质量和束缚椭圆星系所需的加热（效率约为1.e-3）相比，活动星系核频繁的机械反馈应该不那么强大和有效（约为1.e-4）。
2012-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Spatially Resolved Galactic Winds at Cosmic Noon: Outflow Kinematics and Mass Loading in a Lensed Star-Forming Galaxy at $z=1.87$
本研究利用Keck/KCWI对$z=1.87$透镜化星系CSWA13进行空间分辨观测，揭示了年轻星系风的外流动力学特征，测得较高的质量损失率与质量加载因子，表明外流气体将留存于星系周介质并为未来恒星形成提供气体储库。
2025-01-29 astro-ph.GA
Evolution of the Stellar Mass-Metallicity Relation. II. Constraints on Galactic Outflows from the Mg Abundances of Quiescent Galaxies
本文给出了$z\sim0.39$和$z\sim0.54$两个星系团中静止星系的恒星质量-[Fe/H]和质量-[Mg/H]关系。我们得出的年龄，[Fe/H]和[Mg/Fe]为每个单独的星系使用全光谱拟合技术。通过与$z\sim0$ SDSS星系的比较，我们证实了我们以前的发现，即质量-[Fe/H]关系随红移的变化而变化。质量-[Fe/H]关系在较高的红移下具有较低的归一化和可能较陡的斜率。然而，根据我们的样品，质量-[Mg/H]关系并没有在观测到的红移范围内发展。我们使用一个简单的分析化学演化模型来约束这些星系在其一生中经历的平均外流，通过计算质量负载因子。我们发现平均质量负载因子$η$是星系恒星质量$η\propto M_*^{-0.21\pm0.09}$的幂律函数。测得的质量负载因子与其他观测方法的流出测量的结果是一致的，并与流出是由恒星形成反馈在湍流盘的预测。
2019-09-25 astro-ph.GA
Tracing ionized gas kinematics in Lyman-Break Analogs. Implications for star formation compactness and outflow properties
Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)（安达卢西亚天体物理研究所）；Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)（阿拉贡宇宙物理学研究中心）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天文台罗马天文台）；Michigan Institute for Data Science, University of Michigan（密歇根大学数据科学研究所）
研究通过分析14个低质量紫外光致亮Lyman断裂类比体的电离气体动力学，发现恒星形成紧凑性与出流性质的关系，揭示了反馈过程的重要性。
2025-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simple Yet Powerful: Hot Galactic Outflows Driven by Supernovae
超新星（SNe）驱动多相的星系外流，影响星系的形成;然而，宇宙学模拟大多使用\textit{ad hoc}反馈模型的外流，使流出相关的预测从第一原理的问题。最近的小盒子模拟解决个别SNe残留在星际介质（ISM），自然驱动外流，并允许确定风的能量加载因子$η_E$，质量$η_m$，和金属$η_Z$。在这封信中，我们汇编了小盒子的结果，并发现热流出比冷流出更强大的共识：（i）热流出通常主导能量通量，（ii）它们的比能$e_{s,h}$比冷流出高10-1000倍。此外，热外流的性质非常简单：$e_{s,h} \propto η_{E,h}/η_{m,h}$在恒星形成表面密度的四个数量级上几乎不变。此外，我们初步发现，$η_{E,h}/η_{Z,h} \sim$ 0.5。如果通过更多的模拟数据证实，这些相关性将三个热相负载因子减少为一个。最后，这一个参数与ISM是否具有“突破”条件密切相关。\esh \的窄范围表明热流出不能以log $M_{\rm{halo}}\ [M_\odot] \gtrsim 12$逃离暗物质晕。这个质量也是星系质量-金属丰度关系达到其平台的地方，这意味着\textit{hot}流出和星系形成之间有着深刻的联系。我们认为，热外流应明确包括在宇宙学模拟和（半）星系形成的分析建模。
2020-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN must be very efficient at powering outflows
星系的演化受到相互竞争的反馈过程的影响。恒星反馈在低质量星系中占主导地位，而AGN反馈主要影响大质量星系。最近的观测结果揭示了黑洞吸积率（BHAR）和恒星形成率（SFR）对星系恒星质量的依赖性，并给出了主导反馈机制转换时星系质量的信息。我使用这些信息来获得一个经验估计的耦合效率，$f_{\rm AGN}$，活动星系核的光能输出和活动星系核驱动的星系外流，和活动星系核辐射场的动量和外流之间的动量加载因子$f_{\rm p,AGN}$。结果是独立于任何特定的模型的活动星系核的反馈，并表明活动星系核的反馈必须是非常有效的和/或有非常大的动量负载，以解释目前的观测。我讨论可能的方式达到所需的效率和加载因子，和选择的影响，可能会导致只有微弱的流出被观察到，而最强大的一般可能会被掩盖。在推导结果的过程中存在着很大的不确定性;我建议减少这些不确定性的方法。在不久的将来，更好的耦合效率的估计将有助于区分活动星系核的反馈模型，研究反馈效率的红移演化和质量依赖性。
2018-06-23 astro-ph.GA
Galactic outflow rates in the EAGLE simulations
我们目前的测量银河系流出率的EAGLE宇宙学模拟套件。我们发现，气体被从星际介质（ISM）的中央星系与无量纲的质量加载因子，尺度约为$V_{\mathrm{c}}^{-3/2}$在低质量的制度，恒星反馈占主导地位的圆速度。来自活动星系核（AGN）的反馈导致晕质量$> 10^{12} \, \mathrm{M_\odot}$的质量负荷上升。我们发现，更多的气体流出通过晕维里半径比从ISM的星系，特别是在低红移，这意味着大量的环星系介质（CGM）内的质量负荷。在给定的晕质量/红移下，外流速度跨越很宽的范围，平均而言，随着红移和晕质量的增加而增加，直到$M_{200} \sim 10^{12} \, \mathrm{M_\odot}$。外流表现出双峰流动模式环银河尺度，与银河短轴对齐。我们提出了一些类似的比较流出率从其他最近的宇宙流体动力学模拟，并表明，比较银河系风的传播作为半径的函数，揭示了不同的模型之间的巨大差异。相对于其他一些模拟，EAGLE更倾向于恒星反馈的场景，其中通过从ISM中移除少量气体来实现与星系恒星质量函数的一致性，但银河风随后传播并将周围气体夹带到更大的半径。
2020-04-01 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Properties of Warm Ionised Outflows at $z=$ 1.4-3.8
我们使用大型光谱数据集的MOSFIRE深演化场调查电离气体外流的运动学和能量学。使用598个恒星形成星系的样本，在红移1.4 < $z$ < 3.8，我们分解的$\rm{H}α$和[OIII]的发射线到窄和宽的组件，发现显着的宽组件的10%的样本检测。个别星系的电离流出速度似乎与星系的性质无关，例如恒星质量、恒星形成率（SFR）和恒星形成率面密度（$Σ_{\rm SFR}$）。采用一个简单的外流模型，我们估计的电离外流的质量，能量和动量加载因子，找到适度的值，平均值分别为0.33，0.04和0.22。较大的动量比能量加载因子，所采用的物理参数，意味着这些电离外流主要是动量驱动的。我们进一步发现的质量负载因子和恒星质量之间的边际相关性（2.5 $σ$）与模拟预测一致，缩放为$η_{m}$ $\propto M_{\star}^{-0.45}$。这种浅尺度关系与这些电离外流是一致的，它们是由超新星爆炸产生的机械能和作用在尘埃物质上的辐射压力共同驱动的。在大多数星系中，流出的物质似乎没有足够的速度逃离宿主的引力势，可能在以后再循环回来。总之，这些结果表明，由星云发射线追踪的电离流出是可以忽略不计的，大部分的质量和能量在其他气相中进行。
2024-04-08 astro-ph.GA
Transonic galactic wind model including stellar feedbacks and application to outflows in high/low-$z$ galaxies
本研究构建了纳入超新星反馈的跨声速星系风模型，分类其引力势下的跨声速解，应用于星系外流观测发现质量负载率与星系质量、恒星形成率负相关，小质量星系星际介质抛射更高效。
2023-10-04 astro-ph.GA
Observational Constraints on the Multiphase Nature of Outflows Using Large Spectroscopic Surveys at $z\sim$0
质量流出率和负载因子通常用于推断银河系尺度流出的淬灭潜力。然而，这些通常依赖于单一气相的观测，这可能严重低估了总喷射气体质量。为了解决这个问题，我们使用的观测数据的高质量（$\geqslant$ 1 - 0 $^{10}$ M $_{\odot}$），正常的恒星形成星系在$z\sim$ 0从MANGA，xCOLD GASS，xGASS和ALMANFA调查和堆叠的NaD，H $α$，CO（1-0）和HI 21厘米示踪剂的平均，总质量流出率和加载因子的限制。我们发现在中性和电离气体示踪剂的外流检测，没有检测到在堆栈的分子或原子气体排放。流出分量的模拟显示，对于中性气体和电离气体，速度分别为$|$ v $_{\text{NaD}}|$ =131 km s $^{-1}$和$|$ v $_{\text{H}α}|$ =439 km s $^{-1}$，流出速率分别为$\dot{M}_{\text{NaD}}$ =7.55 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$和$\dot{M}_{\text{H}α}$ =0.10 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$。假设分子/原子流出速度为200 km/s的$^{-1}$，我们推导出分子和原子气体的上限分别为$\dot{M}_{\text{CO}}<$ 19.43 M $_{\odot}$年$^{-1}$和$\dot{M}_{\tex…
2020-04-13 astro-ph.GA
The diverse hot gas content and dynamics of optically similar low-mass elliptical galaxies
在大质量的早型星系中，热X射线发射气体的存在是普遍存在的。然而，对低质量椭圆星系中热X射线气体的含量和物理状态知之甚少。在本文中，我们研究的X射线气体含量的四个低质量椭圆星系档案钱德拉X射线观测。样本星系NGC 821、NGC 3379、NGC 4278和NGC 4697的K波段光度几乎相同，因此恒星质量也大致相同，但它们的X射线外观却截然不同。我们的结论是，在NGC821和NGC3379的未解决的排放是建立从众多的微弱的紧凑的对象，如日冕活动的双星和激变的变量。尽管没有检测到X射线气体，这些星系可能拥有低密度，因此低光度的X射线气体成分，它们经历了Ia型超新星（SN Ia）驱动的外流。我们在NGC4278中探测到了温度为kT~0.35keV的热X射线气体，其成分具有比恒星光更陡峭的表面亮度分布。在中心的50弧秒（约3.9千秒差距）内，估计的气体质量约为3 x 10^7太阳质量，这意味着气体的质量分数约为0.06%。我们证明了X射线气体在东北-西南方向呈现出双极形态，表明它可能是从星系流出的。外流的质量和能量收支可以分别由演化的恒星和Ia型超新星维持。NGC4697中的X射线气体的平均温度为kT~0.3 keV，并且比恒星光的分布要宽得多。在90弧秒（约5.1千秒差距）内的总气体质量约为2.1 x 10^8太阳质量，因此气体质量分数约为0.4%。根据X射线气体的分布和物理参数，我们…
2012-09-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
An analytical model for galaxy metallicity: What do metallicity relations tell us about star formation and outflow?
我们开发了一个简单的分析模型，跟踪银河系的金属丰度恒星形成和反馈，以获得洞察力，从观测到的星系恒星质量金属丰度的关系在很大范围内的恒星质量和红移。该模型揭示了恒星形成和反馈过程在星系形成的以下含义。首先，观测到的金属丰度关系为局部星系的平均流出质量负荷因子提供了严格的上限，对于M_*~ 10 ^{11}Msun星系，该上限约为20，而对于M_*~10^{11}Msun星系，该上限单调减小到约1。其次，推断的流出物的质量负荷因子的上限敏感地取决于流出物是否是金属富集相对于ISM金属丰度。如果从SNe喷出的金属有一半以富含金属的风离开星系，那么任何质量的星系的流出质量加载因子都不会超过10，这对星系形成模型产生了很大的限制。第三，低质量星系相对较低的恒星相与气相金属丰度比表明，低质量星系仍在迅速丰富其金属丰度在最近的时间，而高质量星系更稳定，这似乎显示出在星系的金属丰度演化的缩小效应。本文的分析表明了精确测量星系金属丰度和不同红移下星系冷气体分数对于约束恒星形成和反馈过程的重要性，并证明了这些关系在约束星系形成物理过程中的作用。
2015-06-05 astro-ph.GA
The Mass and Momentum Outflow Rates of Photoionized Galactic Outflows
星系外流被认为在调节星系中恒星的形成方面发挥着重要作用，但对外流质量和动量的估计一直是基于不确定的假设。在这里，我们测量的质量，动量和能量流出率附近的7个恒星形成星系使用紫外线吸收线和观测动机的密度，金属丰度和半径的外流估计。低质量星系产生的外流速度比它们的逃逸速度快，质量外流速率比它们的恒星形成速率大20倍。这些从低质量星系流出的动量也比单独从超新星提供的动量大，这表明多个动量源驱动这些流出。只有1- 20%的超新星能量转化为动能，这一比例随着恒星质量的增加而减少，因此低质量星系驱动更有效的外流。我们发现在2-3 $σ$的显着性水平的流出和恒星质量的宿主星系（M $_\ast$）之间的标度关系。质量负荷因子，或质量流出率除以恒星形成率，与圆周速度成正比，单位为M $_\ast^{-0.4}$，与圆周速度成正比，单位为v $_\mathrm{circ}^{-1.6}$。质量负载因子的比例与最近的模拟相似，但观测结果小了五倍，这可能表明在不同的电离阶段有大量未探测的气体。外流动量与恒星形成驱动外流而重力抵消这种加速的模型一致。
2017-05-09 astro-ph.GA
Quokka-based understanding of outflows (QED) -- II. X-ray metallicity gradients as a signature of galactic wind metal loading
本研究通过后处理QED模拟生成合成X射线光谱，发现部分混合的星系风在侧向观测时呈现金属丰度梯度，并提供了定量模型和信噪比要求，以诊断风与星际介质的混合程度。
2025-04-25 astro-ph.GA
Long way to go: how outflows from large galaxies propagate through the hot halo gas
利用流体动力学模拟，我们研究了银河系盘状星系由于超新星驱动的外流而导致的质量损失，特别注意扩展的热晕气体的影响。我们发现，总的质量损失在内部半径的比例大致线性与形成的恒星的总质量，并在维里半径的质量负载因子可以是几倍，因为席卷了热晕气体在内部半径的值。在内部区域（$\sim $ 10 kpc）中流出材料的温度分布本质上是双峰的，峰值在$10^5$ K和$10^{6.5}$ K处，分别负责光学和X射线发射。温度为$\le 10^{5.5}$ K的冷/暖气体对10 kpc内流出速率的贡献为$\approx 0.3\hbox{--}0.5$。当重子分数为0.1，恒星暴周期为5000万年时，热质量负载因子$η_{3e5}$（$T\le 3 \times 10^5$ K）与维里半径处的质量负载因子（$η_{v}$）相关，为$η_{v} \approx 25\, η_{3e5}\, \left(\mbox{SFR}/{\rm M}_\odot{\rm yr}^{-1} \right)^{-0.15}$。我们还讨论了由短周期和长周期分开的多个爆发的影响。在维里半径处的流出速度接近于热晕中的声速，$\lesssim 200$ km s $^{-1}$。我们确定了两个“序列”的流出冷气体在小尺度：快速（$\approx 500$公里~s $^{-1}$）序列，由未受冲击的自由风驱动;和一个缓慢的序列…
2015-01-27 astro-ph.GA
Any Way the Wind Blows: Quantifying Superbubbles and their Outflows in Simulated Galaxies across $z \approx 0-3$
本文利用FIRE-2模拟在z≈0-3的11个星系中识别超级气泡，量化其多相外流及质量、能量加载因子，并揭示外流通量在超级气泡期间达到峰值且与观测一致。
2024-06-05 astro-ph.GA
Characterizing mass, momentum, energy and metal outflow rates of multi-phase galactic winds in the FIRE-2 cosmological simulations
我们的特点质量，动量，能量和金属流出率的多相星系风在一套火-2宇宙学的“放大”模拟在现实环境中的反馈（火）项目。我们分析了低质量矮星，中等质量矮星，银河系质量晕，高红移质量晕的模拟。与以前的工作一致，我们发现矮星从其星际介质（ISM）中喷出的气体比它们在恒星中形成的气体多100倍，而在大质量星系中，这种质量“加载因子”下降到1以下。大部分的质量在大质量晕中由热相（PDMATHAMM K）携带，在矮星中由暖相（$10^3-10^5$ K）携带;冷流出（$<10^3$ K）除了在高红移矮星中可以忽略不计。来自ISM的能量、动量和金属负载因子在矮星中是统一的，在更大质量的晕中明显更低。热的流出物具有比逃离矮星晕引力势所需的$2-5\times$更高的比能;事实上，在矮星中，质量、动量和金属流出率随半径增加而增加，而能量大致守恒，这表明被扫过的晕气体。在更强大的恒星形成事件期间以及内晕未维里化时，爆发平均质量负载因子往往更大，但我们实际上没有看到致密的ISM气体部分的趋势。我们讨论了我们的研究结果如何指导未来的受控数值实验，旨在阐明控制银河风的关键参数和由此产生的相关预防性反馈。
2021-09-17 astro-ph.GA
Cosmic Ray Driven Outflows in an Ultraluminous Galaxy
在星系形成模型中，超新星（SN）和活动星系核（AGN）驱动的反馈不足以淬灭大质量星系中的恒星形成。较小星系的模型表明，宇宙射线（CR）通过将SN能量扩散到密度较低的外围，在将物质从恒星形成区驱逐出去方面发挥着重要作用。因此，我们运行气体动力学模拟星系流出的星系中包含的晕与$5\times10^{12}$ ~M $_{\odot}$，类似于一个本地的超亮星系，包括SN热能和治疗CR使用相同的扩散近似塞勒姆和布赖恩。我们发现，CR压力驱动一个低密度的气泡超过边缘的壳被热压力扫起，但主气泡驱动的SN热压力超过它后，这产生了一个大规模的双锥流出。扩散到圆盘中的CR不能在流出物中夹带其气体，从而产生具有不同CR扩散系数的仅$\sim0.1~\%$的质量加载速率。我们发现，在有或没有CR压力的情况下，SN驱动流出的质量负载率没有显着差异。我们的模拟强烈表明，这是很难驱动一个沉重的质量负载流出与CR从一个巨大的光环潜力，虽然更分散的恒星形成可能会导致不同的结果。
2018-04-26 astro-ph.GA
The GECKOS survey: Resolving the molecular and ionised gas in the galactic outflow of ESO~484-036
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D)（三维全天体物理学卓越研究中心）；Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
研究通过结合VLT/MUSE Hα和ALMA CO(1-0)观测，分析ESO 484-036星系的喷流中的原子电离和冷分子气体，发现喷流呈锥形结构，分子气体主导近盘区，电离气体延伸至3kpc外，得出喷流的质加载因子和能量动量加载因子，揭示星burst驱动喷流的重要性。
2026-04-16 astro-ph.GA
The long lives of giant clumps and the birth of outflows in gas-rich galaxies at high redshift
在高红移的恒星形成盘星系经常受到剧烈的盘不稳定性的影响，其特征是巨大的团块，其命运尚未被理解。主要的问题是，这些团块是否会像今天星系中的分子云一样，在其动力学时间尺度（<5000万年）内分裂，或者它们是否会在超过一个圆盘轨道时间（~ 30000万年）的恒星反馈中幸存下来，在这种情况下，它们可以向内迁移并帮助建立中央隆起。我们提出了高红移盘的3.5- 7 pc分辨率AMR模拟，包括光电离，辐射压力和超新星反馈（Renaud等人，2013年，Perret等人，这一天体-pH问题）。我们的辐射压力模型从基本物理原理确定了风的质量负荷和初始速度。我们发现，巨大的团块产生稳定的流出率相当，有时略大于他们的恒星形成率，速度基本上足以逃离星系。团簇也会因为潮汐剥离而失去质量，特别是年老的恒星，因此团簇中的恒星星族仍然相对年轻（<= 2亿年）。这些团块在气体外流和恒星损失中幸存下来，因为它们在富含气体的湍流盘中徘徊，它们可以以高速率重新吸积气体，以补偿外流和潮汐剥离，总体上保持现实和自我调节的气体和恒星质量。我们的模拟产生的气体流出的速度，密度和质量负载与观测一致，并在同一时间表明，巨大的团块生存数百万年，并完成迁移到高红移星系的中心，没有快速分散和重组的团块。
2013-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
AGN and Star Formation Feedback in Galaxy Outflows
大规模、广泛的外流在活跃星系中很常见。在恒星形成与活动星系核共存的系统中，目前还不清楚两者在驱动外流方面所扮演的角色。在这项工作中，我们提出了三维辐射冷却MHD模拟这些外流的形成，考虑到从活动星系核和超新星驱动的风的反馈。我们发现，一个大的开口角AGN风发展喷泉结构，使膨胀的气体回落。此外，它在核区域附近耗尽气体，在几十万年内熄灭恒星形成和吸积，这建立了这些外流的占空比。活动星系核风占外流的最高速度特征，速度约为10.000 km s $^{-1}$（在UFO中观察到的），但这些并不像分子外流观测所要求的那样冷和密集。东北风驱动的风是主要负责所观察到的外流的质量负载。
2018-09-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Versatile Family of Galactic Wind Models
我们提出了一个通用的家庭模型星系外流，包括非均匀的质量和能源分布，从一个扩展的质量源的引力势，辐射损失。该模型可以轻松地针对一系列质量负载因子、能量负载因子、星系质量和星系半径生成稳态风解。我们发现，包括辐射损失在内，高质量负载的风必须在高中心温度下驱动，而低质量负载的风可以在冷却曲线的峰值以上的低温下驱动，这意味着即使对于低质量负载因子，辐射损失也会极大地影响风的解决方案。通过包括辐射损失，我们能够表明，亚音速流可以忽略不计作为一种可能的机制，驱逐质量和能量从星系相比，更有效的跨音速解决方案。具体地说，具有低质量载荷和高能量载荷的跨音速解是最有效的。我们的模型还产生了低温，高速风，可以解释在观测到的外流中低温物质的流行。最后，我们表明，我们的模型，不像著名的Chevalier & Clegg（1985）模型，可以重现观测到的风X射线光度和恒星形成率（SFR）之间的线性关系，在一个大范围的SFR从$1-1000$ M $_{\odot}$ /yr假设风的质量负载因子是高的低质量，因此，低SFR星系。我们还限制了允许的质量加载因子，可以适合所观察到的X射线光度与SFR的趋势，进一步表明质量加载和SFR之间的反比关系，在先进的数值模拟中探索。
2016-01-28 astro-ph.GA
Driving galactic winds with magnetic fields at low and high redshift
虽然发挥了关键作用，我们了解星系的演化，观察到的星系外流的确切方式仍然是远远没有被理解，因此我们的理解相关的反馈机制，控制星系的演化仍然是困扰着许多谜。在这项工作中，我们提出了一个简单的玩具模型，可以提供洞察如何在星系（酒吧，螺旋臂，翘曲）的非轴对称的不稳定性可以导致局部指数磁场增长的径向流量超过均分值至少两个数量级的时间尺度上的几个$100$万年。我们的预测表明，该过程可以导致星系流出的棒旋星系的质量加载因子$η\approx 0.1$，与我们的数值模拟。此外，我们的外流机制可能有助于了解大部分裸露的螺旋星系，显示出星系外流的迹象，在CHANG-ES调查。扩展我们的模型表明，在高红移星系的重要性，通过假设磁能和湍流能量均分。在我们的模型中对恒星形成率（SFR）的简单估计以及来自恒星形成主序在红移$z\sim2$处的互相关质量，使我们能够通过非轴对称不稳定性和随后的径向流入发电机来估计流出率和质量加载因子，给出了M $_{\star}=10^9 - 10^{12}$ M $_{\odot}$范围内星系的$η\approx 0.1$质量加载因子，与Sinfoni和KMOS $^{3\mathrm{D}}$最近的结果一致。
2020-12-23 astro-ph.GA
Tracing Outflowing Metals in Simulations of Dwarf and Spiral Galaxies
我们分析了矮星系和旋涡星系中的金属积累，以下的金属富集和流出的历史，在一套20个高分辨率的模拟星系。这些模拟与观测到的恒星和气相质量-金属丰度关系一致，该关系依赖于大部分产生的金属逃逸到CGM中。例如，在Mvir ~ 1e9.5 - 1 e10太阳质量的星系中，我们发现大约85%的可用金属在z = 0的星系盘之外，尽管在银河系质量的星系中这一比例下降到不到一半。在许多情况下，这些金属的扩散远远超过维里半径。我们分析了金属赤字内的ISM和恒星的背景下，以前的工作跟踪流入和流出的重子。外流在整个质量范围内普遍存在，再吸积也是如此。我们发现，从银盘中移除的所有金属中有40%到80%后来被重新吸积。流出物本身是金属富集相对于ISM的0.2倍，因为金属富集和流出的网站之间的对应关系。因此，金属质量加载因子的比例为eta_metals \propto v_circ^-0.91，比总质量加载因子的比例稍浅。我们分析模拟星系的分析化学演化模型的背景下，通过确定其净金属驱逐效率，封装的金属损失和再吸积率。我们讨论了这些结果的流入和流出的性质，必要的再现质量金属丰度关系。
2018-08-23 astro-ph.GA
Ubiquitous Molecular Outflows in z > 4 Massive, Dusty Galaxies II. Momentum-Driven Winds Powered by Star Formation in the Early Universe
分子气体的星系外流是星系中常见的现象，可能代表星系自我调节其生长的机制，重新分配可能形成恒星的气体。我们以前提出了第一次调查的分子外流在z > 4对样本的大规模，尘埃星系。在这里，我们描述了在我们的调查中发现的分子流出的物理性质。使用低红移流出作为训练集，我们发现协议的因素之间的两个水平的流出率估计。我们发现分子外流率150- 800 Msun/年，并推断质量负荷因子略低于统一。在高红移源中，分子质量加载因子与任何其他测量量没有很强的相关性。流出的能量与以恒星形成为驱动源的动量驱动风的预期一致，不需要能量保存阶段。在我们的样本中没有活动星系核活动的证据，虽然我们不能排除深埋的活动星系核，但它们的存在并不需要解释外流能量学，与附近具有快速外流的模糊星系相反。流出的气体中有50%会逃逸到环星系介质（CGM）中，尽管这一比例非常不确定，但可能高达50%。然而，根据与z~2-3类星体吸收线研究的比较，这仅构成总冷CGM质量的一小部分，但可以代表CGM金属质量的>~10%。我们的调查提供了在非常早期的宇宙中的分子外流特性的第一个统计特征。
2020-10-23 astro-ph.GA
Scaling Relations of Starburst-Driven Galactic Winds
使用合成吸收线产生的三维流体动力学模拟，我们探讨了如何与恒星形成率（SFR）和SFR密度的恒星爆发驱动的星系风的速度。我们发现强烈的相关性，直到缩放关系突然变平在一个点设置的质量负荷的恒星暴。在这一点以下，标度关系取决于由吸收线探测的温度状态，而不是质量负载。精确的比例关系取决于是否使用吸收线的最大速度或平均速度。我们发现中性气体的流出速度比最热气体的平均速度低四到五倍，中性气体和电离气体之间的速度差随着气体电离而增加。因此，中性或低电离气体的吸收线将低估热气体的流出速度，严重低估流出能量。
2016-08-18 astro-ph.GA
Resolved Neutral Outflow from a Lensed Dusty Star Forming Galaxy at z=2.09
我们报告了在z=2.09引力透镜尘埃恒星形成星系HATLASJ085358.9+015537（G09v1.40）中检测到大量中性气体流出，使用空间分辨（0.5“x0.4”）阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）观测观察到OH+（1_1-1_0）跃迁的吸收。蓝移的OH+线与CO（9-8）发射线和下伏尘埃连续谱同时观测到。这些数据得到了高角分辨率（0.17“x0.13”）ALMA对CH+（1-0）和底层尘埃连续体的观测以及追踪恒星发射的凯克2.2微米成像的补充。中性外流、尘埃、致密分子气体和恒星都显示出彼此的空间偏移。观测到的外流的总原子气体质量为6.7x10^9 M_sun，大于星系气体质量的25%。我们发现，一个圆锥形的流出几何形状最好地描述了OH+的运动学和形态，并推导出deprojected流出性能作为可能的倾角（0.38度-64度）的函数。中性气体质量流出率在83-25400 M_sun/yr之间，如果倾角大于3.6 °（质量负载因子= 0.3-4.7），则超过恒星形成率（788+/-300 M_sun/yr）。动能和动量通量的跨度分别为4.4- 290 × 10^9 L_sun和0.1- 3.7 × 10^37 dyne（能量加载因子= 0.013-16），这表明驱动外流所需的反馈机制取决于假设的倾角。我们推导出的气体耗尽时间在29和1万年之间，但发现中性流出很可能保持绑定…
2021-07-02 astro-ph.GA
On the deceleration of FRI jets: mass loading by stellar-winds
低光度射电星系中的喷流已知会从秒差距尺度上的相对论速度减速到千秒差距尺度上的温和或亚相对论速度。已经提出了几种机制来解释这种效应，包括强烈的重新约束激波和不稳定性的增长（两者都导致边界层夹带）以及来自恒星风或分子云的质量负载。我们已经进行了一系列的轴对称模拟的早期演变的喷气机在一个现实的环境介质探测质量负荷的影响，从恒星风使用代码Ratpenat。我们研究了Fanaroff-Riley I类喷流的演化，其动力学功率L_j \sim为1.e41-1.e44 erg/s，在其演化的前2 kpc内，恒星质量加载的减速应该是最有效的。质量夹带率与目前的模型一致的恒星质量损失在椭圆星系产生减速和有效的decallimation弱FRI喷流内的第一千秒差距。然而，强大的FRI喷气机并没有明显减速。在质量载荷很重要的情况下，射流显示出较大的张开角，并且在较小的距离处失准，但是弓形激波的总体结构和动力学与具有相同功率和推力的未加载射流的结构和动力学相似。根据我们的研究结果，在kpc尺度上观察到的耀斑是由较弱的FRI射流中的质量加载和更强大的射流中的约束激波或不稳定性的增长引起的。最终的失准和减速机制总是发展破坏性的捏缩模式。
2014-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
An extensive numerical survey of the correlation between outflow dynamics and accretion disk magnetization
研究了磁化吸积盘喷注的吸积-喷射过程。我们采用一种新的方法，以获得喷射和底层磁盘的物理特性之间的相关性的喷气发射问题。我们扩展和确认以前的工作\citet{2009MNRAS.400..820T}和\citet{2010A&A...512A..82M}通过扫描一个大的参数范围内的磁盘磁化，$μ_{\rm D} = 10^{-3.5} ... 10^{-0.7}$。我们解开磁盘磁化流出的脚点作为主要参数，支配的流出的属性。我们展示了如何从稳态MHD已知的四个射流积分相关的磁盘磁化在射流足点。这与通常的稳态理论的研究结果一致，然而，在这里，我们从随时间变化的模拟，包括磁盘的动态演化的治疗中获得这些相关性。特别是，我们得到强大的本地磁盘磁化和（i）的外流速度，（ii）的射流质量负载，（iii）射流角动量，和（iv）本地质量吸积率之间的相关性。从本质上讲，我们发现强磁化的磁盘发射更多的能量和更快的射流，并且，由于更大的阿尔文杠杆臂，这些射流从底层磁盘中提取更多的角动量。然而，这类盘状喷流系统具有较小的质量加载参数和较低的质量吸积比。射流在磁化强度为$μ(r,z) \simeq 0.1$的磁盘表面发射。磁化强度在垂直方向上迅速增加，为随后的射流加速提供能量储存。我们发现一个临界磁盘磁化$μ_{\rm D} \simeq 0.01$，分离磁离心驱动和磁压力驱动的射流制度的迹象。
2016-04-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
[CII] halos in ALPINE galaxies: smoking-gun of galactic outflows?
ALMA观测揭示了许多高红移星系被扩展的（10-15 kpc）[CII]发射晕所包围，即使是最先进的放大模拟也无法预测。使用半解析模型，在以前的工作中，我们建议，这样的晕是由恒星爆发驱动的，灾难性的冷却外流。在这里，我们进一步改进的模型，并比较其预测与数据7恒星形成（$10\lesssim \rm SFR/ M_\odot \rm yr^{-1}<100$）星系在z=4-6，观察到的ALPINE调查。我们发现：（a）检测到的[CII]晕是恒星爆发驱动外流的自然副产品;（b）外流质量加载因子在$4\lesssimη\lesssim 7$范围内，对于质量较低、SFR较低的系统，$η$值较高，与恒星质量成比例，为$η\propto M_*^{-0.43}$，与动量驱动假说一致。我们的模型表明，外流是高z星系中普遍存在的现象。然而，在低质量系统中，晕扩展的[CII]发射可能太微弱，无法以当前的灵敏度水平检测到。
2022-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
First Results from the TNG50 Simulation: Galactic outflows driven by supernovae and black hole feedback
我们提出了新的TNG 50宇宙学，磁流体动力学模拟-第三和最后一卷的IllustrisTNG项目。这个模拟占据了大体积和高分辨率的独特组合，用2160^3个气室（重子质量为8x10^4 Msun）采样50 Mpc的盒子。形成恒星的ISM气体的空间分辨率中值约为100-140秒差距。这一分辨率接近或超过了现代对单个大质量星系的“变焦”模拟，而体积包含约20，000个M*>10^7 Msun的可分辨星系。在这里，我们展示了TNG 50的第一个结果，重点是超新星驱动的星系外流以及超大质量黑洞反馈。我们发现流出质量负荷是星系恒星质量的非单调函数，由于中心黑洞的作用，流出质量负荷在10 ^10.5 Msun以上翻转并迅速上升。流出速度随恒星质量的增加而增加，在固定质量时，红移越大，流出速度越快。TNG模型可以产生高速、多相流出物，其中包括冷的、致密的组分。这些外流达到超过3000公里/秒的速度到20千秒差距与喷射，BH驱动的起源。重要的是，我们展示了相对简单的模型输入（和缩放）在注入规模产生复杂的行为在银河系和晕尺度。例如，尽管各向同性的风发射，外流表现出自然的准直和紧急双极性。此外，在恒星形成的主序星之上的星系会驱动更快的外流，尽管这种相关性在高质量时会随着淬灭的开始而反转，因此低光度、缓慢吸积的大质量黑洞会驱动最强的外流。
2019-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The equilibrium view on dust and metals in galaxies: Galactic outflows drive low dust-to-metal ratios in dwarf galaxies
大多数星系演化模拟以及各种观测方法都假设星际介质（ISM）的（星系平均）尘埃-气体比D和金属丰度Z之间存在线性标度。事实上，附近的星系与太阳或中度亚太阳金属丰度明显遵循这一趋势，尽管有显着的散射。然而，越来越多的观测结果表明，线性标度在贫金属星系（Z<0.2 Z_sun）中被打破，这突出表明需要对星系的尘埃-金属比进行更复杂的建模。在这里，我们研究的尘埃和金属丰度在星系中的动态，一个区域模型的帮助下，结合尘埃的形成和破坏过程，除了气体流入，流出，和金属富集的共同演变。动力学模型是一致的各种观测约束，包括恒星质量-金属丰度关系，恒星质量-晕质量关系，和所观察到的Z - D关系的金属贫和富金属星系。Z-D关系的函数形式来自于一个基本的平衡模型，类似于以前用来模拟恒星质量-金属丰度关系的思想。对于给定恒星形成速率的星系，星系外流调节着来自宇宙网的气体流入速率。因此，流出物的质量负荷系数决定了ISM的粉尘和金属含量被稀释的速率。质量负载因子的恒星质量依赖性驱动着星系中金属丰度、尘埃-气体比和尘埃-金属比的演化。
2015-03-25 astro-ph.GA
Searching for Stellar-Feedback-Driven Outflow Signatures: A Deep Dive into NGC 3741
Indiana University（印第安纳大学）；Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Dartmouth College（达特茅斯学院）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Rutgers, The State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）；Princeton University（普林斯顿大学）
本研究利用多波段数据在矮星系NGC 3741中搜寻恒星反馈驱动的外流特征，发现尽管该星系正经历恒星形成爆发，但外流证据微弱且质量加载因子极低，表明其恒星形成率不足以产生驱动外流的大质量恒星。
2025-10-14 astro-ph.GA
Kiloparsec Scale Properties of Star-Formation Driven Outflows at z~2.3 in the SINS/zC-SINF AO Survey
利用SINFONI VLT的自适应光学辅助积分场观测，我们在$z\sim$ 2-2.6上研究了28个恒星形成星系样本中恒星形成活动与千秒差距尺度上外流特性之间的关系。H $α$发射的窄分量和宽分量分别用于同时确定本地恒星形成率表面密度（$Σ_{\rm SFR}$）、流出速度$v_{\rm out}$和质量流出率$\dot{M}_{\rm out}$。我们发现明确的证据表明，更快的流出，更大的质量负荷因子在较高的$Σ_{\rm SFR}$。外流速度的尺度为$v_{\rm out}$ $\propto$ $Σ_{\rm SFR}^{0.34 \pm 0.10}$，这表明外流可能是由超新星爆炸和恒星风释放的机械能以及作用在尘埃颗粒上的辐射压力共同驱动的。大多数流出的物质没有足够的速度从星系晕中逃逸出来，但很可能会被重新吸积，并有助于星系的化学富集。在最高的$Σ_{\rm SFR}$区域中，流出组分包含平均$\sim$ 45%的H $α$通量，而在较低的$Σ_{\rm SFR}$区域中，仅$\sim$ 10%的H $α$通量与流出相关联。质量负荷因子$η$ = $\dot{M}_{\rm out}$ /SFR与$Σ_{\rm SFR}$正相关，但即使在最高$Σ_{\rm SFR}$下也相对较低：$η\lesssim$ 0.5 $\times$（380 cm $^{-3}$ /n $_e$）…
2019-02-14 astro-ph.GA
MOSFIRE and LDSS3 Spectroscopy for an [OII] Blob at z=1.18: Gas Outflow and Energy Source
我们报告我们的凯克/MOSFIRE和麦哲伦/LDSS 3光谱的[OII]团块，OIIB 10，这是一个高$z$星系的空间扩展的[OII] $λ\lambda3726,3729$发射超过30千秒差距最近确定的斯巴鲁大面积窄带调查。OIIB 10的系统红移是用[OIII] $λ\lambda4959,5007$和H $β$发射线可靠地测定的$z=1.18$。我们确定Fe Ⅱ $λ$ 2587和Mg Ⅱ $λλ$ 2796，2804吸收线分别从系统红移的$80\pm50$和$260\pm40$ km s $^{-1}$蓝移，这表明气体流出OIIB 10的速度为$\sim 80-260$ km s $^{-1}$。这种外流速度是可比的逃逸速度，$250\pm140$公里的$^{-1}$，估计下的假设一个奇异的等温晕电位分布。一部分流出的气体可能会从OIIB 10的晕中逃逸出来，抑制了OIIB 10的恒星形成活动。我们估计了一个质量负载因子$η$，即质量流出率与恒星形成率的比值，并得到了$η>0.8\pm 0.1$，它相对于低$z$的恒星爆发（包括U/LIRGs和活动星系核）而言是较高的。根据现有数据，外流的主要能源尚不清楚。虽然在X射线数据中没有发现活动星系核的特征，但在线诊断图中，OIIB 10落在活动星系核/恒星形成复合区。这是可能的外流是由恒星形成和2型活动星系核与窄FWHM发射线宽…
2014-08-23 astro-ph.GA
The energetics of starburst-driven outflows at z=1 from KMOS
利用KMOS观测的[N II]和[S II]的H-α和禁戒线，分析了529个主序星形成星系在z~1处的气体外流能量。根据一个中等恒星形成率和恒星质量分别为SFR ~ 7 Mo/yr和M* =（1.0+/-0.1 x10 ^10 Mo）的样品的叠加光谱，我们得到了一个典型的质量流出率为dM/dt = 1-4 Mo/yr，质量负载为dM/dt/SFR = 0.2--0.4。在SFR ~ 2- 20 Mo/yr的范围内，风的质量负荷并没有显示出与恒星形成率有很强的趋势，尽管我们确定了与恒星质量有关的趋势，使得dM/dt/SFR ~ M*^（0.26+/-0.07）。最后，我们发现宽H-α的线宽随着圆盘圆周速度的增加而增加，具有次线性标度关系FWHM_broad ~ v^（0.21+/-0.05）。由于这种行为，在质量最低的星系（M* < 10^10 Mo）中，流出的气体中有很大一部分应该有足够的速度逃离晕的引力势，而在质量最高的星系（M* > 10^10 Mo）中，大部分气体将被保留下来，在稍后的时间流回星系盘。
2019-06-12 astro-ph.GA
Mass loading of outflows from evolving Young Massive Clusters
Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechen-Institut（海德堡大学天文中心计算天体物理研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高等研究院）
本研究首次分析了年轻大质量星团（YMCs）平均风速随金属丰度的时间演化，验证了WR星主导反馈的假设有效性，发现RSG质量损失率的不确定性对风速影响显著，强调需改进相关观测约束。
2025-10-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Outflows and extended [CII] halos in high redshift galaxies
最近堆积的ALMA观测显示，$z\approx 6$的正常恒星形成星系被扩展的（$\approx 10\,\mathrm{kpc}$）[CII]发射晕所包围，这是最先进的放大模拟所无法预测的。我们提出了一个模型，其中这些晕是超新星驱动的冷却外流的结果。我们的模型包含两个自由参数，外流质量加载因子，$η$，和母星系暗物质晕圆速度，$v_c$。外流模型成功地匹配所观察到的[CII]表面亮度轮廓，如果$η= 3.20 \pm 0.10$和$v_c = 170 \pm 10{\,\rm km\,s^{-1}}$，对应于一个动态质量的$\approx 10^{11}\, \mathrm{M}_\odot$。预测的流出率和流速范围分别为$128 \pm 5 \,\mathrm{M}_\odot {\rm yr}^{-1}$和$300-500 {\,\rm km\,s^{-1}}$。我们的结论是：（a）扩展晕可以由冷却流出产生;（b）大的$η$值与恒星爆发驱动的流出勉强一致，但它可能表明来自活动星系核的额外能量输入;（c）[CII]晕的存在需要星系$f_{\rm esc} \ll 1$的电离光子逃逸分数。该模型也可以很容易地应用到个别高$z$星系，如观察到的，例如，ALMA ALPINE的调查已经开始。
2020-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The inefficiency of stellar feedback in driving galactic outflows in massive galaxies at high redshift
最近的观测表明，星系外流在高红移星系中普遍存在，包括正常的恒星形成星系、类星体宿主和尘埃恒星形成星系（DSFG）。然而，外流对其宿主进化的影响仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们分析了恒星形成的历史（SFH）和星系流出的大规模晕（$10^{12}M_{\odot}<M_{\rm vir} <5\times 10^{12}M_{\odot}$）在$z\gtrsim5.5$在三个放大宇宙学模拟从MassiveFIRE套件，作为反馈在现实环境（FIRE）项目的一部分。这些模拟是用FIRE-2模型进行的，该模型不包括来自活动星系核（AGN）的反馈。模拟的星系类似于$z>4$ DSFG，SFR为$\sim 1000\ M_{\odot}\rm yr^{-1}$，分子气体质量为$M_{\rm mol}\sim 10^{10}\ M_{\odot}$。然而，模拟的星系的特点是较高的圆速度比在高z DSFG中观察到的。恒星反馈的质量负载因子的顺序为$\sim 0.1$，这意味着恒星反馈是低效的驱动星系外流和气体被消耗的恒星形成的时间尺度比它被驱逐出的星际介质（ISM）。我们还发现，恒星反馈是非常低效的自我调节恒星形成在这一制度，与平均综合恒星形成效率（SFE）每动态时间的$30\%$。最后，相比于同样大规模的晕在较低的红移的FIRE-2星系，我们发现较低的质量负载因子和较高的SFE高红移样品。我…
2022-11-15 astro-ph.GA
The GECKOS Survey: Resolved, multiphase observations of mass-loading and gas density in the galactic wind of NGC 4666
GECKOS调查研究了NGC 4666星系银河风的多相结构，发现HI主导质量加载，冷气体不足以逃离星系晕，风促进了气体循环。
2025-10-26 astro-ph.GA
Mapping the Supernovae Driven Winds of the Large Magellanic Cloud in H$α$ Emission I
我们提出了第一个光谱解析的大麦云（LMC）星系风的\ha \发射图。通过结合新的威斯康星H-α成像仪（WHAM）的观测（$I_{\rm Hα}\gtrsim10~{\rm mR}$）与现有的\hicm \发射观测，我们（1）映射了LMC的近侧星系风的本地标准的休息（LSR）速度范围为$+50\le\rm v_{LSR}\le+250~{\rm km}~{\rm s}^{-1}$，（2）确定其形态和范围，（3）估计其质量，流出率，和质量加载因子。我们观察到\ha \从这种风的排放，通常1度离开LMC的\hi \磁盘。在运动学上，我们发现，在温暖的电离阶段，这种风的扩散气体持续在低（$\lesssim100~{\rm km}~{\rm s}^{-1}$）和高（$\gtrsim100~{\rm km}~{\rm s}^{-1}$）的速度，相对于LMC的\hi \磁盘。此外，我们发现高速分量在空间上与最强烈的恒星形成区30~剑鱼座一致。因此，我们得出结论，这种高速物质追踪了一种活跃的外流。我们估计的质量的温暖（$T_e\approx10^4~\rm K$）电离相的近侧LMC流出为$\log{\left(M_{\rm ionized}/M_\odot\right)=7.51\pm0.15}$的组合低，高速度组件。假设电离率为75%，风关于LMC盘对称，我们估计它的总质量（中性和电离）为$\l…
2021-01-28 astro-ph.GA
Elliptical Galaxy in the Making: The Dual Active Galactic Nuclei and Metal-enriched Halo of Mrk 273
通过将新的200千秒钱德拉数据与存档的44千秒数据相结合，对附近超亮红外星系Mrk 273的X射线发射进行了系统分析。新的观测数据证实了与西南核有关的活动星系核（AGN），并在距西南核0.75kpc的投影距离上探测到与东北核一致的次级硬X射线（4-8 keV）点源。东北核的硬X射线光谱与被大量吸收的活动星系核一致，这使得Mrk 273成为附近星系合并中双重活动星系核的另一个例子。在以前的研究中发现沿电离锥和流出气体的显着1-3千电子伏的发射。这些数据还以前所未有的细节绘制了宿主星系南部的巨大X射线星云。这个星云的尺度为$\sim$ 40 kpc $\times$ 40 kpc，与光学上著名的潮汐尾并不密切相关。星云的X射线辐射最好用单温气体模型来描述，温度为$\sim$ 7百万K，$α$ /Fe的比率超太阳。进一步的分析表明，南部星云很可能在过去被活动星系核和/或环核恒星爆发产生的多个星系外流加热和富集，时间尺度为$\lesssim$ 0.1 Gyr，类似于合并事件本身。
2019-01-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
The KMOS^3D Survey: Demographics and Properties of Galactic Outflows at z = 0.6 - 2.7
本文主要基于Ha、[NII]和[SII]谱线的积分场谱，对599个红移为0.6<z<2.7的正常星系的电离气体外流进行了统计。样本相当均匀地覆盖了质量为9.0<log（M*/Msun）<11.7的恒星形成星系的主要序列，并探讨了静止星系和星暴异常星系的区域。大约1/3的星系呈现出外流的高速成分，大致相等地分为恒星形成（SF）和活动星系核（AGN）驱动的风。SF驱动风的发生率主要与恒星形成特性相关。这些外流的典型速度约为450 km/s，局域电子密度约为380 cm^-3，在所有星系质量下的质量负载因子约为0.1-0.2，能量与年轻恒星星族驱动的动量相一致。SF驱动的风可能会从log（M*/Msun）<10.3的星系逃逸，但在较热和较冷的外流阶段，似乎需要大量的质量、动量和能量来解释低质量区域的低星系形成效率。在log（M*/Msun）~10.7以上的星系中，通常可以检测到更快的活动星系核驱动的外流（~1000-2000 km/s），在log（M*/Msun）>11.2的星系中，高达~75%。活动星系核驱动风的发生率、强度和速度与恒星质量和中心浓度密切相关。它们流出的电离气体看起来密度更大（n_e~1000 cm^-3），可能是被压缩和激波激发的。这些风具有与SF驱动的风相当的质量负载因子，但携带的动量（能量）约为SF驱动的风的10（~50）倍。结果证实了我们以前的研究结果，高占空比…
2019-02-26 astro-ph.GA
Constraints on galactic outflows from the metallicity-stellar mass-SFR relation of EAGLE simulation and SDSS galaxies
恒星反馈驱动的外流调节恒星的形成和星系的化学富集，但星系性质的质量外流率的基本依赖仍然在很大程度上是未知的。利用SDSS在$z{=}0$观测到的金属度-恒星质量-SFR关系，我们发展了一个简单而全面的非平衡化学演化模型~（NE-CEM）来约束外流的质量加载因子$η$。我们的NE-CEM通过明确跟踪恒星形成和质量加载的历史来预测化学富集。探索EAGLE模拟后，我们发现一个紧凑而灵活的模型，准确地描述了星系的平均恒星形成历史。将一种新的$η$的化学测量方法应用于EAGLE，我们发现$η$可以通过它对恒星质量和比SFR的依赖性参数化为$\logη\propto M_*^αs{\mathrm{SFR}}^β$，EAGLE中有$α{=}{-}0.12$和$β{=}0.32$.我们的化学推断$η$同意非常好的运动学测量米切尔等人。经过广泛的测试与EAGLE，我们应用NE-CEM贝叶斯分析的SDSS数据，产生一个严格的约束$\log(η/0.631)=0.731{\pm}0.002\times(M_*/10^{9.5}M_{\odot})^{-0.222\pm0.004} (s{\mathrm{SFR}}/10^{-9.5}yr^{-1})^{0.078\pm0.003}$，在良好的协议与下桶测量。我们的最佳拟合NE-CEM不仅精确地描述了$z{=}0$处的金属度-恒星质量-SFR关系，而且成功…
2023-03-12 astro-ph.GA
Energy- and momentum-conserving AGN feedback outflows
通常认为活动星系核的外流要么是能量守恒的（非辐射的），要么是动量守恒的（辐射的）。我们表明，在一个非球形的几何形状的影响，这两个制度可能会表现在同一时间，它是动量的流出，设置的$M_{\rm BH}-σ$关系。考虑到初始椭圆形分布的气体在宿主星系中，我们表明，非辐射外流开辟了一个广泛的“逃逸路线”的最小阻力的路径。大部分能量都是从这个方向逃逸的。同时，在较高阻力的方向上，环境气体主要受到来自流出的入射动量的影响。淬灭SMBH的增长需要淬灭气体沿着最高阻力的路径输送，因此，限制黑洞增长的是外流的动量。我们提出了一个分析论证，表明这种能量守恒的反馈气泡驱动泄漏的环境壳层将终止SMBH的增长，一旦其质量达到大致的$M_σ$的质量由国王（2003年）的动量守恒活动星系核流出。我们的模拟也有潜在的重要影响活动星系核喷流反馈和星暴星系反馈的观测。在我们的模拟中发现，广角活动星系核流出物与对称面平行，这表明，由于广角$v \sim 0.1 c$流出物更难观测，而且它们存在时的相位可能很短，因此有时可能会错误地将这种流出物所做的工作归功于活动星系核喷流或恒星形成反馈。
2014-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Confronting feedback simulations with observations of hot gas in elliptical galaxies
椭圆星系主要由年老的恒星组成，它们通过恒星质量损失和Ia型超新星产生长期的反馈。这种反馈可以通过这些星系内部和周围的X射线发射热气体来追踪，其中通常很少有冷气体存在。然而，在低LX/LB椭圆星系中，由X射线推断的热气体的质量、能量和金属丰度往往远低于反馈的预期值。这种“缺失的”恒星反馈可能在星系范围的外流中丢失，这在星系演化中起着至关重要的作用（例如，解释观察到的星系的颜色双峰）。我们正在开发一种模型，可以用来正确解释X射线数据，并提取有关反馈动力学及其与银河系环境相互作用的关键信息。
2010-03-09 astro-ph.GA
Massive Galaxies Impede Massive Outflows
一组66个三维流体动力学模拟探索了银河系恒星质量如何影响三相，恒星爆发驱动的外流。模拟的速度进行了比较，两个基本的分析模型：（约翰逊\和Axford 1971）和没有（Chevalier \和Clegg 1985）的引力势。对于恒星质量$<10^{10}$太阳质量，模拟的速度匹配这两个分析模型，并不受潜在的，以上他们减少显着预期从重力分析模型。重力对总流出质量和三个阶段中的每一个阶段的影响也不同。热、暖、冷阶段的外流质量分别与恒星质量成比例，分别为$\log M_*=$-0.25、-0.97、-1.70。因此，通常使用的Chevalier \& Clegg分析模型应修改，以包括重力时，适用于更高质量的星系。特别是，使用M82作为正则星系来解释来自更高质量星系的恒星爆发驱动外流的流体动力学模拟将低估重力的阻滞效应。利用Johnson \& Axford的分析模型，结合实际的热化效率和质量负载，我发现只有质量小于$\sim10^{11.5}$太阳质量的星系才能外流.
2020-07-06 astro-ph.GA
