A Sample of Intermediate-Mass Star-Forming Regions: Making Stars at Mass Column Densities <1 g/cm^2
为了了解从低质量到高质量恒星形成的转变的因素,我们首次确定了中等质量恒星形成区域(IM SFR)的样本,其中恒星高达-但不超过- 8个太阳质量。我们使用IRAS颜色和斯皮策太空望远镜中红外图像,结合毫米连续谱和CO地图,编译一个样本的50 IM SFR在银河系内部。这些恒星可能是赫比格AeBe恒星及其相关的低质量恒星群的前身。IM SFR在早期演化阶段构成嵌入式星团,类似于紧凑的HII区域,但它们缺乏大质量的电离中心恒星。划分IM SFR的光解离区域的典型直径约为1 pc,光度约为太阳光度的10^4倍,这使得它们的亮度比(超)紧凑的HII区域低一个数量级。IM SFR与质量约为10^3太阳质量的分子团相吻合,而这些分子团又位于更大的分子云中,跨越了巨大分子云质量范围的低端,即10^4-10^5太阳质量。IM SFR的IR光度和相关的分子质量是相关的,与紧凑的HII区域的已知光度-质量关系一致。IM SFR内的质量柱密度峰值约为0.1-0.5 g/cm^2,比超致密HII区低几倍,支持了大质量恒星形成的阈值约为1 g/cm^2的命题。
2010-06-18 astro-ph.GA
The Role of Metallicity in the Chemical Evolution of Star-Forming Regions
本文基于低金属丰度环境中星际分子的最新观测,探讨金属丰度对恒星形成区化学演化的影响,并分析分子丰度是否随金属丰度按比例变化及其背后的化学过程。
2024-11-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Low levels of methanol deuteration in the high-mass star-forming region NGC 6334I
在恒星形成区,氘分子的丰度对它们形成的环境很敏感。因此,氘化分数为研究恒星形成系统的物理和化学演化提供了强有力的工具。虽然当地的低质量恒星形成区域显示出非常高的氘比率,但在猎户座和银河系中心观察到的氘比率要低得多。我们推导出甲醇氘化分数在一些位置对高质量的恒星形成区域NGC 6334 I,位于平均距离为1.3千秒差距,并讨论如何这些可以揭示其形成过程中的条件。我们使用ALMA获得的高灵敏度,高空间和光谱分辨率观测来研究丰度较低,光学薄的甲醇同位素体的跃迁:(13)CH 3OH,CH 3(18)OH,CH 2DOH和CH 3 OD,检测到NGC 6334 I。假设LTE和激发温度为120-330 K,我们推导出每个物种的柱密度,并使用这些来推断CH 2DOH/CH 3OH和CH 3 OD/CH 3OH馏分。有趣的是,在整个区域中,CH 3 OD的柱密度始终高于CH 2DOH的柱密度。在这项工作中研究的所有区域都显示出CH 2DOH/CH 3OH以及CH 2DOH/CH 3 OD的比值,这些比值远低于低质量恒星形成区域的比值,略低于猎户座和银河系中心高质量恒星形成区域的比值。低的比率表明在形成过程中的晶粒表面温度约为30 K,因此氘代物质的形成效率显著降低。
2018-04-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The KMOS$^{\rm 3D}$ Survey: Investigating the Origin of the Elevated Electron Densities in Star-Forming Galaxies at $1\lesssim{z}\lesssim{3}$
我们调查是什么驱动的红移演化的典型电子密度($n_e$)在恒星形成的星系,使用的样本主要来自KMOS $^{\rm 3D}$($0.6\lesssim{z}\lesssim{2.6}$)和471星系SAMI($z<0.113$)。我们选择的星系,不显示活动星系核活动或外流的证据,以限制H II区域内的平均条件。在四个红移仓中测量[SII] $λ$ 6716/[SII] $λ$ 6731的比率表明,线发射材料中的局部$n_e$从$z\sim$ 2.2时的187 $^{+140}_{-132}$ cm $^{-3}$降低到$z\sim$ 0时的32 $^{+4}_{-9}$ cm $^{-3}$;与先前的结果一致。我们使用H $α$光度估计的均方根(rms)$n_e$平均在每一个红移的恒星形成磁盘的体积。局部和体积平均的$n_e$以相似的速率演化,暗示线发射气体的体积填充因子可以在$0\lesssim{z}\lesssim{2.6}$上近似恒定。KMOS $^{\rm 3D}$和SAMI星系遵循的$n_e$和恒星形成率之间的大致单调的趋势,但KMOS $^{\rm 3D}$星系有系统的$n_e$比SAMI星系在固定的偏移量,从恒星形成的主序列,这表明之间的联系$n_e$的演变和不断变化的主序列规范化。我们定量地测试了密度演化的潜在驱动因素,发现$n_e$(rms)$\simeq{n_{…
2020-12-18 astro-ph.GA
The Structural Evolution of Forming and Early Stage Star Clusters
我们研究了银河系恒星形成区的年轻成员的恒星位置分布中的角度子结构的程度,寻找与星团中心的距离,恒星的表面数密度和局部动力学年龄的相关性。为此,我们采用的目录中的18个年轻($\sim$ 1-3百万年)的大质量年轻恒星形成复杂的红外和X射线研究(MYStIX)调查和统计分析的角色散参数,$δ_{\rm ADP}$的成员。我们发现统计上显着的相关性之间的$δ_{\rm ADP}$和物理投影距离的中心的集群,与中心出现比郊区,更快的动力学处理本地动力学,自由落体或轨道的时间尺度相一致。同样,在表面密度较高或动力年龄较老的区域,可以看到更平滑的分布。这些结果表明,动态处理,擦除子结构已经很先进的年轻,有时仍然形成,集群。这样的观测耗散的子结构有可能约束理论模型的动态演化的年轻和形成集群。
2014-10-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of spatio-kinematic structures in star-forming regions: are Friends of Friends worth knowing?
朋友的朋友算法识别具有相似空间和运动学特性的物体组,最近被广泛用于量化年轻恒星形成区域的气体和恒星分布。我们应用朋友的朋友算法的$N$体模拟的动力学演化的subvirial(崩溃)和supervirial(扩大)恒星形成的地区。我们发现,该算法挑选出广泛的组(1 - 25)统计上相同的初始条件,并不能区分subvirial和supervirial区域,我们获得了类似的模式和中位数值,它确定的组的数量。我们发现,最初确定的组的数量之间没有相关性,无论是初始或随后的空间和运动示踪剂的区域的演变,如空间子结构的量,动态质量分离,或速度分散。因此,我们敦促谨慎使用朋友的朋友算法来量化恒星形成的初始条件。
2018-09-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of Magnetic Fields in Collapsing Star-forming Clouds under Different Environments
在附近的恒星形成云中,磁场的放大和消散在恒星形成过程中起着至关重要的作用。在星系中,恒星形成的环境因地而异,因时代而异。利用磁流体动力学(MHD)模拟方法,研究了不同环境下恒星形成云中磁场的放大和耗散。我们考虑各种恒星形成环境的金属丰度和电离强度相结合,并准备星前云具有两个不同的质量流量比。我们计算云崩溃,直到原恒星形成使用理想和非理想(包括和排除欧姆耗散和双极扩散)MHD计算调查的演变的磁场。我们总共进行了288次运行,并显示了磁场有效消散的密度范围的多样性,这取决于环境。此外,占主导地位的耗散过程(欧姆耗散或双极扩散)强烈依赖于恒星形成的环境。特别地,对于原始情况,磁场在没有电离源的情况下很少消散,而当周围环境中存在非常弱的电离源时,磁场有效地消散。本研究的结果有助于澄清各种环境中的恒星形成。
2018-01-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Are the host galaxies of Long Gamma-Ray Bursts more compact than star-forming galaxies of the field?
长伽马射线暴(GRB)为追踪恒星形成的宇宙历史提供了一个很有前途的工具,特别是在高红移的情况下,传统的方法被认为会受到内在的偏差。以往对低红移伽玛暴宿主星系的研究表明,高表面质量密度和恒星形成率(SFR)可能会增强伽玛暴的产生。我们使用$z > 1$的GRB宿主样本和来自该领域的恒星形成源的对照样本,评估了遥远星系的大小、恒星质量和SFR表面密度如何影响其宿主长GRB的概率。我们收集了一个样本的45个伽玛暴宿主星系在$1 < z < 3.1$观察与哈勃空间望远镜的近红外WFC 3相机。使用GALFIT参数化方法,我们建模的GRB主机光剖面,并推导出半光半径为35 GRB主机,我们用它来估计每个对象的SFR和恒星质量表面密度。我们比较了这些物理量的分布,从3D-HST深调查在可比的红移和恒星质量的恒星形成星系的完整样本的SFR加权属性。我们发现,类似于$z < 1$,伽玛射线暴主机的尺寸更小,他们有更高的恒星质量和SFR的表面密度比场星系在$1 < z < 2$。有趣的是,即使分别考虑具有光学明亮余辉的伽玛暴宿主和暗伽玛暴宿主,这个结果也是可靠的。然而在$z > 2$,GRB宿主的大小和恒星质量表面密度似乎与场星系的特征更加一致。除了可能倾向于低金属丰度环境之外,其他环境属性(例如恒星密度)似乎在长伽玛暴的形成中发挥了作用,至少在$z \sim 2$以下。这可能表明伽玛暴需要特殊的环…
2022-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
What drives the velocity dispersion of ionized gas in star-forming galaxies?
分析了阿帕奇点天文台近星系映射巡天(MaNGA)观测到的648个恒星形成星系的内禀速度色散特性,探讨了内禀速度色散与恒星形成率(SFR)、SFR面密度($\rm{Σ_{SFR}}$)、恒星质量和恒星质量面密度($\rm{Σ_{*}}$)的关系。通过与高z星系的结合,我们发现速度色散与SFR和$\rm{Σ_{SFR}}$之间有很好的相关性。但速度色散与恒星质量和$\rm{Σ_{*}}$之间的相关性是中等的。通过将我们的结果与理论模型的预测进行比较,我们发现单独的恒星形成过程的能量反馈和引力不稳定性不能同时完全解释观测到的速度-色散/SFR和速度-色散/ $\rm{Σ_{SFR}}$关系。
2019-04-25 astro-ph.GA
Synchrotron spectral index and interstellar medium densities of star-forming galaxies
同步辐射光谱指数是了解宇宙线电子和星际介质性质的重要参数。我们在亚千秒差距线性尺度上测量了四个邻近的恒星形成星系NGC 4736、NGC 5055、NGC 5236和NGC 6946的同步辐射光谱指数($α_{\rm nt}$)。所有星系的$α_{\rm nt}$被确定在0.33和1.4 GHz之间。我们发现光谱指数是平坦的($\gtrsim -0.7$)在总中性(原子+分子)气体表面密度,$Σ_{\rm gas} \gtrsim \rm 50~M_\odot pc^{-2}$,通常在臂和内部的星系。在具有$Σ_{\rm gas} \lesssim \rm 50~M_\odot pc^{-2}$的区域,特别是在星系的臂间和外部区域,光谱指数急剧变陡到$<-1.0$。$α_{\rm nt}$的平坦化不太可能是由于在0.33 GHz处的热自由吸收引起的。我们的结果是一致的情况下,CREs发射频率低于$\sim0.3$ GHz的韧致辐射和/或电离损耗占主导地位。对于具有强磁场($\sim 30~μ$ G)的致密介质($Σ_{\rm gas} \gtrsim \rm 200~M_\odot pc^{-2}$),可以看出$α_{\rm nt}$比$-0.5$更平坦,这可能是由于电离损失造成的。我们发现,由于ISM的星系团性质,这样的致密区域只覆盖了星系的一小部分($\lesssim5$ %)…
2015-03-09 astro-ph.GA
Dynamical evolution of fractal structures in star-forming regions
Q参数被广泛用于量化恒星和气体在恒星形成区以及较老的星团和星协中的空间分布。它使用最小生成树的平均长度mbar与完整图的平均长度sbar之比来量化结构的数量。Q参数的解释通常依赖于将Q、mbar和sbar的观测值与理想化的合成几何形状进行比较,其中观测到的恒星形成区域与合成区域之间几乎没有匹配。我们在N体模拟中测量了超过1000万年的Q,mbar和sbar,并与IC 348,NGC 1333和ONC进行了比较。对于每个恒星形成区域,我们建立了模拟,近似其初始条件的组合不同维里率和分形维数。我们发现,理想的分形几何的动态演化可以解释所观察到的Q,毫巴,和SBAR值在附近的恒星形成区域。一般来说,一个最初的分形恒星形成区域将倾向于演变成更平滑和集中的区域。然而,我们表明,初始条件,以及该地区的边缘被定义,可以导致显着差异的路径,一个恒星形成的地区采取跨mbar-sbar图,因为它的演变。我们注意到,所观察到的Q参数不应直接比较理想的几何形状。相反,它应该被用来确定恒星形成区域的空间亚结构或平滑和集中的程度。
2020-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modelling the chemical evolution of star forming filaments
我们提出了模拟恒星形成的细丝纳入-据我们所知-最大的化学网络使用的日期在飞行中的3D-MHD模拟。该网络包含37种化学物质和约300种选定的反应速率。为此,我们使用新开发的软件包KROME(Grassi et al. 2014)。我们的研究结果表明,使用这样一个复杂的化学网络在现代超级计算机上的3D-MHD模拟的可行性。我们用不同强度的星际辐射场和宇宙射线电离率进行模拟,并根据观测和其他最近的数值工作找到化学和物理结果。
2015-11-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Velocity resolved [CII], [CI], and CO observations of the N159 star-forming region in the Large Magellanic Cloud: a complex velocity structure and variation of the column densities
[CII] 158 μ m线是恒星形成活动区的主要冷却线之一。通常假设cloudical紫外线穿透云模型预测的[CII]线轮廓类似的CO。然而,最近的光谱分辨观测表明,它们往往是非常不同的,表明一个更复杂的起源线发射,包括源区的动态。我们的研究目的是通过分离发射线的空间和光谱来源来研究大麦云(LMC)中恒星形成ISM的物理性质。本文主要讨论了大麦哲伦星云N159恒星形成区的光谱特征、发射线的来源以及含碳物质的位相。我们用SOFIA上的GREAT在[CII] 158 μ m和[NII] 205 μ m中绘制了N159的4 'x(3-4)'区域,用APEX在CO(3-2),(4-3),(6-5),1 - 3CO(3-2)和[CI] 3 P1 - 3 P0和3 P2 - 3 P1中绘制了区域。观察到的所有跃迁的发射显示出在整个地图上和不同物种之间的线轮廓的很大变化。在大多数位置处,[CII]发射谱线轮廓显著宽于CO和[Cl]的发射谱线轮廓。我们估计的分数的[CII]积分线发射,不能拟合的CO线的轮廓是20%-50%。我们推导出C+,C,和CO的相对贡献的列密度在每个速度箱。C+的贡献主要分布在远离稠密分子气体的速度区域以及N159 W和E的CO核之间的区域。我们估计电离气体对[CII]发射的贡献,使用[NII]发射的比率在其峰值位置< 19%到[CII]发射,并且在整个观察区域<15%。…
2015-06-05 astro-ph.GA
Different Evolutionary Stages in the Massive Star Forming Region W3 Main Complex
我们用亚毫米波阵和IRAM 30 m望远镜观测了W3大质量恒星形成复合体中的三个大质量恒星形成区。这些区域,即W3 SMS1(W3 IRS5),SMS2(W3 IRS4)和SMS3,处于不同的演化阶段,并位于同一个大尺度环境中,这使我们能够从演化意义上研究旋转和流出以及化学性质。虽然我们发现多个毫米连续源对所有区域,这三个子区域表现出不同的动力学和化学性质,这表明它们处于不同的演化阶段。即使在每个子区域内,也发现了不同年龄的大质量核,例如在SMS2中,从最演化的UCHII区域到潜在的无星核的子源存在于30 000 AU内。在SMS1和SMS2中发现流出和旋转结构。分子云和HII区域之间相互作用的证据可以在13CO通道图中找到,这可能表明触发恒星的形成。
2012-05-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamical histories of the IC348 and NGC1333 star-forming regions in Perseus
我们提出了在英仙座巨型分子云的年轻(1 - 3万年)恒星形成区IC 348和NGC 1333的恒星的空间分布的分析。我们使用$\mathcal{Q}$参数量化空间结构,发现IC 348和NGC 1333都是光滑的,并且集中在$\mathcal{Q}$参数分别为0.98和0.89的地方。这两个区域都没有出现质量分离(IC 348的$Λ_{\rm MSR} = 1.1^{+0.2}_{-0.3}$和NGC 1333的$Λ_{\rm MSR} = 1.2^{+0.4}_{-0.3}$,其中$Λ_{\rm MSR} \sim 1$对应于没有质量分离),根据$Σ_{\rm LDR}$方法,质量最大的恒星也不存在于恒星表面密度比平均表面密度高的区域。然后,我们约束的动力学历史,因此初始条件的两个区域的观测值比较$N$ -体模拟在适当的年龄。这两个区域的恒星可能以亚维里速度形成,这有助于子结构的合并和平滑星团的形成。初始恒星密度不高于IC 348的$ρ\sim 100 - 500$ M $_\odot$ pc $^{-3}$和NGC 1333的$ρ\sim 500 - 2000$ M $_\odot$ pc $^{-3}$。这些初始密度,特别是NGC 1333的初始密度,足以促进动力学相互作用,这可能会影响$\sim$ 10%的原行星盘和双星。
2017-03-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Survey of Deuterated Ammonia in the Cepheus Star-Forming Region L1251
了解无星核和星前核演化过程中的化学过程是理解恒星和盘形成初始阶段的重要一步。该项目是对仙王座L1251恒星形成区中的氘代氨(o-NH $_2$ D)的研究。22个致密的核心(其中20个是无星或星前的,其中两个有原恒星),以前由p-NH $_3$(1,1)观测确定,用基特峰上的12米亚利桑那射电天文台望远镜瞄准。在13个(59%)NH $_3$ -检测的核心中检测到o-NH $_2$ D J $_{\rm{K_a} \rm{K_c}}^{\pm} =$ $1_{11}^{+} \rightarrow 1_{01}^{-}$,中值灵敏度为$σ_{T_{mb}} = 17$ mK.在该灵敏度下在o-NH $_2$ D中检测到的所有核心均具有p-NH $_3$柱密度$> 10^{14}$ cm $^{-2}$。使用恒定激发温度(CTEX)近似计算o-NH $_2$ D柱密度,同时校正NH $_3$源尺寸的填充分数。发现氘分数中位数为0.11(包括3个$σ$上限)。然而,在氘分数与任何物理或演化变量的关系图中没有明显的可辨别的趋势。如果L1251中的岩心具有相似的初始化学条件,则该结果是岩心以不同速率物理演化的证据。
2022-07-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Arecibo-Green Bank-LOFAR Carbon Radio Recombination Line observations toward cold HI Clouds
本文介绍了用罗伯特C。伯德绿岸望远镜(GBT),并在三个银河系平面的位置在327兆赫的阿雷西博望远镜。我们在DR 4和DR 21方向以及银道面位置G34.94+0.0上探测到碳衰变线(CRRL)。我们还在六条视线中的五条中检测到氢电离线(HRRL),以及朝向DR 21的750 MHz氦线。结合我们的新数据与150 MHz LOFAR探测CRRL吸收对DR 4和DR 21,我们估计的电子密度的线形成区域的线宽作为频率的函数建模。在电子温度为200 $\rightarrow$ 20 K时,估算的密度在1.4 $\rightarrow$ 6.5 cm $^{-3}$到DR 4的范围内.密度在3.5 $\rightarrow$ 24 cm $^{-3}$和0.008 $\rightarrow$ 0.3 cm $^{-3}$之间的双线形成区域可以合理地解释在DR 21视线上观察到的线宽作为频率的函数。CRRL的中心速度比较以及CO排放和HISA线在这些方向上。从CO线估计的云密度比CRRL形成区的云密度小(至少是5倍)。CRRL形成和HI自吸收气体可能位于CO发射云边界或内部的致密激波区。
2021-11-03 astro-ph.GA
APEX-SEPIA660 Early Science: Gas at densities above $10^7$ cm$^{-3}$ towards OMC-1
上下文在年轻的大质量星团中发现的恒星形成率和恒星密度表明,这些恒星系统起源于密度为n(H $_2$)$>10^7$ cm $^{-3}$的气体。然而,直到今天,这种超高密度材料的物理特性在很大程度上仍然不受观测的限制。目标。我们研究了猎户座星云团(ONC)附近OMC-1区域恒星形成气体的密度特性。方法.作为APEX-SEPIA 660早期科学的一部分,我们绘制了OMC-1中652 GHz的分子发射。结果我们在整个OMC-1区探测到明亮的扩展N $_2$ H $^+$(J=7-6)谱线发射。与以前的(J=1-0)跃迁和辐射转移模型的ALMA数据的比较表明,在这条N $_2$ H $^+$(7-6)线中观察到的线强度是由密度为n(H $_2$)$>10^7$ cm $^{-3}$的大质量气体库产生的。结论.这条N $_2$ H $^+$(7-6)线在秒差距尺度上的首次探测,证明了像ONC这样的年轻大质量星团中恒星形成气体的极端密度条件。我们的研究结果突出了新型SEPIA 660接收器的灵敏度和映射能力的独特组合,用于研究高频下的ISM特性。
2020-09-26 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Formaldehyde Densitometry of Galactic Star-Forming Regions Using the H2CO 3(12)-3(13) and 4(13)-4(14) Transitions
我们利用绿岸望远镜(GBT)观测了H2 CO分子的3(12)-3(13)(29 GHz)和4(13)-4(14)(48 GHz)跃迁,这些跃迁指向23个已被充分研究的恒星形成区。对这些跃迁的相对强度的分析可以用来可靠地测量分子核的密度。采用动力学温度从文献中,我们采用了大速度梯度(LVG)模型,推导出平均氢数密度[n(H2)]内的16弧秒光束对每个源。大多数天体的密度在10^{5.5}-10 ^{16.5} cm^{-3}之间,每单位线宽的邻甲醛柱密度在10^{13.5}-10^{14.5} cm^{-2}(km s^{-1})^{-1}之间,这与现有的测量结果基本一致。详细分析了这种密度测定技术的优点和局限性。我们发现,H2 CO 3(12)-3(13)/4(13)-4(14)密度法最适合于T_K >~ 100 K的物体,在此温度以上,H2 COLVG模型变得相对独立于动力学温度。这项研究代表了第一次检测到这些H2 CO K-双峰转换,但在我们的样品中的一个对象。这些跃迁很容易被探测到,再加上它们对空间密度的独特敏感性,使它们成为未来实验中分子云密度的优秀监测器。我们还报道了CH_3OH的9_2--8_1 A^-(29 GHz)跃迁的6个源的探测结果。
2011-08-18 astro-ph.GA
The Evolution of the Fractions of Quiescent and Star-forming Galaxies as a Function of Stellar Mass Since z=3: Increasing Importance of Massive, Dusty Star-forming Galaxies in the Early Universe
利用UltraVISTA DR 1和3D-HST星表,我们构建了一个恒星质量完整的样本,其独特的组合调查的体积和深度,研究的分数的演化的静止星系,适度清晰的恒星形成的星系,尘埃恒星形成的星系作为一个函数的恒星质量在红移间隔$0.2 \le z \le 3.0$。我们发现,尘埃恒星形成星系的整体星系人口中的作用变得更加重要,随着恒星质量的增加,并迅速增长的红移。具体来说,尘埃恒星形成星系占主导地位的星系人口与$\log{(M_{\rm star}/M_{\odot})} \gtrsim 10.3$在$z\gtrsim2$。尘埃和非尘埃恒星形成星系的比例作为恒星质量的函数,随红移的变化很小。尘埃恒星形成星系在$\log{(M_{\rm star}/M_{\odot})} \gtrsim 10.0-10.5$的恒星形成种群中占主导地位,是$\sim$ 3-5的一个因子,而在$\log{(M_{\rm star}/M_{\odot})} \lesssim 10$中,清晰的恒星形成星系占主导地位。在$\log{(M_{\rm star}/M_{\odot})} > 10.5$,红色星系在所有红移$z<3$的星系群中占主导地位,这可能是因为它们处于静止状态(在晚期)或尘埃恒星形成(在早期宇宙)。
2016-07-25 astro-ph.GA
Changing physical conditions in star-forming galaxies between redshifts 0 < z < 4: [OIII]/Hb evolution
我们研究了红移范围为0 < z < 4的星系样本的[OIII]/Hb星云发射线比的红移演化。我们比较观察到的演化一组理论模型,占独立的演化的化学丰度,电离参数和星际介质(ISM)的压力在恒星形成星系的红移。考虑到在组合数据集中的选择效应,我们表明,更高的[OIII]/血红蛋白的比率与红移的演变是一个真正的物理效应,这是最好的解释模型中的电离参数从典型的本地恒星形成星系的平均值升高,与可能的同时增加ISM压力。我们排除的可能性,观察到的[OIII]/Hb的演变是纯粹由于金属丰度的演变。我们讨论了这些结果的影响,使用本地经验金属丰度校准测量金属丰度在高红移,并简要讨论了我们的结果可能的理论意义。
2016-05-13 astro-ph.GA
Evolution of the density PDF in star forming clouds: the role of gravity
我们推导出一个分析理论的密度波动的PDF在超音速湍流中存在的引力在恒星形成的云。该理论是基于一个严格的推导的Navier-Stokes连续性方程的流体运动和泊松方程的重力的组合。它扩展了以前的方法,首先包括重力,其次考虑PDF作为一个动态系统,而不是一个固定的。我们推导出密度PDF的输运方程,描述其演变过程,并确定密度阈值以上的重力强烈影响,并最终主导湍流的动力学。我们证明了{ \it two}幂律尾在PDF中的出现,具有两个特征指数,对应于湍流和重力之间平衡的两个不同阶段。本研究的另一个重要结果是提供了一种将观察到的{ \it柱密度} PDF与相应的{ \it体积密度} PDF相关联的程序。这允许推断,从观察柱密度,各种物理参数表征分子云,特别是维里参数。此外,该理论还提供了以${t}_{\rm coll}$为单位来确定云的日期的可能性,这是自云的统计上显著的部分开始崩溃以来的时间。理论结果和诊断再现非常好的数值模拟和恒星形成云的观测。该理论为分析恒星形成区的观测或数值模拟以及表征分子云不同区域密度PDF的演化提供了良好的理论基础和定量诊断。
2020-11-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Cosmic rays across the star-forming galaxy sequence. II: Stability limits and the onset of cosmic ray-driven outflows
宇宙射线(CR)是一种从恒星形成星系盘中发射冷物质风的合理机制。然而,对于哪种类型的星系可能拥有CR驱动的风,或者这些风在调节星系的恒星形成率方面可能扮演什么角色,还没有达成共识。使用在本系列的前一篇论文中开发的强子CRs的传输和损失的详细处理,在这里,我们开发了一个半分析模型,使我们能够评估使用CRs从星系盘发射冷风的可行性。特别是,我们确定了临界CR通量-和相应的恒星形成率表面密度-在给定的星系内的流体静力平衡被排除,因为CR驱动器的气体在风中或以其他方式使其不稳定。我们发现,对于恒星形成的星系与较低的气体表面密度典型的银河系和当地的矮星,这个CR稳定性曲线的轨迹巡逻的高边观察到的星系分布在Kennicutt-Schmidt参数空间的恒星形成率与气体表面密度。然而,强子损失使得CR无法在表面密度更高的星系中驱动风。我们的研究结果表明,像银河系这样的静止的,低表面密度的星系处于不稳定的尖端,这样ISM参数的微小变化可以导致发射CR驱动的外流,我们建议,因此,CR反馈设置了最现代星系的恒星形成效率的最终限制。
2020-06-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The evolution of the surface brightness of a star cluster as a result of residual star-forming gas expulsion
直接N体计算暴露的集群的早期演变量化的气体驱逐的影响随时间变化的表面亮度。通过假设包埋的OB星在一定的时间延迟后驱逐出大部分气体,研究了膨胀星团表面亮度的变化。讨论了恒星动力学和恒星演化的影响。这种模型的核心半径的增长显示了显着的核心re-virialisation。在气体排出过程中的表面质量密度的减少是大的,并且仅被该重新维里化过程截断。然而,在一定半径内的表面亮度不会显著增加。因此,一个嵌入的星团在重新维里化后不能在观测巡天中重现。这一发现与观察到的婴儿死亡率有关。
2011-12-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Density Distribution in Star-forming Interstellar Clouds
本文采用深度自适应网格加密方法模拟了等温自引力超声速湍流,研究了重力对分子云中质量密度分布的影响。模拟结果表明,自引力云的密度分布在通常的对数正态分布之上,在高密度时发展出一个扩展的幂律尾部。我们将尾部的起源与自相似坍缩解联系起来,并预测了在-7/4到-3/2范围内的幂指数值,这与恒星形成分子云的模拟和观测结果一致。
2011-01-03 astro-ph.GA
Density Profiles in Molecular Cloud Cores Associated with High-Mass Star-Forming Regions
使用250 GHz连续观测数据推导出与南半球大质量恒星形成区相关的致密核心样本的径向密度分布。16个核心的内部区域的径向密度分布(在距离中心的距离$\la 0.2-0.8$ pc处)平均接近于$ρ\propto r^{-α}$依赖性,其中$α=1.6\pm 0.3$。在外围区域,密度下降得更陡。对不同流体静力学模型的分析表明,修正后的Bonnor-Ebert模型在所有情况下都优于logotrope模型和polytrope模型。借助于Bonnor-Ebert模型,得到了核中心密度、非热速度弥散和核尺寸的估计。中心密度与早先从CS建模得到的密度的比较揭示了在几种情况下的差异。产生这种差异的原因可能与在比望远镜光束小的尺度上存在密度不均匀有关。在大多数情况下,非热速度色散与从分子线观测获得的值一致。
2009-11-23 astro-ph.GA
Deuterated ammonia in Galactic massive star-forming regions
我们提出了敏感的观测NH 2D在110.153599 GHz对50个银河系大质量恒星形成区的IRAM 30米望远镜。NH 2D跃迁被检测到朝向36个物体,产生72%的检测率。通过假设具有固定激发温度的局部热平衡条件,推导出每个源的NH 2D、HC 3 N和C 18 O的柱密度。利用文献中的NH3信息,计算了19个来源的NH $_3$的氘比,定义为NH 2D与NH 3的丰度比。氘分馏的变化范围在恒星形成的后期区域较大,在0.043 ~ 0.0006之间。G081.75+00.78(DR 21)中NH3的氘比最高为0.043。我们还发现NH_3的氘比随星系中心距离的增大而增大,随线宽的增大而减小。
2022-04-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
High Gas Surface Densities yet Low UV Attenuation in z $\sim$ 1 Disc Galaxies
星系中的气体既是恒星形成的燃料,也是衰减年轻恒星光线的介质。我们研究了28 z $\sim$ 1星系样本和32 z $\sim$ 0星系参考样本中的紫外线衰减、光谱斜率、恒星形成率和分子气体表面密度之间的关系。样品主要由盘状星系接近的主要SFR-质量关系。我们发现z型$\sim$ 1星系在IRX- $β$平面上的位置与它们的气体耗尽时间尺度$τ_{dep}$相关,并能以0.16 dex的标准差预测$τ_{dep}$。我们使用IRX- $β$估计的平均总气体柱密度在星系中的恒星形成的位置,并比较它们的平均分子气体的表面密度从CO测量。我们确认以前的结果关于高$N_H/A_V$在z $\sim$ 1星系。我们估计从z $\sim$ 0到z $\sim$ 1,气体填充因子增加4- 6倍,恒星形成云的平均柱密度相应增加3- 2倍。在考虑填充因子后,z $\sim$ 1和z $\sim$ 0样品表现出相似的衰减特性。这表明在0<z<1的恒星形成盘星系中,分子云具有类似的多孔几何结构。
2016-11-29 astro-ph.GA
The COSMOS [OII] Survey: Evolution of Electron Density with Star Formation Rate
在$z > 1$的恒星形成星系表现出显着不同的性质,以当地的星系相当的恒星质量。高红移的恒星形成星系不仅具有比本地星系更高的恒星形成率和气体分数,而且它们似乎拥有具有显着不同物理条件的恒星形成区域,包括更大的电子密度。为了了解什么物理机制是负责观察到的恒星形成条件的演变,我们组装了最大的恒星形成星系的样本在$z\sim 1.5$与发射线测量的$\mathrm{[OII]} λλ3726,3729$双重。通过比较我们的$z\sim 1.5$样本与当地星系样本的恒星质量,恒星形成率和特定的恒星形成率的等效分布,我们研究了电子密度的演化及其对全球性质的依赖性。我们测量了$z\sim 1.5$样本的平均电子密度为$114_{-27}^{+28} \, \mathrm {cm}^{-3} $,比本地恒星形成星系的典型电子密度大五倍。然而,我们没有发现本地和高红移星系的典型的电子密度之间的偏移与等效的恒星形成率。我们的工作表明,样品的平均电子密度是高度敏感的恒星形成率,这意味着以前观察到的演化主要是选择效应的结果。
2016-11-03 astro-ph.GA
The Connection Between Galaxy Environment and the Luminosity Function Slopes of Star-Forming Regions
我们提出了第一个研究的GALEX远紫外(FUV)光度函数的单个恒星形成区域内的样本258附近的星系跨越大范围的总恒星质量和恒星形成属性。我们确定了约65,000个恒星形成区域(即,FUV源),测量每个星系的光度函数,并描述光度函数斜率(α)和几个全球星系属性之间的关系。最后的样本82个星系与可靠的光度函数被用来定义这些关系,并代表最大的样本的星系与最大范围的星系属性用于研究光度函数属性和星系环境之间的连接。我们发现,α与全球恒星形成的属性,其中具有较高的恒星形成率和恒星形成率密度(Sigma_SFR)的星系往往有平坦的光度函数斜率。此外,我们发现,无论是随机抽样的光度函数的星系与低数量的统计,也没有混合的影响,由于距离可以完全解释这些趋势。我们假设,在高Sigma_SFR星系的平坦的斜率是由于更高的气体密度和更高的恒星形成效率,从而导致成比例地更多的明亮的恒星形成区域。最后,我们创建了一个复合光度函数组成的恒星形成区域从许多星系,并找到一个突破的光度函数在较亮的光度。然而,我们发现,这种突破是一个人工制品的不同检测限的星系在不同的距离。
2016-07-29 astro-ph.GA
Four highly luminous massive star forming regions in the Norma Spiral Arm.: I. Molecular gas and dust observations
我们报告了用SEST望远镜对四个与高亮度(L> 6x10^5 Lsun)IRAS源(15290-5546、15502-5302、15567-5236和16060-5146)有关的年轻大质量恒星形成区进行的分子线和尘埃连续体观测。在CS(J=2-1、3-2和5-4)、SiO(J=2-1和3-2)、CH_3OH(Jk= 3 k-2k和2k-1 k)和C_(34)S(J=3-2)的谱线中绘制了分子发射谱图。此外,在CO,13 CO和C 18 O(J=1-0)线上获得了峰位处的单谱。我们发现,明亮的恒星形成区与分子气体和尘埃结构有关,其半径通常为0.5 pc,质量约为5 × 10^3 Msun,柱密度约为5 × 10 ^{23} cm^{-2},分子氢密度通常为2 × 10^5 cm^{-3},尘埃温度约为40 K。1.2毫米尘埃连续观测进一步表明,核心是集中凝聚,具有径向密度分布与幂律指数在1.6-1.9的范围内。我们发现,在这些条件下,由气体的动力学摩擦起着重要的作用,在迁移的大质量的恒星向中央核心区域,提供了一个解释所观察到的恒星质量分离的核心。
2009-12-14 astro-ph.GA
The dynamical evolution of star-forming regions measured with INDICATE
本文评估INDICATE方法在推断恒星形成区初始条件方面的适用性,通过N体模拟发现高初始密度和亚维里条件下的成团性更高,并证明INDICATE与质量分层、表面密度比和Q参数等方法结合可增强诊断能力。
2024-02-19 astro-ph.GA
Chemical evolution in high-mass star-forming regions
本文综述大质量恒星形成区化学演化的相关观测与理论研究成果,对比其他天体环境的化学演化,探讨现存问题与未来方向。
2025-11-18 astro-ph.GA
Impact of the short-term luminosity evolution on luminosity function of star-forming galaxies
星系的光度在发射线或波长范围内的演化对恒星的形成过程很敏感,这是由于大质量的O级恒星在星暴后的几百万年内燃烧殆尽造成的。我们研究了这种效应对恒星形成星系样本的光度函数(LF)的影响。我们介绍了几种类型的LF:初始LF后的星爆,电流,时间平均和样本。我们发现它们之间的关系一般,并指定它们的情况下提出的发光致密星系的光度演化规律。我们得到的情况下,初始LF是由纯Schechter函数或对数正态分布描述,并分析这些LF的性质。因此,我们得到了两种新的LF类型,以适应LF的恒星形成星系的样本。
2015-10-19 astro-ph.GA
The evolution of star forming galaxies with the Wide Field X-ray Telescope
恒星形成星系代表了X射线天空的一小部分,但相当大的一部分(1%-20%,取决于通量)。X射线测量允许导出它们的光度函数和演化,而不受吸收引起的不确定性的影响。然而,在选择标准上必须非常小心,以建立不受活动星系核污染的干净样品。在这里,我们审查的可能性所提出的WFXT任务,为他们的研究。我们分析了预期的光度和红移分布的恒星形成星系在拟议的WFXT调查。我们讨论了这样的任务对宇宙恒星形成历史知识的影响,并提供了一些建议。
2010-04-30 astro-ph.GA astro-ph.IM
Dynamical evolution of star forming regions
我们模拟了恒星形成区域的动力学演化,具有广泛的初始属性。我们遵循的区域的子结构的演化使用的Q参数,我们搜索的动态质量分离使用的Lambda_MSR技术,我们也量化的演化的局部密度周围的恒星作为质量的函数使用Sigma_LDR方法。由Lambda_MSR测量的动态质量分离的量通常仅对亚维里和维里化的亚结构区域有意义-这些区域通常演化形成束缚簇。Sigma_LDR方法表明,大质量恒星在所有区域都达到了比中值更高的局部密度,即使是那些监督和演化形成(未绑定)协会的区域。我们还介绍了Q-Sigma_LDR图,它描述了空间结构的演化作为质量加权局部密度的函数在恒星形成区域。最初致密(>1000颗星pc^{-2}),结合区在500万年后总是Q >1,Sigma_LDR > 2,而致密的未结合区在500万年后总是Q < 1,Sigma_LDR > 2。密度较低的区域(<100颗恒星pc^{-2})通常不会显示出Sigma_LDR > 2的值,如果大质量恒星周围相对较高的局部密度纯粹是由动力学引起的,那么Q-Sigma_LDR图可以用来估计恒星形成区域的初始密度。
2013-11-14 astro-ph.GA
Different influence of gas accretion on the evolution of star-forming and non-star-forming galaxies
本研究利用近邻星系巡天数据,探究拥有反向旋转恒星盘的两类星系中气体吸积的作用,发现恒星形成星系内区因气体碰撞耗散角动量增强恒星形成,非恒星形成星系外区因外部气体保留角动量触发恒星形成,揭示气体吸积对两类星系演化的不同影响。
2024-07-16 astro-ph.GA
Looking into the hearts of Bok globules: MM and submm continuum images of isolated star-forming cores
我们提出了一个全面的红外,亚毫米,毫米连续辐射研究孤立的低质量恒星形成的核心在32博克球状体的结果,目的是调查在这些地区的恒星形成的过程。亚毫米和毫米尘埃连续谱发射图连同光谱能量分布被用来模拟和推导恒星形成核心的物理性质,如光度、大小、质量、密度等。与斯皮策的地基近红外和天基中红外和远红外图像的比较被用来揭示博克球状体的恒星含量,协会的嵌入式年轻的恒星物体与submm尘核,和各个源的演化阶段。在观测到的32个球状核中,有26个观测到了亚毫米级的尘埃连续发射。对于18个小球检测(分)毫米核心,我们得到的嵌入源的演化阶段和物理参数。我们确定了9个无星核心,其中大部分可能是星前,9个0级原恒星,和12个I级YSO。具体的源特性,如测辐射热温度,核心的大小,和中心的密度进行了讨论,作为功能的演变阶段。我们发现,在这里研究的恒星形成球状体中,至少有三分之二(24个中的16个)显示出在1,000到50,000 AU之间形成多颗恒星的证据。然而,我们也发现,这些小的原恒星和恒星群中的大多数是由不同演化阶段的源组成的,这表明在孤立的球状体中缓慢而连续的恒星形成
2010-04-06 astro-ph.GA
The ionisation parameter of star-forming galaxies evolves with the specific star formation rate
我们使用FMOS-COSMOS巡天的高红移($z\sim 1.5$)样本和斯隆数字巡天的匹配的低红移样本研究了恒星形成星系电离参数的演化。通过构建低红移星系的样本,其中恒星质量($\mathrm{M}_{*}$),恒星形成率(SFR)和特定的恒星形成率(sSFR)是匹配的高红移样本,我们删除了这些属性的演变的影响。我们还考虑到金属性的影响,通过共同约束的金属性和电离参数的每个样品。我们发现主序星形成星系的电离参数的演变,并表明这种演变是由sSFR的演变。通过分析匹配的样本,以及更大的样本的$z<0.3$,恒星形成的星系,我们表明,高电离参数直接与高sSFR,而不仅仅是副产品的金属丰度的演变。我们的结果是物理上一致的电离参数的定义,测量的氢电离光子通量相对于氢原子的数密度。
2018-04-27 astro-ph.GA
Gravity or turbulence V: Star forming regions undergoing violent relaxation
利用分子云内星团的形成和演化的数值模拟,我们表明,在坍缩的分子云团块内形成的星团中的恒星表现出恒定的速度色散,无论其质量如何,正如预期的那样,在一个激烈的弛豫过程。相比之下,形成于双折射占主导地位的环境中的星团表现出{ \it逆}质量分离的速度色散,其中大质量恒星表现出比低质量核心更大的速度色散,这与形成于大质量团块中的大质量恒星相一致,而大质量团块又是通过强烈的冲击形成的。我们进一步使用盖亚EDR 3表明,猎户座星云星团中的恒星表现出恒定的速度色散作为质量的函数,这表明它是由其母云的一个自由落体时间内的崩溃形成的,而不是在一个受支撑的云的许多自由落体时间内的连续性主导的环境中。此外,我们还讨论了一些对坍缩恒星形成区模型的批评:即ONC的年龄分布,恒星年龄与形成它的气体自由落体时间的比较,恒星形成效率,以及云的质量密度与星团的质量密度,这表明观测和数值数据与云中形成的星团经历了一个全球性的,分层的和混乱的崩溃过程相一致,而不是由湍流支持的。
2022-01-27 astro-ph.GA
Investigating Nearby Star-Forming Galaxies in the Ultraviolet with HST/COS Spectroscopy. I: Spectral Analysis and Interstellar Abundance Determinations
这是一系列三篇论文中的第一篇,描述了一个利用哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪测量9个附近恒星形成星系样本中中性星际介质丰度的项目。我们的目标是评估(中)同质性的多相ISM在星系中的大部分金属可以隐藏在中性相,但金属丰度推断从电离气体中的HII区域。样品,跨越了广泛的物理性质,是迄今为止最适合研究的中性气体在红移z=0的金属性行为。ISM吸收线是根据每个星系内最亮恒星形成区域的远紫外光谱检测到的。在这里,我们报告的意见,数据处理,并分析这些光谱。柱密度测量的多组分线轮廓拟合技术,并获得了广泛的元素的中性气体丰度。考虑了几个警告,包括线饱和,电离校正,和灰尘耗尽。电离效应进行了量化与“特设”云模型再现复杂的光电离结构的电离和中性气体周围的紫外线明亮的来源。从中性气体物种的不饱和剖面的平均柱密度中获得了“红移z=0的恒星形成星系的平均光谱”。该模板可作为研究中性ISM的强有力工具。
2014-08-19 astro-ph.GA
Detection of a large fraction of atomic gas not associated with star-forming material in M17 SW
我们探测的柱密度和质量跟踪的电离和中性原子碳光谱分辨地图,并将它们与扩散和致密的分子气体跟踪的[C I]和低$J$ CO线朝向恒星形成区M17 SW。我们使用APEX望远镜绘制了[C I] 609 m $μ$线中的4.1 pc x 4.7 pc区域,并使用IRAM 30 m望远镜绘制了CO同位素。我们分析的数据的基础上速度通道地图是1公里/秒宽。我们将它们的空间分布与SOFIA/GREAT获得的[C II]图相关联。光学薄近似用于估计在每个速度通道中的[C I]和[C II]的柱密度。发现[C I]和所有CO同位素物发射的空间分布在约20%-80%的映射区域中与[C II]的空间分布相关,在中心(15-23 km/s)速度通道中发现高相关性。[C I]在M17 SW分子内区的激发温度范围为40 ~ 100 K,在1 km/s通道中的柱密度范围为~10 $^{15}$ ~10 $^{17}$ cm $^{-2}$. [C II]谱线所跨越的速度范围(约40 km/s)中,只有约20%与[C I]和CO追踪的恒星形成物质有关。根据[C II]辐射估算的总气体质量给出了约4.4x10 $^3$ $M_{\odot}$的下限。至少64%的质量与M17 SW中的恒星形成物质无关。我们还发现,约36%、17%和47%的[C II]发射分别与HII、HI和H_2区有关。与H41 $α$谱线的比较…
2015-01-12 astro-ph.GA
New analytical solutions for chemical evolution models: characterizing the population of star-forming and passive galaxies
化学演化的分析模型,包括气体的流入和流出,是研究星系中金属含量如何随时间演化的重要工具。在这项工作中,我们提出了新的解析解的气体质量,总质量和金属丰度的星系系统的演化,当气体和星系风的衰减指数下降率。我们应用我们的模型来描述一个样本的本地恒星形成和被动星系的斯隆数字巡天数据,其目的是再现他们观察到的质量金属丰度关系,这样,我们可以得出两个人口的恒星形成和被动星系不同的年龄,形成时间尺度,落入质量和质量加载因子的特定分布。我们发现,本地被动星系的平均年龄和较短的典型的时间尺度比本地恒星形成的,另一方面,较大的质量恒星形成的星系一般表现出较老的年龄和较长的典型的形成时间尺度相比,较小的质量恒星形成的星系。最后,我们得出结论,本地恒星形成星系经历更强的星系风比被动星系人口。我们探讨了在我们的模型中假设不同的初始质量函数的效果,表明,再现所观察到的质量金属丰度关系更强的风,如果初始质量函数是头重脚轻。最后,我们的分析模型预测假设的本地星系的样本躺在由恒星金属丰度,恒星形成率和恒星质量定义的3D空间中的紧密表面上,从而模仿著名的“基本关系”。
2017-02-16 astro-ph.GA
Volumetric star formation laws of disc galaxies
恒星形成(SF)定律是星系气体含量与恒星形成速率(SFR)之间的基本关系,在星系演化模型中起着关键作用。在本文中,我们提出了新的经验SF定律的盘星系的体积密度的基础上。根据流体静力平衡的假设,我们计算了12个邻近恒星形成星系的气体盘厚度在暗物质、恒星和气体的组合引力势中的径向增长。这使我们能够将观察到的气体和SFR的表面密度转换为去投影的体积密度。我们发现气体体积密度(HI+H $_2$)和SFR之间的斜率在1.3-1.9范围内具有紧密的相关性,其散射明显小于基于表面的(Kennicutt)定律,并且斜率在五个数量级以上没有变化。这表明,考虑到星系盘厚度的径向增加对于重建其三维密度分布至关重要,特别是在其外围。此外,我们的研究结果表明,在肯尼科特定律中看到的斜率的突破是由于光盘耀斑,而不是在低表面密度的SF效率下降。令人惊讶的是,我们发现了一个意想不到的HI和SFR的体积密度之间的相关性,表明原子气体是一个很好的示踪剂的冷恒星形成气体,特别是在低密度HI为主的环境。
2018-12-17 astro-ph.GA
Quantifying the Relationship Between Galaxy Specific Star Formation Rate And Halo Spin For Star-forming Galaxies
本研究通过ALFALFA HI数据发现,恒星形成星系中特定恒星形成率与暗物质晕自转率呈弱正相关,揭示了角动量调节的气体吸积机制与模拟结果之间的矛盾。
2025-11-26 astro-ph.GA
Chemical Evolution in High-Mass Star-Forming Regions: Results from the MALT90 Survey
高质量恒星形成区的化学变化为分类其演化阶段和最终年龄提供了一种潜在的方法。在这项研究中,我们寻找与高质量恒星形成相关的致密分子团的分子丰度和演化阶段之间的相关性。我们使用毫米天文学遗产团队90 GHz(MALT 90)调查的第1年的分子线图。这次巡天测绘了从ATLASGAL巡天中选出的数百个独立的恒星形成团块,涵盖了从星前到原恒星到H II区域的完整演化过程。每个集群的演化阶段进行分类使用斯皮策GLIMPSE/MIPSGAL中红外巡天。在可能的情况下,我们确定的尘埃温度和H2柱密度从赫歇尔Hi-GAL连续数据为每个团块。从MALT 90数据中,我们测量了N_2H ~+、HCO ~+、HCN和HNC(1-0)谱线的积分强度,并导出了N_2H ~+和HCO ~+的柱密度和丰度。赫歇尔尘埃温度增加作为一个功能的IR为基础的斯皮策进化分类方案,最年轻的团块是最冷的,这给人的信心,这种分类方法提供了一个可靠的方式来分配进化阶段的团块。N2 H+和HCO+丰度均随演化阶段而增加,而N2 H+(1-0)与HCO+(1-0)的积分强度比没有明显的趋势。HCN(1-0)与HNC(1-0)的积分强度比显示出随着团块演变而增加的边缘证据。
2013-09-13 astro-ph.GA
Timing the evolution of quiescent and star-forming local galaxies
限制单个星系的恒星形成历史(SFH)对于理解调节它们演化的机制至关重要。在这里,我们结合了多波长(紫外,光学和红外)测量的一个非常大的样本星系(~ 230,000)在z<0.16,与物理动机模型的星系光谱能量分布提取星系物理参数(如恒星质量和恒星形成率)以及个人SFH的约束。特别是,我们设置的时间尺度上的限制,其中星系形成一定比例的总恒星质量(即,10%,50%和90%)。大量的统计数据使我们能够在不同的星系群(静止和恒星形成)和狭窄的恒星质量范围内对这些测量进行平均。在缩小的情况下,我们确认,低质量星系有更多的扩展SFHS比高质量星系。我们还发现,在相同的恒星质量下,现在静止的星系比目前仍在形成恒星的星系演化得更快。这表明,恒星质量并不是星系演化的唯一驱动力,还与其他因素一起发挥作用,如合并事件和其他环境效应。
2016-04-08 astro-ph.GA
CHemical Evolution in MassIve star-forming COres (CHEMICO). II. Molecular ions, electron fraction, and cosmic-ray ionisation rate
INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所-阿尔切特里天体物理天文台);Observatoire de Paris(巴黎天文台);PSL Research University(巴黎文理研究大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Vrije Universiteit Amsterdam(阿姆斯特丹自由大学)
该研究通过CHEMICO项目观测大质量恒星形成核中的分子离子,发现含硫离子及N2D+、DCO+、SO+丰度是灵敏的演化示踪剂,并测得随演化增高的宇宙射线电离率。
2026-10-08 astro-ph.GA
Luminosity Dependence and Redshift Evolution of Strong Emission-line Diagnostics in Star-Forming Galaxies
我们使用本地SDSS样本和一个新的z = 0.2 - 2.3的样本,从HST WFC 3棱镜和Keck DEIMOS和MOSFIRE数据,研究了标准强发射线诊断的红移演化。我们使用的SDSS星系表明,有一个系统的依赖性的强发射线的性质上的巴耳末线的光度,我们解释为显示的N/O丰度和电离参数增加,随着线的光度增加。考虑到光度的依赖性,使得诊断图和金属丰度校准更加严格。结合SDSS和高红移的样品表明,一旦应用光度校正,谱线特性就没有红移演化,即,所有具有给定L(H β)的星系在所有观测到的红移处都具有相似的强发射线分布。我们认为,高红移星系的最佳金属诊断可能是亮度调整版本的[NII]6584/Halpha金属丰度关系。
2015-11-30 astro-ph.GA
The unorthodox evolution of major merger remnants into star-forming spiral galaxies
星系合并被认为在恒星形成盘星系转变为淬灭椭圆星系的过程中起着关键作用。然而,我们大多数关于这种形态转变的理论知识都依赖于理想化的模拟,其中诸如热晕气体冷却到盘中和合并后阶段的气体吸积等过程都没有以自洽的宇宙学方式处理。在本文中,我们研究了在宇宙流体动力学zoom模拟中发生在z=0.5的四个主要合并的恒星成分的形态演化。在所有的模拟中,合并减少了盘的质量分数,但在我们的最高分辨率模拟的所有星系再生一个显着的磁盘z=0(与磁盘分数大于24%)。对于我们默认的物理模型,其中包括恒星形成和黑洞反馈的星系风,没有合并残余物被淬火,但在一组模拟中,更强的黑洞反馈,我们发现,主要的合并确实可以淬火星系。我们的结论是,主要的合并残留物通常演变成恒星形成盘星系,除非足够强的活动星系核的反馈有助于淬火的残留物。
2017-06-15 astro-ph.GA
Reconciling the observed star-forming sequence with the observed stellar mass function
我们研究所观察到的恒星形成序列(SFR $\propto$ $M^α$)和观测到的恒星质量函数之间的演化$0.2 < z < 2.5$之间的连接。我们发现恒星形成序列在所有质量和红移下都不可能有斜率$α$ $\lesssim$ 0.9,因为这将导致$z=1$在$10 < \log(\mathrm{M/M_{\odot}}) < 11$处的数密度比观测到的高得多。我们发现恒星形成序列的斜率发生了转变,使得在$\log(\mathrm{M/M_{\odot}})<10.5$和$α=0.7-0.13z$的$α=1$({Whitaker} {et~al.} 2012年)在$\log(\mathrm{M/M_{\odot}})>10.5$,大大提高了与恒星质量函数演化的一致性。然后,我们推导出一个恒星形成的序列,再现的质量函数的演变设计。这个恒星形成序列也可以很好地用破幂定律来描述,在高质量处有一个浅的斜坡,在低质量处有一个陡的斜坡。在$z=2$,它从观测到的恒星形成序列中偏移了$\sim$ 0.3 dex,这与宇宙SFR和最近对恒星质量密度增长的观测之间的轻微分歧一致。目前尚不清楚这个问题是否源于恒星质量估计的误差、SFR的误差或其他影响。我们发现,质量依赖的斜率也被认为是在其他自洽模型的星系演化,包括半解析,流体动力学和丰度匹配模型。作为分析的一部分,我们证明,无论是合并,也没有隐藏的低…
2014-11-15 astro-ph.GA
The most luminous H$α$ emitters at z~0.8-2.23 from HiZELS: evolution of AGN and star-forming galaxies
我们使用新的近红外光谱观测来研究z~0.8-2.23处最明亮的Hα(Ha)发射体的性质和演化,这些发射体在此期间在数密度上发生了强烈的演化,并将它们与更典型的Ha发射体进行了比较。我们用$L_{Hα}>L_{Hα}^*$研究了59个发光的Ha发射体,每个红移切片在z~0.8,1.47和2.23处大致相等地分裂,来自HiZELS和CF-HiZELS调查。我们发现,总的来说,30 $\pm$ 8%是活动星系核(80 $\pm$ 30%的活动星系核是宽线活动星系核,BL-AGN),我们发现在误差范围内,活动星系核部分几乎没有红移的演化。然而,活动星系核部分强烈增加与哈光度和相关最好的$L_{Hα}/L_{Hα}^*(z)$。虽然$L_{Hα}<L_{\rm Hα}^*(z)$ Ha发射体主要由恒星形成星系(>80%)主导,但在任何宇宙时间,最明亮的Ha发射体($L_{Hα}>10L_{Hα}^*(z)$)基本上都是BL-AGN。使用我们的活动星系核净化的明亮的恒星形成星系的样本,并整合到一个固定的哈光度,我们发现一个因子的恒星形成率密度从z=0到z=2.23的~ 1300倍的演变。这比典型的Ha恒星形成星系的演化要强得多,并且与用于选择“超亮”红外星系和/或亚毫米星系的恒定光度切割的演化一致。考虑到在典型的哈光度的演变,我们表明,最强烈的恒星形成哈选择星系在任何时代($L_{Hα}>L^…
2016-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical evolution of N2H+ in six massive star-forming regions
为了研究N2 H+的丰度如何随着大质量团块的演变而变化,在这里,我们对六个分子云进行了多波长研究。所有这些云都包含几个处于恒星形成不同演化阶段的巨大团块。利用Herschel红银道面巡天(Hi-GAL)的存档数据,用谱能量分布(SED)方法制作了这些区域的H2柱密度和尘埃温度图。我们发现这六个云都显示出明显的尘埃温度梯度,范围从20 K到30 K。这使它们成为研究恒星形成不同演化阶段分子(如N2 H+)化学演化的良好候选者。我们的分子线数据来自90 GHz的毫米天文遗产团队调查(MALT 90)。我们制作了N2 H+的柱密度图和丰度图。当尘埃温度高于27 K时,N_2H ~+的丰度开始下降或达到一个平台。我们认为这是因为在经典HII区周围的光解离区(PDR)中,N2 H+被自由电子严重破坏。当尘埃温度低于27 K时,N2 H+的丰度随尘埃温度的升高而增加。这似乎与先前在低质量恒星形成区建立的化学模型不一致。为了检查这种不一致是否是由大质量恒星形成团块中的不同化学物质引起的,需要更高的角分辨率观测。
2019-05-22 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: Shocks and Outflows in a normal star-forming galaxy
我们证明了使用大型积分场光谱调查的可行性和潜力,调查在当地宇宙的银河系规模的外流的流行。利用SAMI和宽场摄谱仪的积分场数据,我们研究了一个孤立盘星系SDSS J090005.05+000446.7(z = 0.05386)的性质。在积分场数据集中,星系呈现出随星系位置变化的倾斜线轮廓。倾斜的线轮廓是由不同的运动分量在视线方向上重叠引起的。我们进行光谱分解,以分离在每个空间像素中的线轮廓的组合(1)一个狭窄的运动学成分与HII区域一致,(2)一个广泛的运动学成分与冲击激发一致,和(3)一个中间组件与冲击激发和光电离混合一致。这三个运动学分量具有明显不同的速度场、速度色散、线比和电子密度。我们模型的线比,速度色散,和电子密度与我们的映射IV冲击和光电离模型,我们达到显着的数据和模型之间的协议。这些模型表明,不同的发射线属性是由主要的星系外流,除了恒星形成活动的光电离引入冲击激发。嵌入在流出的星际冲击波冲击激发和压缩气体,导致升高的线比,速度色散,和电子密度观察到的广泛的运动学分量。我们认为,从能量的考虑,与缺乏一个强大的活动星系核,外流很可能是由星暴活动。我们的研究结果为SAMI星系巡天对大量星系的分析提供了一个基准。
2015-01-20 astro-ph.GA