The diversity of spiral galaxies explained
一个广泛的目录的空间分辨星系旋转曲线和多波段光学光剖面1752观察到的螺旋星系组装探索的驱动程序的多样性星系结构参数，旋转曲线形状，和恒星质量分布。从NIHAO星系模拟中提取了类似的数据，以确定观测和模拟之间的任何差异。几个参数，包括旋转曲线（RC）的内斜率“S”，进行了多样性测试。在观测星系和模拟星系中发现了两种不同的星系群：（i）蓝色的低质量螺旋星系，恒星质量M* < 10^9.3 Msol，“S”大致恒定;（ii）红色的更大质量和更多样化的螺旋星系，“S”迅速增加。在所有情况下，重子物质和非重子物质（暗物质）对“S”的贡献似乎是相等的。多样性被证明是增加温和的质量。数值模拟很好地再现了大多数重子主导的星系参数分布，如内部恒星质量剖面斜率和重子标度关系，但它们很难匹配观测到的星系旋转曲线（通过“S”）和大多数暗物质主导的参数的全部多样性。为了重现观测结果，模拟的RC度量的固有扩展的误差加宽必须增加两倍。观测到的和模拟的尺度关系的各种预测的差异可能反映了当前的次网格物理模型的局限性，以充分捕捉星系的复杂性质。例如，活动星系核被证明对模拟RC的形状有显着的影响。AGN反馈的列入带来模拟和观察到的内部RC形状更接近一致。
2022-04-05 astro-ph.GA
The amazing diversity in the hot gas content of an X-ray unbiased massive galaxy clusters sample
我们的目标是确定的内在品种，在一个给定的质量，在星系团的星系团内介质的属性。这就需要选择一个独立于团簇内介质含量的团簇样品，以便获得可靠的质量和随后的X射线数据。我们提出了一个这样的样本，由34个星系团独立选择的X射线属性在附近的（$0.050<z<0.135$）宇宙和大部分与$14<\log M_{500}/M_\odot \lesssim 14.5$，质量动态估计。我们从档案中收集了可用的X射线观测数据，然后用低背景的斯威夫特X射线望远镜观测了剩余的星团，这对于采样预计具有低表面亮度的星团种群非常有用。我们发现，无论中央发射（$r<0.15 r_{500}$）是否被切除，在给定的质量下，星团在$r_{500}$内的X射线光度显示出很大的范围（高达50倍），揭示了比Sunayev-Zeldovich调查中看到的或从X射线调查中看到的人口推断出的更广泛的星团人口。测量的分散度为给定质量下$L_X$中的$0.5$ dex。
2015-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Horizon-AGN simulation: morphological diversity of galaxies promoted by AGN feedback
宇宙气体对星系的吸积和星系合并之间的相互作用驱动了观测到的星系形态多样性。通过比较最先进的流体动力学宇宙学模拟地平线-AGN和地平线-noAGN，我们明确地确定了活动星系核（AGN）在建立正确的星系形态的人口的大规模结束的关键作用。在活动星系核反馈的作用下，星系群的典型运动学和形态学性质以及星系晕质量关系与观测结果更加吻合。只有活动星系核的反馈才能让星系群和星系团中心的大质量星系变成椭圆星系，而没有活动星系核的反馈，这些星系就会变成圆盘。这是合并增强活动星系核活动，能够冻结的形态类型的合并后残留持久淬火其静止的恒星形成。因此，形态被证明是驱动不仅由质量，但也由宇宙吸积的性质：在恒定的星系质量，椭圆星系是星系，主要是通过合并组装，而光盘优先建立从原位恒星形成顺利宇宙气体进料。
2016-09-27 astro-ph.GA
The GHOSTS survey. II. The diversity of Halo Color and Metallicity Profiles of Massive Disk Galaxies
利用哈勃空间望远镜高级巡天照相机和宽视场照相机3在GHOSTS巡天的F606 W和F814 W两种滤光片下观测，研究了六个邻近大质量高倾角盘状星系的星晕颜色特性。观测场沿着每个星系的短轴和长轴放置，探测恒星外围，沿着短轴从星系中心到投影距离约为50-70 kpc。色星等图的50%完整度通常是在红巨星分支的尖端以下2等。我们发现，所有星系的恒星晕扩展到~ 50千秒差距和两个~ 70千秒差距。我们使用RGB中恒星的中值颜色确定了每个星系的晕颜色分布和颜色轮廓。在每个星系内，我们发现中值颜色的变化是半径的函数，这可能表明人口的变化，反映出它们的外围是由几个小的吸积物体构成的。我们发现有一半的星系（NGC 0891，NGC 4565和NGC 7814）呈现出明显的负颜色梯度，反映了它们晕中金属丰度的下降;其他星系没有明显的颜色或人口梯度。此外，尽管星系的样本量不大，但它们的晕色/金属丰度或梯度与星系的性质（如旋转速度或恒星质量）之间没有很强的相关性。在GHOSTS星系中观测到的晕颜色分布的多样性定性地支持了预测的星系-星系晕恒星特性的分散;这是星系组装历史中固有的随机性的结果。
2016-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
nIFTY galaxy cluster simulations III: The Similarity & Diversity of Galaxies & Subhaloes
我们研究subhaloes和星系居住在一个模拟的LCDM星系团（$M^{\rm crit}_{200}=1.1\times10^{15}M_\odot/h$）产生的流体动力学代码，从经典的光滑粒子流体动力学（SPH），较新的SPH代码，自适应和移动网格代码。这些代码使用亚网格模型来捕捉星系形成物理。我们比较如何以及这些代码再现相同的subhaloes/星系的重力，非辐射流体力学和全反馈物理运行在整个subhalo/星系的分布和单个对象的基础上。我们发现subhalo人口复制到$\lesssim10\%$内的暗物质和非辐射运行，个别对象显示代码到代码的散射$\lesssim0.1$ dex，虽然在非辐射模拟的气体显示显着的散射。包括反馈物理显著增加了多样性。晕下质量和$V_{max}$分布随$\approx20\%$而变化。星系群也显示出惊人的代码到代码的变化。虽然塔利-费雪关系在几乎所有的编码中都是相似的，但具有$10^{9}M_\odot/h\lesssim M_*\lesssim 10^{12}M_\odot/h$的星系数量可以相差4倍。个别星系显示$\sim0.5$ dex在恒星质量中的代码到代码散射。此外，存在着强烈的系统差异，一些代码产生的星系$70\%$比其他的小。多样性部分来自于活动星系核反馈的包含/不存在。我们的研究结果与我们的同伴论文相结合，表明亚网格物理学不仅受…
2016-02-10 astro-ph.GA
Diversity of Galaxy Dust Attenuation Curves Drives the Scatter in the IRX-beta Relation
我们使用GALEX-SDSS-WISE Legacy Catalog 2（GSWLC-2）中的23，000个低红移星系研究了IRX-β关系中散射的驱动因素。对于每个星系，我们得出，使用CIGALE和SED+LIR拟合技术，尘埃衰减曲线的斜率和紫外线的强度，加上许多其他星系参数。我们发现，IRX-beta散射完全是由广泛的衰减曲线驱动的-主要是它们的斜率。一旦斜率和UV凹凸固定，IRX-beta中的散射就会消失。IRX-beta散射的问题是尘埃衰减曲线多样性这一更基本问题的直接表现。衰减曲线的主要作用是恒星形成星系的固有紫外线斜率范围很窄的结果。具有不同特定SFR或人口年龄的Galerkin在IRX-β图中没有显示出强烈的趋势，因为它们的衰减曲线平均而言是相似的。同样地，在IRX-beta轨迹中，恒星暴和正常恒星形成星系之间没有移动，这两种类型平均都有陡峭的衰减曲线。光学不透明度被认为是衰减曲线斜率的最强决定因素，因此也是IRX-β多样性的最强决定因素。尽管分散，使用平均IRX-beta关系来校正SFR是合理的，增加了<~0.15 dex的随机误差。在高红移下，只要内在紫外线斜率的演化保持在十分之几以内，IRX-beta和衰减曲线之间的局部对应形式就保持不变。
2018-12-13 astro-ph.GA
A Self-interacting Dark Matter Solution to the Extreme Diversity of Low-mass Halo Properties
本文提出自相互作用暗物质（SIDM）可同时解释致密强透镜子结构和孤立超弥散星系两种极端晕性质，并通过首次星系群环境宇宙学缩放模拟验证了核心坍缩子晕和千秒差距尺度核心的形成机制。
2023-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The unexpected diversity of dwarf galaxy rotation curves
我们研究了来自EAGLE和EAGROUPS项目的ΛCDM宇宙学流体动力学模拟中星系的圆速度分布，并将它们与观测到的跨越广泛质量范围的星系旋转曲线的汇编进行比较。模拟星系的圆速度分布的形状系统地变化作为星系质量的函数，但在固定的最大圆速度显示出显着的变化不大。这对于低质量暗物质占主导地位的系统尤其如此，反映了潜在的冷暗物质晕的预期相似性。这与观测到的矮星系不一致，矮星系即使在固定的最大旋转速度下，也显示出大量的旋转曲线形状。有些矮星的自转曲线与模拟结果吻合得很好，有些则不然。后者是系统的推断质量封闭在内部地区是远远低于预期的冷暗物质晕，包括许多星系，以前的工作声称存在一个恒定的密度“核心”。因此，“尖点与核心”问题更好地表征为“内部质量缺陷”问题，而不是密度斜率不匹配。对于几个星系，这种内部质量赤字的幅度远远超过了最近的模拟中报告的核心导致重子引起的引力势波动。我们的结论是，以下陈述中的一个或多个必须是正确的：（i）的暗物质是更复杂的比任何目前的模型所设想的;（ii）目前的模拟无法重现的重子对矮星系的内部区域的影响;和/或（iii）从运动学数据推断的“内部质量赤字”星系的质量配置文件是不正确的。
2015-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
NIHAO XIV: Reproducing the observed diversity of dwarf galaxy rotation curve shapes in LCDM
矮星系旋转曲线（RC）形状的显著多样性最近成为LCDM的一个挑战：在仅模拟暗物质（DM）的情况下，DM晕具有普遍的尖状密度分布，导致RC形状自相似。我们比较了从NIHAO项目的模拟星系的RC形状与观测星系从均匀的星系数据集。NIHAO星系的DM晕可以膨胀形成核心，膨胀的程度取决于它们的恒星与晕的质量比。通过$V_{\rm 2kpc}-V_{\rm Rlast}$关系（其中$V_{\rm Rlast}$是最外层测量的旋转速度），我们发现NIHAO星系RC形状的平均趋势和散射都与DAF合理地一致：这代表了与不导致DM核心形成的模拟相比的显着改进，表明晕扩张是匹配矮星系RC多样性的关键过程。请注意，NIHAO星系甚至可以复制IC 2574和UGC 5750的非常缓慢上升的RC。令人惊讶的是，观测到的星系表现出最高多样性的范围对应于NIHAO模拟中核心形成最有效的范围，50 $<V_{\rm Rlast}$ \km s $^{-1}<$ 100。在这个范围内观察到的一些星系无法与任何NIHAO RC相匹配，也无法与预测普遍晕轮廓的模拟相匹配。有趣的是，这些星系中的大多数是星暴或发射线星系，具有陡峭的RC和小的有效半径。这样的星系代表了一个有趣的观测目标，提供了新的线索的过程/可行性的尖核转换，星爆和内部势阱之间的关系，DM的性质。
2017-10-16 astro-ph.GA
MEGATRON: Reproducing the Diversity of High-Redshift Galaxy Spectra with Cosmological Radiation Hydrodynamics Simulations
University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；University of Bath（巴斯大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天体物理研究所）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Lund University（隆德大学）；Universite Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学）；CRAL UMR5574（天体物理与行星学研究中心）；ENS de Lyon（里昂高等师范学校）；University of Oxford（牛津大学）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；Yonsei University（延世大学）
MEGATRON通过耦合非平衡热化学与辐射输运的宇宙学模拟，生成超17.5万个光谱，在ΛCDM框架下自然再现JWST观测的高红移星系光谱多样性，促进模拟与观测的直接对比。
2026-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
NIHAO XVII: The diversity of dwarf galaxy kinematics and implications for the HI velocity function
我们使用85对来自NIHAO项目的高分辨率LCDM宇宙学模拟来研究为什么在矮星系中测量的中性氢（HI）线宽在峰值通量的50%处（来自流体动力学模拟）倾向于低估最大圆速度VmaxDMO（来自相应的暗物质模拟）。有两个主要的贡献过程。1)质量较低的星系的旋转支撑较少。这证实了观测偏度的线宽在仓HI质量ALMAFA和HIPASS观测。2)相对于暗物质晕，矮星系中的HI分布的扩展程度较小。再加上较低的重子-晕比，导致旋转曲线在最后一个测量数据点仍在上升，与地球物理学家的观测结果一致。结合这两种效应，在模拟和观测中，较低质量的星系平均具有较低的W_50 / W_20。此外，超新星和投影效应（矮星系通常不是薄盘）导致的质量损失进一步减少了线宽。由NIHAO得到的HI线速度函数与在矮星系宇宙中的观测结果符合得很好：10 < W_50 /2 < 80 km/s。在水力模拟中，仅暗物质的斜率从-2.9降至-1.0。未来对具有更高空间分辨率的无偏样本的无线电观测将能够对模拟进行更严格的测试，从而对LCDM模型进行更严格的测试。
2018-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
From Diversity to Dichotomy, and Quenching: Milky-Way-Like and Massive-Galaxy Progenitors at 0.5<z<3.0
利用CANDELS和3D-HST的HST/WFC 3和ACS多波段成像数据，采用常数累积数密度分析方法，研究了0.5 < z < 3.0时银河系和局域大质量星系（MG）祖先星系的一般性质和多样性。经过仔细的数据简化和叠加分析，我们进行了径向分辨像素SED拟合，以获得恒星质量和静止帧颜色的径向分布。MW的恒星质量以自相似的方式增加，与径向距离无关，而MG的质量以由内而外的方式增长，从z ~ 2开始，它们在外部（> 2.5 kpc）半径处获得总质量的约75%。尽管径向质量分布以不同的方式演化，但在外盘形成之前中心致密区（或凸起）的形成和淬灭被发现是两个系统的共同点。MW和MG在z ~ 1.6和z ~ 2.4处的突然变红分别表明了凸起的形成，并将为不同的气体吸积历史和猝灭提供线索。提出了一种利用平均表面密度剖面及其离散度来评价植物形态多样性的新方法。MG的径向质量分布的变化在较高的红移（z > 2.8）处达到峰值，然后在z < 1.5处迅速收敛到更均匀的形状，而MWs的径向质量分布在红移范围内保持在外部区域。与观测到的恒星形成率和颜色剖面相比，变化的演化与恒星形成活动的解释是一致的。
2015-03-26 astro-ph.GA
The Diversity and Variability of Star Formation Histories in Models of Galaxy Evolution
了解星系恒星形成历史（SFHS）在一系列时间尺度上的变化，可以深入了解调节星系内恒星形成的潜在物理过程。我们在$z=0$上从一组广泛的模型中编译星系的SFH，从宇宙学流体动力学模拟（Illustris、IllustrisTNG、Mufasa、Simba、EAGLE），缩放模拟（FIRE-2，g14和Marvel/Justice League），半分析模型（圣克鲁斯SAM）和经验模型（UniverseMachine），并使用功率谱密度（PSD）形式主义在不同时间尺度上量化这些SFH的可变性。我们发现，PSD是很好地描述了破碎的幂律，和变化的长时间尺度（$\gtrsim1$陀螺仪）占大部分的权力在星系SFHS。大多数流体动力学模型表明，随着恒星质量的减小，在较短的时间尺度（$\lesssim300$ Myr）上的变化性增加。猝灭可诱导$\sim0.4-1$在时间尺度$>1$ Gyr上的额外功率dex。星系的暗物质吸积历史具有显著的自相似PSD，并且在时间尺度$>3$ Gyr上与原位恒星形成过程相干。不同模型之间存在相当大的差异：（i）由于SFR在给定时间尺度上的可变性，（ii）与相邻时间尺度（PSD斜率）的相关性，（iii）PSD中值随恒星质量的演变，以及（iv）PSD中断裂的存在和位置。PSD框架是一个有用的空间来研究星系的SFH，因为模型的预测相差很大。在这一空间中的观测约束将有助…
2020-07-15 astro-ph.GA
Blandford-Znajek jets in galaxy formation simulations: exploring the diversity of outflows produced by spin-driven AGN jets in Seyfert galaxies
最近对塞弗特星系的观测表明，低功率、错位的喷流可以与银盘中的气体发生显著的相互作用，并可能驱动大规模的多相外流。我们应用我们的新的次网格模型Blandford-Znajek喷流模拟的中心区域的塞弗茨，其中一个黑洞是嵌入在一个密集的，sub-kpc环核盘（CND）和周围的稀释环星系介质（CGM）。我们发现，吸积流的变化是高度敏感的喷气功率和CND热力学，并最终，是由喷气驱动的外流和回流之间的复杂的相互作用。即使在中等的爱丁顿比，活动星系核喷流能够显着改变的热力学和运动学的CND和夹带高达10%的质量流出。质量流出率和动力学功率的温暖流出的组成部分是一致的黑洞具有类似的热光度，流出速度能够达到500公里/秒的最近的观测。取决于它们的功率和方向，射流能够驱动各种各样的大规模外流，从轻，热和准直结构到高质量负载，多相，双极风。喷流驱动外流的多样性突出了将活动星系核反馈的物理激励模型应用于现实星系形成背景的重要性。这种模拟将在准确解释JWST、SKA和Athena等下一代设施将提供的大量数据方面发挥关键作用。
2022-06-07 astro-ph.GA
Environmental Dependence of Galactic Properties Traced by Ly$α$ Forest Absorption: Diversity among Galaxy Populations
为了阐明银河系的属性如何依赖于银河系际介质（IGM）环境跟踪的Ly $α$森林，我们观测调查IGM星系连接使用公开的三维IGM层析成像数据（CLAMATO）和几个星系目录中的COSMOS字段。我们用$z$测量方法测量了$570$星系的互相关函数，发现了从IGM到$50$ $h^{-1}$随Mpc运动的互相关函数.我们发现，星系与恒星质量的$10^9-10^{10}$ M $_\odot$是占主导地位的贡献者的总CCF信号。我们还调查了几个星系群的CCF：Ly $α$发射体（LAEs），H $α$发射体（HAE），[OIII]发射体（O3 Es），活动星系核（AGN）和亚毫米星系（SMG），我们在大尺度下（$r\geq5$ $h^{-1}$ Mpc）检测到AGN和SMG中的最高信号，但在小尺度下（$r<5$ $h^{-1}$ Mpc）。我们发现，他们生活在各种IGM环境-HAE跟踪IGM以类似的方式连续选择星系，但LAES和O3 ES往往居住在较高的密度区域。此外，LAE的CCF在$r\sim3$ $h^{-1}$ Mpc以下是平坦的，表明它们倾向于避开最高密度区域。对于活动星系核和SMG，CCF峰位于$r=5-6$ $h^{-1}$ Mpc，这意味着它们倾向于位于局部低密度区。我们怀疑这是由于活动星系核对IGM HI的光致电离，邻近效应。
2021-03-08 astro-ph.GA
A dynamical view on stellar metallicity gradient diversity across the Hubble sequence with CALIFA
我们分析了244个从形态类型E到Sd的CALIFA星系的径向恒星金属丰度和运动学轮廓（直至1 Re），以研究恒星星族梯度的演化机制。我们发现，线性金属丰度梯度表现出明显的相关性与星系的形态类型-早期类型的星系显示最陡峭的梯度。我们发现，金属丰度梯度只是反映了当地的质量金属丰度关系的星系。这表明，在星系有效半径内的径向恒星星族分布主要是\emph{in-situ}本地恒星形成历史的结果。在这个简单的图像中，动态导出的恒星表面质量密度梯度直接预测了星系的金属丰度梯度。我们表明，这种相关性和它的散射可以完全重现使用独立的经验星系结构和化学标度关系。利用史瓦西动力学模型，我们还探讨了星系局部恒星星族与其轨道结构之间的联系。我们发现，星系角动量和金属丰度梯度没有明显的因果关系。这表明，金属丰度梯度的内部磁盘并没有强烈的径向迁移，这是由金属丰度梯度之间缺乏相关性和可观察到的探针的径向迁移的星系，如酒吧和螺旋臂。最后，我们发现，正金属丰度梯度的星系变得越来越常见，对低质量和后期形态类型-与恒星反馈更有效地修改这些星系的中心区域的重子循环一致。
2018-10-29 astro-ph.GA
Understanding the shape and diversity of dwarf galaxy rotation curves in LCDM
矮星系旋转曲线的形状和多样性与$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学中的暗物质晕明显不一致。我们使用孤立矮星系模拟的模拟数据表明，这归功于三个主要影响。首先，恒星反馈加热暗物质，导致“核心NFW”暗物质密度分布具有缓慢上升的旋转曲线。其次，如果接近最近的恒星暴，大的HI气泡会使旋转曲线失去平衡，使旋转曲线形状变形。第三，当从正面近距离观察星系时，它们的最佳拟合倾角偏高。这可能导致一个非常浅的旋转曲线，错误地暗示了一个大的暗物质核心。然而，这三个问题都可以通过改进的质量模型和仔细选择目标星系来避免。拟合我们的coreNFW模型模拟旋转曲线数据，我们表明，我们可以恢复旋转曲线的形状，暗物质晕质量$M_{200}$和浓度参数$c$在我们引用的不确定性。我们适合我们的核心NFW模型的真实数据为四个孤立的矮不规则，选择跨越广泛的旋转曲线形状。我们得到了NGC 6822和WLM的一个很好的拟合，对$M_{200}$有严格的约束，$c$与$Λ$ CDM一致。然而，IC 1613和DDO 101给出了较差的拟合。对于IC 1613，我们表明，这归因于不平衡和它的不确定的倾斜$i$ ;对于DDO 101，这归因于它的不确定的距离$D$。如果我们假设$i_{\rm IC1613} \sim 15^\circ$和$D_{\rm DDO101} \sim 12$ Mpc与目前的不确定性一致，我们能够很好地…
2016-07-01 astro-ph.GA
Disk flaring with TNG50: diversity across Milky Way and M31 analogs
本文利用TNG50模拟中198个银河系与M31类似天体，系统量化盘翘曲的多样性，提出非参数化表征方法，发现典型星系外盘标高为内盘的1.5-2倍，且翘曲与局部垂直运动学和引力势密切相关。
2023-03-28 astro-ph.GA
Cosmic reflections I: the structural diversity of simulated and observed low-mass galaxy analogues
本文通过对比 COSMOS 场 HSC-SSP 观测矮星系与 TNG50、NewHorizon 模拟矮星系的结构性质，发现两种模拟分别处于观测趋势的两个极端，且均无法在低质量端重现观测多样性，从而揭示低质量星系可用于约束恒星形成与反馈等模拟物理差异。
2025-07-03 astro-ph.GA
Chemical Diversity on Small Scales -- Abundance Analysis of the Tucana V Ultra-Faint Dwarf Galaxy
本研究分析杜鹃座V超微弱矮星系中三颗恒星（含外围恒星）的化学丰度，发现显著化学多样性，证实其为UFD星系，并表明其化学增丰历史复杂，强调外围成员星在分类中的重要性。
2024-03-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dwarf diversity in $Λ$CDM with baryons
本研究使用高分辨率Marvelous Massive Dwarf zoom-in模拟，证明包含重子物理的基准恒星形成与反馈模型能首次同时重现矮星系旋转曲线的显著多样性及尺寸-恒星质量关系，并指出以往模拟因反馈过强而无法生成致密矮星系。
2025-10-13 astro-ph.GA
RIGEL: Ultra-faint dwarf galaxy diversity shaped by inhomogeneous cosmic reionization
Tsinghua University（清华大学）；Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam（波茨坦阿诺德·爱因斯坦天体物理研究所）；Institut für Theoretische Astrophysik, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg（海德堡大学天体物理学中心理论天体物理研究所）；The University of Texas at Dallas（达拉斯德州大学）；York University（约克大学）；University of Bologna（博洛尼亚大学）；INAF, Astrophysics and Space Science Observatory Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛涅空间科学天文台）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Northwestern University（西北大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本研究通过RIGEL模拟揭示非均匀宇宙再电离通过两阶段过程抑制恒星形成，并发现再电离时暗物质晕质量是决定超微弱矮星系多样性（恒星质量、年龄分布和化学演化）的关键参数。
2026-09-10 astro-ph.GA
The extended Planetary Nebula Spectrograph (ePN.S) early type galaxy survey: the kinematic diversity of stellar halos
本文报道了33个早期型星系（ETG）进入外晕（平均6个有效半径，Re）的运动学研究。我们使用行星状星云（PNe）作为示踪剂的主要恒星星族在大半径，吸收线光谱不再可行。ePN.S巡天是迄今为止对ETG运动学的最大巡天，基于行星星云光谱仪（PN.S）、反色散成像和高分辨率PN光谱学的数据。我们发现，ETG通常表现出内部区域和晕之间的运动学过渡。慢旋转者在大半径处具有增加的旋转支持。大多数ePN.S快速旋转星的旋转速度都有所下降，这是由于外部旋转速度较慢的球体中的恒星盘逐渐消失。30%的这些快速旋转主导的旋转也在大半径，40%的运动扭曲或错位，表明从扁圆过渡到三轴的晕。尽管有这种运动学行为，ePN.S ETG晕具有相似的角动量含量，与中心区域的快/慢旋转无关。以Re为单位估计的运动学跃迁半径约为1-3 Re，与恒星质量反相关。这些结果是一致的宇宙学模拟和支持ETG的两个阶段形成的情况。
2018-11-06 astro-ph.GA
The Diversity of Diffuse Ly$α$ Nebulae around Star-Forming Galaxies at High Redshift
我们报告了在NOAO深宽视场巡天牧夫座观测场的$z\approx3.78$和$2.66$上探测到恒星形成星系周围的弥漫性Ly $α$发射或Ly $α$晕（LAH）。我们的样本由总共$\sim$ 1400个星系组成，在两个独立的区域内，包含光谱证实的星系超密度。他们提供了一个独特的机会，调查LAH的特点如何与宿主星系的大尺度环境和物理性质的变化。我们堆叠的LY $α$图像的不同的样品定义这些属性和测量其中值LAH的大小分解堆叠的LY $α$径向配置文件成一个紧凑的星系和扩展的晕状组件。我们发现LAH的指数尺度长度依赖于UV连续谱和Ly $α$光度，而不依赖于Ly $α$等效宽度和星系过密度参数。全样品，这是占主导地位的低紫外连续发光度Ly $α$发射体（$M_{\rm UV} \gtrsim -21$），表现出LAH的大小为5 $\,-\,6\,$ kpc。然而，大多数紫外或Ly $α$发光的星系有更多的扩展晕，尺度长度为7 $\,-\,9\,$ kpc。堆积的Ly $α$径向剖面比最近的理论预测下降得更陡，这些理论预测包括下落气体的重力冷却和卫星中低层恒星形成的贡献。另一方面，LAH的范围与人们对星系中产生的光子的预期相匹配，然后被流出的包层中的气体共振散射。观测到的LAH大小与宿主星系性质的趋势表明，环星系介质的物理条件（覆盖分数，HI柱密度和流出速度）的变化与晕质量和/或恒星形…
2017-03-20 astro-ph.GA
The importance of galaxy formation histories in models of reionization
即将到来的星系巡天和21厘米的实验，针对高红移$z\gtrsim 6$是高度互补的探测星系形成和再电离。然而，为了加快21厘米观测相关的大体积模拟，许多模型的星系内的再电离代码是完全亚网格和/或依赖于晕丰度。在这项工作中，我们将探讨在何种程度上解决和建模个人星系形成的历史影响预测的星系人口检测即将到来的调查和即将到来的21厘米实验的再电离的签名。我们发现，一个共同的方法，其中星系光度被假定为一个函数的晕质量只，是有偏见的模型，其中星系的属性是通过半解析建模，从而反映了多样性的组装历史，自然出现在$N$体模拟通过时间演变。星系形成历史的多样性也导致了这样的场景：最明亮的星系\textit{not}总是位于大的电离区的中心，因为通常有相对低质量的晕正在经历戏剧性的，但短期的，增长。这对于通过互相关检测或验证21 cm背景的尝试具有明确的意义。最后，我们表明，一种混合的方法-其中只有晕托管星系足够明亮，在调查中检测到的详细建模，其余的建模为一个未解决的领域的晕与丰富的大规模的密度-是一种可行的方式来产生大容量的“模拟”非常适合于广域调查和当前一代21厘米的实验，针对相对较大的$k \lesssim 1 \ h \ \text{Mpc}^{-1}$尺度。
2021-07-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter-baryon scaling relations from Einasto halo fits to SPARC galaxy rotation curves
星系中的暗物质-重子标度关系对于约束星系形成模型是非常重要的。在这里，我们提供了一个现代的定量评估这些关系，通过模拟的旋转曲线的斯皮策测光和精确的旋转曲线（Einasto暗晕模型）数据库的星系。我们特别关注的是原始的星系参数之间的比较，与恒定的质量-光比的凸起和磁盘，和参数的星系遵循最紧密的径向加速度关系。我们发现，在第二种情况下，适合改善，纯晕标度关系也变得更紧。我们报告说，密度在半径的斜率为-2是强相关的半径，并Einasto指数。对于大量的星系来说，后者接近于统一，这表明它们的核心很大。在暗物质-重子标度方面，我们着重讨论了与尖点-核转换过程有关的核性质与重子分量范围之间的关系。我们报告了小Einasto指数晕的核心大小与恒星盘尺度长度之间的正相关性，以及2 kpc内的平均暗物质密度与该半径处的重子诱导旋转速度之间的正相关性。这一发现与径向加速度关系对旋转曲线形状多样性的影响有关，旋转速度由2 kpc量化。虽然一个紧密的径向加速度关系略有减少观察到的多样性相比，原来的中微子参数，重子诱导的加速度在2千秒差距的多样性是足够的，以诱导一个大的多样性，不符合当前的流体动力学模拟的星系形成，同时保持一个紧密的径向加速度关系。
2019-01-29 astro-ph.GA
The GLEAM 4-Jy (G4Jy) Sample: III. Further host-galaxy identification, and redshift assessment
South African Astronomical Observatory（南非天文台）；Rhodes University（罗德斯大学）；Department of Physics, University of Pretoria（比勒陀利亚大学物理系）；Thüringer Landessternwarte（图林根州立天文台）；Univ. de Guanajuato（瓜纳华托大学）；Square Kilometre Array Observatory（平方公里阵列射电望远镜）；CSIRO Space & Astronomy（澳大利亚联邦科学与工业研究组织空间与天文部）；ICRAR, University of Western Australia（西澳大利亚大学国际射电天文学研究中心）；National Radio Astronomy Observatory（美国国家射电天文台）；Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）
本文通过射电图像识别G4Jy样本宿主星系，并利用光谱和光度学数据确定红移范围，实现样本的光谱完整度。
2026-01-31 astro-ph.GA
VST-GAME: Galaxy Assembly as a function of Mass and Environment with VST. Photometric assessment and density field of MACSJ0416
观测研究已经广泛表明，星系的物理性质受到周围环境的强烈影响。一方面，气体流入为星系提供了恒星形成的新燃料。另一方面，介质的高温和密度预计会在恒星形成过程中引起淬火。对大结构的观测，特别是在星系团外围（r> 2 r $_{200}$）的细丝，目前仅限于低红移宇宙。我们提出了一个多波段数据集的集群MACS J0416.1-2403（z=0.397），观察的背景下，银河大会作为一个函数的质量和环境与VST（VST-GAME）调查。该项目旨在收集0.2<z<0.6的六个大质量星系团的光学波长深（$r$ <24.4）和宽（20 x20 Mpc $^2$）观测数据，并辅之以近红外数据。这项工作描述了集群的光度分析，定义了一个密度场，并研究星系团外围的属性。我们提取源特别注意恢复最微弱的。我们结合所有的提取在一个多波段目录和计算光度红移。然后，我们定义的集群成员到5 r $_{200}$从集群的核心和测量的密度场，比较在不同的环境中的星系属性。我们发现，在所有的环境中，$g-r$的颜色都表现出双峰行为，但红色星系分布的峰值随着密度的增加而向更红的颜色移动，蓝色星云中星系的比例随着密度的降低而增加。我们还在星团外围的r $\sim$ 5 r $_{200}$发现了3个高密度区。星系的颜色表明存在着演化的星系群，这是对这些子结构的预处理现象的一种洞察。我们发布了多波段目录，直到完整性限制$r$ <2…
2023-03-23 astro-ph.GA
Empirical Relationship Between Dark Matter and Baryon Profiles for Solving the Core-Cusp and Diversity Problems of Galaxies
Tohoku University（东北大学）
本文提出一个基于恒星引力势的暗物质分布模型，通过观测恒星质量分布复现旋转曲线的内升和外平区域，解决了核心-尖峰和多样性问题。
2026-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Performance assessment of the gPLUTO code for the numerical modeling of radio galaxy evolution
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) – Istituto di Radioastronomia (IRA)（意大利国家天体物理研究所（INAF）- 射电天文研究所（IRA））；Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所（INAF）- 都灵天文台）；ICSC - Italian Research Center on High Performance Computing, Big Data and Quantum Computing（意大利高性能计算、大数据和量子计算研究中心）
gPLUTO代码通过GPU加速实现了高分辨率射电星系喷流模拟，展示了显著的计算加速并验证了其在复杂天体物理建模中的有效性。
2026-02-25 astro-ph.GA
Simulating the diversity of shapes of the Lyman-$α$ line
本文通过对低质量星系的辐射流体动力学模拟进行后处理，生成22500条Ly$α$模拟光谱，证明单个星系即可再现观测中Ly$α$谱线轮廓的多样性，并揭示其形状与星系倾角、演化阶段及ISM/CGM辐射转移效应的关系，为利用Ly$α$约束星系形成与演化机制提供新视角。
2023-05-17 astro-ph.GA
Deep Learning Assessment of galaxy morphology in S-PLUS DataRelease 1
星系的形态多样性是研究星系演化和宇宙结构形成的重要手段，但在大规模巡天观测中，星系的分类正成为一个重要的挑战。我们使用的数据从条纹-82区域观察到的南方光度本地宇宙调查（S-PLUS）在12个光学波段，并提出了一个目录的星系的形态比$r=17$ MAG确定使用一种新的多波段形态拟合技术和卷积神经网络（CNN）的计算机视觉。使用CNN，我们发现，与使用3个波段的基线结果相比，使用5个宽波段和3个窄波段时性能有所提高，但使用全$12$波段S-PLUS图像集时性能较差。然而，当使用来自ImageNet数据集的预训练网络权重时，仅使用3个光学波段仍然可以实现最佳结果。这些结果证明了使用基于不相关的广泛数据集训练的神经网络权重的先验知识的重要性。我们的目录包含3274个在Stripe-82中的星系，这些星系在Galaxy Zoo 1（GZ 1）中不存在，我们还提供了4686个在GZ 1中被认为是模糊的星系的分类。最后，我们提出了一种新的方式来利用$12$波段信息的形态分类使用形态特征的前景，我们发布了一个模型，已经预先训练的几个波段，可以适用于使用其他调查的数据进行分类。形态学目录是公开的。
2022-03-17 astro-ph.GA
An Assessment of the In-Situ Growth of the Intracluster Light in the High Redshift Galaxy Cluster SpARCS1049+56
在星系团核心内恒星质量的形成是一个知之甚少的过程。它的特点是冷却流，AGN反馈，恒星形成等复杂的物理。在这里，我们研究了恒星质量的增长在附近的Brilliant星团星系（BCG）在z = 1.7集群，SpARCS 1049 +56。我们合成现有的HST成像，先前公布的恒星形成率的测量，和新的无线电分子气体光谱的结果的再分析。这些分析分别代表了这个系统中过去、现在和未来的恒星形成。我们发现，大量的恒星质量-之间的$(2.2 \pm 0.5) \times 10^{10} \: M_\odot$和$(6.6 \pm 1.2) \times 10^{10}\: M_\odot$取决于数据处理-存在于一个长的和cluerical尾巴状的结构，位于大约12千秒差距的BCG。与这个恒星质量在空间上一致的是一个类似的大质量分子气体库（$(1.0 \pm 0.7) \times 10^{11} \: M_\odot$），我们认为它是红外观测所测得的$860 \pm 130 \: M_\odot$ /年的巨大恒星形成率的燃料。Hlavacek-Larrondo等人（2021）推测，热的星团内X射线气体的大量失控冷却正在为恒星的形成提供动力，这是一个在高红移之前从未观察到的过程。根据燃料和当前恒星的数量，我们得出结论，这种事件在星团的生命周期中可能是罕见的，一次性产生大约15%到21%的团内光（ICL…
2022-03-25 astro-ph.GA
Diversity of dwarf galaxy IR-submm emission patterns: CLUES from hydrodynamical simulations
低质量低金属度（矮）星系的光谱能量分布（SED）是近宇宙星系形成难题中具有挑战性的一块。这些SED在亚毫米到远红外波长范围内显示出一些特殊的特征，与正常的，更大的，更富含金属的星系相比，这些特征无法用当前的模型来解释。这些问题可归纳为：IR峰的增宽，这意味着更温暖的尘埃成分; submm中的过量发射（$\sim$ 500 $μ$ m），这导致submm/FIR斜率变平;以及PAH发射特征的非常低的强度。为了解释这些辐射模式，我们用GRASIL-3D辐射传输程序计算了27个模拟矮星系的SEDs。该程序的特殊之处在于，它分别处理了通过分子云和卷云内尘埃颗粒的辐射转移，即气相的稠密和弥散成分。模拟星系的恒星质量范围从10 $^6$-10 $^9$ M $_\odot$，并获得了一个单一的模拟运行内的本地集团环境的初始条件从CLUES项目。我们报告的IRAS，斯皮策和赫歇尔带光度的研究，和SFR，灰尘，和气体（HI和H $_2$）的质量含量。我们发现一个令人满意的协议与观测数据，与GRASIL-3D自然再现上述特定的光谱特征。我们的结论是，GRASIL-3D双组分尘埃模型给出了矮星系的发射的物理解释：分子云和卷云分别代表温暖和寒冷的尘埃成分，需要重现观测数据。
2017-03-28 astro-ph.GA
Cusp-to-Core Transition of Dark Matter Halos across Galaxy Mass Scales
National Institute of Technology, Sendai College（仙台高等专门学校）；Astronomical Institute, Tohoku University（东北大学天文研究所）；ICRR, The University of Tokyo（东京大学宇宙线研究所）；Graduate School of Science and Technology, University of Tsukuba（筑波大学理工学研究科）；Center for Computational Sciences , University of Tsukuba（筑波大学计算科学中心）
本研究通过分析SPARC数据库中的星系暗物质分布，发现不同质量尺度的星系暗物质晕存在从尖点到核心的转变，暗示恒星反馈可能在银河质量星系中起关键作用。
2026-01-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The diversity of assembly histories leading to disc galaxy formation in a LambdaCDM model
在LambdaCDM宇宙学中形成的典型盘星系遇到了一个暴力的环境，在那里它们经常经历与大质量卫星的合并。盘星系在本机宇宙中无处不在的事实表明，它们的形成不需要静止的历史。现代宇宙学模拟现在可以获得相对真实的盘星系种群，但盘星系如何在大规模合并中幸存下来仍有待澄清。在这里，我们使用一套高分辨率的流体动力学模拟设置在一个LambdaCDM宇宙学阐明光盘遇到大规模合并的命运。我们提取了大约100个盘状星系的样本，并跟踪它们合并后形态的变化，跟踪它们的盘总比（D/T）。我们还研究了它们的现今形态，组装历史和气体分数之间的关系。我们发现，大约一半的今天盘星系经历了至少一个合并的卫星的总质量超过主机系统的恒星质量，三分之一的合并质量超过3倍的主机的恒星质量的卫星，和大约六分之一的合并质量超过10倍的主机的恒星质量的卫星。这些合并导致宿主的D/T急剧下降，但通常是暂时的，这意味着光盘通常被破坏，但随后迅速重新生长。要做到这一点，需要合并后的高冷气体分数，以及相对静止的最近历史（在z=0之前的几个Gyrs）。我们的研究结果表明，光盘可以形成通过不同的合并途径和静止的历史是不是光盘形成的主导模式。
2017-10-01 astro-ph.GA
The Dynamics of Interstellar Asteroids and Comets within the Galaxy: an Assessment of Local Candidate Source Regions for 1I/`Oumuamua and 2I/Borisov
星际小行星1 I/'Oumuamua相对于我们银河系的局部静止标准的低速意味着它是年轻的。采用年轻的年龄假设，我们评估可能的起源系统为这个星际小行星和2 I/鲍里索夫，虽然后者的速度更高，这意味着它不太可能是年轻的。首先，它们过去的轨迹是在星系成分的引力散射（“盘加热”）下建模的，以评估人们可以追溯到多远。圆盘加热的随机性意味着，在-1000万年时，反向积分只能期望精确到15 pc和2 kms $^{-1}$之内，在-10000万年时急剧下降到400 pc和10 kms $^{-1}$，严重限制了我们确定精确起源的能力。尽管如此，我们表明Oumuamua的起源系统目前可能在地球的1千秒差距内，在当地的猎户座手臂。第二，我们回整合Oumuamua的轨迹，以评估源区域，强调年轻的系统和移动的群体。虽然圆盘加热只允许与源区的统计联系，但当这些群体形成时，Oumuamua通过了Carina和Columba移动群体的相当大的子集。这使得它们可能是最合理的源区，如果'Oumuamua是在行星形成过程中或通过星团内的相互作用被抛出的话。我们发现大熊座群中的三颗恒星，一颗褐矮星和其他七颗恒星与2 I/鲍里索夫有可能的相遇，在2 pc和30 km $^{-1}$范围内。这些遭遇的高相对速度意味着没有一个可能是2 I/鲍里索夫的家。
2020-02-19 astro-ph.EP astro-ph.GA
Progenitor diversity in the accreted stellar halos of Milky Way-like galaxies
通过对比三个模拟套件，发现银河系吸积恒星晕的径向多样性较低，主要由约2个早期吸积的前身星系主导，这与其他模型预测的平均值不同。
2025-02-25 astro-ph.GA
Cosmological simulations of the same spiral galaxy: satellite properties, the role of baryonic physics and star formation history in shaping dark matter cores/cusps
本研究通过Mochima宇宙学模拟，揭示重子反馈和恒星形成历史共同塑造子晕暗物质轮廓的多样性，表明“多样性问题”源于反馈与引力环境互动，而非冷暗物质模型失效。
2025-09-09 astro-ph.GA
Diversity of nuclear star cluster formation mechanisms revealed by their star formation histories
核星团（NSC）是宇宙中最密集的恒星系统，存在于所有类型星系的中心。它们被认为是通过星团的合并形成的，比如古老的球状星团（GC）由于动力学摩擦而螺旋形地靠近中心，或者直接在星系中心原位形成恒星。有证据表明，这两个路径发生，但任何一个通道的相对贡献和它们与星系性质的相关性还没有观测约束。我们的目标是推导出占主导地位的NSC形成通道的样本25个有核星系，主要是在天炉座星系团，与恒星质量之间的$M_\rm{gal} \sim 10^8$和$10^{10.5} M_\odot$和NSC之间的质量$M_\rm{NSC} \sim 10^5$和$10^{8.5} M_\odot$。使用多单元光谱探测器（MUSE）的数据从天炉座3D调查和ESO档案，我们得出恒星形成的历史，平均年龄和金属丰度的NSC，并比较它们的宿主星系。在许多低质量星系中，NSC比具有类似GC性质的宿主显着更贫金属。相比之下，在大质量星系中，我们发现了不同的恒星形成历史和正在进行或最近的原位恒星形成的情况。块状神经干细胞（$> 10^7 M_\odot$）在质量-金属丰度图中占据的区域与较低质量的神经干细胞和GC不同，表明不同的富集历史。我们发现一个明确的过渡的主导NSC形成通道与星系和NSC质量。我们假设，虽然GC吸积形成的NSC的矮星系，中央恒星的形成是负责有效的质量建立在我们的样本中最大的NSC。在中等质量时，两个通道都…
2021-04-13 astro-ph.GA
Assessment of SDSS-Derived Galaxy Morphologies Using HST Imaging
本研究利用约2000个星系的HST存档图像评估SDSS星系形态的可靠性，对比了三个SDSS形态星表的参数精度，给出了不同星系类型下的最优参数选择，并提出基于核球占比的经验校正方法以降低全局Sersic指数的系统误差。
2024-04-17 astro-ph.GA
The extended Planetary Nebula Spectrograph (ePN.S) early-type galaxy survey. The kinematic diversity of stellar halos and the relation between halo transition scale and stellar mass
在分级两相形成的假设中，早期型星系（ETG）的扩展晕被认为具有与星系中心区域不同的物理性质。这项工作的目的是使用行星状星云（PNe）作为示踪剂，这使我们能够克服在低表面亮度的连续谱的吸收线光谱的局限性，ETG晕的运动学特性的特征。我们提出了33 ETG的二维速度和速度色散场，包括快速（FR）和慢速旋转（SR），使这成为迄今为止最大的河外PNe的运动学调查。对于PN.S ETG，速度场扩展到中值5.6有效半径（Re），范围为[3Re-13 Re]。我们补充了PN运动学与吸收线数据从文献中。我们发现，ETG典型地表现出内部区域和晕之间的运动学过渡。以Re为单位的估计过渡半径与恒星质量有关。SR增加了，但仍然适度的旋转支持在大半径，而大多数的FR显示旋转减少，由于恒星盘在外部，更缓慢地旋转椭球体的衰落。30%的FR也在大半径处由旋转主导。大多数ETG具有平坦或略微下降的晕速度色散剖面，但15%的样品具有陡峭下降的剖面。40%的FR显示运动学扭曲，错位，或沿两个轴的旋转，表明它们从中心的扁圆转向晕中的三轴，与扩展测光的等照度线扭曲的分布一致。ETG在其晕中比在中心区域具有更多样的运动学特性。所观察到的运动学过渡到晕和恒星质量的依赖是一致的LambdaCDM模拟，并支持一个两阶段的形成方案。[删节]
2018-07-17 astro-ph.GA
Supernovae Ia ejecta velocities and host galaxy environments: the role of survey-selection effects
Alikhanian National Science Laboratory（阿利哈尼安国家科学实验室）；Institut d’Astrophysique de Paris (UMR 7095: CNRS and Sorbonne Université)（巴黎天体物理研究所）；School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林圣三一学院物理学院）；Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto（波尔图大学空间与天体物理研究所）；Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto（波尔图大学理学院物理与天文系）；Institute of Physics, Yerevan State University（埃里温国立大学物理研究所）
本研究利用354个近邻Ia型超新星样本，发现此前报道的速度子群环境差异主要由巡天选择效应导致，认为爆炸不对称性和观测角效应是速度多样性的重要来源。
2026-11-03 astro-ph.GA
