CLUES about M33: the reversed radial stellar age gradient in the outskirts of Triangulum galaxy
HST/ACS沿M33长轴的观测表明,其恒星的平均年龄随着离星系中心距离的增加而减小。这种行为与椎间盘的由内向外生长相一致。然而,在观测到的最外层区域,在r $\simeq$ 11.6 kpc处,发现了这种梯度的逆转,在这个半径之外发现了很高比例的老恒星。在这项工作中,我们调查这样的恒星年龄梯度反转的起源,通过使用模拟M33模拟约束本地UniversE模拟(CLUES)。模拟的M33在质量、自转速度、表面亮度方面与观测到的相似,并且与观测报告中的相似,显示了大半径的恒星年龄转变。我们证明,这种逆转主要是由于恒星吸积从老卫星星系,在较小程度上,恒星迁移的原位恒星。旧的吸积星,形成时间tf < 4 Gyrs,在运动学上是热的,可以通过它们的高速色散和它们没有旋转支撑轨道的事实与原地星区分开来。未来,获得M33外围恒星的运动学信息将有助于验证这一假设。
2018-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Abundance analysis of a sample of evolved stars in the outskirts of Omega Centauri
半人马座球状星团$ω$(NGC 5139)是一个令人困惑的恒星系统,它包含了几个不同的恒星星族,它们的起源仍然是一个独特的天体物理挑战。目前的设想范围从母云中的原始化学不均匀性到不同子单元和/或后代富集恒星的合并-具有各种不同的污染源-在同一个势阱中。在本文中,我们研究了半人马座欧米茄外围的化学丰度模式,(覆盖距离星团中心20-30弧分的范围),并将其与星团内部区域的化学趋势进行比较,试图探索是否同样的人口结构和化学成分的趋势,经常发现在更中心的地区也存在于集群的边缘。我们采用等效宽度法从48颗RGB星的FLAMES/UVES光谱中提取多种元素的丰度,然后分析观测恒星的金属丰度分布函数和丰度比。我们发现,在不确定性的小数字的统计和略有不同的进化阶段,在外部地区的人口混合不能区分从更中心的地区,虽然很明显,更多的数据是必要的,以获得一个更坚定的描述的情况。从丰度分析中,我们没有发现明显的径向梯度中的任何测量元素。
2009-12-21 astro-ph.GA
The origin of ICM enrichment in the outskirts of present-day galaxy clusters from cosmological hydrodynamical simulations
附近星系团外围的星系团内介质(ICM)富集水平的均匀性表明,在团簇形成之前,化学元素就已经沉积并广泛扩散到星系际介质中。这一观测证据得到了宇宙学流体动力学模拟的数值结果的支持,如Biffi et al.(2017)所述,包括来自活动星系核的热反馈效应。在这里,我们进一步调查这一图片,通过追溯时间的空间起源和金属丰度演化的气体居住在z=0的模拟星系团的外围。在这些区域,我们发现铁丰度的大分布,包括高度富集气体的成分,已经存在于z=2。在z>1时,现在外围的气体分布在主星团数十维里半径的范围内,并且已经在高红移晕中富集。在z=2时,z=0时最富铁的气体中约有40%没有存在于该地区任何质量超过1 e11 Msun/h的晕中,但其平均铁丰度已经是0.4,w.r.t.。Anders & Grevesse(1989)的太阳值。这证实了ICM在现今星系团外围的原位富集并没有发挥重要作用,其均匀的金属丰度是低金属丰度和预富集(z>2)气体从扩散组分和通过合并子结构吸积的结果。这些发现不依赖于集群的质量,也不依赖于其核心属性。
2018-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Nature and Origin of Substructure in the Outskirts of M31 -- II. Detailed Star Formation Histories
虽然对M31的宽场调查揭示了大半径下的许多子结构,但仅从形态学上理解这种材料的性质和起源并不简单。使用深HST/ACS数据,我们已经推导出进一步的限制的形式定量恒星形成历史(SFHS)的14个内晕场的样本不同的子结构。与我们先前对色幅图形态的分析一致,我们发现所产生的行为可以大致分为两类。“盘状”场的自洽场表明,它们的大部分质量是在z~1之后形成的,其中四分之一的质量是在最后5 Gyr形成的。我们发现“流状”场平均年龄为1.5 Gyr,在最后5 Gyr内形成的恒星质量<10%。这些领域的特点也是年龄-金属丰度的关系,显示快速的化学富集太阳能金属丰度的z=1,暗示早期型的祖先。我们确认了一个显着的恒星形成2 Gyr前,在我们以前的工作中发现,在这里研究的所有领域。这些年轻恒星出现在我们最遥远的地方,表明它们不是在原地形成的,而是在最近的过去通过圆盘加热被踢出来的。
2014-10-30 astro-ph.GA
The dragonfly nearby galaxies survey. Iv. A giant stellar disk in ngc 2841
中性气体通常被认为在星系外围的恒星上占主导地位,而对盘-晕界面的研究通常被认为是射电天文学的领域。这可能仅仅是深HI观测通常探测到比可见波长数据更低的质量表面密度的事实的结果。本文介绍了低表面亮度优化的可见光波长观测的极端边缘附近的螺旋星系NGC 2841。我们报告在这个物体中发现了一个巨大的低表面亮度恒星盘。当按方位角平均时,恒星盘的半径可以追溯到$\sim$ 70 kpc(5 $R_{25}$或23个内盘尺度长度)。星盘中的结构跟踪HI发射和扩展的UV发射的形态。与预期相反,恒星质量的表面密度在任何半径都不会低于气体质量的表面密度。事实上,在所有半径大于$\sim$ 20 kpc的情况下,恒星与气体质量表面密度之比为常数3:1。在$\sim$ 30千秒差距以上,低表面亮度的星盘开始弯曲,这可能是银河系外围与环星系介质之间存在物理联系的迹象。恒星迁移、吸积和原位恒星形成的结合可能是形成外恒星盘的原因,但无论外恒星盘形成的机制如何,也必须解释这个星系外围恒星和气体质量之间的恒定比例。
2018-02-07 astro-ph.GA
Detailed chemical abundances of stars in the outskirts of the Tucana II ultra-faint dwarf galaxy
我们目前的化学丰度和速度之间的五个恒星0.3千秒差距至1.1千秒差距从中心的杜鹃II超微弱矮星系(UFD)的高分辨率麦哲伦/MIKE光谱。我们发现每颗恒星都缺乏金属元素(-3.6 < [Fe/H] < -1.9)和中子捕获元素,这是UFD恒星的特征,明确地证实了它们与Tucana II的关联。其他化学丰度(例如,C,铁峰)在很大程度上遵循UFD的趋势,并表明微弱的核心坍缩超新星(SNe)主导了Tucana II的早期演化。我们看到[ $α$ /Fe]在[Fe/H] $\approx -2.8$处的下降,表明Ia型SN富集的开始和某种程度上延长的化学演化。最富金属的恒星具有非常低的[Sc/Fe] = $-1.29 \pm 0.48$和[Mn/Fe] = $-1.33 \pm 0.33$,这意味着一个亚克拉塞卡质量的Ia型SN的显著富集。我们没有检测到径向速度梯度图卡纳II($\text{d}v_{\text{helio}}/\text{d}θ_1=-2.6^{+3.0}_{-2.9}$公里的$^{-1}$ kpc $^{-1}$)反映了缺乏证据的潮汐中断,并推导出动力学质量的$M_{1/2} (r_h) = 1.6^{+1.1}_{-0.7}\times 10^6$ M $_{\odot}$。我们重新形成的情况下,Tucana II的扩展组件的恒星化学丰度。我们没有发现任何证据表明,…
2023-01-17 astro-ph.GA
Tracing the Intrinsic Shapes of Dwarf Galaxies out to Four Effective Radii: Clues to Low-Mass Stellar Halo Formation
虽然在附近的矮星系周围长期观察到平滑、延伸的球状恒星外围,但尚不清楚矮星系是否普遍拥有延伸的恒星晕。我们使用Hyper Suprime-Cam Subaru战略计划(HSC-SSP)的图像来测量矮星系的形状,以0.005<z<0.2和10^7<M_star/M_sun<10^9.6的矮星系为样本,测量了四个有效半径。我们发现矮星是轻微三轴的,a <B/A> >~ 0.75(其中椭球的特征是由C<=B<=A约束的三个主半轴)。当M_star>10^8.5 M_sun时,星系从中心附近的厚盘状向四个有效半径处的球状极端生长。我们还看到,虽然蓝矮星的平均特征是比红矮星的圆盘更薄,但蓝矮星和红矮星都是半径的函数。这种关系也适用于场矮星和伴矮星之间的比较。这种一致的趋势相对球状的形状作为半径的函数是一致的,在现场形成机制的恒星周围的低质量星系的郊区,在协议与建议的模型,恒星形成反馈产生圆恒星周围的矮星郊区。
2020-07-20 astro-ph.GA
A missing outskirts problem? Comparisons between stellar halos in the Dragonfly Nearby Galaxies Survey and the TNG100 simulation
低表面亮度星系恒星晕提供了一个具有挑战性的,但有前途的路径解开过去的组装历史的个别星系。在这里,我们提出了详细的比较银河系质量盘星系的恒星晕的蜻蜓附近星系巡天(DNGS)和恒星质量匹配的星系在TNG 100运行的IllustrisTNG项目的一部分。我们产生恒星质量图以及模拟$g$和$r$带图像随机取向的模拟星系,卷积后者与蜻蜓PSF和照顾到匹配的背景噪声,表面亮度限制和空间分辨率的DNGS。我们测量了方位角平均的恒星质量密度和表面亮度分布,发现DNGS星系在大半径(>20 kpc)处的恒星质量(或光)通常比质量匹配的TNG 100星系少,并且具有类似表面密度分布的模拟星系往往具有较低的吸积质量分数。我们探索潜在的解决方案,这个明显的“失踪的郊区问题”,通过实施几个临时调整TNG100内的恒星粒子水平。虽然我们无法确定任何单一的调整,完全调和观测和模拟星系郊区之间的差异,我们发现,人为地延迟卫星星系的破坏和减少原位恒星星族的空间范围,分别导致改善外轮廓形状和恒星晕质量之间的匹配。通过更高分辨率的模拟可以更好地解决卫星吸积问题,并通过更大的观测星系样本来实现进一步的了解。
2020-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Our Halo of Ice and Fire: Strong Kinematic Asymmetries in the Galactic Halo
本研究利用H3巡天绘制银河系晕恒星运动学,发现其存在强烈不对称性,吸积与原位星族运动特征差异显著,揭示银晕非球形异质特性,为准确约束银河系引力场及总质量提供新路径。
2024-06-18 astro-ph.GA
Lessons from the Auriga discs: The hunt for the Milky Way's ex-situ disc is not yet over
我们的特点的贡献,吸积材料的御夫座项目,一套高分辨率的磁流体动力学宇宙学模拟晚型星系的移动网格代码AREPO的星系盘。我们的目标是探索银河系圆盘中是否有一个重要的吸积(或异位)恒星成分隐藏在近圆形轨道人口中,这是由原位出生的恒星所主导的。我们的模型的三分之一显示出显着的异位光盘,但这部分会更大,如果限制轨道圆度放松。大部分非原位物质($\gtrsim 50\%$)来自单个大质量卫星($> 6 \times 10^{10}~M_{\odot}$)。这些卫星以各种各样的坠落时间和倾角(最大可达$85^{\circ}$)吸积。异位椎间盘比原位椎间盘更厚、更老、更贫金属。它们显示出一个平坦的中位年龄剖面,这与在原地成分中观察到的负梯度不同。因此,在近圆形轨道上的老恒星样本中识别出非原位圆盘的可能性朝着圆盘的外围增加。我们展示了三个例子,除了异位光盘,有一个强烈的旋转暗物质组件。有趣的是,其中两个非原位恒星盘显示出与原位盘一致的轨道圆度分布。因此,它们在典型的运动学研究中不会被检测到。
2017-04-26 astro-ph.GA
Tightly Correlated HI and FUV Emission in the Outskirts of M83
我们比较敏感的HI数据从HI近星系巡天(THINGS)和深远紫外(FUV)数据从GALEX在外盘的M83。FUV和HI地图显示出惊人的空间相关性,几乎达到4个光学半径(r25),大致相当于我们地图的范围。这强调了HI追踪了外盘恒星形成的气体库,这意味着大质量(至少是低水平)恒星的形成几乎在HI被观察到的任何地方都在进行。然而,平均FUV强度随着半径的增加而稳定下降,直到在~1.7 r25处趋于平稳,HI表面密度的下降更微妙。低HI柱(<2 M_solar/pc^2)贡献了外盘的大部分质量,而在r25内情况并非如此。从HI与FUV强度的比值推断,恒星形成消耗可用HI的时间随着半径的增加而增加,然后在~100 Gyr时趋于平稳,即,许多哈勃时间,接近1.7 r25。假设在星系内部观察到的相对较短的H2耗尽时间保持在外盘中,HI转化为束缚的分子云似乎限制了星系外盘中的恒星形成。漫长的消耗时间表明,在M83中观测到的大部分延长HI不会被恒星的原位形成所消耗。然而,即使如此低的恒星形成率也足以在封闭的外盘中预期适度的化学富集。
2010-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Born this way: thin disc, thick disc, and isotropic spheroid formation in FIRE-2 Milky-Way-mass galaxy simulations
本文使用 FIRE-2 模拟研究银河系质量星系的形成,发现各向同性球体、厚盘和薄盘按时间顺序组装,恒星轨道特征在诞生时即已决定,且形态年龄测定可与 CGM 的 virialization 时间相关联。
2023-06-19 astro-ph.GA
A Massive Yellow Supergiant in the Far Outer Disk of M31: Evidence for In Situ Massive Star Formation Beyond the Optical Radius
本研究在M31远外盘发现大质量黄超巨星J0048+4154,通过光谱分析确认其原位形成,挑战了恒星形成局限于内盘的传统观点,拓展了对星系外围恒星形成能力的认识。
2025-06-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Early-type Dwarf Galaxies in the Local Universe. Evidence of Ex-situ Growth
我们报告了一个罕见的早期型矮星系(dE),SDSS J125651.47+163024.2(以下简称dE 1256)的发现,具有潮汐特征,这可能是由一个更小的矮星系吸积建立的。dE 1256位于室女星系团的外围,几乎是一个孤立的环境。详细的形态学研究表明,吸积的恒星星族主要沉积在dE 1256的外部,那里的潮汐尾最突出。dE 1256的内部可以用一个简单的Sérsic函数来模拟,其指数n = 0.63,半光半径R $_{h}$ = 0.6 kpc,但相比之下,整个星系的大小为R $_{h}$ = 1.2 kpc。假设观测到的两个成分,内Sérsic和外潮汐尾残余,分别代表宿主星系和吸积矮星系的恒星星族,计算出宿主星系和假定吸积矮星系之间的质量比为5:1。我们认为,虽然吸积只占总恒星星族的20%,但dE 1256的大小通过吸积事件增长了两倍。我们的研究结果首次提供了强有力的观测证据,证明dE正在经历两阶段的增长,这是大质量星系的常见现象。
2022-12-07 astro-ph.GA
The Formation Times and Building Blocks of Milky Way-mass Galaxies in the FIRE Simulations
对银河系(MW)和M31的巡天使得我们能够详细研究不同年龄和金属丰度的恒星星族,目的是重建整个宇宙时间的形成历史。这些调查激发了宇宙学背景下星系考古学的关键问题:MW/M31质量星系的主要祖先是什么时候形成的,以及形成它的星系构建块是什么?利用FIRE-2宇宙学模拟研究了MW/M31质量星系的形成时间和祖星系,包括6个孤立的MW/M31质量星系和6个z = 0的类本星系群星系对.我们研究主要的祖先“形成”的基础上两个指标:(1)过渡从主要的异地原位恒星质量增长和(2)质量优势相比,其他祖先。我们发现MW/M31质量星系的主要祖先通常在z ~ 3-4(11.6-12.2 Gyr ago)形成,而在z = 0的凸起区域(内部2 kpc)的恒星主要在z < 5(< 12.6 Gyr ago)形成一个单一的主要祖先。与孤立的宿主相比,类LG配对宿主的主要祖先出现得更早(Δz ~ 2,Δt ~ 1.6 Gyr),在所有z > 4时(> 12.2 Gyr前),其恒星质量高出约4倍。这突出了环境在MW/M31质量星系形成中的重要性,特别是在早期。总的来说,大约有100个M_star > 10^5 M_sun的星系形成了一个典型的MW/M31质量系统。因此,幸存的卫星代表了对祖先种群的高度不完整的普查(约5x)。
2020-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Accreted stars and stellar haloes of simulated galaxies in TNG50
Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, UNC(数学、天文学、物理与计算科学学院,科尔多瓦国立大学);Instituto de Astronomía Teórica y Experimental, CONICET–UNC(理论与实验天体物理研究所,阿根廷国家科学研究委员会-科尔多瓦国立大学);Observatorio Astronómico de Córdoba, UNC(科尔多瓦天文台,科尔多瓦国立大学);Department of Physics and Astronomy, University of Victoria(物理学与天文学系,维多利亚大学)
研究通过TNG50模拟揭示了孤立星系外围恒星成分的吸积特征及外晕结构,发现吸积恒星占比随质量降低而减少,外晕质量与吸积恒星相关,且低质量系统中金属贫乏恒星更易发现。
2025-10-21 astro-ph.GA
The Cosmic Baryon Cycle and Galaxy Mass Assembly in the FIRE Simulations
我们利用FIRE(真实环境中的反馈)项目的宇宙学模拟来研究晕质量范围$M_{\rm halo} \sim 10^{10} - 10^{13} M_{\odot}$的中心星系的重子循环和星系质量组装。通过追踪宇宙流入,星系流出,气体再循环和合并的历史,我们量化了物理上不同的物质来源对星系生长的贡献。我们表明,在原位恒星形成的新鲜吸积燃料占主导地位的所有质量的星系的早期增长,而以前在星系风中喷出的气体的再吸积往往占主导地位的气体供应的一大部分,每个星系的演变。在较低的红移下,外部加工的物质对中心星系的生长贡献越来越大。这包括恒星形成的非原位和气体提供的合并,以及顺利的星系间转移的气体从其他星系,一个重要的,但以前低估的增长模式。通过$z=0$,风转移,即星系之间通过风进行的气体交换,可以控制气体吸积到$\sim L^{*}$星系上,而不是新鲜吸积和标准风再循环。所有质量的星系团都能再吸积超过50%的气体,并且循环再利用是很常见的。沉积在星系际介质中的每单位恒星质量形成的总质量在较低质量的星系中增加。风喷出物的再吸积发生在一个广泛的时间尺度范围内,与中值回收时间($\sim 100-350$百万年)比以前发现的更短。风回收通常发生在晕的尺度半径,独立于晕质量和红移,这表明在星系周围的特征回收区,与内晕的大小和星系的恒星成分成比例。
2016-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
The observable properties of galaxy accretion events in Milky Way-like galaxies in the FIRE-2 cosmological simulations
在$Λ$ -宇宙的冷暗物质模型中,星系的形成部分是通过吸积卫星系统。以前的工作已经建立了对银河系恒星晕中包含的这些过程的签名的理解。这项工作使用FIRE-2宇宙学模拟的\textit{Latte}套件中的七个类似银河系的星系重新审视了这张照片。这些模拟的分辨率允许从以上的卫星的贡献比较M $_{*}$ $\gtrsim$ 10 $\times$ $^{7}$ M $_{\odot}$,使可观察到的属性中断卫星在一个完全自洽和宇宙学的背景下进行分析。我们的研究结果表明,吸积的时间和恒星质量的吸积卫星的基本参数,在伙伴关系决定由此产生的空间分布,轨道能量,和[ $α$ /Fe]-[Fe/H]组成的恒星碎片的合并$at$ $present$ $day$。这些参数也决定了吸积星系在$z=0$的动力学状态,导致预期的恒星晕(R $_{\mathrm{GC}}$ $\lesssim$ 30千秒差距)的内部区域应该包含充分的相混合碎片从低质量和高质量的卫星。此外,我们发现,一个显着的比例较低的质量卫星吸积在早期的沉积物碎片外晕(R $_{\mathrm{GC}}$ $>$ 50千秒差距),是$not$充分相位混合,表明它们可以被确定在运动学调查。我们的研究结果表明,随着未来的调查越来越能够映射我们银河系的外晕,他们可能会揭示长期死亡的矮星系的残余物,其对应物太暗而无法在更高的红移调查中看到PDM…
2022-11-10 astro-ph.GA
Star-formation in nuclear clusters and the origin of the Galactic Center apparent core distribution
核星团(NSC)是已知存在于星系核中大质量黑洞(MBH)周围的星团。两个形成的情况下,他们的起源建议:建立的神经干细胞和连续原位恒星形成。在这里,我们研究了恒星形成对神经干细胞的建立及其对长期进化和由此产生的结构的影响。我们表明,连续的恒星形成可以导致建立一个NSC的性质类似的牛奶路NSC。我们还发现,在NSC与原位恒星形成的老恒星星族的一般结构可能是非常相似的稳态Bahcall-Wolf尖结构。然而,它的年轻恒星星族还没有达到稳定状态。特别是,形成/演化的神经干细胞与原位恒星形成包含差分年龄隔离的恒星星族尚未完全混合。年轻的恒星星族形成于NSC的外部区域,朝向NSC的外围具有尖状结构,而向内则呈现出类似于核心的分布;年轻的恒星族具有更大的核心尺寸。
2015-01-26 astro-ph.GA
Signatures of stellar accretion in MaNGA early-type galaxies
大质量星系的后期聚集被认为是由其外围(超过2个有效半径Re)的恒星吸积主导的,这是由于干燥的小星系合并。我们使用SDSS IV MaNGA的1010个z<0.15的被动早型星系(ETG)的观测结果来寻找这种吸积的证据。将恒星星族拟合程序FIREFLY、pPXF和Prospector的输出与恒星金属丰度(Z)估算中的系统误差控制进行了比较。我们发现ETG在不同恒星质量(M)仓中的平均径向logZ/Zsun分布不是线性的。因此,这些配置文件的特点是一个单一的梯度值,解释了为什么在以前的工作中报告的弱趋势可能难以解释。相反,我们检查了恒星金属丰度分布的整个径向范围,发现它们在M>10^{11}Msun ETG的外围变平。这是恒星吸积的标志。基于恒星金属丰度剖面的模型,我们推断出ETG中的离地恒星质量分数是M和银河系中心半径的函数。我们发现,在M<10^{10.5}Msun的ETG中,2 Re的异位星占投影恒星质量的20%,而M>10^{11.5}Msun的ETG则高达80%。
2019-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The origin of metal-poor stars on prograde disk orbits in FIRE simulations of Milky Way-mass galaxies
在等级结构的形成中,银河系内和周围的贫金属恒星主要来自低质量星系的合并。因此,一个普遍的期望是,贫金属恒星应该有各向同性的,色散主导的轨道,不与MW盘强烈相关。然而,最近对MW恒星的观测表明,贫金属([Fe/H] < -2)恒星优先位于相对于盘的轨道上。使用宇宙学放大模拟MW/M31质量星系的FIRE-2套件,我们调查的流行和起源的贫金属恒星。几乎所有的模拟(12个中的11个)都有贫金属的恒星在今天和它们历史上的大部分时间里都优先环绕轨道:因此,我们预测这是MW/M31质量星系的一个通用特征。典型的逆行与逆行比约为2:1,在Fe/H] <-1时,它与恒星金属丰度的关系很弱。我们的模拟预测的这些趋势符合MW观测。贫金属的恒星主要起源于7 - 12.5 Gyr前的单一LMC/SMC质量的富气体合并,它将现有的贫金属恒星和重要气体沉积在轨道向量上,引发了长寿恒星盘的形成和/或塑造了其方向,导致所有低金属量恒星的偏置。我们发现次主导的贡献,从原位恒星形成的宿主星系在此合并之前,在某些情况下,额外的大规模合并。我们发现,我们的MW/M31质量星系在z = 0的任何属性之间的明确的相关性和程度的这种偏置作为不同的合并方案的结果。
2021-05-07 astro-ph.GA
The SLUGGS survey: Exploring the metallicity gradients of nearby early-type galaxies to large radii
星系外区的恒星金属丰度梯度是区分原位和非原位形成恒星贡献的重要工具。在两阶段星系形成的情况下,最初的气体坍缩产生了陡峭的金属丰度梯度,而在卫星中形成的恒星的吸积往往会使这些梯度在外围变平,特别是对于大质量星系。这项工作提出了第一个汇编的扩展金属丰度配置文件在广泛的星系质量。我们利用凯克望远镜上的DEIMOS摄谱仪在多缝模式下获得了22个邻近早型星系的径向恒星金属丰度分布。从钙三重线在近红外线,我们测量的星光的金属丰度高达3个有效半径。我们发现外金属丰度梯度和星系质量之间的关系,在这个意义上说,较低的质量系统显示更陡峭的金属丰度梯度比更大质量的星系。这一结果是一致的图片,其中的比例异位原位形成的恒星是较低的质量较小的星系的结果,较小的贡献吸积。此外,我们推断的钙三重态功能的强度在近红外和恒星的初始质量函数的斜率是一致的,在文献中最近的模型之间的相关性。
2014-05-09 astro-ph.GA
Formation and evolution of nuclear star clusters with in-situ star-formation: Nuclear cores and age segregation
核星团(NSC)是已知存在于星系核中大质量黑洞(MBH)周围的星团。它们的形成有两种可能性:(1)星团连续陷落形成的NSC和(2)连续的原地恒星形成。虽然近年来对团簇坠落情景进行了广泛的研究,但对原地形成情景的研究还很少。在这里,我们使用Fokker-Planck(FP)计算研究恒星形成对NSC建立的影响及其对它们的长期演化和由此产生的结构的影响。我们使用FP方程来描述几个恒星星族的演化,并加入适当的源项来解释新形成恒星的影响。我们发现,连续的恒星形成,甚至1-2个pc远离MBH可以导致建立一个NSC的性质类似的牛奶路NSC。我们还发现,在NSC与原位恒星形成的老恒星星族的一般结构可能是非常相似的稳态Bahcall-Wolf尖结构。然而,它的年轻恒星星族还没有达到稳定状态。特别是,形成/演化的神经干细胞与原位恒星形成包含差分年龄隔离的恒星星族尚未完全混合。年轻的恒星星族形成于NSC的外部区域,朝向NSC的外围具有尖状结构,而向内则呈现出类似于核心的分布;年轻的恒星族具有更大的核心尺寸。原则上,这样的结构可以产生一个明显的核心径向分布的年轻(高达2-3 Gyrs)的恒星,在银河系中心观察。这样的NSC仍然保留了一个由较老恒星组成的潜在恒星尖点,这可能会被目前对红巨星的观测所错过。
2014-12-14 astro-ph.GA
Gaia reveals a metal-rich in-situ component of the local stellar halo
我们使用第一个盖亚数据发布,结合RAVE和APOGEE光谱调查,调查晕星的起源在<~3千秒差距的太阳。我们确定晕星的运动学,作为移动的相对速度至少为220公里/秒相对于当地标准的休息。这些恒星通常比盘更贫金属,但令人惊讶的是,我们的晕样本中有一半是由[Fe/H]>-1的恒星组成的。这些富含金属的晕星的轨道方向优先与盘旋转对齐,与贫金属晕星的各向同性轨道分布形成鲜明对比。我们发现类似的属性在Latte宇宙放大模拟银河系般的星系从火项目。在Latte,富含金属的晕星主要在太阳圈内形成,而低金属量的晕星则优先在更远的距离(延伸到维里半径之外)形成。这表明,在太阳系附近的富含金属的晕星实际上是在银河系盘内原位形成的,而不是从卫星系统中吸积而来的。因此,这些目前在类晕轨道上的恒星可能经历了大量的径向迁移/加热。
2017-04-18 astro-ph.GA
Young stars in the periphery of the Large Magellanic Cloud
尽管它们非常接近,但两个麦哲伦星云、银河系以及由此产生的潮汐特征之间的复杂相互作用仍然知之甚少。最近的研究表明,大麦云云(LMC)在其外围有一个非常扩展的盘,受到显著的扰动。我们在大麦哲伦星系的远郊寻找最近的恒星形成,距离其中心约30度。我们收集了大麦哲伦星系外围31颗年轻恒星候选者的中分辨率光谱,并测量了它们的径向速度、恒星参数、距离和年龄。我们的测量确认成员的LMC的六个目标,径向速度和距离值匹配以及云。这些天体都是年轻的(1000 - 5000万年),主序星,从母星系中心投影7到13度。我们比较了我们的恒星的速度与盘模型,发现我们的恒星有低到中等的速度差异与盘模型的预测,表明它们是在原地形成的。我们的研究表明,最近的恒星形成发生在大麦哲伦星系的外围,到目前为止,那里只知道古老的物体。这些新形成的恒星的空间结构呈环状,半径为12 kpc,距离大麦哲伦星系中心的位移为2.6 kpc。这个结构,如果是真的,将暗示着小麦哲伦星云和大麦哲伦星云盘之间的偏心碰撞引发的恒星形成事件。
2016-12-09 astro-ph.GA
Portrait of a Galaxy on FIRE: Is the $α$-bimodality a natural consequence of inside-out disc growth in a hierarchical formation scenario?
Tartu Observatory, University of Tartu(塔尔图大学塔尔图天文台);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Tallinn University of Technology(塔林理工大学)
研究通过FIRE-2模拟揭示银河系盘状结构的化学双峰性成因,发现自内而外的盘状增长和小并合事件驱动了高α和低α序列的形成。
2026-03-25 astro-ph.GA
A study of the metal-rich, thick disk globular cluster NGC5927
本文列出了富金属球状星团NGC 5927中的72颗视向速度成员星。径向速度是基于多历元,多纤维谱。我们确定了46 RGB/HB星和26个关闭的恒星,径向速度的成员在集群。这个星系团非常靠近星盘,因此前和/或背景污染,特别是在星系团的外围,可能非常严重。幸运的是,该星团的径向速度(我们确定为v_rad=--104.03 +/- 5.03 km/s)使其与周围、背景和前景恒星星族的整体速度明显不同。因此,我们的成员识别是干净的,我们可以量化50%的污染时,在集群的外部部分的恒星被选择完全基于颜色星等图中的位置,而不是选择基于径向速度。
2013-07-16 astro-ph.GA
Accreted or Not Accreted? The Fraction of Accreted Mass in Galaxies from Simulations and Observations
在星系形成的两阶段方案中,星系的恒星质量增长首先由原位恒星形成主导,然后由吸积主导。利用流体动力学宇宙学模拟Magneticum,分析了~500个星系中吸积恒星质量的径向分布。一般来说,我们发现很好的协议与其他模拟中,较高质量的星系有较大的吸积分数,但我们预测较高的吸积分数低质量星系。根据吸积和原位分量的径向分布,我们定义了从完全吸积主导到完全原位主导的6个星系类,并测量了具有这种转变的星系在原位和吸积主导区域之间的转变半径。大约70%的星系只有一个过渡半径。然而,我们也发现大约10%的星系到处都是吸积占主导地位,大约13%有两个过渡半径,中心和外围都是吸积占主导地位。我们发现,这些类是强烈相关的星系合并的历史,特别是与合并的冷气分数。我们发现高总原位(低吸积)分数与较小,较低质量的星系,较低的中央暗物质分数,和较大的过渡半径。最后,我们发现,在许多早期类型的星系中观察到的表面亮度剖面的倾角不对应于从原位到吸积为主的区域的过渡,任何推断的质量分数并不表明真正的吸积质量。相反,这些下降包含了星系干燥的次要合并历史的信息。
2021-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The edges of galaxies: Tracing the limits of star formation
在过去的几十年里,人们从多个角度研究了星系的外围。然而,目前还不清楚是否所有的星系都像日常物体一样有清晰的边缘。我们解决这个问题,通过发展物理动机的标准来定义星系的边缘。基于恒星形成所需的气体密度阈值,我们将星系的边缘定义为与过去或正在进行的原位恒星形成显著下降相关的最外径向位置。我们探索$\sim$ 1000低倾角星系与广泛的形态(矮椭圆)和恒星质量($10^7 M_{\odot} < M_{\star} < 10^{12}M_{\odot}$)。这些星系($R_{\rm edge}$)边缘的位置是通过IAC Stripe 82 Legacy Project的深层多波段光学成像在其径向轮廓中被视觉识别为最外截止或截断。我们发现这种特征在以下平均恒星质量密度随星系形态变化:$2.9\pm0.10\,M_{\odot}$ /pc $^2$椭圆星系,$1.1\pm0.04\,M_{\odot}/$ pc $^2$螺旋和$0.6\pm0.03\,M_{\odot}/$ pc $^2$的现代恒星形成的矮星。此外,我们发现,$R_{\rm edge}$取决于它的年龄(颜色),蓝色的星系有较大的$R_{\rm edge}$在一个固定的恒星质量。由此产生的恒星质量-大小平面使用$R_{\rm edge}$作为一个物理动机的星系大小的措施有一个非常狭窄的内在散射($\lesssim 0.06$ d…
2022-09-12 astro-ph.GA
Public data release of the FIRE-2 cosmological zoom-in simulations of galaxy formation
我们描述了一个公开的数据发布的FIRE-2宇宙放大模拟的星系形成,可在http://flathub.flatironinstitute.org/fire,从反馈在现实环境(FIRE)项目。FIRE-2模拟实现了秒差距尺度的分辨率,以明确地模拟多相星际介质,同时实现了恒星演化和反馈的直接模型,包括恒星风,核心坍缩和Ia超新星,辐射压力,光电离和光电加热。我们从3套模拟中发布完整的快照。第一个包括20个模拟,放大14个银河系质量星系,5个SMC/LMC质量星系和4个较低质量星系,包括1个超暗星系;我们在z = 0 - 10范围内发布了39个快照。第二个由4个大质量星系组成,有19个z = 1 - 10的快照。最后,一个高红移套件包括22个模拟,其中11个快照跨越z = 5 - 10。每个模拟还包括几十个分辨率较低的质量(卫星)星系在其放大区域。快照包括所有暗物质、气体和恒星粒子的所有存储属性,包括恒星和气体的11种元素丰度,以及恒星粒子的形成时间(年龄)。我们还发布伴随的(子)晕目录,其中包括星系属性和成员星粒子。对于z = 0的模拟,包括所有银河系质量的星系,我们发布了所有恒星粒子的形成坐标和“非原位”标志,指针跟踪粒子的快照,恒星流目录和多极基扩展晕质量分布。我们描述了公开可用的python包,用于阅读和分析这些模拟。
2023-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The role of accreted and in situ populations in shaping the stellar halos of low-mass galaxies
本研究基于Auriga Project的17个模拟矮星系,分析了恒星晕的演化与吸积历史,发现低质量矮星系恒星晕由原位物质主导,而高质量矮星系外围则由吸积成分主导。
2025-06-02 astro-ph.GA
Stellar populations of stellar halos: Results from the Illustris simulation
大合并和小合并的影响预计将显着影响星系外围的恒星年龄和金属丰度梯度。对观测到的梯度的测量开始达到星系的大半径,但将这些发现与星系形成的图像联系起来的理论框架仍处于起步阶段。我们分析了恒星星族的统计代表性样本的静止星系在一个广泛的质量范围内的Illustris模拟。我们测量的金属丰度和年龄分布在恒星质量从$10^{10}$到$10^{12} M_\odot$的静止的Illustris星系的恒星晕,占观测投影和亮度加权效应。我们发现,在类似质量的星系之间的恒星星族梯度的变化很大,典型的梯度与观测到的星系。我们发现,在固定的质量,恒星出生在星系内原位的分数与晕中的金属丰度梯度,确认恒星晕包含独特的信息的星系的建立和合并的历史。
2015-09-16 astro-ph.GA
The Milky Way's Missing In-Situ Halo
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Lund University(隆德大学);Carleton College(卡尔顿学院);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);City University of New York(纽约市立大学)
通过比较银河系与FIRE-2和Auriga模拟中24个星系的光晕密度轮廓,发现模拟星系在15 kpc内的轮廓比银河系更陡,且轮廓断裂罕见,表明银河系原位晕缺失,可能源于测量偏差或模拟中早期球状恒星形成过度。
2026-11-03 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: Blueberry Candidates Associated with LSB Galaxies $-$ Merger or Tidal Dwarf Systems ?
我们在这里报告我们发现的两个新的蓝莓星系使用光学IFU光谱数据从MANGA调查。这两个蓝莓被发现是紧凑的($\leq$ $1 - 2$ kpc)星暴系统位于低表面亮度(LSB)星系的外围。我们的蓝莓在当地已知的蓝莓星系中具有最低的恒星质量$\sim$ 10 $^{5}$ M $_{\odot}$。我们发现蓝莓来源和它们相关的LSB之间有一个显著大的平均金属丰度差异($\sim$ 0.5 dex)。此外,我们的蓝莓中的径向金属丰度梯度也不同于它们各自的LSB-这表明它们具有显着不同的金属丰度历史。这些蓝莓TDGs的生存的可能性进行了分析,根据其结构和运动学特性。我们的分析表明,尽管这两个蓝莓在内部运动中是稳定的,但它们不会在宿主星系的潮汐力中幸存下来。基于宿主LSB和蓝莓之间的速度差异,它们似乎是紧凑的,星暴系统,处于合并的高级阶段,这些LSB位于密集的环境中。我们的研究结果的影响进行了讨论。
2021-02-16 astro-ph.GA
Figuring Out Gas & Galaxies In Enzo (FOGGIE) VII: The (Dis)Assembly of Stellar Halos
利用 FOGGIE 五个高分辨率宇宙学模拟分析类银河系恒星晕的原位与吸积组成,并预测 Roman 等宽视场望远镜可分辨其外围结构与矮星系遗迹。
2024-06-12 astro-ph.GA
Where are the most ancient stars in the Milky Way?
银河系中最古老的恒星(MW)带有银河系早期组装历史的印记。我们使用FIRE宇宙学放大模拟的三个MW质量盘星系的空间分布,化学和运动学的最古老的幸存的恒星($z_{\rm form} \gtrsim 5$)在MW类星系。我们预测最古老的恒星是集中在$z=0$比恒星形成在较晚的时间,由于两个过程。首先,大多数最古老的恒星不是由$\textit{in situ}$形成的,而是在分级组装过程中吸积的。这些$\textit{ex situ}$恒星沉积在色散支持的类似晕的轨道上,但在太阳附近形成的$\textit{in situ}$的老恒星中占主导地位,在一些模拟中,甚至在银河系中心。其次,形成$\textit{in situ}$的老恒星被爆发性恒星形成和能量反馈过程向外驱动,在$z\gtrsim 2$产生随时间变化的引力势,类似于在爆发性矮星系中产生暗物质核心和扩展恒星轨道的过程。从核球和内晕的视线$\textit{away}$上看,古老恒星的总比例比向内看的高出一个数量级以上。虽然确定特定恒星为古老恒星的任务仍然具有挑战性,但我们预计,针对贫金属恒星的百万恒星光谱调查和光度调查已经包括了数百颗在$z=5$之前形成的恒星。我们预测这些目标中的大多数具有更高的金属丰度($-3 < \rm [Fe/H] < -2$)比最极端的贫金属恒星。
2018-07-09 astro-ph.GA
Gas infall and radial transport in cosmological simulations of Milky Way-mass disks
观测表明,在大型盘状星系中,需要持续的气体供应来维持观测到的恒星形成速率。为了促进恒星的形成,气体必须到达这些星系的内部区域。尽管它对星系演化至关重要,但气体如何以及在何处加入星系在观测上受到很大限制,很少在完全的宇宙学模拟中探索。为了研究星系附近的气体吸积,我们分析了4个银河系质量星系(Mhalo ~ 10 E12太阳质量)的FIRE-2宇宙学放大模拟,着重于宇宙线物理模拟。我们发现,在z~0,气体接近磁盘的角动量类似的气体盘边缘和低径向速度,堆积在边缘附近,并解决到充分的旋转支持。吸积气体主要以较小但非零的垂直速度分量平行于盘移动,并主要在外围加入盘,而不是“下雨”到盘上。一旦在盘中,气体轨迹是复杂的,由螺旋臂引起的振荡和反馈主导。然而,时间和方位角的平均值显示出明显但缓慢的净径向下沉,传输速度为1-3 km/s,通过盘的净质量通量为每年一个太阳质量,与星系的恒星形成率相当,并随着气体下沉到恒星形成中而向星系中心递减。在没有宇宙射线的模拟中,这些速率略高(1-7 km/s,每年约4-5个太阳质量)。我们发现我们的结果与观测约束的总体一致性,并讨论了未来观测星系内和星系周围的气体流动的前景。
2022-08-18 astro-ph.GA
MASCOT: Molecular gas depletion times and metallicity gradients -- evidence for feedback in quenching active galaxies
我们目前的结果,从第一次公开数据发布的MANGA-ARO调查CO目标(MASCOT),集中我们的研究星系的恒星形成率和恒星质量的地方,他们的山脊下的恒星形成的主要序列。在光学选择的2型活动星系核/衬里/复合材料,我们发现气相金属丰度梯度$\nabla Z$和全球分子气体耗尽时间$t_\mathrm{dep} = M_{H_2}$ /SFR之间的经验关系与“更淬灭”的系统显示平坦/正梯度。我们的研究结果是基于O3 N2金属丰度诊断(适用于恒星形成区域内的一个给定的星系),这是最近提出的,也是强大的对发射的扩散电离气体(DIG)和低电离核发射区(LINERS)。我们进行了系统的调查可能的驱动程序所观察到的$\nabla Z$ - $t_\mathrm{dep}$关系(外流,气体吸积,在原位恒星形成,合并,和形态)。我们发现$\nabla Z$或$t_\mathrm{dep}$和集中外流强度跟踪的[OIII]速度加宽之间的强关系。我们还发现了被抑制的恒星形成的签名在外围活动星系核的星系长耗尽时间和增强的金属在外部地区。我们没有发现流入的金属丰度梯度的影响的证据,我们的研究结果都没有发现合并活动或形态显着影响。因此,我们的结论是,所观察到的$\nabla Z$ - $t_\mathrm{dep}$关系可能源于通过弱反馈的金属再分配的组合,并通过一个解决的质量-金属丰度-SFR关系连接到原位…
2022-11-22 astro-ph.GA