Jason Glenn, Charles M. Bradford, Erik Rosolowsky, Rashied Amini, Katherine Alatalo, Lee Armus, Andrew J. Benson, Tzu-Ching Chang, Jeremy Darling, Peter K. Day,… 展开作者
Jason Glenn, Charles M. Bradford, Erik Rosolowsky, Rashied Amini, Katherine Alatalo, Lee Armus, Andrew J. Benson, Tzu-Ching Chang, Jeremy Darling, Peter K. Day, Jeanette Domber, Duncan Farrah, Brandon Hensley, Sarah Lipscy, Bradley Moore, Seb Oliver, Joanna Perido, David Redding, Michael Rodgers, Raphael Shirley, Howard A. Smith, John B. Steeves, Carole Tucker, Jonas Zmuidzinas
The Galaxy Evolution Probe (GEP) is a concept for a mid- and far-infrared space observatory to measure key properties of large samples of galaxies with large and unbiased surveys. GEP will attempt to achieve zodiacal light and Galactic dust emission photon background-limited observations by utilizing a 6 Kelvin, 2.0 meter primary mirror and sensitive arrays of kinetic inductance detectors. It will have two instrument modules: a 10 - 400 micron hyperspectral imager with spectral resolution R = 8 (GEP-I) and a 24 - 193 micron, R = 200 grating spectrometer (GEP-S). GEP-I surveys will identify star-forming galaxies via their thermal dust emission and simultaneously measure redshifts using polycyclic aromatic hydrocarbon emission lines. Galaxy luminosities derived from star formation and nuclear supermassive black hole accretion will be measured for each source, enabling the cosmic star formation history to be measured to much greater precision than previously possible. Using optically thin far-infrared fine-structure lines, surveys with GEP-S will measure the growth of metallicity in the hearts of galaxies over cosmic time and extraplanar gas will be mapped in spiral galaxies in the local universe to investigate feedback processes. The science case and mission architecture designed to meet the science requirements are described, and the kinetic inductance detector and readout electronics state of the art and needed developments are described. This paper supersedes the GEP concept study report cited in it by providing new content, including: a summary of recent mid-infrared KID development, a discussion of microlens array fabrication for mid-infrared KIDs, and additional context for galaxy surveys. The reader interested in more technical details may want to consult the concept study report.
The Central 300 pc of the Galaxy Probed by Infrared Spectra of H$_3^+$ and CO: III. Locations of Sgr B2 and Star $ι$
利用银河系中央分子区（CMZ）中扩散气体的径向膨胀速度与其到Sgr A $^\ast$的距离之间的简单关系，我们估计了恒星$ι$（2 MASS $J$ 17470898-2829561）和两个Sgr B2远红外连续源相对于Sgr A $^\ast$位置的CMZ内的物理深度。为此，我们使用H $_3^+$的中红外吸收线和H $_2$ O $^+$、OH $^+$和$^{13}$ CH $^+$的远红外吸收线的速度分布。到恒星$ι$和到Sgr B2源的距离比到Sgr A $\sim$的距离大90秒差距。我们的结论是，Sgr B2位于CMZ的后部，这与许多以前的模型相反，在这些模型中，它被放置得比Sgr A $^\ast$浅。
Galacto-forensic of LMC's orbital history as a probe for the dark matter potential in the outskirt of the Galaxy
观测到的大麦哲伦云和小麦哲伦云的三维速度为探测星系晕外围的星系势提供了机会。Besla et al.基于银河系势的正则NFW模型，（2007）重建了LMC和SMC的轨道，并认为它们目前正在第一次围绕银河系的近银河系轨道上。出于最近几次修订的太阳的运动围绕银河系中心，我们重新检查LMC的轨道历史，并表明它敏感地依赖于暗物质的质量分布超出其目前的银河系距离。我们利用数值模拟的结果，考虑一系列可能的结构和演化模型的银河系的潜力。我们发现，在理论和观测的不确定性，它是可能的大麦哲伦星云有多个近银河系通道的哈勃时间尺度上，特别是如果银河系的圆速度在太阳的位置大于$\sim 228$公里秒$^{-1}$。基于这些模型，更准确地确定大麦哲伦星系的运动可以用来确定星系晕外围的暗物质分布。
NGC 6822是距离银河系最近的孤立矮不规则星系。它的接近度和恒星质量（$10^8 M_\odot$，对于矮星系来说很大）允许对其运动学特性进行详细的研究。星系中心的红巨星分支（RGB）恒星特别有趣，因为它们在垂直于星系更扩展的HI盘的轴上排列。我们使用凯克DEIMOS的光谱检测到RGB种群之间的速度梯度。该旋转与HI盘对齐，但是旋转的方向是围绕中心RGB群体的主轴。我们测量了五个金属丰度箱中RGB种群的旋转速度（$v$）和速度色散（$σ$）。我们发现随着金属丰度的增加，旋转支持（$v/σ$）增加，主要是由分散度降低驱动的。通过NGC 6822的HI速度曲线将观测到的恒星运动学与位置联系起来，我们还推导出在$-0.5$ ~kpc/dex处低金属量恒星的径向距离增加。虽然倒置的金属丰度梯度可以被解释为由外向内形成的证据，但它可能表明恒星反馈随着时间的推移扰乱了中心恒星形成的星系。
Cosmic Shear as a Probe of Galaxy Formation Physics
我们评估了当前和未来的宇宙剪切测量的潜力，从大星系的调查，以限制重子物理的物质功率谱的影响。我们这样做，使用一个模型无关的参数化，描述了从暗物质的情况下，作为一组主要成分，是本地化的波数和红移的物质功率谱的偏差。我们对各种当前和未来的数据集进行预测，发现这些数据集至少有90%的约束力包含在不超过9个主成分中。不同调查的约束力可以使用相对于现有调查定义的优值来量化。有了这个度量，我们发现最终的暗能量调查数据集（DES Y5）和超超级凸轮调查将比现有的数据在约束重子效应方面大约强一个数量级。即将到来的第四阶段调查（LSST，Euclid和WFIRST）将进一步改善这一点。我们表明，这一结论是强大的边缘化几个关键的系统。宇宙剪切对星系形成的最终约束力取决于对小尺度（亚弧分）剪切测量系统学的理解。如果这些系统可以得到充分的控制，宇宙剪切测量DES Y 5和其他未来的调查有可能提供一个非常干净的探测星系形成，并强烈约束了广泛的预测从现代流体动力学模拟。
The Prime Focus Spectrograph Galaxy Evolution Survey
我们介绍了360夜PFS斯巴鲁战略计划的主要焦点光谱仪（PFS）银河进化支柱。这个130个夜晚的计划将利用PFS的宽波长覆盖和大规模多路复用能力来研究从宇宙黎明到现在的典型星系的演化。从z~7的Lyman α发射体到探测再电离，z~3的drop-outs映射星系间介质的吸收，以及z~1.5的连续选择样本，我们将在不断发展的宇宙网中绘制星系演化的物理学。这篇文章是为了纪念Olivier Le Fevre，他是PFS建设的早期倡导者，也是银河系演化工作组的关键早期成员。
A rare sextuple-merging brightest cluster galaxy system in a disturbed galaxy cluster observed with the Einstein Probe Follow-up X-ray Telescope
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；CAS Key Laboratory of FAST, NAOC, Chinese Academy of Sciences（中国科学院FAST国家重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）；Department of Astronomy, Xiamen University（厦门大学天文系）
The evolution of the galaxy content of dark matter haloes
我们使用晕占据分布（HOD）框架来验证两个独立的星系形成模型对星系中暗物质晕含量及其随红移的演化的预测。我们的星系样本对应于由恒星质量和跨度$0 \le z \le 3$定义的固定数量密度范围。我们发现模型预测之间存在显著的相似性。差异出现在低星系数密度是敏感的热晕加热的活动星系核的治疗。HOD形式的演变可以用一种相对简单的方式来描述，我们使用其在$z=0$的值和一个附加的演变参数来模拟每个HOD参数。特别是，我们发现，之间的比率的特征晕质量托管中心和卫星星系可以作为一个敏感的诊断星系演化模型。我们的研究结果可以用来测试和发展星系演化的经验研究，并可以促进未来调查的模拟星系目录的建设。
