The VANDELS survey: global properties of CIII]$λ$1908Å emitting star-forming galaxies at z$\sim$3
我们研究了217个在$2<z<4$显示CIII]发射的星系的大样本的平均性质,这些星系是从VANDELS巡天中的$\sim$ 750主序星形成星系的母样本中选出的。这些CIII]发射体具有广泛的紫外线光度范围,因此允许详细的堆叠分析来表征它们的恒星质量,恒星形成率(SFR)和恒星金属丰度,作为紫外线发射线比,EW和碳氧(C/O)丰度比的函数。可靠的CIII]检测结果代表母体样品的$\sim$ 30%。极端CIII]发射体(EW(CIII])$\gtrsim$ 8 π)在VANDELS中极为罕见($\sim$ 3%)。样品的紫外线比率表明,除了大质量恒星之外,没有电离源。具有较大EW(CIII])的堆显示较大EW(Ly $α$)和较低金属度,但并非所有CIII]发射体都是Ly $α$发射体。CIII]发射体的恒星金属丰度与母样品没有显著差异,对于恒星质量$\log$(M $_{\star}$ /M $_{\odot})\sim$ 9-10.5),从$\sim$ 10%增加到$\sim$ 40%太阳能。CIII]发射体的恒星质量-金属丰度关系与以前的工作一致,表明从$z=0$到$z\sim3$的强烈演化。样品的C/O丰度范围为35%-150%太阳光,随着FUV光度的显著增加和CIII] EW的平滑降低。我们讨论了C/O-Fe/H和C/O-O/H平面上的CIII]发射体,发现它们遵循的恒…
2021-11-10 astro-ph.GA
X-ray properties of He II 1640 emitting galaxies in VANDELS
我们探索X射线发射样品的18 He II 1640发射恒星形成星系z ~ 2.3-3.6从VANDELS调查在钱德拉深场南,设置约束的作用X射线源在供电的He II发射。我们发现有4个He Ⅱ发射体在S/N ~ 2下有初步的探测结果,它们的X射线亮度L_X = 1.5-4.9 × 10^41 erg/s。所有18个He II发射体的叠加光度为2.6 x 10^41 erg/s,13个窄He II发射体(FHWM(He II)< 1000 km/s)的叠加光度为3.1 x 10^41 erg/s。我们还通过匹配样品的自举测量了非He II发射体的堆叠L_X,发现L_X = 2.5 × 10^41 erg/s,这与He II发射体的L_X测量值没有显著差异。He II发射体的L_X/恒星形成率(log(L_X/SFR)~ 40.0)和非发射体的L_X/恒星形成率(log(L_X/SFR)~ 39.9)也是相当的,并且与模型预测的红移演化和金属丰度依赖性一致。由于X射线发射与不含He II的星系之间的差异不显著,我们得出结论,X射线双星或弱或模糊的活动星系核不太可能是VANDELS恒星形成星系中z ~ 3的He II电离光子的主要生产者。考虑到He II发射体和非发射体的物理性质相当,可能需要探索其他He II电离机制,如局部低金属量恒星星族、Pop-III恒星等。
2020-07-08 astro-ph.GA
The VANDELS Survey: Star formation and quenching in two over-densities at 3 < z < 4
本研究分析VANDELS巡天中3<z<4的两个原星系团过密区,发现其中存在大质量熄灭星系与AGN,结合TNG300模拟揭示致密环境中星系相互作用、气体吸积及AGN反馈驱动高红移星系熄灭的机制。
2024-12-05 astro-ph.GA
The VANDELS Survey: New constraints on the high-mass X-ray binary populations in normal star-forming galaxies at 3 < z < 5.5
我们使用VANDELS光谱数据与$\simeq$ 7 MS Chandra深场南巡天重叠,以扩展对301个正常恒星形成星系中红移范围$3 < z < 5.5$的高质量X射线双星系统(XRB)的研究。我们的分析评估之间的相关性X射线光度($L_X$),恒星形成率(SFR)和恒星金属丰度($Z_\star$),以更高的红移和更广泛的星系属性比迄今为止。使用堆叠分析箱中的红移和SFR源具有强大的光谱红移没有活动星系核签名,我们发现令人信服的演化趋势的比例$L_X$ /SFR的最高红移探测,具有较强的趋势较低的SFR星系。结合我们的数据与已发表的样品在较低的红移,$L_X$ /SFR的$z\simeq5$的演变过程作为$(1 + z)^{1.03 \pm 0.02}$。使用恒星的金属丰度来自光球吸收功能在我们的光谱数据,我们确认在较低的红移$L_X$ /SFR的金属贫星系是较强的迹象。我们使用半解析模型表明,$L_X$ /SFR单独的金属丰度依赖可能不足以完全解释观测到的红移演化的X射线发射的高质量XRB,特别是与SFR $<30$ $M_\odot$年$^{-1}$的星系。我们推测,这种差异可能是由于早期宇宙中整体恒星年龄的减少导致相同金属丰度的$L_X$ /SFR更高。我们使用我们的数据来定义红移相关的贡献XRB的积分X射线光度密度,并在与模型相比,发现高质量XRB的宇宙X射线背景在$…
2021-07-05 astro-ph.GA
The stellar metallicities of massive quiescent galaxies at 1.0 < z < 1.3 from KMOS+VANDELS
我们提出了一个静态框架的紫外-光学堆叠光谱代表大规模的静态星系在$1.0<z<1.3$与日志$(M_*/\rm{M_\odot})>10.8$。该堆栈是使用VANDELS调查数据,结合新的KMOS观测。我们采用两种独立的全光谱拟合方法,测量总金属丰度,风笛[Z/H]= $-0.13\pm0.08$,Alf [Z/H]= $0.04\pm0.14$,与本地宇宙相比,$\sim0.2-0.3$ dex下降。我们还测量了铁的丰度,[Fe/H] = $-0.18\pm0.08$,与本地宇宙相比,$\sim0.15$ dex下降。我们通过镁丰度测量α增强,得到[Mg/Fe]= $0.23\pm$ 0.12,与本地宇宙中的类似质量星系一致,表明在最后一个$\sim8$陀螺上,对数$(M_*/\rm{M_\odot})=11$静止星系的平均α增强没有演变。这表明最近报道的几个明亮的$z\sim1-2$静止星系的非常高的α增强是由于它们的极端质量,log $(M_*/\rm{M_\odot})\gtrsim11.5$,而不是典型的$z\gtrsim1$人口。我们观察到的红移(下降[Z/H],[Fe/H],常数[Mg/Fe])的金属丰度演化与最近的研究是一致的。我们恢复的平均恒星年龄$2.5^{+0.6}_{-0.4}$陀螺仪,对应的形成红移,$z_\rm{form}=2.4^{+0.6}_{-0.…
2022-03-04 astro-ph.GA
The environmental dependence of the stellar and gas-phase mass-metallicity relation at 2 < z < 4
在局域宇宙中,星系团中的星系与更孤立的孤立系相比表现出不同的性质。理解这种差异是如何产生的,以及它是否已经在高红移中存在仍然是一个争论的问题。由于VANDELS巡天的独特的深可见光光谱,我们研究了环境对恒星质量-金属丰度关系(MZR)的影响,样本为约1000个恒星形成星系,2<z<4。我们补充我们的数据集与MOSFIRE后续的21个星系,研究气相MZR的环境依赖性。稳健的恒星和气体金属丰度分别来自于堆叠光谱中1501和1719 nm处校准良好的光球反射特征,以及单个系统中的光学发射线([OII]3726-3729,[OIII]5007和Hbeta)。我们通过使用VANDELS先前导出的局部星系密度图,通过多个标准来表征环境。我们发现,环境的影响是弱的,在这些红移,更重要的是周围的densitiveoverdensity结构,其中星系有一个较低的恒星Z(0.2德克斯)和较低的气相Z(0.1德克斯)相比,该领域,分别具有1和2西格玛的意义。重要的是,这种偏移不能用选择效应来解释,因为SFR更高,紫外连续光谱更暗,或者不同的尘埃衰减和恒星年龄。尽管我们的研究结果的S/N仍然很低,我们提出了一个组合,增加合并和高速遭遇,更有效的AGN反馈致密的核心,和冷气体流入稀释过密星系的金属含量或驱逐其金属IGM的可行机制。最后,一些紧张局势仍然与半解析模型和流体动力学模拟,预测没有显着的偏移作为主机…
2022-03-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Insights into the reionization epoch from cosmic-noon-CIV emitters in the VANDELS survey
本研究利用VANDELS巡天数据,在宇宙正午时期筛选出39个由恒星形成驱动的CIV发射星系,发现其具备高电离光子产生效率和逃逸分数,可作为研究再电离时期宇宙再电离器的最佳类似物和定位工具。
2023-01-23 astro-ph.GA
The VANDELS survey: a measurement of the average Lyman-continuum escape fraction of star-forming galaxies at z=3.5
我们提出了一项研究,旨在测量平均LyC逃逸分数($\langle f_{\rm esc}\rangle$)的恒星形成星系在z=3.5。我们收集了一个样本的148个星系从范德尔调查在$3.35\leq z_{\rm spec}\leq3.95$,选择,以尽量减少其测光的视线污染。对于该样本,我们使用超深、地面$U-$波段成像和HST $V-$波段成像来稳健地测量$\mathcal{R_{\rm obs}}$ $=(L_{\rm LyC}/L_{\rm UV})_{\rm obs}$的分布。然后,我们将分布建模为$\langle f_{\rm esc}\rangle$的函数,仔细考虑灰尘的衰减和IGM(和CGM)。$\mathcal{R_{\rm obs}}$分布的最大似然拟合返回最佳拟合值$\langle f_{\rm esc}\rangle =0.07\pm0.02$,该结果使用替代贝叶斯推断技术进行确认(两者均排除$> 3σ$处的$\langle f_{\rm esc}\rangle=0.0$)。通过将我们的样本一分为二,我们发现$\langle f_{\rm esc}\rangle$与Ly $α$等效宽度正相关的证据,高和低子样本分别返回$\langle f_{\rm esc}\rangle=0.12^{+0.06}_{-0.04}$和$\langle f_{\rm esc} …
2022-04-21 astro-ph.GA
Evolution of the Mass-Metallicity relations in passive and star-forming galaxies from SPH-cosmological simulations
我们目前的结果SPH宇宙学模拟,包括自洽的SN反馈和化学演化的模型,属于两个星系团和12组的星系。我们重现的质量金属丰度(ZM)的关系分类在两个样本中,根据他们的恒星形成活动,参数化的sSFR,在整个红移范围内z=2。它的斜率显示了被动样本中不相关的进化,在群体中比在集群中更陡。然而,只有高质量被动星系的子样本的特征是随着红移的斜率急剧增加,从中可以推断,ZM关系的斜率演化的大部分是由更大质量的被动物体驱动的。(...缩写.)恒星形成样本的ZM关系揭示了随着红移而增加的散射,表明它仍然在早期建造。在高红移的SFR-M * 平面上,成星星系组成一个紧密的序列,随着时间的推移,其散射随着被动序列的巩固而增加。我们还证实了sSFR和恒星质量之间的反相关性,指出前者在确定星系缩小中的关键作用,作为诊断恒星形成效率的最重要手段。同样,sSFR和金属丰度之间的反相关性可以建立恒星形成星系,而相反,更活跃的星系在简单的SFR方面也更丰富的金属。我们讨论了这些结果的驱动机制的演变在不同时期的高质量和低质量的制度:合并,反馈驱动的外流和恒星形成效率的内在变化。
2014-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The origin of the metallicity difference between star-forming and passive galaxies: Insights from ν2GC semi-analytic model
利用ν2GC半解析模型研究恒星形成与被动星系金属丰度差异的起源,发现窒息效应是主要驱动因素,该差异可作为评估星系形成模型的关键诊断。
2025-05-31 astro-ph.GA
Star-formation quenching of cluster galaxies as traced by metallicity, presence of active galactic nuclei, and galactic conformity
我们在z~0.2处探索了来自LoCuSS的18个团簇,其中在质量完全样品中具有R<R200处的~1800个团簇成员的ACReS光谱。发现R<R200的SF星系团的金属丰度相对于同时代场SF星系的MZR有所增强。这种金属丰度增强仅限于9个星团中具有被动BCG的低质量卫星。许多具有增强金属丰度的SF星系被发现在相空间图的核心区域,预计为维里化人口。我们发现一个更高的分数更高的质量SF星系在R<R500的集群与积极的BCGs相比,集群与被动的BCGs,一个信号的星系整合。相比之下,在具有被动BCGs的星系团中,活动星系核,特别是R<R500的最近淬灭星系(RQGs)的比例要高得多。我们推断,扼杀开始在集群与被动BCGS SF卫星星系通过R200时,通过停止原始气体流入,否则会稀释ISM,并将其金属丰度保持在类似的值,在类似的红移场星系。对于具有较高质量的星系,当它们在具有被动BCGs的星系团中旅行到R<R500时幸存下来成为SF,我们假设它们遭受恒星形成的快速淬灭,可能是由于向星系团中心增加的RPS触发的AGN,它可以压缩气体和燃料AGN;这些AGN可以快速淬灭并维持淬灭的卫星星系。另一方面,我们发现,当它们进入R<R500时,活动BCG周围幸存的SF大质量卫星星系受环境的影响较小,因为我们观察到R<R500的SF星系具有更高的质量和典型的同时代场星系的金属丰度。这个观测到的银河系一致性…
2021-11-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The SAMI galaxy survey: galaxy size can explain the offset between star-forming and passive galaxies in the mass-metallicity relationship
在这项工作中,我们研究了SAMI星系巡天中1363个星系的中心恒星金属丰度([Z/H])与它们的恒星质量和引力势的代理关系,$Φ$ = log 10(M/M*)-log 10($r_e$ /kpc)。与以前的研究一致,我们发现被动星系和恒星形成星系占据了[Z/H]-M* 平面的不同区域,在固定质量下,被动星系的[Z/H]比恒星形成星系高(在log 10(M/M*)=10.3时相差0.23 dex)。我们第一次证明了所有的星系都处于[Z/H]和$Φ$之间相同的关系上,并且证明了在固定的$Φ$下,被动星系和恒星形成星系之间的[Z/H]偏移小于或等于固定质量下的[Z/H]偏移(在固定的$Φ$下,平均$Δ$ [Z/H]为0.11 dex,而在固定的质量下为0.21 dex)。然后,我们建立了一个简单的星系演化模型来解释和理解我们的结果。通过假设[Z/H]在宇宙时间内跟踪$Φ$,并且星系猝灭的概率取决于其质量和大小,我们能够用包含瞬时猝灭的模型再现恒星金属丰度的这些偏移。因此,我们得出结论,在固定质量的金属丰度的偏移本身不能被用作慢淬火过程的证据,在以前的研究相反。相反,我们的模型意味着富含金属的星系一直是人口中质量最小的物体。我们的发现重申了在研究恒星星族时考虑星系大小的必要性。
2022-08-14 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
Stellar population gradients at cosmic noon as a constraint to the evolution of passive galaxies
内容:被动星系在高红移时的星族特征的径向变化包含了星系聚集机制的信息,根据这些信息可以区分星系的形成和演化。目的:这项工作的目的是给大规模的星系形成的情况下,通过年龄和恒星种群的金属丰度梯度在被动星系的样本在$z > 1.6$的基础上,从哈勃太空望远镜的光谱数据的第一次分析的限制。研究方法:我们结合了星系团JKCS $041$视场中光谱被动星系的$1.6< z < 2.4$和$H_{160} < 22.0$的G $141$深无缝光谱数据和F $160$ W光度数据。我们提取光谱从不同的区域的星系,我们分析了他们拟合的恒星星族模型的合成模板库,以获得估计的年龄和金属丰度梯度。结果:获得了$\text{four}$星系不同空间带年龄和金属丰度参数的可靠测量值。我们首次在不需要特殊情况(即引力透镜)的情况下对单个高红移星系进行了空间分辨测量。所有四个星系都呈现出负的金属丰度梯度。它们的振幅,类似于在本地宇宙中的星系中测量到的振幅,表明从$z \sim 2$到$z = 0$的被动星系的恒星种群没有重新分布。结论:虽然我们分析的样本是小的,我们得到的结果表明,被动星系内的恒星星族属性的空间分布的主要机制,确定在宇宙的第一个$3$陀螺仪的约束。这与修订后的整体设想是一致的。
2022-02-08 astro-ph.GA
Toward Bayesian photometric cosmic chronometers: Application to VIPERS
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所);Institut d´Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究学院);Institute of Cosmology and Gravitation (ICG), University of Portsmouth(朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所);Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文系);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna (ULL)(拉古纳大学);European Space Agency (ESA)(欧洲航天局);European Space Astronomy Centre (ESAC)(欧洲空间天文中心)
提出贝叶斯框架,利用VIPERS光度数据通过D4000断裂和星族合成模型推断星系年龄,首次实现光度宇宙计时器测量H(z),结果与光谱测量及Planck ΛCDM预测一致。
2026-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Different regulation of stellar metallicities between star-forming and quiescent galaxies -- Insights into galaxy quenching
本文通过大样本星系分析发现恒星形成星系的金属丰度主要由恒星质量驱动,而宁静星系主要由速度弥散驱动,从而将黑洞反馈、气体饥饿与星系淬灭联系起来。
2024-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The galaxy cluster AC114 -- II. Stellar populations and the mass-metallicity relation
本研究利用ESO-VLT的VIMOS/MR观测数据,结合恒星族合成模型分析Abell星系团AC114的成员星系光谱,发现活动星系质量和金属丰度均低于宁静星系,且该星系团的质量-金属丰度关系比局域宇宙更陡。
2023-10-04 astro-ph.GA
Stellar populations of nine passive spiral galaxies from the CALIFA survey: are they progenitors of S0s?
我们研究了CALIFA巡天中被动旋涡星系的恒星星族性质。选取了9个NUV-r > 5且光谱中无或弱星云发射线的旋涡星系作为被动旋涡星系。我们的被动螺旋位于红移范围为0.001 < z < 0.021,恒星质量范围为10.2 < log(M_{\star} / M_{\odot})< 10.8。在WISE IR色色图中,它们显然属于早期星系。我们分析了恒星星族的两个有效半径,使用最佳拟合模型的Lick/IDS系统中测量的吸收线强度指数。我们发现被动螺旋的恒星星族分布范围很广,甚至在它们的中心也是如此,而且它们之间几乎没有任何共同的趋势。我们比较了被动螺旋与在相同质量范围内选择的S 0。S 0在年龄、金属丰度和[a/Fe]方面覆盖了很宽的范围,被动螺旋的恒星星族包含在S 0属性的传播中。然而,被动螺旋的分布偏向于较高的金属丰度值,较低的[a/Fe],和年轻的年龄在所有半径。这些结果表明,被动螺线可能与它们的恒星星族中的S 0有关。我们推测,S 0的恒星星族的多样性可能是由于S 0形成的不同演化途径造成的,被动螺旋可能是其中一个可能的途径。
2019-06-18 astro-ph.GA
The weak imprint of environment on the stellar populations of galaxies
我们研究了SDSS DR 7中星系的恒星星族与环境的关系。与早期的工作相呼应,我们发现卫星比相同恒星质量的中心更富含金属(<0.1 dex)和更古老(<2 Gyr)。然而,在分离出恒星形成星系、绿谷星系和被动星系之后,我们发现恒星金属丰度(<0.03 dex)和年龄(<0.5 Gyr)的真实环境依赖性实际上要弱得多。我们发现,强烈的环境效应时发现星系没有分化的结果,从组合的选择效应所带来的环境依赖性的淬火分数的星系,因此,我们强烈主张分离的恒星形成,绿谷和被动星系时,星系性质的环境依赖性进行了调查。我们还研究了进一步的环境趋势分别为中央和卫星星系。我们发现,恒星形成的星系没有显示出任何环境效应,无论是对中心还是卫星。相比之下,被动和绿谷卫星的恒星金属丰度随着晕质量的增加、局部密度的增加和距其中心投影距离的减小而微弱地增加(分别< 0.05 dex和< 0.08 dex);这种效应被解释为有助于卫星星系淬灭的适度环境饥饿(“扼杀”)。最后,我们发现一个独特的功能,在恒星质量-恒星金属丰度关系的被动中心,在更大的星系晕有更大的恒星质量(~0.1德克斯)在恒定的恒星金属丰度,这种效果被解释在干合并的被动中心星系和/或祖偏见。
2020-11-13 astro-ph.GA
Prolate rotation and metallicity gradient in the transforming dwarf galaxy Phoenix
过渡型矮星系被认为是经历从恒星形成到被动演化的矮星系转变过程的系统,这使得它们特别适合研究驱动不同矮形态类型存在的演化过程。在这里,我们提出了一个光谱调查的结果?200个单独的红巨星分支恒星的凤凰矮星,最近的过渡类型具有可比的光度“经典”矮星系。我们测得系统日心速度V = -21.2 km/s。我们的调查揭示了明显存在的长轴旋转,这与凤凰最年轻恒星的特殊空间分布一致。我们推测这两个特征可能源于同一事件,可能是一个较小系统的吸积。凤凰星演化后的恒星星族相对来说是贫金属的(<[Fe/H]> = -1.49+/-0.04 dex),并且显示出很大的金属丰度分布($σ_{\rm [Fe/H]} = 0.51\pm0.04$ \,dex),金属丰度梯度为-0.13+/-0.01 dex/arcmin,类似于发光的被动矮星系。我们还报告了一个非常贫金属恒星候选人在凤凰城的发现,并讨论了空间采样的重要性,校正时解释的化学性质与金属丰度梯度的星系。这项研究提出了一个重大的飞跃,我们的知识的内部运动学的凤凰过渡型矮星系,并首次大面积光谱调查其金属丰度的属性。
2016-12-05 astro-ph.GA
Chemical evolution of local post-starburst galaxies: Implications for the mass-metallicity relation
利用MaNGA巡天数据,通过两步金属丰度模型研究45个本地后星暴星系,发现多数区域星暴期间金属丰度增加,支持并合驱动星暴及快速淬灭解释质量-金属丰度关系差距。
2024-02-09 astro-ph.GA
Scaling relations of metallicity, stellar mass, and star formation rate in metal-poor starbursts: II. Theoretical models
金属丰度(O/H)、恒星形成率(SFR)和恒星质量的标度关系为星系演化提供了重要的见解。它们被本宇宙中的大多数星系所遵守,并且在高红移。在另一篇配套论文中,我们收集了约1100个星系的样本,这些星系的红移从0到3,金属丰度几乎跨越了两个数量级,是SFR的$\sim10^6$倍,恒星质量约为10^5倍。我们的特点是经验的恒星形成的“主序列”(SFMS)和质量-金属丰度关系(MZR)为这个样本,还确定了一类低金属丰度的恒星爆发,罕见的本地,但更常见的在遥远的宇宙。这些星系偏离显着的主要标度关系,高SFR和低金属含量为一个给定的M*。在本文中,我们的标度关系模型,并解释这些偏差,他们与一组多相化学演化模型的基础上的想法,独立的红移,初始物理条件在星系的演化历史可以决定其位置的标度关系。我们的模型能够成功地再现O/H,M*,和SFR标度关系到z~3,也成功地预测分子云分数作为恒星质量的函数。这些结果表明,标度关系是由不同的恒星形成模式:一个“主动”的星爆模式,更常见的高红移,和一个静态的“被动”模式,是占主导地位的本地和管理的主要趋势。
2012-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The metal enrichment of passive galaxies in cosmological simulations of galaxy formation
大质量的早型星系比质量较小的星系具有更高的金属丰度和更高的$α$元素与铁的比率。在半解析模型和宇宙学流体动力学模拟中,再现这些相关性一直是分层星系形成理论的一个问题。我们表明,在大规模的黑暗晕中的气体冷却淬灭的无线电模式的活动星系核(AGN)反馈的模拟自然再现观测到的趋势之间的$α$ /Fe和星系的速度色散,$σ$。对于质量较大的星系,淬灭发生得更早。因此,这些星系在$α$ /Fe被Ia型超新星稀释之前就完成了恒星的形成。对于质量大于$\sim 10^{11}~M_\odot$的星系,其$α$ /Fe与恒星质量正相关,我们发现质量-金属丰度关系呈负相关。这是一个常见的问题,在模拟中,恒星形成的大质量星系是淬火无论是类星体或无线电模式活动星系核反馈。大质量星系的前身气体冷却的早期抑制阻止了它们重新捕获以风形式喷出的浓缩气体。因此,在当前的星系形成框架中,同时再现[ $α$ /Fe]- $σ$关系和质量-金属丰度关系是困难的。
2016-10-27 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: Variations in the N/O -- O/H relation bias metallicity gradient measurements
在本文中,我们使用强线校准的N/O和O/H的MaNGA spectrometry数据,探讨系统的各种强线金属丰度诊断的N/O的变化。我们发现在固定的O/H与总星系恒星质量相关的N/O的径向变化,并可以诱导$\sim 40 \%$系统的不确定性时,使用氮依赖丰度校准的氧丰度梯度。从经验上讲,我们发现,这些差异与当地的恒星形成效率的变化,最近的化学演化模型预测的星系,但我们不能排除其他过程,如径向迁移和吸积的被动矮星系也发挥了作用。
2019-12-06 astro-ph.GA
Variation of Mid and Far-IR Luminosities among Early-Type Galaxies: Relation to Stellar Metallicity and Cold Dust
从早期星系到晚期星系的哈勃形态序列对应于特定恒星形成速率的增加。哈勃序列也遵循24和70微米光度之间的香蕉形相关性,两者都用K波段光度归一化。我们发现,这种相关性显着收紧,如果中央AGN发射的星系被删除,但在24和70微米光度的椭圆星系的宇宙散射仍然显着沿相关性。我们发现,24微米之间的椭圆形的变化与恒星的金属丰度,反映从热尘埃在风中的渐近巨大的分支恒星的不同金属丰度的排放。椭圆星系的红外表面亮度变化表明K - 24的颜色轮廓是U形的,原因尚不清楚。在某些椭圆星系中,发射70和160微米的冷星际尘埃可能来自最近的富含气体的合并。然而,我们认为,大部分的70微米的光度在椭圆星系的大范围是由于尘埃从星系核(目前红外安静)活动星系核的反馈事件。由于尘埃冷却的恒星质量损失,较冷的尘埃气体自然地聚集在椭圆星系的核心,并可能吸积到中心的黑洞上,释放能量。活动星系核加热的气体可以将核心5-10千秒差距的尘埃输送到热气体大气中,在那里它辐射出70微米的辐射,但最终被溅射破坏。这一点,以及一些温和的恒星形成,定义了一个尘埃产生和毁灭的循环。椭圆星系在香蕉图中显然经历了大的瞬态漂移,其时间相当于溅射时间或活动星系核的占空比,1000万年。通常被认为是被动的,椭圆星系是最活跃的星系在红外颜色-颜色相关。
2013-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The NIRVANDELS Survey: the stellar and gas-phase mass-metallicity relations of star-forming galaxies at z = 3.5
本研究利用多波段光谱测定z≈3.5处65个恒星形成星系的气相与恒星金属丰度,证实两类质量-金属丰度关系及α元素增强现象,并通过化学演化模型揭示星系外流效率的质量标度关系是其共同成因。
2024-07-10 astro-ph.GA
Charting the evolution of the ages and metallicities of massive galaxies since z=0.7
中红移星系的恒星星族可以揭示过去80亿年中大质量星系的成长。我们利用IMACS/Magellan对E-CDFS中的~70个星系进行了深层多目标静止坐标光谱学研究,这些星系的红移为0.65<z<0.75,视星等R>22.7,恒星质量>10^{10}Msun。根据以往低红移研究中采用的贝叶斯方法,我们从恒星吸收特征中约束了单个星系的恒星质量、平均恒星年龄和恒星金属丰度。我们的特征的第一次恒星的金属丰度和年龄的依赖恒星质量在z~0.7的所有星系和静止和恒星形成星系分别。整个样本的这些关系与z=0.1的SDSS类似物具有相似的形状,但年龄偏移了-0.28 dex,金属丰度偏移了-0.13 dex,与简单的被动演化不一致。我们发现,没有额外的恒星形成和化学富集所需的z=0.7静止星系演变成今天的静止人口。然而,这必然伴随着一小部分z=0.7 Mstar>10^{11}Msun的恒星形成星系的淬灭,这些星系的金属丰度与静止星系相当,因此增加了年龄的分散,而不影响金属丰度分布。然而,在z=0.7时,大质量恒星形成星系的整个人口的快速淬火将与整个人口的年龄/金属量-质量关系不一致,并且仅与恒星形成星系的金属量分布不一致,这些星系的平均金属含量比当地同行少0.12 dex。这表明至少在一小部分z=0.7的大质量恒星形成星系中存在化学富集。[删节]
2014-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
What drives the ultra-violet colours of passive galaxies?
我们提出和分析被动和光学红色后发座星系团,我们有光谱年龄和元素丰度估计的光学和紫外线的颜色。我们的150个天体样本涵盖了广泛的质量范围,从巨大的椭圆星系到矮星系制度的明亮端。我们关注颜色FUV-i、NUV-i、FUV-NUV、u *-g和g-i。我们发现,所有这些颜色都与光度和速度色散在> 5西格玛的水平,与FUV-i和FUV-NUV变得更蓝的增加“质量”,而其他颜色变得更红。我们进行了实证分析,以评估在每种颜色的变化的比例可以占平均恒星星族的变化,跟踪的光谱。对于u *-g和g-i,大部分观测到的散射(在考虑测量误差和u *-g的系统误差后约为80%)可归因于恒星星族的变化,随着年龄和金属丰度(Mg/H)的增加,颜色变得更红。FUV-i的颜色随着年龄的增加和Mg/H的增加而变得更蓝,有利于紫外线上升的"富含金属的单星"起源。然而,与光学占主导地位的恒星星族的相关性仅占观测到的大散射的一半左右。我们建议,在FUV-I的过度散射可能是由于不同比例的古老的恒星在星系中的年轻的平均年龄。NUV-i的颜色对年龄和Mg/H敏感,但表现出过度的散射,这可归因于FUV上升的"泄漏"。应用基于FUV-i颜色的校正,我们占NUV-i中的方差的约80%,如对于光学颜色。FUV-NUV颜色与年龄和Mg/H有很强的相关性,并且几乎没有剩余散射。然而,解释这种颜色是复杂的,因为它混合了主序列关闭的影响和热演…
2012-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity calibrations for diffuse ionised gas and low ionisation emission regions
使用积分场光谱数据的24个附近的螺旋星系获得的多单元光谱探测器(MUSE),我们得出经验校准,以确定金属的扩散电离气体(DIG)和/或低电离发射区(LI(N)ER)在被动地区的星系。要做到这一点,我们确定了大量的HII-DIG/LIER对是足够接近的化学均匀的,我们测量每个DIG/LIER区域相对于其HII区域同伴的金属丰度差异时,应用相同的强线校准。O3 N2诊断($=$ log [([O III]/H $β$)/([N II]/H $α$)])显示最小偏移DIG/LIER区和HII区之间的差异为0.01- 0.04 dex,金属丰度差异的分散性很小(0.05 dex),表明HII区的O3 N2金属丰度校准可应用于DIG/LIER区,当用在分辨力差的星系上时,这种诊断方法几乎不受DIG污染,因而提供了可靠的结果。我们还导出了进一步减小HII-DIG/LIER对微分金属丰度的散射(0.03--0.04dex)的二阶修正。类似地,我们探索了其他金属丰度诊断,如O3 S2($=$ log([O III]/H $β$ +[S II]/H $α$))和N2 S2 H $α$($=$ log([N II]/[S II])+0.264 log([N II]/H $α$)),并提供了O3 S2的校正以测量DIG/LIER区域的金属丰度。我们建议用修正的O3 N2和O3 S2诊断法来测量静止星系或…
2019-02-04 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: stellar population gradients of central galaxies
我们研究了$\sim$ 100个被动中心星系直到$\sim 2 R_e$的恒星星族径向梯度(年龄、金属丰度和[ $α/$ Fe])。在SAMI星系巡天中,目标群体的晕质量范围从$11 < \log(M_{200}/M_{\odot}) < 15$开始。这项工作的主要目标是确定中央星系是否有不同的恒星星族属性时,类似的大质量卫星星系相比。我们发现负的金属丰度径向梯度,随着恒星质量的增加而变浅。年龄和[ $α$ /Fe]梯度一致为零或略正。[ $α$ /Fe]梯度随着质量的增加而变得更负,而年龄梯度没有显示出任何显著的质量趋势。在恒星质量固定的情况下,我们没有观察到中央星系和卫星星系的恒星星族梯度有显著差异。中心星系的平均金属丰度梯度为$\overline{Δ[Z/H]/Δ\log(r/R_e)} = -0.25 \pm 0.03$,卫星星系的平均金属丰度梯度为$\overline{Δ[Z/H]/Δ\log(r/R_e)} = -0.30 \pm 0.01$。中心星系和卫星星系的平均年龄和[ $α$ /Fe]梯度是一致的,在不确定性范围内,中心星系的平均值为$\overline{Δ\textrm{log (Age/Gyr)}/Δ\log(r/R_e)} = 0.13 \pm 0.03$,卫星星系的平均值为$\overline{Δ\textrm{log (Age/Gyr)}/Δ\log(…
2020-05-05 astro-ph.GA
Signatures of stellar accretion in MaNGA early-type galaxies
大质量星系的后期聚集被认为是由其外围(超过2个有效半径Re)的恒星吸积主导的,这是由于干燥的小星系合并。我们使用SDSS IV MaNGA的1010个z<0.15的被动早型星系(ETG)的观测结果来寻找这种吸积的证据。将恒星星族拟合程序FIREFLY、pPXF和Prospector的输出与恒星金属丰度(Z)估算中的系统误差控制进行了比较。我们发现ETG在不同恒星质量(M)仓中的平均径向logZ/Zsun分布不是线性的。因此,这些配置文件的特点是一个单一的梯度值,解释了为什么在以前的工作中报告的弱趋势可能难以解释。相反,我们检查了恒星金属丰度分布的整个径向范围,发现它们在M>10^{11}Msun ETG的外围变平。这是恒星吸积的标志。基于恒星金属丰度剖面的模型,我们推断出ETG中的离地恒星质量分数是M和银河系中心半径的函数。我们发现,在M<10^{10.5}Msun的ETG中,2 Re的异位星占投影恒星质量的20%,而M>10^{11.5}Msun的ETG则高达80%。
2019-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Setting the Stage for Cosmic Chronometers. II. Impact of Stellar Population Synthesis Models Systematics and Full Covariance Matrix
被动星系在不同红移下的微分年龄演化(宇宙计时器)已被证明是一种可能以与宇宙学无关的方式约束哈勃参数的方法,但必须仔细评估系统的不确定性。在本文中,我们计算的贡献,由于初始质量函数的选择,恒星库,金属丰度的系统不确定性的完整的协方差矩阵,探索各种恒星星族的合成模型。通过在0<z<1.5的红移范围内的模拟,我们发现恒星星族合成模型的选择主导了$H(z)$的总误差预算,其贡献在~ 4.5%的水平上,丢弃了最不协调的模型。由于初始质量函数的选择,平均贡献<0.5%,而由于恒星库的贡献约为6.6%。我们还评估了恒星金属丰度测定中不确定性的影响,发现恒星金属丰度的~10%(5%)误差传播到$H(z)$的9%(4%)误差。这些结果用于提供这些系统效应对误差预算的组合贡献。对于目前的$H(z)$测量,由于金属丰度和恒星形成历史的不确定性已经包括在内,我们表明,使用更现代的恒星库,额外的系统不确定性是在5.4%(在z=0.2)和2.3%(在z=1.5)之间。为了达到将系统误差预算保持在1%以下的目标,我们讨论了获得更高分辨率和信噪比光谱所需的努力以及对恒星星族合成建模的改进。
2020-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Metallicity and Elemental Abundance Gradients of Simulated Galaxies, and their Environmental Dependence
重元素的内部分布,特别是径向金属丰度梯度,提供了深入了解星系合并的历史。使用我们的宇宙学,化学动力学模拟,包括详细的化学富集和反馈的活动星系核(AGN),我们发现,恒星金属丰度梯度在最大质量的星系($\sim3\times10^{10}$ M $_\odot$)是平坦的合并,并无法再生由于淬火的恒星形成AGN反馈。拟合范围是在逐个星系的基础上选择的,以掩盖卫星星系。梯度的演化路径可以概括如下:i)通过富含气体的组装产生初始的陡峭梯度,ii)通过恒星形成和/或恒星在外围吸积的被动演化,iii)通过合并突然变平。在给定的质量下,梯度有一个显著的分散,这源于最后一条路径,因此来自星系类型。由于合并事件的复杂性,在给定的星系质量和类型下仍然存在一些变化,因此我们只发现了弱的环境依赖性。我们的早期型星系(ETGs),定义从恒星形成的主要序列,而不是他们的形态,是在良好的协议与观察到的恒星金属丰度梯度的ETGs在SAURON和ATLAS 3D调查。我们发现小的正[O/Fe]梯度的恒星在我们的模拟星系,虽然他们是较小的AGN反馈。气相金属丰度和[O/Fe]梯度也显示出变化,其起源并不像恒星星族那样清楚。
2017-07-20 astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): Blue spheroids within 87 Mpc
在本文中,我们测试,如果附近的蓝色球状体(BSphs)星系可能成为恒星形成的螺旋星系或被动演化的椭圆星系的祖先。我们的样本包括428个不同形态的星系,红移范围为0.002<z<0.02(8-87 Mpc),全色数据来自星系和质量大会调查。我们发现,BSPH星系的结构(平均有效表面亮度,有效半径)非常相似,他们的被动发展的红色同行。然而,它们的恒星形成和其他性质,如颜色,年龄和金属含量更像是恒星形成的螺旋而不是球状体(椭圆和椭圆)。我们发现,BSPH星系是统计上区别于其他球状体,以及螺旋在多维空间映射的亮度加权年龄,金属丰度,尘埃质量和特定的恒星形成率。我们使用HI数据来揭示一些BSphs正在(进一步)发展它们的磁盘,因此它们的蓝色。它们可能最终成为螺旋星系-如果有足够的气体吸积发生-或者更有可能消失成低质量的红色星系。
2017-12-11 astro-ph.GA
Old age and super-solar metallicity in a massive z~1.4 early-type galaxy from VLT/X-Shooter spectroscopy
我们提出了第一个估计的年龄,恒星金属丰度和化学丰度比,在高红移(z = 1.426)在COSMOS领域的个人早期型星系。我们的分析是基于在VLT的X-Shooter仪器获得的观测结果,其中包括高光谱分辨率(R >5000)的可见光和近红外光谱。我们测量了几个光谱的值,跟踪化学物种,特别是镁和铁,除了确定年龄敏感的D4000突破。我们比较测量的指数恒星星族模型,发现很好的协议。我们发现我们的目标是一个古老的(t > 3 Gyr)、高金属丰度([Z/H] > 0.5)的星系,它在0.1 Gyr的短时间尺度内形成了z_{form} > 5的恒星,强的[α/Fe]比(> 0.4)证明了这一点,并在其生命的最初> 3-4 Gyr被动演化。我们已经验证了这个结果对拟合光谱特征的选择和数量以及恒星星族模型是稳健的。年老和高金属含量的结果对星系形成和演化有重要的影响,证实了宇宙中最大星系的早期和快速形成。
2015-09-14 astro-ph.GA
Strangulation as the primary mechanism for shutting down star formation in galaxies
本地星系大致分为两大类,恒星形成(富含气体)和静止(被动和气体贫乏)。导致星系中恒星形成猝灭并将其转变为静止和被动系统的主要机制仍然不清楚。通过流出或汽提突然去除气体是经常提出的机制之一。另一种机制是所谓的“扼杀”,即停止向银河系提供冷气体。在这里,我们报告说,静止和恒星形成星系的恒星金属丰度(即恒星大气中比氦重的金属的分数)之间的差异可以用来有效地区分这两种机制。通过对26,000个光谱中恒星金属丰度的分析,我们清楚地发现,绞窄作用是导致恒星形成淬灭的主要机制,典型的时间尺度为40亿年,至少对于恒星质量小于10^11太阳质量的星系来说是这样。这一结果还得到了静止星系和恒星形成星系之间恒星年龄差异的独立支持,这表明小于10^11太阳质量的静止星系平均在40亿年后因扼杀而淬灭。
2015-05-12 astro-ph.GA
From Halos to Galaxies. VII. The Connections Between Stellar Mass Growth History, Quenching History and Halo Assembly History for Central Galaxies
本研究基于SDSS-MaNGA和半解析模型,发现被动中心星系恒星金属丰度更高、组装更早,其熄灭主要由暗晕组装历史驱动,尤其在黄金暗晕质量附近。
2023-10-16 astro-ph.GA
The stellar Fundamental Metallicity Relation: the correlation between stellar mass, star-formation rate and stellar metallicity
本文基于MaNGA巡天数据发现恒星基本金属丰度关系,表明星系恒星质量、恒星形成率与恒星金属丰度之间存在平滑相关,并指出饥饿(starvation)是星系熄灭的主要物理过程。
2024-01-16 astro-ph.GA
Galaxy evolution across environments as probed by the ages, stellar metallicities and [alpha/Fe] of central and satellite galaxies
我们探讨了恒星形成和金属富集的历史,现今的星系已受到环境相结合的恒星星族参数估计和SDSS DR 7组环境表征。我们比较恒星年龄,恒星金属丰度和元素丰度比[α/Fe]的卫星和中央星系,作为其恒星和主机组晕质量的函数,控制当前的恒星形成率和陷落时代。我们确认,低于log(Mstar/Msun)=10.5的卫星比同等质量的中央星系更古老,更富含金属。相反,我们没有发现它们的[α/Fe]有任何差异:这主要取决于恒星质量,而不是集团等级或宿主晕质量。我们还发现,在恒星质量低于10^{10.5}Msun的卫星和中心的中位年龄和金属丰度的差异主要是由于卫星和作为晕质量的函数被动星系的比例较高。我们认为,在低质量的观察到的趋势揭示了行动的卫星特定的环境影响的“延迟,然后快速”的方式。当考虑到不同的静止分数时,与同等质量的中心星系相比,由古老的恒星星族主导的卫星在年龄、金属丰度和[α/Fe]方面出现了小的剩余过剩,这些卫星居住在质量大于10^{14} M太阳的晕中。这种年龄、金属丰度和[alpha/Fe]的过剩属于古老的infallers,即在5 Gyr之前已经吸积到当前晕上的卫星。这一结果表明,在靠近宇宙密度峰值的星系中,在恒星形成的早期阶段,环境起了作用。
2021-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Ages and Metallicities of Central and Satellite Galaxies: Implications for Galaxy Formation and Evolution
利用一个大型SDSS星系群星表,我们研究了恒星年龄和中心星系和卫星星系的金属丰度如何依赖于恒星质量和晕质量。我们发现卫星比相同恒星质量的中心更古老且金属含量更丰富。此外,年龄-恒星质量和金属度-恒星质量关系的斜率在密度较大的环境中变浅。这是由于低质量卫星星系的平均年龄和金属丰度随着它们所在的晕的质量而增加。与Wang et al.(2008)的半解析模型的比较表明,它成功地再现了卫星比相同恒星质量的中心更老的事实,并且年龄差异随着卫星晕质量的增加而增加。这是扼杀的结果,它使卫星的恒星星族被动地进化,而中心恒星的长期恒星形成活动使它们的平均年龄更年轻。在质量更大的环境中,所产生的年龄偏移更大,因为它们的卫星更早地被吸积。然而,该模型未能再现晕质量的低质量卫星的金属丰度的依赖性,产生的金属丰度恒星质量和年龄恒星质量的关系是太浅,并预测卫星星系具有相同的金属丰度中心相同的恒星质量,在不同意的数据。我们认为,这些差异可能表明需要(i)修改超新星反馈和活动星系核反馈的配方,(ii)使用更现实的描述扼杀,(iii)包括适当的处理潮汐剥离,加热和卫星星系的破坏。[摘要]
2009-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Fornax 3D project: PNe populations and stellar metallicity in edge-on galaxies
上下文河外行星状星云(PNe)是有用的距离指示器,通常用于追踪外部星系中的暗物质含量。同时,PNe还可以作为宿主星系恒星星族的探测器,并有助于了解恒星演化的后期阶段。以前的研究表明,每颗恒星光度的PNe的具体数量在不同的星系中可能会有所不同,并且是恒星种群特性的函数,例如随着恒星金属丰度的降低而增加。目的。在这项研究中,我们进一步探讨恒星金属丰度的重要性,在驱动的PNE人口的属性在早期类型的星系,使用三个边缘上的天炉座星系团提供了一个清晰的视图到他们的主要金属丰富和贫金属区域附近的赤道平面或低于和高于它,分别。方法.使用VLT-MUSE积分场观测和专用的PNe检测程序,我们构建了PNe光度函数,并计算了我们的边缘系统的平面内和平面外区域中PNe alpha的光度特定数量。结果将这些α值与基于相同MUSE数据的金属丰度测量值进行比较,我们没有发现在富金属和贫金属区域之间过渡时PNe的特定丰度增加的证据。结论.我们的分析强调了确保空间一致性的重要性,以避免误导性的结果时,调查PNE和他们的父母恒星星族之间的联系,并建议在被动发展的系统中的具体数量的PNE的变化可能涉及到相当极端的金属丰度制度,发现无论是在最里面或最外面的地区的星系。
2021-06-22 astro-ph.GA
Modelling the host galaxies of binary compact object mergers with observational scaling relations
致密双星的合并率、密度演化及其宿主星系的性质为理解引力波的来源提供了重要的信息。在这里,我们提出了galaxyRate,一个新的代码,估计合并率密度的二进制紧凑的对象和它们的宿主星系的属性,基于观测的标度关系。我们根据星系恒星质量函数生成我们的合成星系。我们根据质量-金属丰度关系(MZR)和基本金属丰度关系(FMR)估计金属丰度。此外,我们考虑到星系合并和星系的性质的演变,从形成的合并的二进制紧凑的对象。我们发现,合并率密度的变化显着依赖于恒星形成星系的主序星的选择,特别是在双黑洞(BBHs)和黑洞中子星系统(BHNS)的情况下。如果我们假设MZR相对于FMR,BBH和BHNS的合并率密度的斜率更陡,因为后者预测金属丰度随红移的降低更浅。相比之下,双星中子星(BNS)只受到星系主序和金属丰度关系的轻微影响。总的来说,BBH和BHNS倾向于在低质量的贫金属星系中形成,并在高质量的富金属星系中合并,而BNS则在大质量星系中形成和合并。我们预测,被动星系的主机至少约5- 10%,约15- 25%,约15-35%的所有BNS,BHNS和BBH合并在本地宇宙。
2022-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Both starvation and outflows drive galaxy quenching
原则上,恒星形成星系可以通过许多抑制恒星形成的过程转变为被动系统,例如停止气体吸积(饥饿)或在活动星系核驱动的外流中快速移除气体。然而,目前尚不清楚哪些过程是SF被动双峰性最重要的主要驱动因素。我们通过研究SDSS DR 7中80,000个本地星系的化学性质来解决星系演化中的这个关键问题。为了区分不同的淬火机制,我们分析了恒星形成,绿色山谷和被动星系的恒星金属丰度。我们发现,被动星系和它们的恒星形成的祖先之间的恒星金属丰度的显着差异意味着在所有质量的星系,淬火必须涉及一个延长阶段的饥饿。然而,某种形式的气体喷射也必须被引入到我们的模型中,以最好地匹配本地被动星系的观测特性,这表明,虽然饥饿可能是淬火的先决条件,但饥饿和外流的结合是导致大多数星系淬火的原因。闭箱模型表明,淬火阶段的持续时间为2-3 Gyr,$e$折叠时间为2-4 Gyr,之后进一步的恒星形成被喷射/加热模式阻止。另一方面,漏盒模型发现淬灭阶段的持续时间更长,为5-7 Gyr,$e$ -折叠时间为$\sim$ 1 Gyr,随着恒星质量的减少,外流变得越来越重要。最后,我们对本地绿谷星系的分析表明,在本地宇宙中,淬火比高红移慢。
2019-11-22 astro-ph.GA
A Framework for Empirical Galaxy Phenomenology: The Scatter in Galaxy Ages and Stellar Metallicities
我们开发了一个理论框架,提取更深层次的理解星系形成的星系属性之间的关系,通过扩展的主序列积分方法计算星系恒星形成的历史。我们妥善占散射的恒星质量恒星形成率的关系和不断发展的被动系统的分数,发现后者的效果几乎是唯一负责的年龄分布与恒星质量以上$\sim 10^{10}\,{\rm M_{\odot}}$的$z\sim0$星系。然而,虽然我们定性地同意所观察到的恒星金属丰度中位数作为恒星质量的函数,我们归因于我们无法重现的分布在很大程度上是不完美的气相金属丰度和$α$ /Fe比校准的组合。我们的形式主义将受益于新的观测约束,反过来,通过提供自洽的恒星形成历史的人口合成建模,提高未来数据的解释。
2015-01-28 astro-ph.GA
Inferring the star formation histories of the most massive and passive early-type galaxies at z<0.3
大质量星系是了解重子物质如何在暗物质晕中演化的关键探测器。我们使用“考古学”的方法来推断最大质量(M > 10^10.75 Msun)和被动早型星系(ETG)在0 < z < 0.3,堆叠的基础上,高信噪比(SNR),斯隆数字巡天光谱的恒星星族的属性和恒星形成的历史。我们利用STARLIGHT公共代码中的全光谱信息来检索ETGs的演化特性,如年龄,金属丰度和恒星形成历史。我们发现恒星金属丰度略超太阳(Z ~ 0.027 +/-0.002),且与红移无关。尘埃消光非常低,平均值为Av ~ 0.08 +/- 0.03 mag. ETGs显示出反等级演化(缩小),其中更大质量的星系更老。SFH可以通过形式为SFR(t)\propto τ^-(c+1)t^(c)exp(-t/τ)的参数函数来近似,其中典型的短e折叠时间为τ~ 0.6 - 0.8 Gyr(和+/-0.1 Gyr的色散)和c ~ 0.1(和+/-0.05的色散)。推断的SFH也被用于对ETG祖细胞的性质和进化施加约束。特别是,我们样本中的ETG应该在z ~ 4 - 5处经历了一个恒星形成的活跃阶段(SFR> 350-400 Msun yr^-1),并在z ~ 1.5 - 2处处于静止状态。我们的结果代表了一种尝试,以定量地证明在z < 0.3的最大质量的ETG和合适的祖先在高红移的性质之间的演化联系,也表明,全光谱拟合是一个强…
2016-04-26 astro-ph.GA
Galaxy assembly, stellar feedback and metal enrichment: the view from the GAEA model
当前星系形成理论模型的一个主要问题是它们无法再现星系集合的明显“反等级”演化:大质量星系似乎自$z\sim 3$以来就存在,而低质量星系的数量密度随着红移的减小而显著增加。在这项工作中,我们进行了系统的分析,不同的恒星反馈计划的影响,进行了GAEA的框架,一个新的半解析模型的星系形成。它包括气体,金属和能量回收的时间,以及化学产率的自洽处理。我们表明,这是至关重要的,使用观测测量的金属丰度作为独立的和强大的约束所采用的反馈方案。所观察到的趋势可以在强排斥性或预防性反馈模型的框架内重现。在前一种情况下,气体喷射率必须随宇宙时间显著降低(如宇宙学“FIRE”模拟的参数化所示)。无论使用的反馈方案,我们成功的模型总是意味着高达60- 70%的重子驻留在一个'喷射'水库,是不可用的冷却高红移。同样的方案预测模型星系的物理性质(例如气体含量,颜色,年龄和金属丰度),与观测数据比我们的基准模型更吻合。被动星系的总体比例主要由内部物理过程决定,环境起次要作用。
2016-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Populations in Satellite Galaxies in Close Pairs
本文利用SDSS光谱样本和新恒星族模型,发现近距离成对星系中卫星星系存在年龄一致性,但金属丰度和α元素丰度无一致性,并提示高速度弥散处年龄趋势出现转折。
2025-11-10 astro-ph.GA
A single galaxy population? statistical evidence that the Star-Forming Main Sequence might be the tip of the iceberg
根据其特定的恒星形成率(sSFR),星系通常被分为“恒星形成”和“被动”群体。有人认为,前者定义了一个狭窄的“恒星形成星系主序列”(MSSF)的形式$\sSFR(\Mstar)$,而“被动”星系的特点是恒星形成活动的水平可以忽略不计。在这里,我们使用的数据从斯隆数字巡天和银河系和质量大会调查在$z<0.1$,以限制特定的恒星形成率在给定的恒星质量的条件概率。我们表明,整个人口的星系在当地的宇宙是一致的一个简单的概率分布只有一个最大值(大致对应的MSSF)和相对较浅的幂律尾巴,充分考虑到“被动”人口。我们比较的质量,这样的单峰animals提供的拟合对那些来自双对数正态拟合(说明双峰范式),发现这两种描述大致相同的兼容与当前的数据。此外,我们研究的二维分布在$M_*-\sSFR$平面的物理解释,并讨论了潜在的影响,从理论和观测的角度来看。我们还研究了与金属丰度,形态和环境的相关性,强调需要考虑至少一个额外的参数,以充分说明星系的物理状态。
2020-09-15 astro-ph.GA
Galaxy evolution across the optical emission-line diagnostic diagrams?
M-sigma关系的发现,星系的双峰性,以及黑洞和宿主星系性质之间的联系,提出了活动星系核是否在星系演化中发挥作用的问题。几个理论模型实现AGN反馈来解释观测到的星系光度函数,并可能的颜色和形态转换的旋涡星系到被动的椭圆。为了理解活动星系核反馈的重要性,在射电-光学域的活动星系核人口的研究是至关重要的。在以前的工作中已经注意到了恒星形成星系和活动星系核之间的质量序列,现在正在研究可能的演化序列。我们用Effelsberg 100米望远镜在4.85和10.45 GHz观测了119个中红移(0.04<z<0.4)SDSS-FIRST射电辐射源的样品,并获得了光谱指数。我们发现在高金属量恒星形成星系,复合星系,和塞弗茨光谱指数平坦的迹象。这种沿[NII]发射线诊断图的“扁平序列”与星系电离场的硬化一致,这是由于核活动。在将我们的数据与1.4 GHz的FIRST测量结果相结合后,我们发现Seyferts和LINER的三点射电谱显示出很大的差异,分别归因于小的射电核心分量和较大的(角秒大小)喷流/瓣分量。对FIRST图像的目视检查似乎证实了这一假设。沿着这个序列的星系被假设为从活跃的恒星形成星系(蓝色云)过渡到被动的椭圆星系(红色序列)。这支持了活动星系核在关闭恒星形成过程中发挥作用,并允许从一个星系类过渡到另一个星系类的建议。
2014-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Thermal-Instability-Driven Turbulent Mixing in Galactic Disks: I. Effective Mixing of Metals
观测表明,盘状星系的径向金属丰度梯度相对较浅,如果不是平坦的,特别是在大的银河系中心距离和高红移宇宙中的星系。由于恒星的形成和金属的生产都集中在中心,这就需要一种重新分配金属的机制。然而,人们对这一机制的性质知之甚少,更不用说量化了。为了解决这个问题,我们进行磁流体动力学模拟薄,热不稳定,气体磁盘驱动的背景恒星螺旋势,包括金属建模为被动标量场的本地剪切片。与气体盘的简单α公式所暗示的相反,我们发现热不稳定性驱动的湍流在混合金属方面非常有效,无论是否存在恒星螺旋势或磁场。随机分布的金属的时间尺度与盘中的局部轨道时间相当或更短。这意味着金属的湍流混合是盘状星系化学演化史上的一个重要过程。
2012-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The interstellar medium and feedback in the progenitors of the compact passive galaxies at z~2
z>2的淬熄星系相对于z~0几乎都非常紧凑,这表明高恒星密度与恒星形成的有效快速停止之间存在物理联系。我们给出了z~3处的Lyman-break星系(LBG)的重构框架紫外光谱,根据它们紧凑的重构框架光学尺寸和高的恒星形成面密度,我们选择它们作为z~2处淬灭星系的候选祖先星系。我们比较他们的紫外线特性的更广泛的LBG类似的质量和恒星形成率(非候选人)。我们发现,候选的祖先有更快的ISM气体速度和更高的等效宽度的星际吸收线,这意味着更大的速度传播之间的吸收云。候选者偏离了莱曼-α和星际吸收线的等效宽度之间的关系,因为尽管星际吸收很高,但它们的莱曼-α发射仍然很强,这可能表明中性HI部分是不规则的,这样莱曼-α光子可以逃逸。我们检测到更强的CIV P-Cygni功能(发射和吸收)和HeII发射的候选人,表明更大的人口丰富的金属沃尔夫-拉叶星相比,非候选人。更快的整体运动,更广泛的传播气体速度,和莱曼α属性的候选人是一致的ISM受到更多的精力充沛的反馈比非候选人。再加上它们更大的金属丰度(意味着更进化的恒星形成活动),这使我们提出,如果推测的话,它们可能比非候选者更快地熄灭,支持用于识别它们作为z~2被动星系祖先的选择标准的有效性。我们建议,大规模的,紧凑的星系经历更快的恒星质量含量的增长,也许是因为气体吸积机制是不同的,淬火早于正常大小的LBG在这些早期的时代。
2014-12-09 astro-ph.GA
A big step forward with SHARP: spatially resolved stellar population properties in passive galaxies at z > 1.5
INAF - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF-Milano)(意大利国家天体物理研究所空间天体物理学与宇宙物理学研究所(米兰));INAF - Osservatorio Astrofisico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切尔奇天文台)
通过模拟ELT的SHARP/VESPER IFU观测,证明其能在1.5<z<3的被动星系中测量恒星种群梯度至2Re,揭示星系淬灭机制。
2026-07-01 astro-ph.GA
L-GALAXIES 2020: Spatially resolved cold gas phases, star formation and chemical enrichment in galactic discs
我们已经更新了慕尼黑星系形成模型,L-银河系,遵循恒星和原子和分子气体在星系盘的径向分布。我们包括一个基于H2的恒星形成定律,以及一个详细的化学富集模型与明确的质量依赖的延迟时间SN-II,SN-Ia和AGB星。有关恒星形成、反馈和圆盘化学富集历史的信息存储在12个同心环中。新模型在再现观测到的星系群演化方面保持了其前身的成功,特别是在红移范围0<=z<=3和质量范围8<=log上的恒星质量函数和被动分数(M_*/Msun)<=12,z=0时的黑洞-核球质量关系,星系形态与恒星质量的函数关系,恒星和气体组分的质量-金属丰度关系。此外,其详细的模拟光盘的径向结构允许定性的新的比较与观察,最显着的相对大小和质量的恒星,原子和分子组成部分的光盘。与最近的数据吻合良好。模拟不同的质量分辨率超过两个数量级的结果比较表明,所有重要的分布数值收敛,即使是这个更详细的模型。恒星和气体中的金属丰度和表面密度梯度的检查表明,我们的新模型,与恒星形成,化学富集和反馈计算自洽当地盘尺度,再现了一些,但不是所有的趋势,在最近的许多星系IFU调查。
2020-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The galaxy cluster AC114 III. The role of galaxy clusters in the mass-metallicity relation
本文利用 AC114 星系团样本研究星系团对质量-金属丰度关系的影响,发现其恒星形成星系比同红移场星系更贫金属,且星系-星系相互作用主导的环境可解释其 MZR 斜率更浅、弥散更高。
2024-04-01 astro-ph.GA