Cosmic Ray Transport in the Ionized and Neutral ISM: MHD-PIC Simulations and Effective Fluid Treatments
宇宙射线（CR）在多相星际介质（ISM）中具有关键影响，驱动低密度等离子体中的动力学运动，并改变高密度原子和分子气体的电离状态、温度和化学成分。我们提出了一个电离ISM和中性云之间的CR传播的研究。使用一维磁流体动力学粒子在细胞模拟，其中包括离子中性阻力阻尼Alfv $\acute{\text{e}}$ n波在云中，我们自洽地发展的动力学物理的CR和流体动力学的多相气体。通过在我们的周期域中引入云，我们的模拟打破了平移对称性，并允许CR分布函数中出现空间结构。负的空间梯度形成在完全电离的ISM区域，而正的梯度形成在中性云。我们连接我们的结果与CR流体力学配方计算波粒散射率预测准线性，流体，和福克-普朗克理论。对于动量的平均自由程是短的相对于盒子的大小，我们发现所有的散射率之间的良好协议。通过探索不同的云的大小和离子中性碰撞率，我们表明我们的结果是强大的。我们的工作提供了CR流体力学的第一原理验证时，粒子流的压力梯度，并打开了一个途径，从自生Alfv $\acute{\text{e}}$ n波散射与CR的输运系数的全面校准。
2021-02-23 astro-ph.GA physics.plasm-ph
VALES VII: Molecular and ionized gas properties in pressure balanced interstellar medium of starburst galaxies at z ~ 0.15
上下文电离气体和分子气体的空间分辨观测对于理解星系中控制星际介质（ISM）的物理过程至关重要。目标。研究$z = 0.12-0.17$上三个尘埃星暴星系中电离气体和分子气体的形态运动学性质，探讨分子ISM气相动力学与恒星形成活动的关系。方法.我们分析了$\sim$ kpc尺度的ALMA CO（1- 0），并看到有限的SINFONI Paschen- $α$观测。我们使用一个动态质量模型，它占光束拖尾效应，约束CO到H $_2$转换因子。结果一个星暴星系显示出不规则的形态，这可能表明一个重大的合并，而其他两个系统显示出盘状的形态运动学。这两个盘状星爆显示的分子气体速度色散值与当地LIRG/ULIRGs中看到的相当，但在ISM中的分子气体分数和表面密度值与当地恒星形成星系的报告一致。这些分子气体速度分散值可以通过假设垂直压力平衡来解释。恒星形成活动与分子气体含量相关，表明耗尽时间为$\sim 0.1-1$ Gyr。恒星形成率表面密度（$Σ_{\rm SFR}$）与由自重力（$P_{\rm grav}$）设定的ISM压力相关，遵循幂律，指数接近0.8。结论.在尘埃盘状星暴星系，我们的数据支持的情况下，分子气体速度色散值的驱动ISM压力设置的自引力，负责维持垂直压力平衡。$Σ_{\rm SFR}$和$P_{\rm grav}$之间的相关性表明，在这些尘埃星爆星系中，恒星形成活动是ISM压力…
2020-09-17 astro-ph.GA
[C II] and [N II] from dense ionized regions in the Galaxy
星际介质（ISM）由高度电离的中性原子和分子组成。了解它们的分布对于跟踪ISM的结构和生命周期非常重要。在这里，我们确定银河系中高度电离和中性弱电离气体的性质，由电离氮[N II]和电离碳[C II]的精细结构线追踪。为了分析电离的ISM，我们利用[C II] 158微米和[N II] 205微米的线，这些线是用赫歇尔空间天文台的远红外线（HIFI）中的高光谱分辨率外差仪器沿着朝向银河系内部的10条视线拍摄的。[N II]发射可以用来估计高电离气体对[C II]发射的贡献，并分离高电离和弱电离的中性气体。我们发现，[N II]具有强发射在不同的光谱特征沿所有视线与强[C II]发射。[N II]来源于中等密度的扩展HII区或电离的云的边界层。在31个单独的运动学特征的[N II]和[C II]光谱的比较表明，许多的[C II]光谱的影响，从低激发气体与分子云的吸收，有时强烈。与[N II]气体相关的[C II]的表观分数在许多情况下是不切实际的大，最有可能是由于通过吸收减少[C II]。在少数情况下，可以对前景吸收进行建模以确定真实的源强度。在这些源中，我们发现前景吸收气体层具有数量级为10 $^{18}$ cm $^{-2}$的C $^+$柱密度。[C II]发射所产生的强源[N II]发射经常被低激发前景气体吸收，使解释电离和中性气体成分的性质变得复杂，从而引起[C II]发射…
2016-05-02 astro-ph.GA
MOSDEF-3D: Keck/OSIRIS Maps of the Ionized ISM in $z \sim 2$ Galaxies
Department of Physics & Astronomy, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Kentucky（肯塔基大学物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of California Davis（加州大学戴维斯分校物理与天文学系）；Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校天文与天体物理学系）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Department of Physics & Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文学系）
利用Keck/OSIRIS观测，研究z≈2星系电离星际介质的物理条件，发现其偏离本地星形成区域但未显示中心活动星团的证据，揭示了这些星系高度星形成的特点。
2026-03-26 astro-ph.GA
Z-FIRE: ISM properties of the z = 2.095 COSMOS Cluster
本文研究了z~2 COSMOS星系团中13个成星星系的ISM性质。我们发现，星系团成员的[NII]/Ha和[OIII]/Hb发射线比与z~2场星系相似，但与大多数本地恒星形成星系的发射线比系统地不同（相差约0.17 dex）。我们发现在相同的红移下，z~2团星系和场星系的[NII]/Ha和[OIII]/Hb线比或ISM压力在统计上没有显著差异。我们发现，我们的星系团星系有显着较大的电离参数（高达一个数量级）比本地恒星形成星系。我们假设，这些高电离参数可能与大比恒星形成率（即每单位恒星质量的大恒星形成率）。如果这个假设是正确的，那么这种关系将对包含在单个星团中的恒星的几何形状和/或质量作为红移的函数具有重要的意义。
2015-06-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Effect of Bars on the Ionized ISM: Optical Emission Lines from Milky Way Analogs
最近，银河系棒内部的气体被证明是宇宙中最接近低电离（核）发射区（LI（N）ER）的例子。为了更好地理解这种气体的性质，我们使用了一个具有积分场光谱的正面星系样本来研究240个棒星系和250个非棒星系的电离气体条件，重点是那些与银河系最相似的星系。$[NII]$ $λ6584$、H $α$、$[OIII]$ $λ5007$和H $β$的强光学线发射用于通过Baldwin-Phillips-Terlevich（BPT）图诊断跨星系和银河系气体的主导电离机制。与类似的非棒星系相比，棒星系表现出强烈的恒星形成抑制，其内部区域的复合光谱和LI（N）ER光谱增加。这种效应在恒星总质量很低（$\log_{10}(M_\star/M_\odot) \lesssim 10.4$）或很高（$\log_{10}(M_\star/M_\odot) \gtrsim 11.1$）的星系中减弱。来自银河动物园的棒面具：3D显示了棒对电离气体的非轴对称影响，并有助于预测银河系棒附近电离气体条件的正面分布。
2020-07-03 astro-ph.GA
Warm ISM in the Sgr A Complex. I: Mid-J CO, atomic carbon, ionized atomic carbon,and ionized nitrogen sub-mm/FIR line observations with the Herschel-HIFI and NANTEN2/SMART telescopes
我们提出了大规模的submm观测到的Sgr A复盖~300弧分2。这些数据是在HEXGAL方案框架内利用Herschel-HIFI卫星获得的，并得到了作为NANTEN 2/SMART中央核区调查一部分的NANTEN 2/SMART望远镜获得的亚毫米观测结果的补充。观测到的物种是用NANTEN 2/SMART望远镜观测到的CO（4-3），以及用Herschel-HIFI卫星观测到的[CI]（1-0）、[CI]（2-1）、[NII]（1-0）和[CII]（3/2-1/2）。观测结果的光谱分辨率为1 km/s，空间分辨率为46”至28”。三条低频谱线的频谱覆盖范围为+-200 km/s，而在两条高频谱线中，[NII]和[CII]谱线的LSR速度上限分别为+94 km/s和+145 km/s。所有谱线中发射的空间分布非常广泛。大部分的CO排放被发现对银河系的纬度低于银河系平面，所有已知的分子云被确定。两条中性碳原子谱线都有与+50 km/s云相关的最亮发射。它们在LSR速度下的空间分布描述了一种新月形的结构，这可能是与能量事件（一个或几个超新星爆炸）相互作用的结果，这些事件导致了非热的Sgr A-东源。[CII]和[NII]发射的大部分通量与热拱丝和H区有关，并检测到[CII]发射中朝向中央核盘（CND）的亮点。在Sgr A复合体的视线方向上也探测到了速度非常高（|Vlsr| > 100 …
2016-06-14 astro-ph.GA
Diffuse Ionized Gas in Simulations of Multiphase, Star-Forming Galactic Disks
有人假设，来自年轻的大质量星团的光子负责维持银河系和其他盘状星系中弥漫的温暖电离气体的电离。对于热电离介质（WIM）的理论研究，求解辐射传输方程是至关重要的，其中ISM和团簇是自洽建模的。为此，我们采用太阳邻域模型TIGRESS，磁流体动力学模拟的多相，恒星形成ISM，和后处理的模拟与自适应射线跟踪方法转移紫外线辐射的星团。我们发现WIM体积填充因子是高度可变的，并且对电离光子产生速率和ISM结构敏感。在|z|约1 kpc时，平均WIM体积填充因子上升至约0.15。大约一半的电离光子被气体吸收，一半被尘埃吸收;累积电离光子逃逸分数为1.1%。我们的时间平均合成H $α$线轮廓匹配WHAM观测的红移（流出）侧，但蓝移侧的强度不足。我们的模拟匹配的Dickey-Lockman中性密度分布以及，但只有一小部分的快照具有高海拔WIM密度与雷诺层估计一致。我们计算了一个聚集校正因子C = <n_e>/sqrt<n_e^2>~0.2，它随离中平面的距离和时间的变化而显著恒定，这可以用来改进从观测到的边缘星系H $α$表面亮度轮廓对电离气体质量和平均电子密度的估计。
2020-06-11 astro-ph.GA
Using [CII] 158 micron Emission From Isolated ISM Phases as a Star-Formation Rate Indicator
在许多恒星形成星系中观测到的最亮的发射线是[CII] 158微米线，使其在z~7处可被探测到。为了更好地理解和量化[CII]发射作为恒星形成的示踪剂，[NII] 205微米发射和[CII] 158微米发射之间的理论比率已被用于经验地确定源自ISM的电离和中性相的[CII]发射的分数。在附近星系中[CII] 158微米和[NII] 205微米线的亚千秒差距测量最近已经成为附近星系的关键见解的一部分：与赫歇尔（KINGFISH）和超越峰值（BtP）计划的远红外巡天。随着这两个远红外线的信息以及KINGFISH数据的多波长套件，[CII]发射线作为恒星形成率指标的校准和更好地理解[CII]赤字的追求。[CII]在这些区域中，还将发射与PAH发射进行比较，以比较来自PAH分子的光电加热与ISM的中性和电离相中的[CII]的冷却。我们发现，起源于中性阶段的ISM的[CII]发射不表现出赤字相对于红外光度，因此是首选的[CII]发射起源于电离阶段的ISM作为一个恒星形成率指标的正常恒星形成星系包括在这个样本。
2019-10-11 astro-ph.GA
The independence of neutral and ionized gas outflows in low-z galaxies
利用Sloan数字巡天中的大量发射线星系，基于Na I $λλ$ 5890，5896（Na D）双重吸收线，研究了星际介质中中性气体的运动学.通过去除恒星大气中的Na-D贡献，我们分离出Na-D过量的线轮廓，这代表了ISM中的中性气体。运动学跟踪的Na-D过剩显示高速度和速度色散的一部分星系，表明存在中性气体流出。我们发现，运动学测量的Na-D过剩活动星系核和恒星形成星系之间是相似的。此外，通过比较Na D过量追踪的运动学和Woo等人（2017）的[O III] $λ$ 5007线追踪的运动学，我们发现它们之间没有相关性。这些结果表明，中性气体在ISM示踪的Na D过剩和电离气体示踪的[O III]是运动学独立的，AGN对中性气体流出没有影响。与[O III]相反，我们发现由于投影效应，测量到的Na D过量的视线速度偏移和速度色散对于更多的正面星系增加，支持Na D流出是径向驱动的（即，垂直于星系的主轴），大概是由于恒星的形成。
2018-01-02 astro-ph.GA
Ram pressure stripping of the multiphase ISM in the Virgo cluster spiral galaxy NGC 4438
研究了扰动室女星系团旋涡星系NGC 4438中多相ISM的冲压压力剥离。这个星系在大约1亿年前经历了潮汐相互作用，现在受到冲压压力剥离的强烈影响。本文介绍了6厘米和20厘米深VLA射电连续谱观测。我们检测到突出的面外发射到银河系中心的西部，它延伸的两倍远的面外物质的其他示踪剂。面外辐射的光谱指数并不随着与星系距离的增加而变陡。这意味着相对论电子的原位再加速。与多波长观测结果的比较表明，磁场与由H α辐射追踪的暖电离星际介质有着密切的联系。北部面外Halpha发射，这是由于恒星形成的运动学，遵循面外CO发射。在西部和南部的面外区域，Halpha测得的速度大于CO线。我们认为，该区域的电离气体是由冲压压力激发的。空间和速度偏移是一致的情况下，扩散电离气体更有效地推动冲压压力剥离比中性气体。我们建议，最近发现的放射性不足的地区相比，24妈妈发射是由于这种差异剥离效率。
2009-01-19 astro-ph.GA
The role of turbulence in the warm ionized medium
我们讨论了湍流在建立观测到的发射措施和电离的温暖电离介质的作用。蒙特卡罗辐射转移代码适用于一个快照的模拟超新星驱动的，多温度，分层ISM再现的基本观察到的功能的WIM。
2010-07-16 astro-ph.GA
VLT/MUSE view of the highly ionized outflow cones in the nearby starburst ESO338-IG04
Ly $α$线是高红移恒星形成的重要诊断线，但由于Ly $α$的共振性质，解释其通量和线轮廓是困难的。已经发现了Ly $α$光子和尘埃逃逸与星际介质（ISM）性质之间的趋势，但是Ly $α$发射与本地高红移类似物中气体性质之间的详细比较对于理解Ly $α$发射与星系性质之间的关系至关重要。我们首次可以直接推断ESO 338-IG 04周围扩展Ly $α$晕的相同位置和相似空间尺度处电离气体的性质。我们得到了VLT/MUSE积分场谱。我们利用[SII]/[OIII]谱线比值的电离参数映射和H $α$的运动学研究了ESO 338-IG 04的ISM的电离状态和运动学。速度图显示了两个流出。星系的整个中心区域被最年轻的星团周围的HII区域泄漏的光子高度电离。三个高度电离的锥已经确定，其中之一是与外流。我们提出了一个方案，其中外流是由较老的集群的机械反馈，而高度电离的气体是由最年轻的集群发出的硬电离光子。与赖氨酸$α$图谱的比较表明，在赖氨酸$α$发射中观察到的（近似双极）不对称性与在H $α$中检测到的流出的基础一致。星团的机械反馈和电离反馈通过产生电离锥和外流显著地改变了ISM的状态。与Ly $α$的比较表明，特别是流出可以促进Ly $α$光子的逃逸[摘要]。
2015-03-31 astro-ph.GA
The jet-ISM interaction in the Outer Filament of Centaurus A
星系活动核喷射出的射电等离子体与周围介质的相互作用是影响星系星际介质进而影响星系演化的关键过程。我们可以观察和研究这种现象的最近的实验室是射电星系半人马座A。在这个星系东北方向约15千秒差距处，发现了一个特别复杂的区域：所谓的外灯丝，这里被认为是发生喷流-云相互作用的地方。我们调查的存在下，喷气ISM相互作用的签名的电离气体的运动学的详细研究，扩大以前的结果从HI。我们在IFU观察模式下使用VLT/VIMOS观察了外灯丝的两个区域。在这两个点上都检测到了来自H β和[OIII] 4959，5007的发射。我们发现了两个不同的电离气体的运动学成分，以及附近的HI云的运动学相匹配。一个组件如下的旋转气体的常规运动学，而第二个显示出类似的速度，附近的HI组件被认为是由与无线电喷流的相互作用干扰。我们认为，电离气体和原子气体是同一动力学气体结构的一部分，起源于形成半人马座A的合并的结果，并定期围绕半人马座A旋转，正如其他作者所提出的那样。具有异常速度的气体（电离和HI）正在追踪大尺度射电喷流与ISM的相互作用，这表明，尽管结构准直不良，但喷流仍然活跃。然而，我们可以排除一个强烈的冲击正在驱动气体的电离。这是可能的，射流夹带和光电离的紫外线连续从中央引擎的组合是必要的，以解释电离和运动学的气体在外灯丝。
2015-11-09 astro-ph.GA
Unveiling the Ionized and Neutral ISM at z > 10 : The Origin of [O III] /[C II] Ratios from a Sub-parsec Resolution Radiative Transfer Simulation
Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理学中心，弗拉廷研究所）；Department of Physics, The University of Tokyo（东京大学物理学系）；Faculty of Science, Hokkaido University（北海道大学理学部）；Waseda Research Institute for Science and Engineering, Faculty of Science and Engineering, Waseda University（早稻田大学理工学研究科理工学部理工学研究院）；Department of Physics, School of Advanced Science and Engineering, Faculty of Science and Engineering, Waseda University（早稻田大学理工学部先进理工学研究科物理学系）；Department of Astronomy, University of Maryland, College Park（马里兰大学天文学系）
本研究通过亚Parsec分辨率辐射转移模拟揭示z>10时电离和中性星际介质的起源，发现[O III]/[C II]比值与电离气体和中性气体质量及密度比相关，且比值随红移变化。
2025-12-18 astro-ph.GA
Characterizing mass, momentum, energy and metal outflow rates of multi-phase galactic winds in the FIRE-2 cosmological simulations
我们的特点质量，动量，能量和金属流出率的多相星系风在一套火-2宇宙学的“放大”模拟在现实环境中的反馈（火）项目。我们分析了低质量矮星，中等质量矮星，银河系质量晕，高红移质量晕的模拟。与以前的工作一致，我们发现矮星从其星际介质（ISM）中喷出的气体比它们在恒星中形成的气体多100倍，而在大质量星系中，这种质量“加载因子”下降到1以下。大部分的质量在大质量晕中由热相（PDMATHAMM K）携带，在矮星中由暖相（$10^3-10^5$ K）携带;冷流出（$<10^3$ K）除了在高红移矮星中可以忽略不计。来自ISM的能量、动量和金属负载因子在矮星中是统一的，在更大质量的晕中明显更低。热的流出物具有比逃离矮星晕引力势所需的$2-5\times$更高的比能;事实上，在矮星中，质量、动量和金属流出率随半径增加而增加，而能量大致守恒，这表明被扫过的晕气体。在更强大的恒星形成事件期间以及内晕未维里化时，爆发平均质量负载因子往往更大，但我们实际上没有看到致密的ISM气体部分的趋势。我们讨论了我们的研究结果如何指导未来的受控数值实验，旨在阐明控制银河风的关键参数和由此产生的相关预防性反馈。
2021-09-17 astro-ph.GA
Radio jet-ISM interaction and positive radio-mechanical feedback in Abell 1795
本文利用XSHOOTER观测资料结合ALMA、MUSE和$HST$观测资料研究了Abell 1795星系团中最亮星系团（BCG）中射电喷流触发恒星形成的性质以及射电喷流与星际介质的相互作用。使用$HST$紫外线数据，我们确定了一个正在进行的恒星形成率为9.3 M $_\odot$年$^{-1}$。恒星的形成遵循整体的肯尼库特-施密特定律，然而，它的效率较低相比，周围星系的平均耗尽时间为$\sim$ 1 Gyr的环核星爆。恒星的形成和分子气体被$\sim1$ kpc抵消，表明恒星已经从气体中分离出来。我们在电离气体中探测到一个高线宽的弧，其中电子密度升高了$\sim$ 4倍，表明由射电喷流或BCG的特殊运动驱动的冲击波阵面。对星云发射线通量比的分析表明，气体主要是由恒星形成电离的，冲击波的贡献很小。我们还计算了速度结构函数（VSF）的电离和分子气体的速度图来表征气体中的湍流运动。电离气体VSF表明射电喷流正在驱动气体中的超音速湍流。因此，射电喷流不仅可以在大尺度上加热大气层，还可以在较长的时间尺度上抑制恒星的形成，同时在几百万年的短时间尺度上以正反馈的方式触发恒星的形成。
2022-12-21 astro-ph.GA
MHD simulations of a supernova-driven ISM and the warm ionized medium using a positivity preserving ideal MHD scheme
我们提出了新的三维磁流体动力学（MHD）模拟超新星驱动的，分层的星际介质。这些模拟是使用Waagan（2009）的正性保留方案在Flash代码中实现的理想MHD运行的。即使在这个问题中发现的接近100的马赫数，该格式也是稳定的。我们以前已经表明，这些模拟的流体动力学版本产生的密度分布创建低密度路径，通过该路径莱曼连续光子可以旅行到高度|z| > 1 kpc。这自然会产生温暖的电离介质通过光电离主要是由于O星附近的飞机。然而，我们早期的模型重现了峰值，但没有观察到的排放量分布的宽度。在这里，我们检查是否包含磁场和更大的垂直范围的模拟域产生的气体分布，更好地匹配的意见。我们进一步研究了模型中磁能随时间的变化，表明它似乎在几百万年后达到稳定状态，可能是由超新星爆炸驱动的湍流发电机支持的。
2011-10-29 astro-ph.GA astro-ph.IM
Ionized and atomic interstellar medium in the z = 6.003 quasar SDSS J2310+1855
观测$z \gtrsim 6$类星体宿主星系中的星际介质（ISM），对于理解超大质量黑洞与宿主星系之间的协同演化具有重要意义。为了探测气体的物理条件和寻找活动星系核在ISM上的印记，我们报道了对$z=6.003$类星体SDSS J231038.88+185519.7的$\rm [N\ II]_{122 μm}$和$\rm [O\ I]_{146 μm}$谱线及其基础连续谱的ALMA观测.结合以前的$\rm [C\ II]_{158 μm}$和$\rm [O\ III]_{88 μm}$观测，我们使用这些精细结构线的比率来探测ISM性质。与其他高$z$系统类似，这个天体表现出的$\rm [C\ II]_{158 μm}$ / $\rm [O\ I]_{146 μm}$比值与本地（超）亮红外星系中发现的最低值相当，这表明与典型的本地系统相比，它有一种“更温暖”和“更密集”的气体成分。$\rm [O\ III]_{88 μm}$ / $\rm [O\ I]_{146 μm}$的比值比其他局域和高$z$系统的低，表明该类星体中电离气体的比例较小。$\rm [O\ III]_{88 μm}$ / $\rm [N\ II]_{122 μm}$比与局部系统相当，表明金属丰度为$Z/Z_{\odot}$ =1.5 $-$ 2.1。基于对$\rm [N\ II]_{122 μm}$的探测，我们估计出…
2020-08-26 astro-ph.GA
Low-power jet-ISM interaction in NGC 7319 revealed by JWST/MIRI MRS
我们目前的JWST/MIRI MRS光谱的NGC 7319，最大的星系在斯蒂芬的五重奏，观察早期释放观测（ERO）的一部分。NGC 7319拥有一个2型活动星系核活动星系核（AGN）和一个低功率射电喷流（L_1.4GHz=3.3x10^22 W Hz^-1），以及两个非对称的射电热点，距离未解析的射电核心投影距离分别为430 pc（N2）和1.5 kpc（S2）。MRS数据表明，星系盘中的分子物质使喷流减速，并导致这种长度不对称。我们发现，在喷流轴与尘埃带的交点处，有来自温热H_2（T_w=330 ± 40 K，T_h=900 ± 60 K）和电离气体的增强辐射。这种发射与无线电热点N2重合，热点更接近核心，这表明喷流-星际介质（ISM）相互作用使喷流减速。相反，在较远的热点处的中红外发射较弱，更高的电离度，并且具有较低的H_2激发，这表明更弥散的原子环境，其中射流可以前进到更远的距离。在N2射电热点，电离气体质量（M_ion=（2.4-12）× 10^5 Msun）与温暖的H_2相当，但前者更湍流（sigma_ion~300 vs. sigma_H2~150 km/s），因此电离气体的机械能高出~1.3-10倍。从这些估计，我们发现，只有<1%的射流能量仍然作为机械能在这两个ISM阶段在N2。我们还发现扩展（r>0.3-1.5 kpc）高电离发射（[MgV]，[NeV]和[NeV…
2022-09-16 astro-ph.GA
HI-MaNGA: Tracing the physics of the neutral and ionized ISM with the second data release
我们为SDSS-IV MaNGA调查的HI后续观察HI-MaNGA计划提供了第二次数据发布。这个版本包含了3669个独特星系的测量结果，结合了2108个绿岸望远镜的观测结果，以及MANGA样本与ALMAFA巡天的最新交叉匹配。我们将这些数据与MaNGA光谱测量相结合，研究HI与恒星质量比（M_HI/M_*）与平均ISM/恒星形成性质之间的关系。M_HI/M_* 与H α的等效宽度的相关性很弱，这意味着瞬时恒星形成率与HI库之间的联系很松散，尽管M_HI/M_* 与恒星形成之间的联系即使在中等时间尺度（~ 3000万年）上平均时也会加强。具有升高的HI耗尽时间的Galerkin具有增强的[OI]/Halpha和降低的Halpha表面亮度，这与更多的HI驻留在扩散和/或冲击加热相一致，这是不太能够冷凝成分子云。在所有的光学谱线中，M_HI/M_* 与氧当量宽度EW（O）的相关性最强，这可能是M_HI/M_* 与气相金属丰度存在相关性的结果。M_HI/M_*-EW（O）关系中的电阻率与[OI]/H α和H α表面亮度也有关联，表明它们也是由扩散和/或激波加热气体的分数变化驱动的。我们恢复了以前研究中所看到的MHI/M * 与气相金属丰度之间的强反相关性。我们还发现了M_HI/M_* 和[OI]/H α之间的关系，这表明在富气星系中，更高比例的扩散和/或激波加热气体更普遍。
2021-03-05 astro-ph.GA
The Herschel Dwarf Galaxy Survey: II. Physical conditions, origin of [CII] emission, and porosity of the multiphase low-metallicity ISM
灵敏的红外望远镜斯皮策和赫歇尔已经被用来瞄准低金属量的恒星形成星系，使我们能够以前所未有的细节调查它们的星际介质（ISM）的性质。用物理术语解释观测结果依赖于对这些性质的仔细建模。我们采用了多相的方法来模拟ISM阶段（HII区和光解区）与光谱合成代码多云。我们的目标是描述物理条件（气体密度，辐射场等）。在赫歇尔矮星系巡天的星系ISM中。我们对这些物理条件与金属丰度或恒星形成率之间的相关性特别感兴趣。我们已经解决的其他关键问题是不同的ISM阶段的贡献的总线发射，特别是[CII] 157微米线，和ISM的孔隙率的表征。我们发现，我们的样本中的低金属量的星系往往有较高的电离参数和星系具有较高的比恒星形成率有较高的气体密度。[CII]发射主要来自PDR，来自电离气相的贡献很小，通常小于所观察到的发射的30%。我们还发现相关性-虽然与散射-金属丰度和PDR覆盖因子和[CII]的电离气体的分数之间。总的来说，低金属丰度似乎是这些星系ISM结构和条件的大部分变化的驱动力，而不是高的特定恒星形成率。这些结果以定量的方式证明了在低金属丰度下ISM孔隙度的增加。这种多孔性可能是年轻宇宙中星系的典型特征。
2019-04-17 astro-ph.GA
Determining the Timescale over Which Stellar Feedback Drives Turbulence in the ISM: A Study of four Nearby Dwarf Irregular Galaxies
恒星反馈是星系演化建模的基础，因为它驱动星系中的湍流和外流。理解所涉及的时间尺度对于限制恒星反馈对星际介质（ISM）的影响至关重要。我们分析了附近四个恒星形成矮星系（NGC 4068，NGC 4163，NGC 6789，UGC 9128）的原子和电离气体的空间分布和运动学，以确定恒星反馈驱动湍流的时间尺度。这四个星系都在5 Mpc范围内，并具有一系列的属性，包括目前的恒星形成率为0.0005至0.01 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，log（M $_*$ /M $_{\odot}$）在7.2和8.2之间，log（M $_{HI}$ /M $_\odot$）在7.2和8.3之间。他们的颜色星等图（CMD）派生的恒星形成的历史在过去的500万年进行了比较，其原子和电离气体的速度色散和HI能量表面密度作为湍流的指标。斯皮尔曼的等级相关系数被用来确定他们目前的湍流和他们过去的恒星形成活动在当地的规模（$\sim$ 400 pc）之间的任何相关性。最强的相关性发现之间的HI湍流措施和恒星形成率1亿至2亿年前。这表明在这个时间尺度上恒星形成活动和原子气体之间存在耦合。在500万年前到500万年前，电离气体速度色散和恒星形成活动之间没有很强的相关性，采样和分析是一个更大的项目的基础，旨在了解恒星反馈驱动湍流的时间尺度。
2022-01-18 astro-ph.GA
Spatially Resolved Gas-phase Metallicity in FIRE-2 Dwarfs: Late-Time Evolution of Metallicity Relations in Simulations with Feedback and Mergers
我们提出了一个空间分辨气相金属丰度关系的分析在五个矮星系（$M_{halo} \approx 10^{11} M_\odot$，$M_\star \approx 10^{8.8}-10^{9.6} M_\odot$）从消防2（反馈在现实环境中）宇宙放大模拟套件，其中包括一个明确的模型，亚网格湍流混合气体中的金属，近$z\approx 0$，超过1.4 Gyrs，并比较我们的研究结果与观测。虽然这些矮星系代表了一个不同的样本，我们发现，所有模拟的星系匹配所观察到的质量金属丰度（MZR）和质量金属丰度梯度（MZGR）的关系。我们注意到，在所有五个星系中，星际介质（ISM）相位之间的金属丰度实际上是相同的，95 $\%$在各个ISM相位之间的$\pm$ 0.1 dex范围内，包括冷气体和稠密气体（$T < 500$ K和$n_{\rm H} > 1$ cm $^{-3}$），电离气体（靠近H $α$ $T \approx 10^4$ K山脊线）和星云区域（电离气体，1000万年平均恒星形成率不为零）。我们发现，大部分的相对金属丰度之间的分散冷和致密的气体和电离气体/星云区域可以归因于本地星暴事件或金属贫流入。我们还注意到，在我们的星系之一，m11 e的主要合并的存在下，在空间分辨地图的金属丰度分布的重大影响，显示出两个强大的金属丰度峰值，并触发在主星系的星暴。
2022-04-13 astro-ph.GA
On the Origin of Highly Ionized X-ray Absorbers Detected in the Galactic X-ray Binaries
对银河系X射线双星（XRB）的X射线观测揭示了许多高度电离的金属吸收线。然而，目前还不清楚这些谱线是由双星固有的热星际介质（ISM）还是星周介质（CSM）产生的。在这里，我们提出了一个钱德拉X射线吸收线研究的28个观测的12个X射线双星，重点是NeIX和FeXVII线。我们报告的第一次检测到这些线在大量的观察。我们没有发现显着的依赖性的线等效宽度的距离上的XRB，但我们看到弱依赖于源X射线光度。我们还发现，十二个选定的目标中有两个表现出强烈的NeIX吸收剂的时间变化。虽然两种离子种类之间的线比表明与ISM的先前预测一致的温度，但与ISM的两个理论模型比较显示观察到的柱密度显著高于预测。另一方面，XRB的光电离提供了合理的数据拟合。我们的研究结果表明，这些X射线吸收剂的一个显着的部分可能起源于热气体固有的X射线双星，ISM作出很小，如果不是可以忽略不计的贡献。我们简要地讨论了银河系热气体含量的研究的意义。
2013-12-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Emission Nebula Sh 2-174: A Radio Investigation of the Surrounding Region
Sh 2-174被认为是一个行星状星云（PN）或电离的环境星际介质（ISM）。在本文中，我们提出了1420 MHz的极化，1420 MHz的总强度（斯托克斯-I），和中性氢（HI）的图像周围的区域Sh 2-174。射电图像不仅揭示了天体的性质，还揭示了Sh 2-174与周围环境之间的关系。HI图像显示，Sh 2-174目前位于1.2度x0.4度云的中心。斯托克斯-I的图像显示了与R波段光学星云一致的热发射峰，以及来自Sh 2-174周围电离“晕”和从云东南延伸的电离“高原”的低表面亮度发射。偏振图像揭示了沿Sh 2-174投影轨迹的法拉第旋转结构，包括一个高对比度结构，其“手臂”精确地沿HI云的东部边缘延伸，以及一个与Sh 2-174下游边缘合并的宽阔中心区域。高对比度的结构与电离尾一致，它具有早期（在Sh 2-174进入云之前）和现在（在Sh 2-174进入云之后）的成分。此外，我们的旋转测量分析表明，ISM磁场在Sh 2-174的前缘偏转。下游尾翼和上游场偏转指向PN-ISM相互作用。我们对宿主白矮星（GD~561）的空间速度估计表明，Sh 2-174大约在27，000年前进入云，并给出了小于约200，000年的PN-ISM相互作用时间尺度。我们估计云中的环境磁场为11 +/- 3微高斯。
2014-12-17 astro-ph.GA
Ionized gas outflows and global kinematics of low-z luminous star forming galaxies
我们研究的运动学性质的环境电离ISM和电离气体外流的本地发光和超亮红外星系（U/LIRGs）（58个系统，75个星系）的一个大的和有代表性的样本，积分场光谱（IFS）为基础的高S/N积分光谱在银河系和亚银河系，即恒星形成（SF）团块，尺度。环境电离气体。U/LIRGs中电离ISM的速度色散（<sigma>~ 70 kms-1）大于低光度的本星系（<sigma>~ 25 kms-1）。虽然孤立盘LIRGs恒星形成似乎维持动荡，引力能量释放相关的相互作用和合并起着重要的作用，推动西格玛在U/LIRG范围。我们还发现，活动星系核在ULIRGs的影响是强大的，增加西格玛的因素平均为1.5。所观察到的弱依赖性σ与SFR表面密度的本地U/LIRGs是在一些高Z样品中测量的非常好的协议。电离外流。在U/LIRGs的电离气体流出的存在似乎普遍的基础上检测到一个广泛的，通常是蓝移，Halpha线。U/LIRGs中的活动星系核能够产生比纯恒星爆发更快（x2）和更大质量（x1.4）的电离气体外流。导出的电离质量负荷因子一般低于1，只有少数活动星系核高于这一限制。只有一小部分来自低质量LIRGs的电离物质（log（Mdyn/Msun）< 10.4）可以到达星系际介质，而更多的大质量星系保留了气体。在U/LIRGs中观察到的平均外流特性与具有可比SFR的高z星系相似。在LIRGs中发现的明亮SF团块中…
2014-07-01 astro-ph.GA
Near-IR Spectroscopic Studies of Galaxies at z~1-3
ISM由多种成分组成，包括分子、中性和电离气体以及尘埃，它们主要通过恒星形成相互关联-有些是恒星形成的燃料（分子气体），有些是恒星形成的产物（电离气体，尘埃）。为了充分理解恒星形成的物理学及其在整个宇宙时间的演化，测量和观察星系的不同ISM分量到高红移是至关重要的。本文综述了恒星形成活动高峰期（z~1-3）星系的近红外研究现状。利用静止坐标系的光发射谱线，我们测量了星系的尘埃、恒星形成和气体性质。JWST将通过探测更低的光度和更高的红移来推进这些研究，因为它的灵敏度要高得多。对z>1的冷尘埃和分子气体的ALMA观测的补充将为我们提供一个在大质量动态范围内的高红移星系中ISM的几乎完整的图像。
2019-10-14 astro-ph.GA
The Relationship Between the Dense Neutral and Diffuse Ionized Gas in the Thick Disks of Two Edge-On Spiral Galaxies
我们目前的高分辨率，光学图像（BVI + H α）的多相星际介质（ISM）的厚盘的边缘上的螺旋星系NGC 4013和NGC 4302。我们从哈勃太空望远镜、大双筒望远镜和WIYN 3.5米望远镜获得的图像显示，在z~2 - 2.5 kpc范围内有大量的尘埃吸收。这些尘埃厚盘结构中的许多都具有让人想起银河系盘中分子云的特征。我们的Halpha图像显示，这些星系中的面外弥漫电离气体（DIG）主要是由一个光滑的，弥漫的成分。尘埃吸收的强衍射形态在光滑分布的H α发射中没有对应物。我们认为，厚盘DIG和含尘细丝跟踪物理上不同的阶段的厚盘ISM，后者跟踪一个密集的，温暖或寒冷的中性介质。螺旋星系厚盘中的致密尘埃物质主要是通过大质量恒星的能量反馈从薄盘中喷射出来的物质。气体的高密度可能是会聚气流的结果。这种致密的物质为厚盘恒星的形成提供了燃料，厚盘H II区的存在就是证明。
2013-01-02 astro-ph.GA
Interacting galaxies on FIRE-2: The connection between enhanced star formation and interstellar gas content
我们提出了一套全面的高分辨率（秒差距尺度），理想化的（非宇宙学）星系合并模拟（24轮，恒星质量比~2.5：1），以研究相互作用引起的恒星形成和星际介质（ISM）在各种温度密度制度的演变之间的联系。我们使用GIZMO代码和第二版的“真实环境中的反馈”模型（FIRE-2），该模型捕获了ISM的多阶段结构。我们的模拟旨在代表本地宇宙中的星系合并。在这项工作中，我们专注于“星系对周期”之间的第一次和第二次近心轴通道。我们分裂的ISM分为四个制度：热，温暖，冷，冷密集，热，电离，原子和分子的气体在真实星系中观察到的阶段的动机。我们发现，平均而言，相互作用提高了这对恒星的形成率（约30%，合并套件样本平均值），并提高了它们的冷致密气体含量（约18%）。这伴随着热气体的减少（~11%），冷气体的变化可以忽略不计（~4%的增加），以及热气体的大幅增加（~400%）。密度超过1000 cm ^3的冷密气体（冷超密区）的数量显著增加（约240%），但仅占冷密气体预算的0.15%（平均）。
2019-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Atomic and Ionized Microstructures in the Diffuse Interstellar Medium
半个世纪以来，人们已经知道，我们银河系的星际介质（ISM）的结构尺度小到几百公里，比典型的ISM结构和能量输入尺度小10多个数量级。在这篇综述中，我们将重点放在几个到10^4天文单位（AU）的空间尺度上的中性和电离结构上，这些结构似乎是高度超压的，因为它们在星际气体的动力学和能量平衡中起着最重要的作用：微小尺度原子结构（TSAS）和极端散射事件（ESEs）是微小尺度电离结构（TSIS）中最超压的例子。我们回顾观测结果，并强调在AU尺度的关键物理过程。我们提出的证据和反对微观结构的一部分，一个普遍的湍流级联和离散的结构，并审查其关联超新星遗迹，本地泡，和明亮的恒星。我们提出了一些观测和理论方案，可以澄清AU结构的性质。TSAS和TSIS探测的空间尺度在湍流耗散尺度的预期范围内，因此对于约束奇异的和不太了解的物理过程至关重要，这些物理过程对天体物理学的许多领域都有影响。新出现的图像是一个磁化，湍流级联，由当地能源驱动，并与热不稳定性等现象共同作用，是这些微结构的来源。
2018-10-01 astro-ph.GA
On the origins of the diffuse H-alpha emission: Ionized gas or dust-scattered H-alpha halos?
已知在明亮的H II区之外的漫射H-α发射不仅非常扩展，而且可以出现在远离H II区的不同的斑块或细丝中，并且在远离明亮的H II区的地方观察到的[S II] 6716/H-α和[N II] 6583/H-α的线比率通常高于H II区中的线比率。这些观测结果被认为是对弥漫性H-α发射（包括其他光学线）的尘埃散射起源的证据，并且在对弥漫性H-α发射的研究中忽略了尘埃散射的影响。在本文中，我们重新审视反对尘埃散射的论点，并发现尘埃散射起源的弥漫H-α发射不能排除。与先前的争论相反，预期的尘埃散射H-α晕围绕H II区域，事实上，与观察到的H-α形态非常一致。通过改变元素丰度、电离恒星类型和星际介质的聚集度，我们计算了一组广泛的光电离模型，发现在弥漫的星际介质中观测到的[S II]/H-α、[N II]/H-α和He I 5876/H-α的谱线比值与H II区域周围的尘埃散射晕一致，H II区域是由O型和/或B型恒星光电离的。我们还表明，H-α吸收功能的基础连续从尘埃散射星光（“弥漫银河光”）和未解决的恒星是能够大大增加的[S II]/H-α和[N II]/H-α线的比率在弥漫ISM。
2012-08-28 astro-ph.GA
Mapping the ionized gas of the metal-poor HII galaxy PHL 293B with MEGARA
在这里，我们报告的第一个空间分辨光谱研究星系PHL 293 B使用高分辨率GTC/MEGARA IFU。PHL 293 B是一个局部的、极度贫金属的高电离星系。这使得PHL 293 B成为早期宇宙中星系的一个很好的模拟物。MEGARA光圈（~ 12.5“x 11.3”）覆盖了整个PHL 293 B主体及其远距离电离气体。我们创建并讨论了电离ISM的所有相关发射线，线比和物理化学性质的地图。根据观测到的双曲线比，无论MEGARA孔径的位置如何，窄的发射气体似乎主要是由大质量恒星电离的。我们在ISM星系最亮区的巴耳末谱线（H $α$，H $β$）中探测到了低强度的宽发射成分和蓝移反射。在O/H中观察到数百秒差距的化学均匀性。我们取PHL 293 B积分谱的氧丰度12+log（O/H）=7.64 $\pm$ 0.06作为银河系的代表金属丰度。我们的IFU数据首次揭示了来自PHL 293 B的星云HeII 4686发射在空间上扩展并与电离星团一致，并允许我们计算其绝对HeII电离光子通量。没有检测到沃尔夫-拉叶碰撞，因此排除沃尔夫-拉叶星作为主要的HeII激发源。讨论了HeII 4686星云的起源。
2020-09-24 astro-ph.GA
Spatially-resolved analysis of neutral winds, stars and ionized gas kinematics with MEGARA/GTC: new insights on the nearby galaxy UGC 10205
我们提出了一个全面的分析的多相结构的星际介质（ISM）和恒星运动学的边缘上附近的星系UGC 10205使用积分场光谱（IFS）的数据与MEGARA在GTC。我们探索中性和电离的气相使用星际钠${\small I}$ D的双重吸收（LR $-$ V设置，R $\sim$ 6000）和H $α$发射线（HR $-$ R设置，R $\sim$ 18000），分别。高分辨率的数据显示的H $α$发射线轮廓揭示了多达三个运动学不同的气体成分的检测的复杂性。尽管如此，薄盘模型能够再现UGC 10205中心区域的大部分电离气体运动。需要使用非对称漂移校正来协调电离和恒星速度旋转曲线。我们还报告了检测流出的中性气体材料蓝移的$\sim$ 87公里秒$^{-1}$。描述观测到的外流的主要物理性质是总质量M $_{out}$ $=$（4.55 $\pm$ 0.06）$\times$ 10 $^{7}$ M $_{\odot}$和冷气质量外流率$\dot{M}$ $_{out}$ $=$ 0.78 $\pm$ 0.03 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$。这项工作指出了利用高分辨率IFS数据来了解ISM的多相位分量和附近星系中心区域的多运动学分量的必要性。
2019-12-18 astro-ph.GA
A New Framework for ISM Emission Line Models: Connecting Multi-Scale Simulations Across Cosmological Volumes
提出一种基于FIRE模拟和机器学习的次网格发射线建模框架，连接跨尺度宇宙学模拟，准确预测高红移星系发射线光度，并验证了多尺度建模的重要性。
2025-04-29 astro-ph.GA
Absorption line abundances in the SMC-like galaxy UGC 5282: evidence for ISM dilution from inflows on kiloparsec scales
本文给出了类星体SDSS J095109.12+330745.8（$z_{em} = 0.645$）的HST宇宙起源摄谱仪（COS）谱，它的视线穿过了类SMC矮星系UGC 5282（$M_B = -16.0$，$cz = 1577$ km s $^{-1}$），从该星系中央HII区投影1.2 kpc.在UGC 5282的红移处检测到阻尼的Ly $α$（DLA）吸收，其中$\log$ [ $N$（HI）cm $^{-2}\:$ ] = 20.89 $^{+0.12}_{-0.21}\:\:$。对伴随的SII、PII和OI金属线进行分析，得到中性气体金属丰度$Z_{HI}$为[S/H] $\simeq$ [P/H] $= -0.80\pm0.24$。来自中央HII区的电离气体$Z_{HII}\:$的金属度，从其发射线测量为[O/H] $= -0.37\pm0.10$，与$Z_{HI}\:$相差$+0.43\pm 0.26$。这种差异$δ$与其他恒星形成星系中的HII区域一致，并支持恒星形成区域附近的电离气体系统性地显示出比星系中性星际介质（ISM）其余部分更高的金属丰度。在UGC 5282（和其他恒星形成星系）中发现的$δ$正值可能是由于来自星系际介质的低金属量气体与星系的ISM混合在kpc尺度上。该模型也是一致的，与广泛的Ly $α$发射检测到在底部的DLA吸收，偏移$\sim 12…
2020-03-30 astro-ph.GA
Submillimeter flux as a probe of molecular ISM mass in high-$z$ galaxies
最近对热尘埃连续体的长波长观测表明，瑞利-金斯（RJ）尾可以作为高$z$星系中尘埃和ISM质量的时间有效的定量探测器。我们使用高分辨率的宇宙学模拟的反馈在现实环境（FIRE）项目分析的尘埃排放的$M_*>10^{10}\;M_{\odot}$星系在$z=2-4$。我们的模拟（MassiveFIRE）明确包括各种形式的恒星反馈，它们产生的恒星质量和恒星形成率的高$z$星系与观测一致。使用辐射转移建模，我们表明，亚毫米（亚毫米）光度和分子ISM质量是紧密相关的，整体归一化与观测定量一致。值得注意的是，即使在星爆期间，亚毫米光度也能追踪分子ISM质量，因为尘埃质量和质量加权温度在$z=4$和$z=2$之间只有适度的变化，包括在星爆期间。我们的发现支持了经验的方法，使用宽带亚毫米流量作为代理的分子气体含量在高$z$星系。因此，我们期望单波段亚毫米观测ALMA显着增加高$z$星系的样本大小与可靠的ISM质量在不久的将来。
2018-04-16 astro-ph.GA
Suzaku and XMM-Newton Observations of the North Polar Spur: Charge Exchange or ISM Absorption?
通过重新考察北极支线的朱雀和XMM-Newton数据，我们发现这些光谱与传统的由纯热发射和中性吸收组成的模型不一致。最突出的差异是增强的O VII和Ne IX的禁共振比，和一个高的O VIII赖氨酸$β$线相对于其他莱曼系。碰撞电离吸收模型可以很自然地解释这两个特征，而电荷交换成分只能解释前者。通过包括附加的电离吸收，北极支线中的等离子体可以由具有0.25 keV的温度和$0.4-0.8$太阳的氮、氧、氖、镁和铁丰度的单相CIE分量来描述。北极支线的丰度模式与星系晕恒星的丰度模式完全一致。在以前的研究中报道的高氮氧比可以迁移到O VIII Ly $α$线的大透射率。电离吸收剂的特征在于平衡温度为$0.17-0.20$ keV，柱密度为$3-5 \times 10^{19}$ cm $^{-2}$。基于导出的丰度和吸收，我们推测北极支线是在星系晕的结构，使发射的大部分被银河ISM在视线中吸收。
2016-07-28 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.atom-ph
Low-power jet-ISM coupling and disk-plane perturbations in the edge-on Seyfert galaxy NGC 4388
Università di Firenze（佛罗伦萨大学）；INAF - Arcetri Astrophysical Observatory（意大利国家天体物理研究所-阿切特里天文台）；Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学院）；Center for Physical Sciences and Technology（物理与技术研究中心）；Instituto de Alta Investigación, Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学高级研究所）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna（博洛尼亚大学物理与天文系）；INAF – Istituto di Radioastronomia（意大利国家天体物理研究所无线电天文研究所）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
本研究通过VLT/MUSE和VLA观测，发现侧向星系NGC 4388中低功率射电喷流与星际介质有效耦合，产生双锥外流和盘面扰动，证实喷流反馈不受方向限制。
2026-09-22 astro-ph.GA
Can the Lyman Continuum leaked out of H II regions explain Diffuse Ionized Gas?
本文试图用标准光电离模型解释正面星系M 51的H_α弥散辐射，在该模型中，从H Ⅱ区逃逸的Lyman连续谱（Lyc）向弥散星际介质（ISM）传播很远.在“现场”近似下，用薄板模型和指数盘模型分析了M51的H_α弥散发射.解释这种扩散H_α辐射所需的电离气体标度高度约为1- 2kpc，与我们银河系和边缘星系的标度高度一致。该模型还提供了一个垂直的轮廓，当星系被视为边缘上，由两个指数组成。然而，我们发现，在银道面上只有非常低的吸收系数kappa_0 ~ 0.4-0.8 kpc^{-1}，或者说，相当于912 A处光电离截面的有效截面σ_eff ~ 10^{-5}才能使恒星Lyc光子穿过H I盘。如此低的吸收系数与ISM的性质不一致。此外，我们还发现，即使是只有DIG相而没有H I气相的模型，H II区附近的H_α辐射也是高度集中的，仅占DIG的H_α亮度的26%。这一结果对DIG的电离源有很强的约束。不仅DIG的H_α强度分布函数，而且M_（51）的H_Ⅱ区的H_α强度分布函数也呈对数正态分布。
2009-08-18 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
Jet-ISM Interaction and Multi-channel AGN Feedback in the Post-merger Galaxy 4C+29.30
Xiamen University（厦门大学）；Nanjing University（南京大学）；Nanjing Normal University（南京师范大学）
通过多波段分析，揭示后并合星系4C+29.30中同时存在辐射驱动的星系尺度外流和喷流驱动的局部激波，证明多种AGN反馈通道可同时运行。
2026-06-24 astro-ph.GA
Stellar feedback impact on the ionized gas kinematics in the dwarf galaxy Sextans A
来自大质量恒星的反馈塑造了ISM并影响了星系的演化，但它在小尺度（$\sim 10$ pc）的作用机制在观测上仍然没有得到很好的约束，特别是在低金属丰度环境中。我们提出了电离气体的分析（侧重于它的运动学，这是以前从未研究过的），以及它与附近的大质量恒星（PDMATHAMN Mpc）的恒星形成非常贫金属（$Z\sim 0.07 Z_\odot$）星系六分仪A。分析是基于一个扫描法布里-珀罗干涉仪，长缝光谱和窄带可调谐滤波器的发射线成像的观察。我们发现了10个膨胀的电离气体超气泡，年龄为1-3百万年。我们认为，其中3个可能是超新星遗迹，而超新星前的反馈是一个重要的能量来源，吹出剩余的超泡。恒星形成的两个最亮的位置显示出流出的电离气体的迹象，这是由其电离和原子气体运动学和（在一种情况下）其发射线通量比跟踪。总的来说，六分仪A中的电离气体运动学受到几代大质量恒星反馈的高度影响，并且与氢原子中观察到的固体旋转不一致。
2022-10-14 astro-ph.GA
Jet-driven shocks and turbulence in radio-loud Active Galactic Nuclei observed with JWST MIRI/MRS
Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心（CAB），西班牙国家研究委员会-国家航空航天技术研究所）；Departamento de Física, CCNE, Universidade Federal de Santa Maria（圣玛丽亚联邦大学物理系，CCNE）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理学研究所）；Universidad de La Laguna（拉帕鲁纳大学）；National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波季斯特里安大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；University of Utah（犹他大学）
利用JWST MIRI/MRS观测七颗近邻无线电明亮活动星系核，研究射流驱动的湍流对分子和电离气体相的影响，发现射流驱动的激波主导了H2旋转线的激发。
2026-05-11 astro-ph.GA
[CII] 158 micron line detection of the warm ionized medium in the Scutum--Crux spiral arm tangency
HIFI GOT C+银道面[CII]光谱巡天探测到在旋臂相切处有强烈的辐射。我们利用盾壳-十字星（Scutum-Crux，S-C）相切于i = 30 degs附近的独特观测几何，探测由[CII]追踪的暖电离介质（WIM）分量，并研究螺旋密度波对星际介质（ISM）气体的影响。我们比较[CII]速度特征与辅助HI，12 CO和13 CO数据附近的切向速度在每个经度分离的冷中性介质和温暖的中性+电离成分的S-C切线，然后我们确定[CII]发射在最高的速度没有任何贡献的12 CO云，作为WIM。我们提出了GOT C+结果的S-C相切。我们解释的扩散和扩展过剩[CII]排放在和以上的切向速度所产生的电子为主的温暖的电离气体中的WIM。我们得到了每个经度上的电子密度在0.2 ~ 0.9 cm^-3之间，比H α和脉冲星色散的平均值高出几倍。我们将S-C切线中的过量[CII]解释为螺旋密度波引起的WIM的冲击压缩。
2012-05-02 astro-ph.GA
Plasma Diagnostics of the Interstellar Medium with Radio Astronomy
我们讨论无线电传播测量诊断条件的电离气体的星际介质（ISM）的程度。感兴趣的无线电波的“信号发生器”是河外射电源（类星体和射电星系），以及银河系源，主要是类星体。银河系非热辐射的偏振同步辐射也用于探测ISM，包括发射区和太阳系之间的空间。无线电传播测量提供关于ISM中的湍流以及平均等离子体特性（诸如密度和磁场强度）的独特信息。无线电传播观测可以提供输入的ISM湍流的性质，如它的耗散机制和负责产生的大空间尺度上的湍流的过程的主要当代问题。通过法拉第旋转测量大尺度银河系磁场，为银河系磁场产生的理论提供了独特的观测输入。
2013-08-26 astro-ph.GA
The pros and cons of the inversion method approach to derive 3D dust emission properties of the ISM: the Hi-GAL field centred on (l,b)=(30$^{\circ}$,0$^{\circ}$)
作为Hi-GAL调查的一部分获得的Herschel FIR连续数据已被用于与GLIMPSE 8 $μ$ m和MIPSGAL 24 $μ$ m数据一起，尝试在15弧分角分辨率下首次对与原子、分子和电离气体相关的尘埃排放进行3D分解。我们最初的测试案例是一个2 $\times$ 2平方度的区域，中心位于（l，b）=（30 $^{\circ}$，0 $^{\circ}$），这个方向包含了位于银河棒顶端的盾牌-十字臂的原点。耦合的IR地图与速度地图特定于不同的气相（HI 21厘米，$^{12}$ CO和$^{13}$ CO，和RRL），我们估计的属性与每个气体成分混合，并在不同的银河系的距离沿LOS的尘埃。统计皮尔逊系数分析用于研究柱密度和红外发射强度之间的相关性。该分析提供的证据表明，所考虑的2 $\times$ 2平方度场的特征在于存在标准示踪剂未考虑的气体成分，可能与暖H $_{2}$和冷HI有关。我们表明，在8 $μ$ m $<$ $λ$ $<$ 500 $μ$ m范围内的红外辐射系统的主导地位，由发射起源于盾壳Crux臂。通过应用反演方法，我们恢复与原子，分子和电离气体的尘埃发射率。使用DustEM模型，我们得到的扩散电离气体中的多环芳烃耗尽的指示。然而，这项工作的主要目标是讨论与暗气体成分的准确评估的尘埃属性的影响，并阐明了反演方法的局限性时，这是适用于一个小部分的银河平面和工…
2014-03-13 astro-ph.GA
Associating LOFAR Galactic Faraday structures with the warm neutral medium
本文结合LOFAR法拉第层析、FUSE紫外光谱和Planck尘埃偏振数据，估计本地温暖中性介质的旋转量，揭示LOFAR法拉第结构对应位于温暖电离介质前方的磁化WNM薄板，为研究多相星际介质动力学提供新框架。
2024-04-29 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Neon as a Probe of ISM Physical Conditions at High Redshift
我们提出的结果氖发射的$z\sim2$恒星形成星系的MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查。在61个星系中的$\geq3σ$处探测到双电离氖（[NeIII]3869），相当于在类似红移处探测到的H $α$、H $β$和[OIII] $5007$的MOSDEF样本的$\sim$的25%。我们认为，氖发射线的属性与[NeIII]3869检测和复合$z\sim2$光谱的恒星质量的两个单独的星系。由于不需要[NeIII]3869检测，后者提供了MOSDEF样品中氖发射线特性的更具代表性的图片。正如基于质量-金属丰度关系所预期的那样，[NeIII]3869/[OII]3727比率（Ne 3 O2）与$z\sim2$星系中的恒星质量反相关。它还与[OIII] $5007$ /[OII] $3727$比值（O ~（32））呈正相关，但与本星系和单个H~II区相比，在O ~（32）固定时，$z\sim2$线比值向高Ne ~ 3 O ~ 2方向偏移。尽管在$z\sim2$的固定O32下向较高的Ne 3 O2偏移，但推断的基于Ne 3 O2的金属丰度的偏差很小。因此，Ne 3 O2可以作为一个重要的金属丰度指标深入到再电离时代。通过分析其他的静止-光学谱线比，包括[NeIII] $3869$ /[OIII] $5007$（Ne 3 O3）和[OIII] $5007$ /H $β$（O3 H $β$…
2020-09-24 astro-ph.GA
A Comparison of Multi-Phase Magnetic Field Tracers in a High-Galactic Latitude Region of the Filamentary Interstellar Medium
了解银河系磁场如何穿过多相星际介质（ISM）仍然是一个相当大的挑战，因为不同的磁场示踪剂探测不同的相位和场分量。我们寻找一个共同的磁场之间共享的电离和中性ISM的证据，通过比较1.4 GHz的无线电连续极化和HI线发射的银河阿雷西博L波段馈电阵列连续凌日调查（GALFACTS）和银河阿雷西博L波段馈电阵列HI（GALFA-HI）调查，分别。我们计算的偏振梯度的连续发射和搜索协会与弥漫/半透明HI结构。极化梯度是敏感的热电子密度和视线的磁场强度（$B_\parallel$）在温暖的电离气体的综合产品的变化，而狭窄的HI结构突出了冷中性气体的天空场的平面方向。我们在高银河纬度的阿雷西博天空中确定了一个区域，G216+26以$(\ell,b)\sim(216°,+26°)$为中心，在偏振梯度中包含细丝，这些细丝与大致平行于银河平面的狭窄HI结构对齐。我们提出了一个多相位的观测和磁场示踪剂的比较，这一地区，表明温暖的电离和冷中性介质连接可能通过一个共同的磁场。我们量化与H $α$发射相关的极化梯度丝的物理性质，测量视线场强$B_\parallel=6{\pm}4 μ$ G和等离子体β $β=2.1^{+3.1}_{-2.1}$。我们讨论了缺乏广泛的多相磁场对齐，并考虑该地区是否与一个短的时间尺度或物理罕见的现象。这项工作突出了多示踪剂分析了解磁化ISM的效用。
2021-12-06 astro-ph.GA
Spectroscopic surveys with the SKA probing the ionized and molecular Milky Way
Nicolaus Copernicus University in Toruń（托伦尼古拉·哥白尼大学）；Macquarie University（麦考瑞大学）；California State University, Chico（奇科加州州立大学）；University of Kent（肯特大学）；University of Bonn（波恩大学）；West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；University of Leeds（利兹大学）；Royal Observatory Edinburgh（爱丁堡皇家天文台）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
本文描述利用SKA对银河系不同环境进行小分子和射电复合线光谱观测，研究分子云形成、电离气体性质及CO暗分子气体对恒星形成和星系演化的影响。
2026-06-25 astro-ph.GA
Radiation hydrodynamics simulations of the evolution of the diffuse ionized gas in disc galaxies
有强有力的证据表明，弥漫电离气体（DIG）在盘星系的光电离辐射的紫外发光的O和B星在银盘，无论是从观测和详细的数值模型。然而，目前还不清楚是什么机制负责提供必要的压力支持的扩散气体层在kpc规模以上的光盘。在这项工作中，我们调查，如果由光电离引起的压力增加可以提供这种支持。我们运行自洽辐射流体动力学模型的气体盘在外部潜力。我们发现，光电离反馈可以驱动低层次的湍流在致密的星系盘，它提供了压力支持的扩展扩散气体层。我们的研究结果表明，有一个自然的微调之间的总电离辐射预算的源在星系中的ISM的不同电离阶段的气体量，并提供了第一个完全一致的辐射流体动力学模型的DIG。
2019-07-03 astro-ph.GA
PHANGS-JWST First Results: Variations in PAH Fraction as a Function of ISM Phase and Metallicity
我们目前的地图跟踪的灰尘的分数在IC 5332，NGC 628，NGC 1365，和NGC 7496从JWST/MIRI观测的多环芳烃（PAHs）的形式。我们跟踪PAH馏分相结合的F770 W（$7.7~μ$ m）和F1130 W（$11.3~μ$ m）过滤器跟踪电离和中性PAH排放，分别，和比较PAH排放F2100 W的痕迹小，热的尘埃颗粒。我们发现IC 5332、NGC 628、NGC 1365和NGC 7496的平均$R{\rm_{PAH} = (F770W+F1130W)/F2100W}$值分别为3.3、4.7、5.1和3.6。我们发现，H II区域跟踪MUSE H $α$显示系统低PAH分数。PAH分数在其他星系环境中保持相对恒定，略有变化。我们用CO + H I + H $α$来追踪星际气相，发现在所有四个星系中，PAH分数都降低到I $_{Hα}/Σ_{H~I+H_2}$ $\sim~10^{37.5}$ erg s $^{-1}$ kpc $^{-2}$（M $_\odot$ pc $^{-2}$）$^{-1}$的值以上。径向配置文件也显示了减少PAH分数与半径增加，与较低的金属丰度，与以前的结果显示出强烈的金属丰度依赖的PAH分数。我们的研究结果表明，在电离气体中的PAH破坏过程中的操作类似的四个目标。
2023-01-03 astro-ph.GA
A JWST/MIRI View of the ISM in M83: I. Resolved Molecular Hydrogen Properties, Star Formation, and Feedback
本文利用JWST/MIRI光谱对M83核星暴区的温暖H2气体进行空间分辨分析，揭示了其分布、运动学及激发特性，并结合Ne谱线探讨恒星形成与反馈过程。
2024-10-11 astro-ph.GA
