Structural diversity of disc galaxies originating in the cold gas inflow from cosmic webs
盘状星系的三个主要结构组成部分，薄盘，厚盘和中央隆起的不同贡献表现出很大的形态多样性。凸起的优势随着星系质量的增加而增加（哈勃序列），而厚盘在较低质量的星系中更为突出。因为星系是随着物质的吸积而成长的，所以观察到的这种多样性应该反映了吸积历史的多样性。在冷流理论对银河系气体吸积的预测基础上，受前人研究结果的启发，提出了不同吸积模式对应不同组分的假设。即薄盘是由高质量晕中的激波加热的热气体逐渐吸积到中心部分而形成的，厚盘是由来自宇宙网的冷气体在晕质量较低时直接吸积而形成的，最后是由冷气体通过高红移质量晕中的激波加热的气体流入而形成的。我们表明，这个简单的假设再现了平均观测到的星系形态与星系质量的变化。这种情况还预测，厚盘比薄盘更老，金属更少，与目前可用的观测数据一致。
2020-02-07 astro-ph.GA
Morphological diversity of spiral galaxies originating in the cold gas inflow from cosmic webs
旋涡星系包括三个主要的结构组成部分：薄盘，厚盘和中央隆起。已知这些成分的相对优势与星系的总质量相关，并产生了螺旋星系的显着形态多样性。虽然有许多关于个别组件的形成场景，没有统一的理论存在，解释这种系统的变化。冷流假说预测，当星系的质量低于某个阈值时，星系通过从宇宙网中吸积冷气体（冷吸积）而成长，而在高质量状态下，进入暗物质晕的气体首先被冲击波加热到高温，然后在冷却时吸积到正在形成的星系中，并发出辐射（冷却流）。这一假说还预言，高红移的大质量星系具有混合吸积结构，其中冷流入气体的细丝穿透周围的热气体。在银河系的情况下，以前的研究表明，冷吸积在早期形成了厚盘，冷却流在后期形成了薄盘。在这里，我们报告说，扩展这一想法，以各种质量的星系，并将混合吸积与形成的凸起再现了所观察到的质量依赖的结构的螺旋星系：即，更大质量的星系有较低的厚盘质量分数和较高的凸起质量分数。提出的方案预测，厚盘的年龄更大，比薄盘的铁含量更少，这是在银河系（MW）和其他螺旋星系中观察到的趋势。
2019-05-22 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
Dynamically cold discs in high-redshift galaxies: comparison between ALMA observations and TNG50
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Science（中国科学院国家天文台）
研究通过TNG50模拟和ALMA观测比较，发现高红移星系中部分盘状结构具有较低的气体旋转速度与速度弥散比，表明动态冷盘的形成与气体吸积及角动量对齐有关。
2026-04-21 astro-ph.GA
Galactic fountains and the rotation of disc-galaxy coronae
在像银河系这样的星系中，由恒星活动从盘中喷射出的冷气体（~ 10^4 K）（所谓的银河喷泉气体）预计会与日冕的维里温度（~ 10^6 K）气体相互作用。冷气体和热气体之间的相关动量传递对两种气体相的动力学具有重要影响。我们量化这样的相互作用的影响，使用流体动力学模拟冷云通过热介质在不同的相对速度。我们的主要发现是，云和日冕之间存在一个速度阈值，约为75 km/s，低于该阈值，热气体停止从冷云吸收动量。因此，在像银河系这样的盘状星系中，静止的日冕会被迅速加速：日冕预计会旋转，并且在内部区域相对于冷盘滞后约80-120 km/s。我们还展示了如何存在这个速度阈值可以解释所观察到的运动学的冷平面外气体。
2011-05-09 astro-ph.GA
The ALMA Discovery of the Rotating Disk and Fast Outflow of Cold Molecular Gas in NGC 1275
利用ALMA波段6对NGC 1275的射电星系/最亮星系团（BCG）中的CO（2-1）、HCN（3-2）和HCO $^{+}$（3-2）谱线进行了空间分辨率为$\sim20$ pc的观测。在以前的观测中，CO（2-1）发射被探测为东西方向的径向细丝。我们解决了内部的细丝，发现细丝不能代表一个简单的下降流形态和运动学。所观察到的复杂性质的灯丝类似于冷混沌吸积最近的数值模拟预测的冷气体结构。粗略的估计表明，冷气体的吸积速率可能高于热气体。在中心的100 pc内，我们探测到一个分子气体的旋转盘，其质量为$\sim10^{8} M_{\sun}$。这是第一个证据的存在，大量的冷气盘在这个空间尺度上的BCGs。在次pc尺度上，盘的旋转轴与射电喷流的轴大致一致。这可能表明，冷气盘是物理连接到最里面的吸积盘负责喷射发射。我们还探测到HCN（3-2）和HCO的$^{+}$（3-2）谱中的吸收特征，而这些吸收特征主要来自于$\sim1.2$ -pc大小喷流辐射的射电连续辐射。吸收特征比系统速度蓝移300-600 km~s $\sim$，表明存在活动星系核活动星系核（AGN）的外流气体。讨论了活动星系核的吸积与吸积的关系，蓝移吸收的起源，以及用分子气体动力学方法估算黑洞质量。
2019-08-27 astro-ph.GA
How "cold" are the stellar discs of superthin galaxies?
超薄星系是一类无球、低表面亮度的星系，具有极高的平轴与垂直轴比值$\rm(b/a> 10 - 20)$，可能表明存在超冷恒星盘。利用引力耦合恒星和气体在暗物质晕力场中的多分量银盘模型以及恒星动力学程序AGAMA（基于银河系的星系模型结构），我们确定了五个超薄星系的恒星和气体的垂直速度色散作为银河系中心半径的函数（UGC 7321，IC 5249，FGC 1540，IC 2233和UGC 00711），使用观测到的恒星和原子氢（HI）标度高度作为约束，使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们发现，在光学波段的恒星盘的中心垂直速度色散$σ_{0s}$ $\sim$ $10.2 - 18.4$ $\rm{kms}^{-1}$之间变化，并与$2.6$到$3.2$ $R_{d}$的指数尺度长度下降，其中$R_{d}$是指数恒星盘尺度长度。有趣的是，在3.6 $μ$米，相同的，平均超过两个组成部分的恒星盘，不同的$5.9$之间的$11.8$ $\rm{kms}^{-1}$，这两个确认存在的“超冷”恒星盘在超薄星系。有趣的是，我们的样本超薄的多组分盘动力学稳定性参数$Q_N$的全球中位数被发现是5 $\pm$ 1.5，高于全球中位数的2.2 $\pm$ 0.6的样本的旋涡星系。
2021-01-28 astro-ph.GA
Water in Star-Forming Regions with the Herschel Space Observatory (WISH): Overview of key program and first results
“Herschel星形成区的水”（WISH）是Herschel空间天文台的一个关键方案，目的是利用水和相关分子探测年轻恒星物体的物理和化学结构，并跟踪从塌陷云到行星形成盘的水丰度。大约有80个源是有针对性的，涵盖了广泛的光度和演化阶段，从冷的前恒星核心到温暖的原恒星包层和流出物到年轻恒星周围的圆盘。HIFI和PACS仪器都用于观察H2O、H218O和化学相关物质的各种谱线。该计划的科学动机和观察策略的概述与建模方法和分析工具，已经开发。初步的科学研究结果。这些包括冷气体中缺乏水，其丰度低于大多数预测，原恒星环境中的冲击产生强烈的水排放，紫外辐射在整个光度范围内沿流出壁加热气体的重要性，以及令人惊讶地广泛检测到流出和前景气体中化学相关的H2OH+和H2O+。对能量收支的定量估计表明，在与原恒星相关的温暖致密气体中，H2O通常不是主要的冷却剂。得到了原行星盘外区冷气态水贮库的深度极限，这对我们理解盘内颗粒生长和混合具有深远的意义。
2010-12-21 astro-ph.GA
COSTA: the COld STream finder Algorithm. Searching for kinematical substructures in the phase space of discrete tracers
内容：本文提出了COSTA（COld STfinder Algorithm）算法，这是一种在大质量星系晕和团内区行星状星云（PNe）和球状星团（GC）相空间中寻找冷运动学亚结构的新算法。目的：COSTA的目的是探测小尺寸、低速的弥散流，这些弥散流是矮星系最近与更大质量星系晕相互作用产生的，包括位于丰富星系团中心区域的弥散流。研究方法：COSTA是基于一个深的朋友的朋友程序，隔离N个粒子组与小速度分散（10公里和$\sim$ 100公里之间），使用迭代（n）sigma裁剪超过一个定义的数量（k）的邻居粒子。该算法有三个参数（k-n-N），再加上速度分散截止，它定义了“冷”的流，这是使用蒙特卡洛实现下exam. Results的样本设置：在本文中，我们显示的能力COSTA恢复模拟流模拟数据集的离散运动示踪剂具有不同的大小和测量误差，从公开的流体动力学模拟。我们还显示了最好的算法设置为一个现实的情况下，流发现的核心的天炉座集群，未来的应用程序COSTA真正的人口PNE和GC。结论：COSTA可以推广到在有限样本的离散示踪剂的相空间中找到小的子结构的所有问题，只要该算法是在再现特定数据集的真实模拟观测上训练的。
2020-10-05 astro-ph.GA
Fundamental mechanism of the creation of chemical bimodality in the Milky Way disc in the cold accretion theory
化学双峰性是银河系盘星最显著的特征之一。宇宙学气体吸积的冷吸积理论为这一现象提供了一个可行的解释。在这种情况下，在早期的快速冷模吸积创造了第一代恒星相对丰富的$α$ -元素（O，Mg，Si，S，Ca等）和后来的冷却流产生富铁的第二代恒星，创造了双峰的[ $α$ /Fe]的比例。我们采用了一个宇宙学动机的盘星系的化学演化模型来阐明Ia型超新星（SNIa），作为铁的主要来源，在创造双峰所发挥的作用。为此，我们将SNIa分为两组，由第一代恒星形成的（第一SNIa）和由第二代恒星形成的（第二SNIa）。在{ \it第二}恒星形成阶段抑制第一个SNIa的模型在该阶段的早期阶段产生具有高[ $α$ /Fe]的恒星，而禁止第二个SNIa的模型在后期阶段产生高[ $α$ /Fe]的恒星。这两种模型都未能建立一个明确的双峰。因此，我们得出结论，合作的第一和第二SNIa发挥了至关重要的作用，在创造双峰保持丰富的铁含量在整个第二恒星形成阶段的星际气体。
2021-04-07 astro-ph.GA
Very extended cold gas, star formation and outflows in the halo of a bright QSO at z>6
过去对z >6的类星体宿主星系的观测发现，在几千秒差距的紧凑尺度上有冷气体和恒星形成。我们提出了新的高灵敏度IRAM PdBI后续观测的[CII] 158微米发射线和FIR连续谱的主星系SDSS J1148+5152，一个明亮的类星体在红移6.4189。我们发现[CII]追踪的大部分气体处于高速状态，相对于系统速度高达~1400 km/s，证实了先前观测所表明的主要类星体驱动外流的存在。外流有一个复杂的形态，并达到最大投影半径约30千秒差距。外流的极端空间范围使我们能够首次在外部星系中估计外流的质量损失率、动能和动量率作为距核的投影距离和动力学时间尺度的函数。这些趋势揭示了在过去的1亿年中的多次外流事件，尽管大部分的质量，能量和动量似乎是最近释放的，在过去的2000万年。令人惊讶的是，我们发现系统速度下的静止气体也被极大地扩展。更具体地说，我们发现，虽然在v \in（-200，200）km/s范围内有30%的[CII]跟踪了我们的观测结果无法分辨的紧凑分量，但在这个速度范围内有70%的[CII]发射被扩展，预计FWHM大小为17.4+-1.4 kpc。我们检测到与紧凑和扩展的[CII]组件相关的FIR连续发射，尽管扩展的FIR发射的FWHM为11+-3 kpc，因此小于扩展的[CII]源。总的来说，我们的研究结果表明，[CII]跟踪的冷气体分布到r~30 kpc。大部分扩展的[CI…
2014-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Thermal instabilities in cooling galactic coronae: fuelling star formation in galactic discs
我们调查的手段，冷气体可以吸积到银河系质量星系从一个热的气体日冕，使用一个新的平滑粒子流体动力学代码，“SPHS”。我们发现，在许多经典的SPH模拟在文献中看到的“冷块”不存在于我们的SPHS模拟。相反，冷气体从晕中沿着细丝凝结，细丝形成于超新星驱动的气泡的交叉点，这些气泡来自恒星形成的早期阶段。这种正反馈将冷气体直接输送到星系盘，进一步推动恒星的形成。在SPH和SPHS模拟中得到的星系在形态、气相图和恒星含量上有很大的不同。我们发现，经典的SPH冷团是由于冷气体无法在热晕中混合而引起的数值热不稳定性。SPHS中混合的改进处理抑制了这种不稳定性，导致显著不同的物理结果。在我们最高分辨率的SPHS模拟中，我们发现冷丝分裂成形成恒星的束缚团块。与周围的气体相比，细丝的密度是10-100倍，这表明碎片是由密度过大驱动的物理非线性不稳定性造成的。这种盘状星系生长的“分裂细丝”模式对星系形成有着重要的意义，特别是恒星形成在将冷气体带入盘状星系中的作用。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of four apparently cold dusty galaxies at z=3.62-5.85 in the COSMOS field: direct evidence of CMB impact on high-redshift galaxy observables
我们报告阿塔卡马大型毫米阵列（ALMA）观测的四个高红移尘埃恒星形成星系的候选人从远红外（FIR）/亚毫米观测在COSMOS领域。我们安全地检测到所有的星系在连续和光谱确认它们在z=3.62- 5.85使用ALMA 3毫米线扫描，检测多个CO和/或[CI]跃迁。这包括目前在COSMOS领域已知的最遥远的尘埃星系，z=5.847的ID 85001929。这些红移比我们预期的要低，因为这些星系的尘埃温度要低得多（即，它们的SED峰值在更长的静止帧波长处）。观测到的冷尘埃温度最好理解为FIR中光学厚尘埃连续体的证据，而不是快速金属富集的低恒星形成效率的结果。我们提供的直接证据表明，鉴于其冷光谱能量分布，CMB起着重要的作用，使其观测到的瑞利-金斯（RJ）斜率不太可能陡峭的值，并可能减少其CO通量的两个因素。我们恢复标准RJ斜率时，中巴的贡献被考虑在内。高分辨率ALMA成像显示紧凑的形态和合并的证据。这项工作揭示了一个寒冷的尘埃恒星形成星系的人口，在目前的调查中代表不足，甚至比相同红移的典型主序星星系更冷。高远红外尘埃光学厚度可能是致密星爆在任何红移的普遍特征。
2019-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hot gas accretion fuels star formation faster than cold accretion in high redshift galaxies
通过高分辨率流体动力学模拟发现，在高红移星系中，冷吸积气体因湍流区域和激波加热等过程，输送至星系盘的时间长于热吸积气体，从而限制了星系的恒星形成率。
2024-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Three Lyman-alpha emitting filaments converging to a massive galaxy group at z=2.91: discussing the case for cold gas infall
我们在COSMOS场中发现了一个直径为300kpc的巨大Lya星云，它位于Z = 2.91的大质量星系群RO-1001的中心。凯克宇宙网成像仪的观测揭示了三个冷气体细丝汇聚到其~4 × 10^13 Msun暗物质晕的势阱中心，ALMA和NOEMA观测发现，恒星形成的速度为1200 Msun/年。星云的形态学和运动学特性以及Lya光谱中蓝移成分的普遍性与气体吸积的情况一致。活动星系核活动的上限和整体能量学支持重力作为Lya的主要动力来源，而下沉作为气体流入系统的主要来源。虽然解释上的困难仍然存在，外流和可能也光电离与随后的重组仍然发挥作用，这一发现提供了一个可以说是一个理想的环境，定量测试模型的冷气体吸积和星系喂养内一个活跃的恒星形成的大质量晕在高红移。
2021-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
