Structural analysis of star-forming blue early-type galaxies: Merger-driven star formation in elliptical galaxies
低红移的恒星形成型蓝色早型星系可以用来研究局域宇宙中L $*$椭圆星系的恒星质量增长。我们希望了解这些被动演化的红色和死亡恒星系统中恒星形成的原因。恒星形成的燃料可以通过最近的吸积事件获得,如合并或飞越。这些事件的特征应该从星系图像的结构分析中显而易见。对55个成星蓝椭圆星系的SDSS $r$波段成像数据进行了结构分析,导出了星系的结构参数,分析了最佳拟合对表面亮度分布的残差,建立了星系的标度关系。我们发现,恒星形成的蓝色早型星系是膨胀主导的系统,轴比$>$ 0.5和表面亮度轮廓拟合Sersic轮廓指数($n$)大多数$>$ 2。23个星系被发现有$n$ $<$ 2;这些星系可能拥有一个圆盘组件。32个星系表面亮度轮廓拟合的残差图像显示了指示最近相互作用的结构特征。恒星形成的蓝椭圆星系遵循Kormendy关系,从结构分析上看具有正常椭圆星系的特征。有一个高光度星系显示相互作用的签名和高恒星形成率的一般趋势。在低红移的蓝色早型星系的恒星形成人口可能是正常的椭圆星系,可能经历了最近的气体丰富的小合并事件。一旦最近获得的燃料被消耗,这些星系中的恒星形成将停止,随后星系将演变为正常的早期星系。
2016-12-13 astro-ph.GA
Rapidly quenched galaxies in the Simba cosmological simulation and observations
已经提出了各种各样的机制来解释星系中恒星形成的淬灭与宇宙时间,然而,负责机制的真正平衡仍然未知。识别和研究在不同时间尺度上停止恒星形成的星系,可能会阐明在不同时期和质量下占主导地位的机制。在这里,我们研究人口的快速淬火星系(RQG)在SIMBA宇宙流体动力学模拟$0.5<z<2$,直接比较观测后的恒星爆发星系在UKIDSS超深调查通过其颜色分布和质量函数。我们发现,在SIMBA中快速淬灭的静止星系的比例为59%(或48%的恒星质量),这是高于观察。在SIMBA和UDS中都观察到类似的RQG“缩小”,红移越高的RQG平均质量越高。然而,SIMBA在$1<z_q<1.5$产生太多的RQG,而在$0.5<z_q<1$产生太少的低质量RQG。与观测结果相比,SIMBA星系的精确颜色分布也表明了恒星形成和化学富集历史的各种不一致,包括缺乏短暂,强烈的恒星爆发。我们的研究结果将有助于为下一代星系演化模型提供信息,特别是在所采用的淬火机制方面。
2022-03-30 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: A New View of a Remarkable z=1.89 Merger
我们提出了一个星系合并发生在$z=1.89$在GOODS-S领域的详细研究。在这里,我们分析凯克/MOSFIRE光谱观测MOSFIRE深演化场(MOSDEF)调查以及多波长光度组装的3D-HST调查。合并后的数据集进行建模,以推断过去的恒星形成历史(SFHS)的合并星系。他们被发现是巨大的,与日志$_{10}(M_{\ast}/M_{\odot}) > 11$,具有接近的质量比满足典型的主要合并的定义。此外,在延迟$τ$模型的背景下,GOODS-S 43114和GOODS-S 43683与它们过去的平均值相比具有相似的SFH和低恒星形成率(log $_{10}$(SFR(SED)/ $M_{\odot}/\rm{yr}^{-1}$)$<$ 1.0)。最佳拟合模型SED显示两个星系的H $δ_{\rm{A}}$值升高,表明它们的恒星光谱主要由A型恒星组成,恒星形成在$\sim0.5-1$ Gyr前达到峰值,最近有所下降。此外,根据SED拟合,两个合并的星系在彼此几百万年内开启和关闭恒星形成,这表明它们的恒星形成爆发可能是相关的。结合SFHS和H $δ_{\rm{A}}$的结果与最近的星系合并模拟,我们推断,这些星系最近完成了他们的第一个近心通道,并正在远离。最后,GOODS-S 43114的相对较低的二阶速度矩,考虑到它的恒星质量,表明它是一个盘状结构。然而,在建模中包括星系的几何形…
2022-10-06 astro-ph.GA
NGC 4993, the shell galaxy host of GW170817: constraints on the recent galactic merger
本研究利用HST/ACS图像中NGC 4993的恒星壳层位置和壳层演化模型约束其星系并合时间,并据此推断GW170817双中子星的年龄下限及外部起源概率。
2024-12-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spatially resolved star-formation histories of local post-starburst galaxies: Starburst and quenching spatial patterns consistent with recent mergers
University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Imperial College London(帝国理工学院);University of Hertfordshire(赫特福德大学);Anqing Normal University(安庆师范大学)
研究通过积分光谱学分析局部后星爆星系的空间解析星形成历史,发现其星爆和淬灭模式与近期并合一致,揭示了气体消耗和球状星团稳定化对快速淬灭的作用。
2026-07-24 astro-ph.GA
The influence of mergers and ram-pressure stripping on black hole-bulge correlations
我们分析了超大质量黑洞(SMBH)的质量和主星系的核球恒星质量之间的相关性的分散性,并推断它不能单独由合并来解释。合并的情况下,小星系合并,以建立一个比例关系之间的SMBH和隆起的质量,导致分散的线性比例线,增加SMBH(或隆起)的质量的平方根。通过研究103个星系的样本,我们发现,内在的散射增加得比预期的更快,从合并的情况下。因此,SMBH质量与其宿主星系性质之间的相关性更可能是由活动星系核驱动的负反馈机制决定的。我们发现一个线索,一些星系与失踪的恒星质量居住在靠近星团中心,并推测,冲压压力剥离气体的年轻星系,因为它靠近星团中心移动,可能解释失踪的恒星质量在以后的时间。
2016-06-27 astro-ph.GA
Galaxy merger histories and the role of merging in driving star formation at z>1
我们使用Horizon-AGN,一个流体动力学宇宙学模拟,来探索合并在大质量(M > 10^10 MSun)星系在宇宙恒星形成高峰期(1<z<4)的演化中的作用。大质量星系在主要合并(质量比R<4:1)中的比例约为3%,比这些时期的次要合并(4:1<R <10:1)低约2.5倍,没有红移的趋势。在z~1,大约三分之一的大质量星系经历了一次大合并,而所有这样的系统都经历了一次大合并或小合并。虽然几乎所有z>3的主要合并都是“蓝色”的(即有显著的关联恒星形成),但“红色”合并的比例在z<2时迅速增加,大多数z~1.5的合并系统产生的残余物在静止帧紫外光学颜色中是红色的。在主要合并过程中,恒星形成的增强是温和的(~20-40%),再加上这种事件的发生率很低,这意味着这个过程不是早期恒星质量增长的重要驱动力。合并(R < 10:1)在这个红移范围内占据了大约四分之一的恒星形成预算,而主要的合并占据了大约三分之二的贡献。尽管它们对标准的LCDM范式至关重要,但在今天大部分恒星质量形成的时代,合并是驱动恒星形成的少数参与者。
2014-11-10 astro-ph.GA
Rapidly Star-forming Galaxies At High Redshifts
赫歇尔为研究快速形成恒星的星系演化到高红移打开了新的窗口。今天的大规模恒星爆发的特点是恒星形成率(SFR)为100+ Mo/年,并显示出混乱的形态和有核恒星的形成,这表明发生了一次重大的合并。在z~2处,质量和SFR相似的星系具有有序旋转和分布式恒星形成的特征。新兴的冷吸积范式为这种差异提供了直观的理解。在其中,晕吸积率控制着气体进入恒星形成区域的供应,并受到强烈外流的调制。在高z的高吸积率驱动更快的恒星形成,同时也使磁盘更厚和更结块;在观测到的强星系外流的存在下,团块预计是短暂的。因此,在高红移下同样快速的恒星形成者并不类似于本地合并驱动的恒星爆发,而是类似于具有高度增强的吸积率的本地盘。
2011-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Episodic activities of supermassive black holes at redshift $z\le 2$: driven by mergers?
长期以来,人们一直认为星系合并是超大质量黑洞(SMBHs)活动的触发因素。为了定量地检验这一假设,我们计算类星体的光度函数(LFs)通过操纵观察到的星系LFs($z\lesssim 2$)和理论合并率从半解析公式。我们发现,该模型再现了观测到的类星体LF提供的质量比($q$)的次级星系的新形成的一个随宇宙时间的变化。结果表明,主要合并的比例从$z\sim 2$的$f_{\rm maj}\sim 0.2$减少到$z\sim 0$的$f_{\rm maj}\to 0$.因此,在$z\sim 2$的主要合并中新形成的SMBH可能由于合并空穴的轨道角动量而获得最大自旋。随后,由小合并导致的随机吸积迅速驱动SMBH自旋下降。SMBH自旋的这种演化趋势与Wang等人(2009)报道的吸积SMBH的辐射效率随宇宙时间强烈下降的趋势一致。这表明,小的合并是重要的触发活动的SMBH在低红移,而主要的合并可能占主导地位,在高红移。
2010-01-28 astro-ph.GA
Merger Signatures are Common, but not Universal, In Massive, Recently-Quenched Galaxies at z~0.7
本研究对 z~0.7 处 143 个大质量星暴后星系进行视觉分类,发现并合引发的潮汐扰动率显著高于控制样本,证实并合是星系猝灭的重要机制,但少数年轻未受扰动星系表明主并合并非唯一快速猝灭机制。
2023-03-17 astro-ph.GA
The Clusters Hiding in Plain Sight (CHiPS) survey: CHIPS1911+4455, a Rapidly-Cooling Core in a Merging Cluster
我们呈现了来自哈勃太空望远镜的高分辨率光学图像,来自钱德拉X射线天文台的X射线图像,以及来自北欧光学望远镜的新发现的星系团CHIPS 1911 +4455的光谱,z=0.485+/-0.005。CHIPS 1911 +4455是在隐藏在普通视线中的星团(CHiPS)巡天中发现的,该巡天试图发现具有极端中心星系的星系团,这些星系在ROSAT全天巡天中被误认为是孤立的X射线点源。通过新的钱德拉X射线观测,我们发现核心(r=10 kpc)熵为17+2-9 keV cm ^2,这表明存在一个强冷核心,通常发现于松弛星系团的中心。然而,CHIPS 1911 +4455的大尺度形态是高度不对称的,指向一个更动态活跃和湍流的集群。此外,哈勃望远镜的图像显示,在最亮的星团星系(BCG)附近,有一个巨大的、不规则的星暴。我们测量的BCG的恒星形成率为140- 190 Msun/年,这是迄今为止在中央星系团星系中测得的最高速率之一。CHIPS 1911 +4455的一个可能的情况是,冷的核心在一次主要的合并过程中被取代,并迅速冷却,冷的恒星形成气体朝着核心返回。这个独特的系统是研究高红移星系团的一个很好的案例,在高红移星系团中,这种现象被证明是更常见的。对这些系统的进一步研究将大大提高我们对星系团合并和冷却之间关系的理解,以及这些如何适应活动星系核(AGN)反馈的更大图景。
2021-01-05 astro-ph.GA
Statistics of galaxy mergers: bridging the gap between theory and observation
我们提出了一个研究星系合并到$z=10$使用普朗克千年宇宙学暗物质模拟和{ \tt GALFORM}星系形成的半解析模型。利用全($800$ Mpc)$^3$体积的模拟,我们研究了星系合并的合并率和密切对分数的统计。我们预测,合并率开始迅速下降的高质量星系($M_*>10^{11.3}-10^{10.5}$ $M_\odot$的$z=0-4$),作为星系恒星质量函数的指数下降的结果。由$z=3.5$预测的并合率随着红移的增加而增加,然后翻转,与流体动力学模拟和半经验模型不一致。与大多数其他模型和观测结果一致,我们发现,在某些红移(取决于质量选择),近对分数变平或翻转。我们对近配对分数进行了广泛的比较,并强调了模型之间的不一致性,以及不同观测之间的不一致性。我们提供了一个拟合公式的主要合并的时间尺度密切的星系对,其中的恒星质量的斜率依赖于红移。这与先前的理论结果不一致,该结果暗示了恒定的斜率。相反,我们发现只有大质量星系($M_*>10^{10}$ M $_\odot$)的红移依赖性很弱:在这种情况下,合并的时间尺度近似为$M_*^{-0.55}$。我们发现,密切对分数和合并的时间尺度依赖于最大的预计分离$r_\mathrm{max}^{1.32}$。这与小尺度星系团的观测结果一致,但与通常假设的对投影分离的线性依赖性不一致。
2021-11-15 astro-ph.GA
Gas flows in galaxy mergers: supersonic turbulence in bridges, accretion from the circumgalactic medium, and metallicity dilution
在主要的星系合并中,恒星的轨道受到剧烈的扰动,气体被扭转到中心,稀释了气体的金属丰度,引发了恒星暴增。在本文中,我们使用一系列的宇宙磁流体动力学(MHD)放大模拟来研究合并星系中及其周围的气体动力学。我们发现,连接合并星系预合并的气体桥是由湍流压力,与湍流的马赫数峰值在1.6-3.3。这意味着桥梁是由超音速湍流主导的,因此是研究极端环境对恒星形成影响的理想候选者。我们还发现,在合并过程中从环星系介质(CGM)吸积的气体显着贡献(27- 51%)的恒星形成率(SFR)在合并时,并驱动合并残余物中的恒星形成的随后重新点燃。事实上,在z=0时,19- 53%的SFR来自于合并前属于CGM的天然气。最后,我们研究了合并星系中心金属性稀释气体的起源。我们表明,这种气体迅速吸积到银河系中心的时间尺度比正常的恒星形成星系短得多。这就解释了为什么基本的金属丰度关系不能很好地捕捉到合并中的星系。
2021-10-07 astro-ph.GA
Merger history of central galaxies in Semi-Analytic Models of galaxy formation
我们研究了不同形成年代星系群的动力学演化。星系群被选择为处于不同的动力学状态,即动态老和动态年轻,这分别反映了它们的早期和晚期形成时间,基于它们的晕质量组装。在动力学年轻的星系群中的明亮星系比在动力学年老的星系群中的明亮星系最近经历了最后一次主要的星系合并,典型的是$\sim 2$ Gyr。此外,我们还研究了这两类中速度弥散的演化,并将它们与孤立晕的解析模型进行了比较。在高质量、动力学年轻的星系团中,矮星系的速度色散随时间缓慢增加,而在动力学年老的高质量星系团中,类似的色散是恒定的。相比之下,低质量星系群中的巨星系的速度色散在后期迅速减小。这种不断增加的速度偏差是由动力学摩擦引起的,并且在动力学年龄较大的群体中开始得更早。最近的星系形成的{ \sc Radio-SAGE}模型表明,被认为是活动星系核活动的示踪物的中央星系的射电光度在最近组装的晕中增强,与最近一次大合并的时间无关。
2018-06-20 astro-ph.GA
A forming, dust enshrouded disk at z=0.43: the first example of a late type disk rebuilt after a major merger?
Abreg:通过将HST/UDF图像与VLT/GIRAFFE的运动学相结合,我们以类似于在附近宇宙中所做的方式导出了遥远星系J033245.11-274724.0的物理模型。在这里,我们研究一个遥远的紧凑LIRGs星系的属性。鉴于光度和分光光度的准确性,我们可以将星系分解为子组件,并纠正它们的红化。该星系主要由UDF图像显示的尘埃笼罩的磁盘。盘半径是银河系的一半,SFR= 20 Mo/yr。形态学和运动学表明,气体和恒星一起迅速向内螺旋,以供给圆盘和中心区域。一个棒和两个非旋转的螺旋臂的组合系统调节物质吸积,诱导大的西格玛,西格玛大于100公里/秒,并重新分配角动量(AM)。详细的物理性质类似于从建模合并的两个相等的质量,气体丰富的星系,合并后0.5 Gyr的期望。在其后期演化中,该星系可能成为一个晚型星系,其演化符合T-F关系,AM主要由合并的轨道AM引起。
2009-02-02 astro-ph.GA
Cosmological Simulations of Early Blackhole Formation: Halo Mergers, Tidal Disruption, and the Conditions for Direct Collapse
大质量原始气体云的引力坍缩被认为是早期宇宙中超大质量黑洞形成的一个有希望的途径。我们研究的条件,所谓的直接坍缩(DC)黑洞形成在一个完全的宇宙学背景下。我们结合了半解析模型的早期星系形成与晕合并树构建暗物质$N$体模拟。我们在一侧的$20\;h^{-1}\;\mathrm{Mpc}$体积中定位总共68个可能的DC位点。然后,我们进行流体动力学模拟42个选定的晕,详细研究他们的大规模云的演变。我们只发现了两个成功的例子,气体云迅速坍缩形成恒星。在其他情况下,引力坍缩是由附近的大质量晕施加的潮汐力阻止的,否则应该作为DC所必需的辐射源。冲压压力剥离干扰云接近源。在许多情况下,DC晕及其附近的光源晕在云坍缩开始之前合并。只有当DC晕通过主要合并聚集时,气体密度才会迅速增加,从而触发引力不稳定性。基于我们的宇宙学模拟,我们得出结论,DC的事件率是一个数量级小于以前的研究中报道的,虽然绝对率仍然是不好的约束。为了确定DC的临界辐射通量,必须跟踪DC云及其附近晕的动力学演化。
2016-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rapid Variability in the Wind from the White Dwarf Merger Candidate J005311
我们分析了白矮星合并候选者J 005311的时间序列光谱,并确认其独特的性质的光谱。我们检测到Gvaramadze等人(2019; arXiv:1904.00012)模型中预测的在343 nm处达到峰值的额外宽发射特征。比较大双筒望远镜(LBT)拍摄的10个光谱,我们发现OVI 381.1/383.4nm发射特征的轮廓存在显着变化。这似乎是由J 005311恒星风中的团块产生的快速移动的次峰引起的。这条线的变化类似于在许多沃尔夫-拉叶星上看到的。然而,在J 005311中,次峰的运动速率似乎非常高,因为它们可以在不到两小时内达到16000 km/s。
2020-09-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
The role of galaxy mergers on the evolution of star clusters
相互作用的星系有利于星团的形成,但也被怀疑通过强烈和快速变化的潮汐场影响它们的演化。处理这种复杂的行为仍然超出了(半)分析研究的范围。通过计算银河系模型中的潮汐场,并将其纳入星团的逐星N体模拟中,我们以触角星系(NGC 4038/39)为例,监测了星系大合并中星系群的结构和质量演化。作为原型。在较长的时间尺度上(约10^9年),合并只是通过改变星系内部或周围的轨道来间接影响星系团的演化:与孤立星系相比,合并残留物中的星系团质量损失更快,而潮汐碎片中的星系团存活时间更长。银河系碰撞本身的潮汐扰动太短暂,也不足以显著影响实际致密/大质量星团的结构和溶解。
2013-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The population synthesis of Wolf-Rayet stars involving binary merger channels
本文研究了形成沃尔夫-拉叶星的双星并合通道,发现MS/HG+MS和He+HG/GB并合通道可分别解释高和低光度WRs,该模型能解释观测到的高比例单星WRs并大致重现银河系的光度分布。
2024-05-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Surrogate forward models for population inference on compact binary mergers
本文提出利用人工神经网络构建双星总体合成模型的快速代理模型,基于致密双星并合观测推断恒星演化参数,并测量描述恒星形成率和金属丰度分布的宇宙学参数。
2023-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Massive black hole binary evolution in gas-rich mergers
我们报告的关键研究黑洞(BH)在富含气体的星系合并,强调气体耗散中发挥的重要作用,促进BH螺旋下降到有史以来最小的尺度探测使用高分辨率数值模拟的动力学。在主要的合并中,黑洞在气体动力学摩擦的作用下迅速下沉,同时在合并产生的大质量核盘内轨道运行。然后,BH结合并形成一个尺度为5 pc的开普勒双星。在较小的合并,BH配对的收益下降到最小规模探索的10-100 pc只有当气体分数在质量较小的星系是比较大的,以避免其潮汐和/或冲压压力的破坏和徘徊的光BH在主晕的外围。双星黑洞只有在它们的相对距离通常为0.001秒差距时,才进入以螺旋形为主的引力波。如果气体保持在恒星爆发环境中预期的耗散程度,双星衰变将继续下降到0.1 pc,这是有史以来最小的长度尺度。在0.1pc以下失速与硬化仍然是深入研究的问题。
2009-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Effects of an Immortal Stellar Population in AGN Disks
恒星很可能嵌在活动星系核(AGN)的气体盘中。理论模型预测,在圆盘的内部区域,这些恒星迅速吸积,新鲜气体补充氢的速度比燃烧成氦的速度更快,有效地阻止了它们在氢燃烧时的演化。我们产生的数量级的估计,这样的恒星在一个基准AGN磁盘。我们发现数的顺序$10^{2-4}$,局限于内部$r_{\rm cap} \sim 3000 r_s \sim 0.03\rm pc$。这些恒星可以深刻地改变活动星系核盘的化学性质,使其富含氦并耗尽氢,两者的数量都是有序统一的。我们进一步考虑合并这些恒星和其他磁盘对象之间,这表明恒星恒星合并导致快速的质量损失从残留物恢复平衡质量,而恒星紧凑的对象合并可能会导致异国情调的结果,甚至主机内的二元黑洞合并。最后,我们研究这些恒星的反应,磁盘消散接近其寿命的结束,并发现他们可能会返回质量磁盘足够快,以延长其寿命的几个因素和/或可能会驱动强大的外流磁盘。在活动星系核之后,这些恒星迅速失去质量,并在$10M_{\odot}$周围形成一群恒星质量的黑洞。由于嵌入的恒星和盘之间的复杂和不确定的相互作用,他们的似是而非的无处不在,和他们的秩序统一的影响盘的结构和演化,他们必须包括在现实的磁盘模型。
2022-03-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
A study of AGN and supernova feedback in simulations of isolated and merging disc galaxies
我们进行高分辨率的N体+SPH模拟孤立的银河星系和它们之间的主要合并,调查反馈的影响,从一个活动星系核(AGN)和超新星对星系的演化。几个AGN的方法从文献中独立使用,并结合超新星反馈隔离这些反馈过程中最重要的因素。我们发现,在孤立星系中,超新星占主导地位的恒星形成的抑制,但恒星形成率是不受AGN的存在。在合并中,当考虑具有强活动星系核反馈的模型时,情况正好相反,在星暴发生之前关闭了恒星的形成。活动星系核和超新星一起模拟抑制恒星的形成,只比它们单独作用时稍微多一点。反馈过程之间的这种低水平相互作用是由于活动星系核的反馈维持了超新星形成的热气体晕的温度。对于每个反馈过程,加热温度是主导参数,而不是加热事件的总体能量预算或定时。最后,我们发现,黑洞的质量是高度分辨率依赖,与更大的质量黑洞发现在较低的分辨率模拟。
2013-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
A possible formation scenario of the Gaia BH1: inner binary merger in triple systems
本研究提出$Gaia$ BH1的一种可能形成机制:初始等级三重系统经历三重演化动力学不稳定性与洛希瓣溢出导致内双星并合,并合产物经化学均匀演化后发生低质量抛射超新星,最终在银河系盘中形成该黑洞双星。
2024-10-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of Splashback Boundaries and Gaseous Outskirts: Insights from Mergers of Self-similar Galaxy Clusters
一个自相似的球形坍缩模型预测了暗物质(DM)的溅回和吸积激波在星系团的外围,而错过了结构形成的一个关键因素-与合并相关的过程。为了填补这一空白,我们进行了模拟合并自相似集群和研究他们的DM和气体演化在一个理想化的宇宙学背景。我们的模拟结果表明,集团迅速收缩,在主要合并和回溅半径$r_{\rm sp}$减少,接近维里半径$r_{\rm vir}$。虽然$r_{\rm sp}$与自相似模型中的平滑质量吸积率(MAR)参数$Γ_{\rm s}$相关,但我们的模拟显示出与总MAR $Γ_{\rm vir}$(包括合并和$Γ_{\rm s}$)相似的趋势。$Γ_{\rm vir}-r_{\rm sp}/r_{\rm vir}$关系的分散性表明在宇宙学模拟中星系团的$Γ_{\rm s}\sim1$一般较低。与DM相反,当失控的合并激波超过外部吸积激波时,形成的合并加速(MA-)激波使热气体大气显著膨胀。在一次大合并之后,MA激波半径比$r_{\rm sp}$大,对于$Γ_{\rm s}\lesssim1$,MA激波半径是$\sim1.7$的一个因子,对于$Γ_{\rm s}\gtrsim3$,MA激波半径是$\sim r_{\rm sp}$。这意味着(1)合并可以很容易地产生在宇宙学模拟中测量到的MA-激波-回溅偏移,(2)在远离MA-激波所在的细丝的区域,平滑MAR很小。我们进一步讨论了在合…
2021-03-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The structure and evolution of a high-mass stellar merger in the Hertzsprung gap
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
研究通过模拟高质量双星合并过程,探讨其在赫罗普间隙中的结构演化,发现合并产物经历延长的蓝超巨星阶段,并揭示了不同建模方法对内部结构的影响差异。
2025-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Implications of recoil kicks for black hole mergers from LIGO/Virgo catalogs
LIGO/Virgo合作的第一和第二个引力波瞬态目录包括$50$确认的合并事件,来自第一,第二和第三次观测运行的前半部分。我们计算反冲踢的分布赋予合并残余物和估计其保留概率在各种天体物理环境中的最大祖自旋($χ_{\rm max}$)的函数,假设LIGO/处女座二进制黑洞(BBH)合并催化的动态组装在一个致密的星团。我们发现,对于$0.1$,$0.3$,$0.5$,$0.8$的最大祖自旋,平均反冲分布分别在$150$ km s $^{-1}$,$250$ km s $^{-1}$,$350$ km s $^{-1}$,$600$ km s $^{-1}$附近达到峰值.只有逃逸速度为$\gtrsim 100$ km s $^{-1}$的环境,如在银河系核星团以及最大质量的球状星团和超级星团中发现的那样,才能有效地保留LIGO/室女座BBH人口的合并残余,即使是低祖先自旋($χ_{\rm max}=0.1$)。在高祖先自旋($χ_{\rm max}\gtrsim 0.5$)的情况下,只有质量最大的核星团才能保留合并产物。我们还发现,如果GW 170729,GW 190412,GW 190519和GW 190620的祖先是中等自旋($χ_{\rm max}\gtrsim 0.3$),而GW 190517的祖先是快速自旋($χ_{\rm max}\gtrsim 0.8$),则可以再现有效自…
2021-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Rapid and Bright Stellar-mass Binary Black Hole Mergers in Active Galactic Nuclei
激光干涉引力波天文台(LIGO)发现了双黑洞双星发射引力波的直接证据。星系核被认为是恒星质量黑洞的聚集地。这些黑洞中的相当一部分($\sim30\%$)可以存在于双星系统中。我们研究了活动星系核中的黑洞双星的命运,它们被困在中心超大质量黑洞周围的吸积盘的内部区域。我们表明,二进制黑洞可以迁移到磁盘内,然后迅速合并以及在一个萨尔皮特时间。双星也可能从盘中吸积大量的气体,远高于爱丁顿速率。这可能导致可检测的X射线或伽马射线发射,但需要具有几个百分比辐射效率的超爱丁顿吸积,与薄盘相当。我们讨论了引力波观测和黑洞人口研究的影响。我们估计,先进的LIGO可能会检测到$\sim20$这样,气体诱导的二元合并每年。
2016-12-17 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
The Degeneracy of Galaxy Formation Models
我们开发了一个新的形式主义的层次宇宙中的星系的形成和演化建模。类似于标准的半解析模型,我们跟踪暗物质合并树内的星系。形式主义包括治疗反馈,恒星形成,冷却,顺利吸积,在卫星星系的气体剥离,并合并引起的恒星爆发。然而,与其他模型不同的是,每个过程被假定为具有仅取决于宿主晕质量和红移的效率。这使我们能够以简单而透明的方式描述模型的各个组件。通过允许效率对于给定的晕质量和红移具有任何值,我们可以容易地包含大范围的场景。为了证明这一点,我们研究了几种不同的星系形成模型,这些模型都与观测数据相一致。每一个模型都具有不同的独特功能:低质量晕中的冷吸积、零反馈、恒星只在合并引起的爆发中形成以及合并后恒星形成的停止。使用这些模型,我们能够检查固有的星系形成模型的简并性,并寻找观测数据,将有助于打破这种简并性。我们表明,在一个给定的恒星质量箱的恒星形成率的全分布是有希望的约束模型。我们比较我们的方法详细的半分析模型的德露西亚和布莱佐。它表明,我们的形式主义是能够产生一个非常相似的人口的星系,一旦相同的中位效率每晕质量和红移正在使用。我们在我们的网页上提供了一个公开版本的星系模型,以及一个用于运行用户自定义参数的模型的工具。我们的模型能够在几秒钟内提供62.5 h^{-1} Mpc箱的结果。
2010-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Theory, Simulations and Observations of Stellar Mergers
本文综述了双星演化与恒星碰撞导致的恒星并合,重点阐明并合机制、产物内部结构、磁场与自转演化,并指出并合恒星可解释蓝离散星、SN1987A-like事件及大质量黑洞等观测现象。
2025-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR