Formation and fate of low metallicity stars in IllustrisTNG50
低金属丰度恒星会产生独特的壮观瞬变现象，对理解恒星演化具有重要意义。它们的重要性只会随着最近对恒星质量黑洞合并的探测而进一步增长，这些黑洞可能主要起源于低金属丰度的祖先系统。此外，低金属量恒星的形成与星系演化有着错综复杂的联系，特别是与早期的富集和后来的吸积以及低金属量气体的混合有关。由于低金属量恒星难以直接观测，宇宙学模拟对于理解它们的形成至关重要。在这里，我们使用高分辨率TNG 50磁流体动力学宇宙学模拟来量化低金属丰度恒星形成的速率和位置，并研究低金属丰度恒星最终在$z=0$的位置。我们发现，具有$Z_*<0.1\,\mathrm{Z_\odot}$的恒星的$20\%$在$z=2$之后形成，并且这样的恒星今天仍然在$z=0$的所有质量的星系中形成。此外，在$z=0$，大多数低金属量恒星都位于大质量星系中。我们分析了低金属丰度恒星形成的径向分布，并讨论了TNG 50中7个星系即使在$z=0$也能从原始气体形成恒星的奇怪情况。
2022-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
iMaNGA: mock MaNGA galaxies based on IllustrisTNG and MaStar SSPs. -- III. Stellar metallicity drivers in MaNGA and TNG50
本研究利用iMaNGA前向建模样本对比TNG50模拟与MaNGA观测，考察星系形态、质量、表面质量密度和环境对年龄及金属丰度径向梯度的影响，并揭示二者的系统差异。
2023-12-08 astro-ph.GA
Similar star formation rate and metallicity evolution timescales drive the fundamental metallicity relation
基本金属丰度关系（FMR）是星系恒星质量、恒星形成速率（SFR）和气相金属丰度之间的一种假定相关性。在其核心，这个关系假设，从质量金属丰度关系（MZR）在一个固定的恒星质量的偏移与银河SFR相关。在这封信中，我们量化的时间尺度与银河SFR和金属丰度演变使用流体动力学模拟。我们发现，Illustris和IllustrisTNG预测，从恒星形成的主序列和MZR星系偏移演变在类似的时间尺度，往往是反相关的，在他们的演变，演变与晕动力学时间，并产生一个明显的FMR。事实上，对于FMR的存在，金属丰度和SFR必须在反相关的意义上演化，这要求它们以类似的时间变化性演化。与Illustris和IllustrisTNG相反，我们推测，在由全球爆发的SFR历史主导的星系形成模型中，SFR和金属丰度演化轨道可能会变得解耦，这可能会削弱FMR剩余相关强度。这开启了根据FMR的强度和持续性来区分突发和非突发反馈模型的可能性-特别是在高红移时。
2017-11-29 astro-ph.GA
The morphology and kinematics of the gaseous circumgalactic medium of Milky Way mass galaxies -- II. comparison of IllustrisTNG and Illustris simulation results
我们已经进行了一个控制比较的结构和运动学性质的环星系介质（CGM）周围的银河系质量星系的Illustris和IllustrisTNG模拟。在z=0时，大半径（$\sim 100$ kpc）的气柱密度和温度分布与Illustris中的盘气体质量分数有很强的相关性，而与TNG中的盘气体质量分数无关。在大半径的中性气体优先在TNG的磁盘的平面上对齐，而它是更各向同性的在插图。在CGM的旋转支持的气体的垂直相干尺度与气体质量分数的星系在插图，但不是在TNG。示踪粒子分析使我们能够显示这些差异可以理解为两个模拟中不同的子网格反馈模型的结果。在两个模拟中对空间匹配星系的研究表明，在TNG中，超新星和AGN的反馈有助于在高红移时创造一个扩展的热气体平滑库，然后冷却形成一个薄的，旋转支撑的盘。在Illustris中，活动星系核以热气泡的形式释放热量，这些热气泡将大半径的扩散物质推出晕外。该盘是由较冷的再循环物质的吸积形成的，这导致了银河平面上方和下方的气体分布更加垂直延伸。我们的结论是，在银河系质量星系周围的气体结构的变化是一个敏感的探针的反馈物理模拟和值得更多的观测考虑在未来。
2019-04-15 astro-ph.GA
Does the Fundamental Metallicity Relation Evolve with Redshift? II: The Evolution in Normalisation of the Mass-Metallicity Relation
本研究利用宇宙学模拟分析基本金属丰度关系（FMR）随红移的演化，发现当前FMR框架忽略了重子循环的重要时间变化，且模拟表现出静态或动态FMR趋势，与高红移JWST观测结果相呼应。
2024-11-14 astro-ph.GA
The Contribution of In-situ and Ex-situ Star Formation in Early-Type Galaxies: MaNGA versus IllustrisTNG
我们比较恒星质量表面密度，金属丰度，年龄和视线速度色散分布在大规模（$M_*\geq10^{10.5}\,\mathrm{M_\odot}$）现今早期型星系（ETGs）从MANGA调查模拟星系从TNG 100模拟的IllustrisTNG套件。我们发现一个很好的协议之间的恒星质量表面密度分布的MANGA和TNG 100 ETGs，无论是在形状和归一化。此外，TNG 100再现了恒星金属丰度和年龄的剖面形状，以及MaNGA ETG速度色散分布的归一化。我们通常也发现很好的协议时，比较中央和卫星星系的恒星轮廓之间的MANGA和TNG 100。一个例外是超大质量（$M_*\gtrsim10^{11.5}\,\mathrm{M_\odot}$）中心星系的速度色散曲线，平均而言，TNG 100中的速度色散曲线明显高于MaNGA（$\approx50\,\mathrm{km\,s^{-1}}$）。我们研究了TNG 100中$\mathit{in}$ - $\mathit{situ}$和$\mathit{ex}$ - $\mathit{situ}$星的径向轮廓，并讨论了每个种群对观测到的MANGA轮廓的贡献程度。我们的分析提供了重要的支持的想法，即高质量（$M_*\gtrsim10^{11}\,\mathrm{M_\odot}$）ETG在当今的宇宙是合并驱动的演变的结果，其标志是主要的合并，往往…
2022-10-14 astro-ph.GA
Evolution of the grain size distribution in Milky Way-like galaxies in post-processed IllustrisTNG simulations
我们通过对IllustrisTNG宇宙学流体动力学模拟进行后处理，模拟了类银河系星系中的尘埃演化，以预测尘埃与气体的比例和粒度分布。我们对待颗粒大小依赖的尘埃生长和破坏过程中使用64箱离散粒度演化模型，没有空间解决每个星系。我们的模型广泛地再现了观测到的尘埃-金属丰度标度关系在附近的星系。在$z\gtrsim 3$，粒度分布以大颗粒为主，而在$z\lesssim 2$，小颗粒的丰度因破碎和堆积（尘埃生长）而迅速增加。在$z\sim 1$处，粒度分布接近所谓的MRN分布，但在$z<1$处出现大颗粒丰度的抑制。根据计算的颗粒大小分布和颗粒组成，我们还计算了每个银河系类似物的消光曲线的演变。在$z>2$的消光曲线最初是平坦的，并在$1/λ< 6~\rm μm^{-1}$的$z\lesssim 1$与银河系消光曲线一致。然而，我们的模型预测的典型消光曲线在短波长处的斜率比在银河系中观察到的要陡。这是由于我们的TNG银河系类似物中气相金属含量的低红移下降和致密气体部分抑制了通过凝聚形成大颗粒。
2020-11-27 astro-ph.GA
The stellar halos of ETGs in the IllustrisTNG simulations: the photometric and kinematic diversity of galaxies at large radii
我们模拟的早期型星系（ETG）恒星晕的光度和运动学特性的特点，并将它们与观测进行比较。我们在TNG 100和TNG 50模拟中选择了约1200个ETG样本，跨越$10^{10.3}-10^{12}M_{\odot}$的恒星质量范围，并在观测到的ETG的（g-r）颜色和椭圆度图范围内。我们确定光度参数，内在的形状，和运动学观测在其扩展的恒星晕。我们研究了从中心到晕的运动学变化，并将其与星系内在形状的变化联系起来。我们发现模拟的星系样本再现了ETG晕中观察到的运动学特性的多样性。模拟的快速旋转器（FR）几乎均匀地分为三分之一，具有平坦的lambda配置文件和高晕旋转支持，三分之一的配置文件逐渐减少，另三分之一的低晕旋转。慢转者（SR）倾向于在郊区增加旋转，其中一半超过λ =0.2。对于$M_{*}>10^{11.5}M_{\odot}$，光晕旋转不重要。类似的各种性质被发现的恒星晕的内在形状。旋转支持和形状有很深的关系：运动学过渡到较低的旋转支持是伴随着一个变化向圆的内在形状。三轴度在FR晕向外增加，并与恒星质量。模拟SR具有相对恒定的三轴度轮廓。模拟的恒星晕显示出各种各样的结构特性，与定量，但没有明确的定性差异之间的FR和SR。在相同的恒星质量，恒星晕的性质显示出一个逐渐过渡和显着的重叠之间的两个家庭，尽管在中央地区的明显双峰。这与扩展测光和运动学的观测结果是一致的。[删节]
2020-06-18 astro-ph.GA
The uniformity and time-invariance of the intra-cluster metal distribution in galaxy clusters from the IllustrisTNG simulations
金属在星系团内介质中的分布，是有关星系团富集历史和形成的重要信息。在这里，我们探讨的金属含量的星系团在IllustrisTNG -一套新的星系形成模拟建设的Illustris项目。我们的星团样本包含20个TNG 100- a ~（100 Mpc）^3体积模拟中的天体，分辨率为2x1820^3;以及370个TNG 300- a ~（300 Mpc）^3体积模拟中的天体，分辨率为2x2500^3。z=0的金属丰度剖面与观测结果一致，富集历史与z~1以上的观测数据一致，几乎没有金属丰度演化。丰度分布在集群样本内变化很小，特别是在相对分散度约为15%的郊区。平均金属丰度曲线向中心倾斜，我们发现对数斜率为-0.1，而在郊区为-0.5。与非冷核心系统（~0.5太阳能）相比，冷核心星团具有更多的中心峰值金属丰度剖面（~0.8太阳能），与观测趋势相似。Si/Fe和O/Fe径向分布遵循正梯度。在z~2以下，外部丰度分布不演化，而内部分布向z=0变平。超过~80%的金属在团内介质已经吸积从原团环境，这已经丰富到~0.1太阳已经在z~2。我们的结论是，在我们的集群样本中，集群内的金属分布是均匀的，几乎不随时间变化的郊区超过10 Gyr，并通过一个普遍的富集历史的形式。
2017-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The History of Galaxy Mergers in IllustrisTNG
利用IllustrisTNG模拟数据，研究星系并合对恒星形成的影响，并与JWST观测对比，揭示模型与观测在恒星形成率密度历史上的差异。
2025-09-11 astro-ph.GA
MOSEL and IllustrisTNG: Massive Extended Galaxies at z=2 Quench Later Than Normal-size Galaxies
利用IllustrisTNG项目的TNG 100（100 Mpc）^3模拟，我们证明了恒星形成猝灭的开始与星系的恒星大小之间存在着很强的联系。我们这样做是通过跟踪扩展和正常大小的星系选择在z=2与log（M_star）= 10.2 - 11和恒星的半质量半径以上和1 σ内的恒星大小-恒星质量关系，分别的演化历史。我们匹配的恒星质量和恒星形成率分布的两个人口。到z=1时，只有36%的扩展大质量星系已经淬灭，而正常大小的大质量星系的淬灭比例为69%。我们发现，正常大小的大质量星系建立他们的中央恒星质量没有显着增加，在z=2-4之间的恒星大小，而恒星大小的扩展大质量星系几乎在同一时间内增加了一倍。在IllustrisTNG中，较低的黑洞质量和较弱的动力学模式反馈似乎是扩展的大质量星系中恒星形成延迟淬火的原因。我们发现，相对贫气体的合并可能是负责较低的中心恒星密度和较弱的超大质量黑洞反馈在扩展的大质量星系。
2020-11-16 astro-ph.GA
The splashback radius and the radial velocity profile of galaxy clusters in IllustrisTNG
本研究利用Illustris TNG300-1模拟的1697个星系团，通过分析径向速度轮廓与速度弥散，提出两个新的特征半径，明确其与溅落半径及星系团下落区内边界的关联。
2024-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Interplay of Stellar and Gas-Phase Metallicities: Unveiling Insights for Stellar Feedback Modeling with Illustris, IllustrisTNG, and EAGLE
本研究对比Illustris、TNG、EAGLE三类流体动力学模拟的恒星质量-金属丰度关系，发现其归一化和红移演化有差异，但均存在对比恒星形成率的三级依赖，且该依赖与反馈爆发程度相关。
2024-03-11 astro-ph.GA
Correlations between supermassive black holes and hot gas atmospheres in IllustrisTNG and X-ray observations
最近的X射线观测揭示了中心超大质量黑洞（SMBH）的质量与其宿主星系中热大气的X射线性质之间的显著相关性，从而表明大气气体在追踪SMBH在高质量区域中的增长中起着至关重要的作用。我们从理论上研究这个问题，使用IllustrisTNG宇宙学模拟，并提供见解的性质，这SMBH -气体晕连接。通过对TNG 100模拟星系的模拟X射线分析，考察了不同空间尺度和晕尺度下（从星系尺度（$\sim R_{\rm e}$）到星系团/星系团尺度（$\sim R_{\rm 500c}$））SMBH质量与热气体温度和光度的关系。我们发现强SMBH-X射线的相关性主要是在淬火星系，并发现相关性变得更强，更紧密的半径。重要的是，大半径（$r\gtrsim5R_{\rm e}$）处的X射线温度（$k_{\rm B}T_{\rm X}$）以非常小的散射（$\sim0.2$ dex）跟踪SMBH质量。从IllustrisTNG出现的关系是广泛的一致，从最近的X射线观测。总的来说，我们的分析表明，在IllustrisTNG的框架内，在高质量端（$M_{\rm BH}\gtrsim 10^8 M_\odot$）的当前时间$M_{\rm BH}-k_{\rm B}T_{X}$相关性从根本上是SMBH质量-晕质量关系的反映，这在这样高的质量是由结构的层次组装。然而，这些标度关系的确切形式、轨迹和分散度对反馈过程很敏感，例…
2020-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The role of the cosmic web in the scatter of the galaxy stellar mass - gas metallicity relation
理解宇宙网和星系气体含量之间的关系是理解星系演化的关键一步。然而，宇宙网对星系和暗物质晕生长的影响还没有得到正确的理解。利用SDSS观测数据，研究了宇宙网对低红移恒星形成星系的恒星质量-气相金属丰度关系的影响。星系与节点的接近程度，与恒星质量和密度无关，会影响其气相金属丰度，靠近节点的星系比远离节点的星系显示出更高的化学富集度。我们发现一个类似的，但显着较弱的影响相对于灯丝。我们补充我们的观测分析与宇宙学流体动力学模拟的研究illustrisTNG（TNG 300），找到与我们的结果定性一致。使用IllustrisTNG，我们的研究结果可以解释为两个晕组件的偏见和气体供应结合在节点中的方式，显着调制的气体的金属丰度，有助于在星系演化的这种基本关系的分散。
2022-03-18 astro-ph.CO 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
A novel approach to investigate chemical inhomogeneities in GRB host galaxies: The $Z_{\rm abs} - Z_{\rm emiss}$ relation
高红移星系中的化学富集和不均匀性模型在观测上具有挑战性。在这项工作中，我们讨论了一种新的方法来探测长伽马射线暴（GRB）宿主星系内的化学不均匀性，通过比较吸收金属丰度，Z_abs，从伽玛射线暴余辉（沿视线探测环境）与发射线金属丰度，Z_emiss，通过狭缝光谱测量。使用的IllustrisTNG模拟，这些金属丰度指标之间的理论关系进行了探讨，为一系列的GRB形成模型，不同的GRB祖金属丰度阈值。对于具有固定Z_emiss的星系，Z_abs的中值强烈地依赖于GRB祖先阈值金属丰度，对于高金属丰度宿主，Z_abs显著低于Z_emiss。相反，在固定的Z_abs，Z_emiss的中值主要取决于星系的金属丰度分布在IllustrisTNG和它们的化学不均匀性，提供了一个GRB模型独立的方式来约束这些过程的观测。目前，只有一个宿主星系（GRB 121014 A）同时拥有吸收和发射金属丰度的数据。我们重新分析了发射光谱，并将推断的金属丰度Z_emiss与最近贝叶斯确定的Z_abs进行了比较，发现$\log(Z_{\rm emiss}/Z_{\odot}) = \log(Z_{\rm abs}/Z_{\odot}) +0.35^{+ 0.14}_{- 0.25}$在IllustrisTNG模拟预测的~2个标准差范围内。詹姆斯·韦伯太空望远镜的未来观测将能够测量其他4个具有已知Z_abs值的GRB…
2021-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
The Mass Dependence of the Fundamental Metallicity Relation in Observations and Simulations
Boston University（波士顿大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森尼天体物理中心）；University of Victoria（维多利亚大学）；University of Kentucky（肯塔基大学）
本研究在EAGLE等四个宇宙学模拟及SDSS观测中检验基础金属丰度关系，发现大质量星系的金属丰度与比恒星形成率的反相关反转，该反转由强核外流驱动，为研究重子循环提供新框架。
2026-08-26 astro-ph.GA
Applying unsupervised learning to resolve evolutionary histories and explore the galaxy-halo connection in IllustrisTNG
本文利用高斯混合模型对IllustrisTNG-100星系的金属丰度与恒星形成历史进行无监督聚类，识别出具有不同演化路径的星系群体，揭示多种淬灭途径并发现可用于观测研究的后星暴星系群体。
2023-04-17 astro-ph.GA
Reliability and limitations of inferring birth radii in the Milky Way disk
恢复银河系中观测到的恒星的诞生半径是银河系考古学的最终目标之一。一种推断ISM金属丰度的诞生半径和演化的方法假设在任何给定的回顾时间ISM金属丰度与半径之间的线性关系。在这里，我们测试了这一假设的可靠性，通过使用4放大宇宙流体动力学模拟从NIHAO-UHD项目。我们发现，只有当恒星盘开始形成时，才能推断出精确的诞生半径，对于我们模拟的星系来说，这发生在~ 10 Gyr之前，与最近对银河系的估计一致。在稍后的时间，ISM金属丰度和半径之间的线性相关性增加，因为恒星运动变得更加有序，ISM金属丰度的方位角变化开始下降。中心棒的形成和合并的扰动可以分别增加内外盘的不确定性。
2022-05-03 astro-ph.GA
Quenching Timescales in the IllustrisTNG Simulation
星系淬火的时间尺度为它的潜在物理驱动因素提供了线索。我们研究了在IllustrisTNG 100-1模拟中的中央星系淬火时间尺度，它们随时间的演化，以及预测其淬火时间尺度的星系的预淬火特性。定义猝灭持续时间$τ_q$为跨越sSFR阈值之间的时间，我们发现，$\sim$ 40%的星系迅速猝灭与$τ_q<$ 1 Gyr，但大量的星系尾可以采取高达10 Gyr猝灭。此外，29%的星系离开恒星形成主序（SFMS）超过2 Gyr前从来没有完全熄灭的$z=0$。虽然中值$τ_q$随历元变化相当恒定，但星系离开SFMS的速率随宇宙时间稳步增加，慢淬灭剂的速率在$z\sim2$至0.7左右占主导地位。与快淬灭星系（$τ_q<$ 1 Gyr）相比，慢淬灭星系（$τ_q>$ 1 Gyr）质量更大，有更多的大质量黑洞，有更大的恒星半径，并在淬灭前吸积了具有更高比角动量（AM）的气体。除了快淬灭剂的吸积气体AM达到与慢淬灭剂中的气体相同的高AM外，这些性质通过$z=0$几乎没有变化。通过$z=0$，慢淬灭剂在扩展的气体环中也有残余的星形形成。使用预期的恒星年龄梯度和$τ_q$的内部淬火之间的关系，我们发现与MANGA IFU的意见。我们的研究结果表明，吸积气体AM和势阱深度决定淬火时间尺度。
2022-01-31 astro-ph.GA
Dust SEDs in Milky Way-like galaxies in the IllustrisTNG simulations based on the evolution of grain size distribution
要了解如何在星系中的晶粒尺寸分布的演变影响观测到的尘埃属性，我们应用后处理尘埃演化模型星系合并树从IllustrisTNG宇宙流体动力学模拟。我们的尘埃模型包括恒星尘埃的产生，溅射在热气体中，尘埃增长的吸积和凝聚在致密的星际介质（ISM），并粉碎在弥漫的ISM。我们分解成不同的尘埃物种的粒度分布取决于元素丰度和密集的ISM分数的模拟。在我们以前的工作中，我们专注于银河系（MW）的类似物，并再现了所观察到的MW消光曲线。在这项研究中，我们计算尘埃光谱能量分布（SED）的MW类似物。我们的模拟SED广泛地再现其分散内观察到的MW SED，附近星系的观测数据也是如此，虽然他们往往低估MW SED在短波长的发射主要是多环芳烃（PAHs）。我们发现，金属丰度和致密气体分数是最关键的因素SED的形状，通过他们的影响凝聚和shaking.The整体成功，我们的模型在再现MW SED进一步证明了灰尘的演变过程包括在模型中，并预测分散在SED所造成的各种组装历史。我们还表明，最显着的增加，在尘埃SED之间发生的红移$z\sim 3$和2模拟MW类星系的祖先。
2022-04-07 astro-ph.GA
Numerical effects on the stripping of dark matter and stars in IllustrisTNG galaxy groups and clusters
Institute for Computational Cosmology, Durham University（达勒姆大学计算宇宙学研究所）；Department of Physics, Durham University（达勒姆大学物理系）；Centre for Astrophysics and Cosmology, Science Institute, University of Iceland（冰岛大学科学研究所天体物理学与宇宙学中心）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie, Institut für theoretische Astrophysik（海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所）；Max Planck Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）
研究IllustrisTNG模拟中数值分辨率对暗物质和恒星剥离的影响，发现恒星质量剥离依赖分辨率，而暗物质剥离在一定范围内与分辨率无关。
2026-03-10 astro-ph.GA
The mass-metallicity relation at z~1-2 and its dependence on star formation rate
我们提出了一个新的测量气相质量金属丰度关系（MZR），和它的依赖于恒星形成率（SFR）在1.3 < z < 2.3。我们的样本包括1056个星系，平均红移z = 1.9，确定从哈勃空间望远镜宽视场相机3（WFC 3）棱镜光谱在宇宙大会近红外深河外巡天（CANDELS）和WFC 3红外光谱平行巡天（WISP）。这个样本比之前在z ~ 2处的金属丰度调查大4倍，恒星质量也低了一个数量级（10^8 M太阳）。使用堆叠光谱，我们发现MZR相对于z ~ 0.1演化0.3 dex。此外，我们确定了一个49个星系的子集，具有高信噪比（SNR）光谱和红移在1.3 < z < 1.5之间，其中H-alpha发射与[OIII]和[OII]一起观察。在这些对象中的SFR的精确测量，我们确认存在的质量金属丰度SFR（M-Z-SFR）的关系在高红移。这些星系表现出系统的差异，从本地的M-Z-SFR关系，这取决于所采用的本地关系的测量。然而，仍然很难确定这些差异是否可能是由于红移的演变，因为本地M-Z-SFR关系在我们的样品的质量和SFR的约束很差。最后，我们在IllustrisTNG流体动力学模拟中再现了我们的样本选择，表明我们的线通量限制将模拟MZR的归一化降低了0.2 dex。我们表明，M-Z-SFR关系在IllustrisTNG有一个SFR的依赖性，是太陡峭的一个因素，约三。
2021-07-01 astro-ph.GA
The dependence of Circumgalactic Medium properties on halo assembly histories in the IllustrisTNG simulations
Institute for Astronomy, the School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院天体物理研究所）；Purple Mountain Observatory（紫金山天文台）
利用TNG50模拟，研究暗晕组装历史对星系周介质（CGM）性质的影响，发现早期形成暗晕在低质量端具有更高CGM金属丰度，而高质量端趋势反转，且运动学性质在低质量端依赖组装历史。
2026-06-24 astro-ph.GA
Probabilistic model for dynamic galaxy decomposition
在精确宇宙学和不断改进的宇宙学模拟的时代，更好地了解星系的不同组成部分，如凸起和盘，将使我们对星系的形成和演化有新的认识。基于星系各组成部分的恒星星族动力学性质不同的事实，我们利用IllustrisTNG宇宙流体动力学模拟建立了两个简单的星系分解模型.第一种模型采用单一的动力学参数，可以区分薄盘、厚盘、反转盘和鼓包4个组成部分。第二个模型使用多一个动力学参数，以概率的方式定义，并区分两个组件：凸起和光盘。在给定的恒星质量下，我们的模型得到的盘主导星系的数量分数与质量超过$ \log_{10}(M_*/M_\odot)=10$的观测结果吻合得很好。球核分量的Sérsic指数和半质量半径与真实星系一致。椎间盘组件的Sérsic指数分布模式为预期值$n=1$。然而，光盘的半质量半径小于那些真正的星系，根据以前的研究结果，IllustrisTNG模拟产生过小的光盘。
2021-05-05 astro-ph.GA
The Structural Evolution of Isolated Galaxies at Low Redshift in the IllustrisTNG Simulation
我们研究了在Illustris TNG 100 -1流体动力学模拟中孤立的恒星形成星系的结构演化，重点研究了在z < 0.5时，2 kpc以内的中心核密度（$Σ_{*,2kpc}$）相对于恒星总质量（$M_*$）的增长。首先，我们表明，在$Σ_{*,2kpc}$ - $M_*$平面的几个观测趋势定性再现在IllustrisTNG，包括活动星系核的分布，恒星形成的星系，静止星系，恒星年龄，sSFR和金属丰度的径向配置文件。我们发现具有致密核心的星系演化平行于$Σ_{*,2kpc}$ - $M_*$关系，而具有弥散核心的星系则沿着较浅的轨道演化。我们研究了与$M_*$相比，$Σ_{*,2kpc}$快速生长的可能驱动因素。当前sSFR梯度和BH吸积率都是过去核心增长的指标，但不是未来核心增长的预测因子。主要的合并（虽然在我们的样本中很少; $\sim$ 10%）导致更陡峭的核心增长，除了高质量（$M_*$ > $\sim$ $10^{10} M_{\odot}$）合并，这主要是干的。圆盘的不稳定性，用Toomre Q < 2的质量分数来衡量，并不能预示核心的快速增长。相反，快速的核心增长导致更稳定的光盘。累积的黑洞反馈历史设定了核心增长的最大速率，阻止了高质量星系的快速增长（$M_*$ > $\sim$ $10^{9.5} M_{\odot}$）。对于大质量星系，吸积气体的总比角动量是未…
2021-03-22 astro-ph.GA
Dissecting the microphysics behind the metallicity-dependence of massive stars radii
了解大质量恒星在整个演化过程中的半径对于回答恒星物理学的许多问题非常重要，从主序星上的双星相互作用到超新星爆发前的半径。决定恒星半径的一个重要因素是比氦重的元素在其质量中所占的比例（金属丰度，$Z$）。然而，金属丰度通过几个不同的微物理过程进入恒星演化，并且在整个恒星演化过程中占主导地位的金属丰度可以改变，并且总体量值为$Z$。我们进行了一系列的数值实验与15 M $_{\odot}$ MESA模型计算分别加倍的金属进入辐射不透明度，状态方程，和核反应网络隔离的影响，每个恒星半径。我们分别探讨围绕两个金属丰度值的模型：一个太阳附近的$Z=0.02$和另一个太阳下的$Z\sim10^{-3}$，并考虑几个关键时期，从主序结束核心碳耗尽。我们发现，进入不透明度的金属丰度占主导地位，在大多数时代的太阳金属丰度模型，平均$\sim$ 60 - 90%的恒星半径的总变化。在太阳下$Z$模型中，核反应在大多数时期都有较大的影响（$\sim$ 50 - 70%）。这里介绍的方法可以更普遍地传播已知的微观物理误差到宏观物理观测值，包括恒星半径的不确定性。
2022-06-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Estimating stellar birth radii and the time evolution of the Milky Way's ISM metallicity gradient
我们提出了一个半经验的，很大程度上独立于模型的方法来估计银河系的诞生半径，r_出生，银河系盘星。该技术依赖于一个合理的假设，即在星际介质（ISM）中存在的大部分磁盘寿命的负径向金属丰度梯度。根据观测导出的年龄和[Fe/H]，不需要运动学信息，将恒星投影回它们的出生位置。应用我们的方法对AMBRE：HARPS和HARPS-GTO局部样本，我们表明，我们可以约束ISM金属丰度演化与银河系半径和宇宙时间，[Fe/H]_ISM（r，t），通过要求一个物理上有意义的r_出生分布。我们发现，这些数据与ISM径向金属丰度梯度一致，该梯度随时间变化，从盘形成开始时的~-0.15 dex/kpc，到现在的测量值（-0.07 dex/kpc）。本文给出了单胎种群的几种化学运动学关系。一个值得注意的结果是，运动学上最热的恒星可能是在本地或在外盘中诞生的，这与单年龄种群的嵌套耀斑和宇宙学模拟的预测一致。这种现象也可以在观测到的年龄-速度色散关系中看到，因为它的上边界由出生在较大半径的恒星所主导。我们还发现，局部年龄-金属丰度关系（AMR）的平坦性是单出生人口的AMR叠加的结果，每个都有一个明确的负斜率。太阳的诞生半径估计为7.3 +-0.6 kpc，而目前银河系的半径为8 kpc。
2018-07-26 astro-ph.GA
Star Formation Rates, Metallicities, and Stellar Masses on kpc-scales in TNG50
本研究基于IllustrisTNG模拟，分析z=0处大质量星系千秒差距尺度的分辨标度关系，发现rSFMS斜率偏平缓或因AGN反馈高估，rMZR与观测吻合，且rSFMS源于SK定律与局地气体关系，局地漏箱模型可解释相关关系且支持低净外流率。
2025-09-05 astro-ph.GA
Kinematic decomposition of IllustrisTNG disk galaxies: morphology and relation with morphological structures
我们最近开发了一种自动化的方法，自动GMM分解模拟星系。它以准确，高效和无监督的方式提取运动学结构。我们使用auto-GMM来研究来自IllustrisTNG的TNG 100运行的盘星系的恒星运动学结构。我们确定了四到五个结构，这些结构通常存在于不同的星系群中。具有强到中等旋转的结构分别被定义为冷盘和暖盘。由随机运动主导的球状结构被分类为凸起或恒星晕，这取决于它们的紧密结合程度。盘状隆起是具有适度旋转但紧凑形态的结构。在所有的盘状星系中，在3个半质量半径范围内的恒星质量中，运动学球状结构（通过将凸起和晕的恒星相加得到）占总恒星质量的45%，而盘状结构占55%。这项研究也提供了重要的见解运动学和形态学派生的星系结构之间的关系。将运动学结构的形态与传统的球+盘分解的形态进行比较，我们得出结论：（1）形态分解的球是由慢旋转球、内晕和盘状球组成的复合结构：（2）运动学盘状球类似于观测中通常所说的伪球，是具有类似暖盘的旋转的致密盘状成分;（3）从正面看，晕占形态盘外部表面密度的近30%;（4）冷盘和暖盘在中心区域常被截断。
2020-05-05 astro-ph.GA
iMaNGA: mock MaNGA galaxies based on IllustrisTNG and MaStar SSPs. I. Construction and analysis of the mock data cubes
星系形成和演化模拟是探测鲜为人知的天体物理过程的重要工具，但需要特别注意将模拟与星系观测进行比较，因为观测数据也需要建模。我们提出了一种方法来产生模拟星系的流体动力学的IllustrisTNG模拟，适合比较积分场光谱观测的星系从SDSS-IV/MANGA调查。首先，我们包括相同的仪器的效果和程序，在采集和分析的实际数据。此外，我们使用新的恒星人口模型的基础上的MaNGA恒星库（MaStar）的模拟产生的星系光谱。通过这种方式，我们的模拟数据立方体具有相同的空间采样，覆盖相同的波长范围（3600 - 10300 nm），并共享相同的光谱分辨率（$R\approx1800$）和真实MaNGA星系光谱的通量校准。在这第一篇论文中，我们演示了早期型和晚期型模拟星系TNG 50的方法。我们分析了相应的模拟MANGA样的数据立方体与相同的全光谱拟合代码，\textsc{FIREFLY}，这是用于观察到的光谱。我们发现，内在的和恢复的年龄和金属丰度梯度是一致的1 $σ$内，在68 $\%$置信水平与$0$一致的所有流苏的残差。我们还进行了具有挑战性的测试，比较内在和恢复的恒星形成历史，发现输入和输出之间的密切相似。在后续的论文中，我们将提出一个完整的模拟类MANGA目录（$\approx10,000$星系）与TNG 50模拟MANGA观测结果的全面比较。
2022-07-18 astro-ph.GA
N-body models of globular clusters: metallicity, half-light radii and mass-to-light ratios
大小差异接近。在球状星团的红色（富金属）和蓝色（贫金属）子群体之间观察到20%的差异，这引起了一个持续的争论，即这些差异是来自投影效应还是金属丰度的差异。我们提出了直接N体模拟的富金属和贫金属的恒星星族演化研究金属丰度对集群演化的影响。该模型开始与N = 100000恒星，包括原始的二进制。我们还考虑了与金属丰度相关的恒星演化和外部潮汐场。我们发现这些模型的半质量半径没有显着差异，表明集群结构相似。然而，利用观测工具来拟合半光（或有效）半径证实，与恒星演化相关的金属丰度效应与质量分离等动力学效应相结合，产生了平均17%的表观尺寸差异。金属丰度对整个星系团光度的影响也导致富金属星系团的质光比更高。
2012-08-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The stellar halos of ETGs in the IllustrisTNG simulations: II. Accretion, merger history, and dark halo connection
早型星系（ETG）中的恒星晕是由它们的吸积和合并历史形成的。我们在TNG 100模拟中使用了1114个ETG的样本，恒星质量为$10^{10.3}\leq M_{*}/M_\odot\leq 10^{12}$，在g-r颜色范围内选择z=0，并由观测到的ETG填充椭圆率图。我们研究如何旋转的支持和恒星晕的内在形状取决于吸积恒星的分数，整体和单独的主要，次要的，和迷你合并。TNG 100 ETG的吸积历史以及异地星$f_{ex}(R)$的径向分布与恒星质量密切相关。低质量ETG具有特征性的尖峰旋转轮廓和近扁球形，具有完全由原位恒星驱动的圆形晕。在高$f_{ex}$的主要合并降低了在原地的旋转速度峰值，平坦的$V_{*}/σ_{*}(R)$配置文件，并增加了恒星晕的三轴度。运动学过渡半径不跟踪原位和非原位主导区域之间的过渡，但对于具有$M_{*}>10^{10.6}M_\odot$的系统，局部旋转支撑随着局部非原位分数$f_{ex}(R)$而减小，并且三轴度随着$f_{ex}$而增加。这些相关性之后是快速和缓慢的旋转器，具有连续和重叠的属性序列。合并事件动态地耦合恒星和暗物质：在高质量ETG和大半径的$f_{ex}\gtrsim0.5$，这两个组件往往有类似的内在形状和旋转的支持，并几乎对齐主轴和自旋方向。基于这些结果，我们建议扩展测光和运动学的大质量ETGs（$M_{*}>10^{10…
2021-01-16 astro-ph.GA
Lopsided galactic disks in IllustrisTNG
附近的晚型星系中有很大一部分是不平衡的。我们研究的样本中的分辨率良好的盘状星系的恒星成分的不对称性选择从最后的快照的Illustris TNG 100模拟的基础上，他们的平坦度和旋转的支持。在1912个圆盘中，我们确定了161个具有显著不对称性的天体，其恒星分量在（1-2）恒星半质量半径内的m=1傅立叶模式，并使用三个有代表性的例子描述了它们的性质。m=1模式的轮廓通常随半径增加，并且相应的相位在非对称区域中是恒定的，这意味着全局失真。随着时间的推移，不平衡盘的演变，我们发现他们的历史是相当平静的，不对称的发生是相当近的。只有大约1/3的不平衡盘最近经历了任何可能导致其形状扭曲的强相互作用：24%受到更大质量物体的影响，9%经历了富含气体的合并。尽管如此，大多数不平衡盘显示出它们最近的恒星形成率显着增加。因此，形成不平衡盘的最常见机制似乎是不对称的恒星形成，可能与气体吸积有关，尽管气体和恒星的扭曲并没有很强的相关性。这张照片得到了以下发现的支持：不平衡的人口平均包含更多的气体，具有更高的恒星形成率，更低的金属丰度和更蓝的颜色。这些相关性与真实星系中看到的相似，尽管模拟的不平衡盘的比例（8%）远低于观测值（30%）。所观察到的不对称性和条形之间的相关性也没有重现。这些差异可能是由于过度猝灭或IllustrisTNG模拟的分辨率不足。
2022-04-04 astro-ph.GA
ERGO-ML I: Inferring the assembly histories of IllustrisTNG galaxies from integral observable properties via invertible neural networks
LambdaCDM宇宙学的一个基本预测是结构的分层建立，因此星系会连续合并成更大的星系。由于人们只能在宇宙历史的一个特定时间观察星系，因此这种合并历史原则上仍然是不可观察的。通过使用TNG 100模拟的IllustrisTNG项目，我们表明，它是可能的推断不可观测的恒星组装和合并的历史，中央星系的可观测的属性，通过使用机器学习技术。特别是，在ERGO-ML的第一篇论文中，（用机器学习从星系可观测数据中提取现实），我们选择了一组7个星系的可观测积分属性，（即总恒星质量，红移，颜色，恒星大小，形态，金属丰度和年龄），以推断，从这些，恒星异位分数，平均合并回顾时间和质量比，以及最后一次大合并的回溯时间和恒星质量。为此，我们使用并比较了多层感知器神经网络和条件可逆神经网络（cINN）：由于后者，我们还能够推断这些参数的后验分布，从而估计预测中的不确定性。我们发现，恒星离地分数和时间的最后一次重大合并是由选定的一组观测值，质量加权合并质量比是不受约束的，而且，除了恒星质量，恒星形态和恒星年龄是最翔实的属性。最后，我们证明了cINN恢复了剩余的无法解释的散射和二次互相关。我们的工具可以应用于大型星系的调查，以推断星系的过去不可观测的属性，使星系演化的经验研究丰富的宇宙学模拟。
2022-02-14 astro-ph.GA
Metallicity Gradients at Large Galactocentric Radii Using the Near-infrared Calcium Triplet
我们描述了一种新的光谱技术，用于测量径向金属丰度梯度到大的银河系中心半径。我们使用凯克望远镜上的DEIMOS多目标摄谱仪和Proctor等人（2009）的星系光谱提取技术。我们还利用金属丰度敏感的近红外（NIR）钙三重态（CaT）功能与单恒星星族模型，以获得金属丰度。我们的技术是作为一个试点研究的样本三个相对较近（<30 Mpc）的中间质量到大质量的早期型星系。结果与以前的文献内区域值进行了比较，一般表现出良好的一致性。我们还包括一个比较与配置文件从dissipendisdisk-disk主要合并模拟。基于我们新的扩展金属丰度梯度结合其他观测证据和理论预测，我们讨论了我们样本中星系可能的形成场景。我们的新技术的局限性进行了讨论。
2009-08-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radial Metallicity Distribution Breaks at Corotation Radius in Spiral Galaxies
分析了旋涡星系中金属丰度梯度发生突变或斜率变化的星系半径与共转半径之间的关系。有了这个目的，我们编译的结果从文献中的旋转曲线，共转半径和径向金属丰度分布的27个星系，其中16个被认为是合格的，在这项工作的背景下进行研究。我们将每个星系的所有参考资料重新缩放到同一个框架中，以便比较结果并确定发现断裂和斜率变化的半径，当非线性模型比线性模型更适合径向金属丰度时。在大多数星系中，我们已经发现了最小值和断裂的径向金属丰度附近的共转半径，揭示了这两个半径之间的显着相关性，因为它发生在我们的银河系。结果被解释为长寿的螺旋结构，其中恒星形成率取决于距离的共转半径，在所观察到的径向金属丰度分布产生长期的影响的后果。
2012-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imprints of radial migration on the Milky Way's metallicity distribution functions
最近对SDSS-III/APOGEE Data Release 12恒星目录的分析显示，银河系的金属丰度分布函数（metallicity distribution function，简写为EAF）的形状随着半径的变化而变化，从小银心半径处的负偏斜过渡到大银心半径处的正偏斜。使用高分辨率，N-体+SPH模拟，我们表明，变化的偏度产生的径向迁移-富含金属的恒星形成的内部磁盘，随后迁移到金属贫外盘。这些迁移的恒星占外盘恒星的很大一部分（> 50%）;它们位于MDF的高金属丰度尾部，通常比周围的外盘气体更富含金属。模拟还再现了另一个令人惊讶的APOGEE结果：空间不变的高[alpha/Fe] MDF。在模拟中，这是由于在半径（3.2+/-1.2 kpc）和时间（8.8+/-0.6 Gyr ago）的狭窄范围内形成的人口迁移，而不是早期在均匀介质中空间扩展的恒星形成。这些结果指出了径向迁移在塑造我们银河系中所起的关键作用。
2016-02-08 astro-ph.GA
Mock Observations: Formation and Evolution of diffuse light in Galaxy Groups and Clusters in the IllustrisTNG Simulations
本研究利用IllustrisTNG100-1模拟的模拟图像分析星系群团内弥散光的起源与演化，发现其主要来自中等质量、中等年龄金属丰度的卫星星系，形成受主并合与潮汐剥离共同作用，且相关性质与卫星星系质量、数量存在幂律或对数关联。
2023-10-23 astro-ph.GA
A Tale of Two Clusters: An Analysis of Gas-Phase Metallicity and Nebular Gas Conditions in Proto-cluster Galaxies at z~2
ZFIRE巡天使用Keck 1上的MOSFIRE仪器在光谱上确认了两个原星系团：一个在COSMOS中z=2.095，另一个在UDS中z=1.62。在这里，我们使用一个更新的ZFIRE数据集，通过提取发射线H $β$ 4861，[OIII] 5007，H $α$ 6563，[NII] 6585，和[SII] 6716，6731的流量，得到原星系团星系的电离气体区域的属性。我们测量气相金属丰度的成员在两个原团簇使用两个指标，包括一个强线指标相对独立的电离参数和电子密度。UDS和COSMOS中的原星系团和场星系都具有相同的质量-金属丰度关系。我们将我们的结果与最近的IllustrisTNG结果进行了比较，该结果报告称，直到z=1.5，原星系团和场星系之间没有显着的气相金属丰度偏移。这与我们观察到的金属丰度一致，在原簇和场种群之间没有测量到偏移。我们测量的堆叠光谱，UDS高质量的原星系团和场星系有不同的[OIII]/H $β$的比例，但这些结果是依赖于高质量堆栈的样本大小的初步证据。
2019-08-19 astro-ph.GA
Building Semi-Analytic Black Hole Seeding Models Using IllustrisTNG Host Galaxies
本文结合 IllustrisTNG 模拟与半解析建模，通过气体质量、宿主质量和金属丰度等判据构建黑洞种子模型，发现低质量黑洞在高红移占主导且其并合是 LISA 的重要目标，同时强调了对高红移黑洞加强观测约束的必要性。
2023-09-20 astro-ph.GA
Numerical Simulation of a possible origin of the positive radial metallicity gradient of the thick disk
我们分析了径向和垂直的金属丰度和[α/Fe]梯度的盘状星系的盘星模拟在一个完全的宇宙学设置与化学动力学星系演化代码，GCD+。我们研究了径向丰度梯度如何随高度的变化而变化，发现金属丰度（[α/Fe]）梯度随着高度的增加而变得更加积极（消极），在平面上方1.5 kpc左右改变符号。在最大的垂直高度（2 < |z| < 3 kpc），我们模拟的星系显示出正的径向金属丰度梯度。我们发现，正的金属丰度梯度是由年龄-金属丰度和年龄-速度色散关系引起的，年轻恒星具有较高的金属丰度和较低的速度色散。由于年龄-速度色散关系，在外围区域有更多的年轻恒星达到|z| > 2 kpc，因为星盘的重力回复力较低，即耀斑。因此，由于年龄-金属丰度关系，具有更高金属丰度的年轻恒星的比例在外半径处变得更高，这使得外半径处的金属丰度中值更高。结合最近观测到的银河系厚盘星的年龄-金属丰度和年龄-速度色散关系，我们认为在银河系厚盘星的大高度观测到的（小）正径向金属丰度梯度可以解释为年轻的厚盘星和/或薄盘星的耀斑。
2014-05-13 astro-ph.GA
Bar-like galaxies in IllustrisTNG
我们研究了一个在Illustris TNG 100模拟中的棒状星系样本，其中几乎所有的恒星成分都是长椭球体的形式。该样品不同于以往研究的晚型棒星系。除了足够高的恒星质量和分辨率的要求外，这277个星系是根据恒星组成部分的中长轴比例足够低的单一条件选择的。我们跟踪了星系的质量和形状演化以及它们与其他物体的相互作用，并根据棒的起源和随后的历史将它们分为三类。在A类星系（占样本的28%）中，棒是由与更大物体的相互作用引起的，通常是一个星系团或星系群的中心星系，星系被严重剥离了暗物质和气体。在B类和C类（27%和45%的样品，分别）的酒吧引起的合并或通过卫星，或者他们形成的磁盘不稳定性。然后B类星系被部分剥离质量，而C类星系在没有强相互作用的情况下演化，因此保留了外围的暗物质和气体。我们用三个有代表性的个别星系的例子来说明不同类别的属性。尽管有不同的演化历史，但这些砂坝在强度、长度和形成时间上非常相似。在两个恒星的半质量半径内的重子组件在酒吧形成时的气体分数总是低于0.4，通常是非常低的，这证实了在宇宙学的背景下，这个阈值的有效性，这在以前已被确定在控制模拟。这些天体的观测对应物可以在早期类型的快速旋转体，S0星系或带棒的红色螺旋中找到。
2021-02-05 astro-ph.GA
The metallicity and elemental abundance maps of kinematically atypical galaxies for constraining minor merger and accretion histories
解释星系中恒星和气体的内部分布和运动是理解它们演化的一个关键方面。在以前的工作中，我们确定了五个解析良好的星系与非典型的运动学从宇宙学模拟，两个有不同的核心（KDC），和三个有反旋转的气体和恒星（CRGD）。在本文中，我们表明，i）的KDC星系有扁平的恒星[O/Fe]在大的银河系中心半径，由于轻微的合并，产生了KDC，和ii）的CRGD星系有一个突然的过渡，在气体金属丰度图，从高金属丰度的中心非常低的金属丰度进一步。这些星系嵌在暗物质细丝中，那里有现成的近乎原始的气体供应，可以引起这种效应。气体金属丰度的非线性增加也见于径向剖面，但当测量金属丰度梯度时，差异被埋在关系的分散中。我们还发现，所有五个星系都相当紧凑，由于其恒星质量，有效半径很小。这是因为它们没有经历过运动学上加热恒星的大合并，并会破坏它们不寻常的运动学。为了检测这些小合并或吸积的签名，星系标度关系或径向金属丰度轮廓是不够的，它是必要的，获得的二维地图与积分场光谱观测。
2019-03-05 astro-ph.GA
The statistical properties of protostellar discs and their dependence on metallicity
我们提出了分析的性质的大样本的原恒星盘形成的四个辐射流体动力学模拟的恒星团簇形成。四次计算的金属丰度分别为太阳金属丰度的0.01、0.1、1和3倍。计算分别处理尘埃和气体的温度，并包括一个热化学模型的弥漫星际介质。我们发现束缚原恒星系统的盘半径随着金属丰度的减小而减小，0.01倍和3倍太阳金属丰度计算的盘特征半径中值分别为$\approx20$和$\approx65$ au.孤立原恒星的圆盘质量和半径也倾向于随着金属丰度的降低而减小。我们发现，星周盘和轨道的绑定原恒星对，和两个自旋的两个原恒星都不太好地相互对齐与金属丰度较低比与较高的金属丰度。这些变化与金属丰度是由于增加小规模的碎片，由于较低的不透明度和较大的冷却速率与较低的金属丰度，这增加了恒星的多重性和增加动力学相互作用。我们比较了光盘的质量和半径的原恒星系统从太阳的金属丰度计算与最近的调查光盘周围的0类和I类对象在猎户座和英仙座恒星形成区域。模拟圆盘的质量和半径与观察到的0类和I类圆盘具有相似的分布。
2021-10-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Early-type galaxies at large galactocentric radii - II. Metallicity gradients, and the [Z/H]--mass, [alpha/Fe]--mass relations
本文报道了对天炉座和室女星系团中14个低质量早型星系在大银心半径下的恒星星族性质的研究结果。我们得到的径向配置文件的年龄，总金属丰度[Z/H]，和[α/Fe]丰度比1 - 3有效半径使用几乎所有的Lick/IDS的吸收线指数相比，最近的单恒星星族模型。我们扩展我们的研究，以更高的星系质量，通过一个新的文献汇编的37个早期型星系，它提供了恒星星族属性出一个有效半径。我们发现，金属丰度梯度与银河系的质量，和关系表明，在3.5 10^10 M_{sun}的动力学质量的斜率急剧变化。恒星星族参数的中心值和平均值（分别在r < r_e/8和r = r_e时测量）定义了正的质量趋势。我们认为，低质量星系所显示的低金属丰度，几乎太阳[α/Fe]比和紧密的质量-金属丰度梯度关系表明早期恒星形成的坍缩与扩展（即，> 1 Gyr），低效率的恒星形成，以及金属富集气体的质量依赖星系外流。在高质量星系中金属丰度梯度的平坦化，以及这种关系的广泛分散归因于合并事件。这些星系所显示的高金属丰度和超太阳丰度意味着快速，高效率的恒星形成。观测到的[Z/H]-质量和[alpha/Fe]-质量关系可以解释为早期恒星形成坍缩的自然结果。然而，我们发现，分层星系形成模型实现质量依赖的恒星形成效率，不同的IMF，通过活动星系核的能量反馈，以及由于合并引起的星爆的影响也可以重现我们所观察到的关系。
2010-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
There is No Place Like Home -- Finding Birth Radii of Stars in the Milky Way
本研究提出一种仅需最少先验假设、通过恒星年龄与金属丰度回溯其诞生半径的方法，揭示了银河系诞生金属丰度梯度的演化特征，并估算出太阳的诞生位置，为还原银河系形成历史提供关键支撑。
2024-05-22 astro-ph.GA
Modelling the galaxy-halo connection with semi-recurrent neural networks
我们提出了一个人工神经网络的设计，在过去和现在的暗物质晕和他们的本地环境的属性被用来预测时间分辨的恒星形成历史和恒星金属丰度的历史，中央和卫星星系。使用来自IllustrisTNG模拟的数据，我们训练了一个基于TensorFlow的神经网络，该神经网络具有两个输入：一个具有暗物质晕静态属性的标准层，例如晕质量和开始时间;以及一个具有诸如过密度和晕质量吸积率等变量的递归层，该变量在多个时间步长从$0 \leq z \lesssim 20$进行评估。该模型成功地再现了星系晕连接的关键功能，如恒星晕质量关系，缩小，和颜色双峰，为中央和卫星星系。我们确定质量吸积的历史至关重要的几何形状的恒星形成的历史和趋势与晕质量，如缩小，而环境变量是化学富集的重要指标。我们使用这些输出来计算光谱能量分布，并发现它们与IllustrisTNG中的等效结果很好地匹配，恢复了观测统计数据，如颜色双峰和质量-星等图。
2022-10-28 astro-ph.GA
When LAMOST meets Gaia DR3 Exploring the metallicity of open clusters
本研究利用Gaia DR3和LAMOST数据测量1131个疏散星团的金属丰度，通过GALAH光谱校正，揭示金属丰度梯度并推断太阳附近星团多起源于外盘。
2024-11-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
X-ray scaling relations of early-type galaxies in IllustrisTNG and a new way of identifying backsplash objects
我们研究了反馈和环境如何影响早型星系（ETG）的X射线标度关系，特别是在低质量端。我们从IllustrisTNG-100框中选择具有恒星质量$\log_{10}(M_{\ast}/\mathrm{M_{\odot}})\in[10.7, 11.9]$的中心ETG。利用MOCK-X管道计算了ETG晕内$R_{500}$内热气体的模拟X射线光度（$L_{\mathrm{X, 500}}$）和类光谱温度（$T_{\mathrm{sl, 500}}$）。$L_{\mathrm{X, 500}}$和5个有效半径内的总质量（$M_{5R_{\rm e}}$）之间的比例与Chandra观测到的ETG吻合得很好。IllustrisTNG再现了观测到的$L_{\mathrm{X, 500}}$向较低质量散射的增加，我们发现，具有高于平均水平的$L_{\mathrm{X, 500}}$的$\log_{10} (M_{5R_{\rm e}}/\mathrm{M_{\odot}}) \leqslant 11.5$的ETG经历了系统性的较低的累积动能AGN反馈能量的历史（低于平均水平的ETG反之亦然）。这导致更大的气体质量分数和更年轻的恒星群体，具有更强的恒星反馈加热，协调地导致高于平均水平的$L_{\mathrm{X, 500}}$。$L_{\mathrm{X, 500}}$ - $T_{\mathrm{…
2023-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Does the Fundamental Metallicity Relation Evolve with Redshift? I: The Correlation Between Offsets from the Mass-Metallicity Relation and Star Formation Rate
本文利用 Illustris、IllustrisTNG 和 EAGLE 模拟检验 FMR 的红移演化，发现至 z=8 其 MZR 弥散均次级依赖 SFR，且均为存在时间演化的“弱”FMR。
2024-05-10 astro-ph.GA
Merging galaxies produce outliers from the Fundamental Metallicity Relation
从一个大样本的$\approx 170,000$本地SDSS星系，我们发现，基本金属丰度关系（FMR）有一个异常值过多，相比，将预期从高斯分布的残差，与显着较低的金属丰度比预测的恒星质量和恒星形成率（SFR）。这个低金属丰度的人口有较低的恒星质量，双变星特定的SFR与增强的恒星形成内的光圈和较小的半光半径比一般的样本，因此是一个物理上不同的人口。我们表明，它们与正在合并或最近与卫星星系合并的星系是一致的。在这种情况下，低金属含量的气体从大半径流入，稀释了恒星形成区域的金属含量，并提高了特定的SFR，直到流入的气体被处理，金属含量已经恢复。我们介绍了一个简单的模型，其中合并的质量比大于一个最小值稀释中央星系的金属丰度的量是成比例的恒星质量比为一个恒定的时间，并表明它提供了一个很好的适合FMR残差的分布。我们发现稀释时间尺度为$τ=1.568_{-0.027}^{+0.029}$ Gyr，由1：1合并引起的平均金属丰度降低为$α=0.2480_{-0.0020}^{+0.0017}$ dex，并且可以从FMR中的固有高斯散射中辨别的最小质量比合并为$ξ_\text{min}=0.2030_{-0.0095}^{+0.0127}$（这些仅是统计误差）。由此我们得出，质量比在1：5 ~ 1：1之间的并合所引起的平均金属丰度下降为0.114 dex。
2015-11-01 astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): The environmental impact on SFR and metallicity in galaxy groups
我们提出了一个研究的恒星质量，恒星形成率和气体金属丰度的700多个星系的红移0.35的星系和质量大会（GAMA）调查组之间的关系和环境的依赖性。为了确定主要的驱动因素，我们的样本被分析为群中心距离，投影星系数密度和恒星质量的函数。通过使用超过16000个恒星形成场星系的控制样本和体积有限的样本，我们发现，最高的增强SFR（0.3德克斯）发生在星系的最低的本地密度。在以前的工作相比，我们的数据显示小的增强$\sim$ 0.1德克斯在SFR的星系在最高的本地密度或集团为中心的距离。我们的数据表明，淬火在SFR只有大质量的星系，这表明恒星质量可能是主要的驱动程序的恒星形成星系的淬火过程。我们可以放弃形态驱动的淬火，因为集团和控制星系的Sérsic指数分布相似。气体金属丰度变化不大。它增加$\sim$ 0.08德克斯的星系在最高的本地密度，并减少星系在最高的集团中心的距离，与以前的工作。总的来说，局部密度，而不是集团中心的距离，显示出更强的影响，在提高SFR和气体金属丰度。我们对来自IllustrisTNG模拟的星系应用了相同的方法，尽管我们能够再现一般的观测趋势，但组和对照样本之间的差异仅与观测结果部分一致
2021-09-24 astro-ph.GA
