The hot circumgalactic medium of the Milky Way: evidence for super-virial, virial, and sub-virial temperature, non-solar chemical composition, and non-thermal line broadening
这是第一次，我们提出了同时检测和表征的三个不同的阶段，在$>10^5$ K在$z=0$吸收，使用深$\it{Chandra}$观测Mrk 421。非常高的信噪比（$\geqslant60$）的光谱，使我们能够检测到银河系环星系介质（CGM）的$\it{hot}$相位在3.2 $^{+1.5}_{-0.5}\times$ 10 $^7$ K，共存的$\textit{warm-hot}$相位在1.5 $\pm$ 0.1 $\times$ 10 $^6$ K和$\textit{warm}$相位在3.0 $\pm$ 0.4 $\times$ 10 $^5$ K。$\textit{warm-hot}$相处于银河系的维里温度，而$\textit{warm}$相可能已经从$\textit{warm-hot}$相冷却下来，但超维里$\textit{hot}$相仍然是个谜。发现$\textit{warm}$和$\textit{warm-hot}$相中的[C/O]、$\textit{warm-hot}$相中的[Mg/O]和$\textit{hot}$相中的[Ne/O]是超太阳能的，$\textit{hot}$和$\textit{warm-hot}$相中的[Ne/O]是$α-$增强的.非热谱线增宽在$\textit{warm-hot}$和$\textit{hot}$相中是明显的，并且它在总谱线增宽中占主…
2021-06-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of 'super-virial' gas in the Circumgalactic medium of the Milky Way towards PKS 2155-304
本研究利用钱德拉和XMM-牛顿光栅光谱，首次在朝向PKS 2155-304的银河系周介质中同时探测到四种高电离吸收相，发现热“超位力”气体存在于南银纬区域，证实其在南北半球更广泛分布。
2025-09-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
The ALPINE-ALMA [CII] survey: Star-formation-driven outflows and circumgalactic enrichment in the early Universe
通过对ALMA早期[C II]大型研究计划（ALPINE）巡天中4 < z < 6的大量正常恒星形成星系的[C II] 158 μ m辐射进行叠加，研究了早期宇宙中星系反馈的效率。在叠加的[C II]剖面的高速尾部中寻找流出的典型特征，我们观察到（i）组合残差中与单分量高斯模型的偏差和（ii）叠加的[C II]谱中的宽发射，速度为|v| <~ 500 km/s。当堆叠恒星形成率（SFR）高于中位数（SFRmed = 25 Msun/yr）的星系子集时，这些特征的重要性增加，从而证实了它们的恒星形成驱动性质。估计的质量流出率与SFR相当，产生的质量加载因子为1（类似于本地恒星形成星系），这表明恒星形成驱动的反馈可能在z > 4的淬灭星系中发挥较小的作用。通过对数据立方体的叠加分析，我们发现高SFR星系的[C II]核发射（|v| < 200 km/s）在~ 30 kpc（直径尺度）的物理尺度上得到扩展，远远超过了低SFR星系的类似[C II]核发射和叠加的远红外连续谱。这种扩展的金属富集气体的检测，可能跟踪环星系气体丰富的过去流出，证实了以前类似的研究，证实重子循环和气体交换与环星系介质已经在正常的恒星形成星系的早期时代。
2019-11-22 astro-ph.GA
Ambient Column Densities of Highly Ionized Oxygen in Precipitation-Limited Circumgalactic Media
许多与星系相关的重子存在于环星系介质（CGM）中，处于弥散的体积填充阶段，温度大约为维里。银河系恒星在宇宙时间内产生的大部分氧气也会在那里结束。紫外线和X射线背景源光谱中的吸收线是阻止更多重子形成恒星的反馈过程的有力诊断。本文提出了CGM吸收线（O VI，O VII，O VIII，Ne VIII，N V）的基础上的降水调节反馈模型，这意味着，环境介质的辐射冷却时间不能下降远低于10倍的自由落体时间，而不会触发一个强反馈事件的预测。由此产生的预测与银河系环境CGM的许多不同观测约束相一致，并解释了为什么N_OVI在晕质量和投影半径的大范围内约为10^14 cm^-2。在降水框架内，最强的O~VI吸收线来自CGM的垂直混合，CGM将低熵环境气体提升到更高的高度，因为上升气体的绝热冷却降低了其温度，并提高了O^5+的丰度。抬升所刺激的凝结也可能产生相关的低电离成分。观测到的O VI吸收的速度结构表明，星系外流并没有以晕的逃逸速度排出环星系气体，而是驱动循环，在周围介质中耗散大部分星系的超新星能量，导致其中一些能量扩展到维里半径之外。
2018-11-12 astro-ph.GA
Magnetising the circumgalactic medium of disk galaxies
环星系介质（CGM）是星系形成的边界之一，通过气体吸积到星系上和气体流出星系而与星系紧密相连。在这里，我们分析的磁场在CGM的银河系类星系模拟的\textsc{Auriga}项目的一部分，构成了一套高分辨率的宇宙学磁流体力学变焦模拟。我们表明，在$z=1$的CGM成为磁化通过银河系外流，运输磁化气体从磁盘到晕。此时，CGM的磁化强度与其金属富集密切相关。然后，我们表明，在低红移的原位湍流发电机，操作时间尺度上的Gigayears进一步放大的CGM磁场和饱和之前，$z=0$。磁场强度在$z=0$的维里半径处达到典型值$0.1\,μG$，并且在维里半径内变得基本均匀。它的法拉第旋转信号与最近的观测结果非常一致。CGM中的磁场在大部分演化过程中是一个无序的小尺度场。只有在低红移的强相干外流能够在CGM的直接位移的这些外流的部分，使磁场。
2020-09-07 astro-ph.GA
The Self-Similarity of the Circumgalactic Medium with Galaxy Virial Mass: Implications for Cold-Mode Accretion
本文应用晕丰度匹配方法计算了“MgII吸收星系表”（MAGIICAT，Nielsen et al.）中183个孤立星系的维里质量M_h和半径Rvir。所有星系都有光谱红移（0.1 < z < 1.1），它们的环星系介质（CGM）在投影的银河系中心距离D < 200 kpc的范围内被探测到MgII吸收。我们研究了等效宽度W（2796）和覆盖率f_c作为D、D/Rvir和M_h的函数的行为。我们发现：[1] M_h在W（2796）-D平面（4.0 sigma）上的系统偏析;与低质量晕相比，在较高D处发现高质量晕，具有较大的W（2796）。在W（2796）-D/Rvir平面上，质量偏析消失，我们发现W（2796）~（D/Rvir）^-2（8.9 sigma）; [2]在给定的D下，更高质量的晕具有更大的f_c，而在所有D/Rvir下，f_c与M_h无关; [3]在给定的D或D/Rvir内，f_c在10.7 < log（M_h/Msun）< 13.8的范围内与M_h保持恒定。综合结果表明，MgII吸收CGM与晕质量自相似，甚至在log（M_h/Msun）~12以上，理论上预测冷模吸积将被淬灭.如果理论是正确的，流出或子晕必须有助于吸收高质量的晕，低质量和高质量的晕是不可区分的，一旦碰撞参量的晕质量缩放使用镁II吸收强度。或者，数据可能表明，在大质量晕中普遍关闭冷模吸积的预测可能需要修改。
2013-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Are Odd Radio Circles virial shocks around massive galaxies? Implications for cosmic-ray diffusion in the circumgalactic medium
该研究探究奇异射电圈是否源于大质量暗物质晕的位力激波，发现宇宙线电子扩散可解释观测到的壳层宽度，推导了低密度星系周介质的宇宙线扩散系数，缓解了数密度差异问题，为探测激波和非热粒子加速提供新途径。
2024-01-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
The CGM$^2$ Survey: Circumgalactic O VI from dwarf to massive star-forming galaxies
我们结合了126个新的星系-O VI吸收剂对CGM $^2$调查与123对从文献中得出的O VI吸收剂（$N_{\rm O VI}$）对星系恒星质量，恒星形成率和影响参数的同时依赖性研究。合并后的样本由249个星系-O VI吸收体对组成，包括$z=0$ - $0.6$，宿主星系恒星质量为$M^*=10^{7.8}$ - $10^{11.2}$ $M_\odot$，星系-吸收体碰撞参数为$R_\perp=0$ - $400$固有千秒差距。在这项工作中，我们集中在$N_{\rm O VI}$与星系质量和碰撞参数的恒星形成星系的样本之间的变化。我们发现，在一个维里半径的恒星形成星系的平均$N_{\rm O VI}$是最大的恒星形成星系与$M^*=10^{9.2}$ - $10^{10}$ $M_\odot$。$M^*$介于$10^{8}$和$10^{11.2}$ $M_\odot$之间的恒星形成星系可以解释大多数柱密度大于10 $^{13.5}$ cm $^{-2}$的O VI系统。与恒星形成星系相关的O VI质量的60%在一个维里半径内，35%在一个和两个维里半径之间。在一般情况下，我们发现，一些偏离流体静力平衡的CGM是必要的重现所观察到的O VI量，星系质量的依赖性，和程度。我们的测量作为一个测试集CGM模型在广泛的主机星系质量。
2021-12-21 astro-ph.GA
Bimodality of low-redshift circumgalactic O VI in non-equilibrium EAGLE zoom simulations
我们介绍了一系列的20个宇宙学流体动力学模拟Lstar（M_200 =10^11.7 - 10^12.3 Msol）和群大小（M_200 = 10^12.7 - 10^13.3 Msol）晕运行的模型用于EAGLE项目，其中还包括一个非平衡电离和冷却模块，以下136个离子。模拟再现了观测到的相关性，揭示了COS晕在z~0.2，在碰撞参量b < 150 kpc的O VI柱密度和特定的恒星形成率（sSFR=SFR/Mstar）的中央星系在z~0.2。我们发现，在与L型星系有关的晕中，环星系OVI的柱密度最大，因为它们的维里温度接近OVI电离分数的峰值温度（T~10^5.5 K）。更高的群晕维里温度（> 10^6 K）促进氧达到更高的电离态，抑制了O VI柱密度。因此，所观察到的NOVI-sSFR相关性并不意味着因果关系，而是反映了随着晕质量增加而改变的氧的特征电离状态。尽管氧的电离态与质量有关，但在Lstar和群晕中最丰富的环星系氧离子是O VII; O VI在群晕中仅占0.1%，在Lstar中仅占0.9-1.3%。尽管如此，由O VI吸收剂追踪的金属代表了哈勃时间内星系反馈历史的化石记录;它们的特征喷射时期对应于z > 1，并且大部分喷射的金属质量位于星系的维里半径之外。对于L星和星系群，更多的氧气产生和释放的恒星驻留在环星系介质（维里半径的两倍内）比在恒星和ISM的星系。
2016-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quasars Probing Quasars VIII. The Physical Properties of the Cool Circumgalactic Medium Surrounding z ~ 2-3 Massive Galaxies Hosting Quasars
我们研究了z ~2-3类星体宿主星系周围的T ~10^4 K环星系冷介质的物理性质，预测z ~2-3类星体宿主星系将演化成今天的大质量椭圆星系。使用14个类星体对的统计样本，预测分离< 300 kpc和高色散，高S/N光谱，我们发现极端的运动学与低金属离子线通常跨越~ 500 km/s，超过任何以前研究的星系人口。CGM显著富集，甚至超过维里半径，具有中值金属丰度[M/H] ~-0.6。α/Fe丰度比增强，表明晕气体主要是由核心塌陷超新星富集。在维里半径内的冷气体质量估计为1.9*10^11太阳质量（R_ \perp /160 kpc）^[2]，约占星系晕重子收支的1/3。CGM气体的电离态随着与前景类星体的投影距离的增加而增加，这与类星体主导电离辐射通量的预期相反。然而，我们也发现了其他星系群体的CGM中没有表现出的特殊性。在一个吸收系统中，我们可能检测到未分辨的荧光Ly-alpha发射，而另一个系统显示出强的NV线。综合这些异常现象来看，至少在某些情况下，横向视线可能被照亮。我们还发现了一种特殊的情况，即探测到CII* 精细结构线意味着电子密度大于100 cm^-3，并且存在亚秒差距尺度的气体团簇。
2016-08-12 astro-ph.GA
Baryon Budget of the Hot Circumgalactic Medium of Massive Spiral Galaxies
在本星系周围的重子含量被观测到比大爆炸核合成所需的要少得多。模拟表明，这些“失踪重子”中的很大一部分可能储存在大质量星系周围的热的稀薄环星系介质（CGM）中，这些介质延伸到甚至超过了它们的暗物质晕的维里半径。以前的X射线和Sunyaev-Zel'dovich（SZ）信号观测表明，预期重子的$\sim(1-50)\%$存储在维里半径内的热CGM中。大的散射主要是由基于小径向范围内（通常在维里半径的10 - 20%内）的探测的热气体密度分布的非常不确定的外推造成的。在这里，我们报告堆叠X射线观测的六个本地孤立的大质量螺旋星系的CGM-MASS样本。我们发现，平均密度分布可以由一个单一的幂律的特点，以银河中心半径的$\approx 200\rm~kpc$（或$\approx130\rm~kpc$以上的1~ $σ$背景不确定度），大约一半的维里半径的暗物质晕。我们现在可以估计，维里半径内的热CGM可以解释晕所预期的重子质量的$(8\pm4)\%$。包括恒星在内，重子分数是$(27\pm16)\%$，或$(39\pm20)\%$，假设密度分布在$r\gtrsim130\rm~kpc$。我们的结论是，在大质量星系晕维里半径内的热重子不足以解释“失踪重子”。
2018-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The hot circumgalactic medium of the Milky-Way: new insights from XMM-Newton observations
基于XMM-Newton对Mrk 421视线及五个邻近视场的观测，研究发现银河系环银河介质需用包含温热维里相和热超维里相的双相模型描述，并揭示热相广泛分布、存在小尺度密度不均匀性，其成因可能与银盘恒星形成活动驱动的热外流有关。
2022-08-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Angular Momentum of the Circumgalactic Medium in the TNG100 Simulation
我们提出了一个分析的角动量内容的环星系介质（CGM）使用TNG 100，其中一个旗舰运行的IllustrisTNG项目。我们专注于银河系质量晕（$\sim 10^{12} \; M_{\odot}$）在$z=0$，但也分析其他质量和红移高达$z=5$。我们发现，CGM角动量的属性是强烈相关的恒星的角动量的相应的星系：CGM周围的高角动量星系有一个系统的更高的角动量和更好地对齐的旋转轴的星系本身比CGM周围的低角动量星系。CGM的热相和冷相都显示出这种二分法，尽管它对较冷的气体更强。大角动量星系的CGM的特征是一个大的冷气楔，其旋转速度至少是晕维里速度的$\sim1/2$，延伸到维里半径的$\sim 1/2$，以及由径向速度主导的双锥极区，暗示着星系喷泉;这两个特征在低角动量星系的CGM中都没有。这些结论对于晕质量$\lesssim 10^{12} \; M_{\odot}$和$z \lesssim 2$是通用的，但它们不适用于更大质量的晕或在所研究的最高红移。通过比较模拟运行的基准反馈模型的变化，我们确定了更好的CGM高角动量星系的反馈独立的效果和星系风的CGM的角动量的主导影响。
2020-05-20 astro-ph.GA
The Impact of Enhanced Halo Resolution on the Simulated Circumgalactic Medium
传统的宇宙流体动力学模拟未能在空间上解决环星系介质（CGM），即围绕星系并延伸到其维里半径的稀薄气体的储存器。我们介绍了增强晕分辨率（EHR）的技术，使更逼真的物理建模的模拟CGM不断迫使气体细化到更小的尺度在整个模拟星系的维里晕。我们调查的EHR在暴风雨模拟，一套恩佐为基础的宇宙学变焦模拟L* 星系的演变，解决空间尺度500 comoving pc出100 comoving kpc的银河系中心半径的影响。在其众多效应中，EHR（1）改变CGM的热平衡，增加其冷气体含量并减少其暖/热气体含量;（2）在较长时间内保持冷气体结构;（3）使这些冷云以逐渐变小的尺寸尺度存在。在观察上，这导致在整个CGM中“低离子”如HI的增加和“高离子”如OVI的下降。EHR的这些效应在Tempest模拟中并不收敛，但推断这些趋势表明，CGM实际上是一种雾，由无处不在的，小的，长寿命的，冷的云组成，悬浮在热介质中，处于光晕的维里温度。此外，我们探索了解释EHR产生上述效应的物理机制，提出它通过（1）更好地采样CGM相的分布，从而在相分布的更密集，更冷的尾部实现失控冷却;以及（2）防止冷气体云与环境热晕人为混合并蒸发。证据表明，这两个EHR机制发生在暴风雨模拟。
2018-11-29 astro-ph.GA
Kinematics of the OVI Circumgalactic Medium: Halo Mass Dependence and Outflow Signatures
我们探测高电离环星系介质通过检查吸收体运动学，银河系运动学，和平均吸收轮廓的31 OVI吸收剂从“多相星系晕”调查作为晕质量，红移，倾角和方位角的函数。这些星系被隔离在$0.12<z_{\rm gal}<0.66$，并被$D\approx 200$ kpc范围内的背景类星体探测。每一对星系都有哈勃太空望远镜的图像和COS类星体的光谱，大多数星系的红移都是从凯克/ESI光谱中精确测量出来的。利用像素速度两点关联函数（TPCF）方法，我们发现OVI吸收体运动学具有很强的晕质量依赖性。吸收主办的$\sim L^{\ast}$星系有最大的速度色散，我们解释为晕维里温度密切匹配的碰撞电离OVI分数峰值的温度。质量较低的星系和星系群环境具有较小的速度色散。总柱密度遵循相同的行为，与理论结果一致。在规范化了所观察到的质量依赖性，我们研究了银河系的运动学与修改后的TPCF，并发现非维里化运动由于流出的气体。边缘上的短轴气体有大的光学深度集中在星系系统速度附近的双极外流的预期，而面对短轴气体有一个平稳下降的光学深度分布到大的归一化星系速度，暗示减速外流气体。由于观察到多个视线结构的“运动学模糊”，没有观察到吸积气体特征。这些结果表明，星系质量占主导地位的OVI性质的重子循环过程。
2019-09-30 astro-ph.GA
The kinetic Sunyaev-Zel'dovich tomography II: probing the circumgalactic medium
我们建议使用的动力学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应探测环星系介质（CGM），与援助的光谱调查覆盖同一地区的SZ调查。人们可以设计一个最佳的估计与匹配滤波器的CGM的kSZ效应，并构建之间的互相关估计和从星系调查，这可以通过堆叠一些星系测量恢复的特有的速度。我们调查了两个引人注目的配置文件的CGM，MB配置文件（Maller & Bullock 2004）和$β$配置文件，并估计对协同作用的基准星系调查与数密度$10^{-3}h^3\,$ Mpc $^{-3}$和ACT样SZ调查的可探测性。我们发现，过滤器的形状不会改变太多的红移的$β$配置文件，而有显着的旁瓣在$z<0.1$的MB配置文件。通过在z $\sim 0.5$周围叠加$\sim 10^4$银河系大小的晕，可以得到两个剖面的$\gtrsim$ 1 $σ$信噪比（S/N）。信噪比随着红移的减小而增加，然后达到最大值（对于MB轮廓，$\sim$在z $\simeq$ 0.15处为7.5，对于$β$轮廓，$\sim 19$在$z\simeq 0.03$处）。由于大的光束尺寸，一个类似普朗克的CMB调查可以通过在$z<0.1$上叠加相同数量的星系来勉强检测到kSZ信号。在实际巡天中寻找CGM将涉及将星系划分为具有相似红移和宿主晕质量的子样本，并缩放这里给出的结果以获得S/N。
2016-02-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Circumgalactic Medium
围绕星系的气体位于星系盘或星际介质之外、维里半径之内，被称为环银河介质（CGM）。近年来，由于对这种扩散的、几乎不可见的物质的观测取得了迅速进展，星系的这一组成部分在我们对星系演化的理解中发挥了重要作用。对这一星系成分的观测和模拟表明，它是一种多相介质，具有丰富的动力学和复杂的电离状态。CGM是星系恒星形成燃料的来源，是星系反馈和循环的场所，也许是星系气体供应的关键调节器。我们回顾我们不断发展的知识，CGM的质量，动力学状态，并与星系的共同演化的重点。从所有红移和整个电磁波谱的观测表明，CGM气体在星系演化中起着关键作用。我们总结了这一领域的现状，并提出了未来研究的悬而未决的问题。
2017-09-26 astro-ph.GA
Gas flows in the circumgalactic medium around simulated high-redshift galaxies
利用一个新的宇宙学变焦模拟样本，我们分析了红移范围z >= 3的模拟星系周围的环星系气体的性质。这些模拟旨在代表最近用MUSE仪器获得的莱曼α发射体的观测样本（晕质量约为10^10-10^11太阳质量）。我们发现，超新星反馈有显着的影响，流入和流出的环星系介质驱动外流，减少扩散流入率，并通过增加流入气体的中性部分。通过时间上叠加模拟输出，我们发现流入和流出阶段之间发生了显着的净质量交换：没有一个阶段是质量守恒的。特别是，我们发现，在中性流出的氢的质量随半径呈指数下降的气体从晕中心向外流动。这可能是由喷泉式循环过程和流出气体的逐渐光/碰撞电离的组合引起的。我们的模拟没有预测CGM中存在快速移动的中性流出。中性外流则以中等径向速度（约50 km ^-1）运动，大部分动能与切向运动而非径向运动有关。
2017-10-10 astro-ph.GA
The warm-hot circumgalactic medium around EAGLE-simulation galaxies and its detection prospects with X-ray line emission
利用EAGLE模拟方法，对大晕质量范围（$\mathrm{M}_{\mathrm{200c}} = 10^{11.5}$ - $10^{14.5}\,\mathrm{M}_{\odot}$）内星系环星系介质（CGM）的X射线金属线辐射的可探测性进行了估算.使用XRISM Resolve仪器，应可检测到来自$\mathrm{M}_{\mathrm{200c}} \gtrsim 10^{13}\,\mathrm{M}_{\odot}$晕圈的少量亮（K-$α$或Fe L-壳层）线。使用Athena X-IFU或Lynx主阵列，可检测到来自$\mathrm{M}_{\mathrm{200c}} \gtrsim10^{12.5}\,\mathrm{M}_{\odot}$晕内CGM的发射谱线（尤其是来自O VIII和O VII的发射谱线），并且可检测到维里半径外的组内和簇内气体。利用Lynx超高分辨率阵列，可以访问$\mathrm{L}_{*}$星系的晕的内部CGM。这些估计值确实假设了长暴露时间（$\sim 1 \,$ Ms）和大空间箱（$\sim1$ - $10\,\mathrm{arcmin}^{2}$）。这种发射主要是由碰撞电离（CI）气体，并往往来自晕中心。发射偏向于接近CI气体的最大发射率温度（$\mathrm{T}_\mathrm{peak}$）的温度以及高密度和金属丰度。然而，…
2022-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tentative Detection of the Circumgalactic Medium of the Isolated Low-Mass Dwarf Galaxy WLM
我们报告了对WLM的环星系介质（CGM）的初步探测，WLM是本星系群（LG）中一个孤立的低质量（log $M_*/M_\odot\approx7.6$）矮不规则星系。我们分析了HST/COS档案光谱的类星体视线（PHL 2525），这是45千秒差距（0.5维里半径）从WLM和接近麦哲伦流（MS）。沿着这条视线，在Si II、Si III、Si IV、C II和C IV中检测到两种离子吸收剂，其速度为$\sim$-220 km s $^{-1}$（组分v-220）和$\sim$-150 km s $^{-1}$（组分v-150）。为了确定它们的起源，我们研究的位置-速度对齐的组件与WLM和附近的MS。麦哲伦经度附近的PHL 2525，MS相关的中性和电离气体移动在$\lesssim-190$公里的$^{-1}$，建议MS的起源组件V-220，但不是组件V-150。由于PHL 2525经过WLM附近，而分量v-150接近WLM的系统速度（$\sim$-132 km s $^{-1}$），因此分量v-150很可能来自星系的CGM。这导致WLM的CGM中的总硅质量为$M_{\rm Si}^{\rm CGM}\sim(0.2-1.0)\times10^5~M_\odot$，使用其他COS矮星研究的假设。将$M_{\rm Si}^{\rm CGM}$与WLM在其寿命期间合成的总Si质量（$\s…
2019-09-12 astro-ph.GA
Kinematics of Circumgalactic Gas: Feeding Galaxies and Feedback
我们观测了50对红移z ~ 0.2的恒星形成星系和背景类星体。这些视线探测环星系介质（CGM）的维里半径的一半，我们描述了环星系气体运动学相对于银河系盘定义的参考系。我们检测晕气体在镁II吸收，测量相对于每个星系的等效宽度加权多普勒频移，并发现CGM有一个组件的角动量，是与银河系盘对齐。在任何碰撞参量下，在主轴的45度范围内均未检测到CGM的净反向旋转。环星系气体的速度偏移与盘平面中的投影旋转速度相关，盘半径约为70 kpc。我们证实了以前的说法，镁II吸收变得更强的银河系短轴附近，并表明，等效宽度与吸收的速度范围。我们不能直接测量任何吸收器沿视线的位置，但我们探索的假设，个别的速度分量可以与气体轨道在磁盘平面或径向向外流动的锥形流出。我们的结论是，离心力部分支持低电离气体和银河外流动力学干扰CGM产生过量吸收。我们的研究结果坚决排除了缺乏旋转的内部CGM的模式，并建议角动量以及星系风应包括在任何可行的模型的低红移CGM。
2019-04-25 astro-ph.GA
Density and metallicity of the Milky-Way circumgalactic gas
银河系环星系气体的晕延伸到银河系的维里半径，约250 kpc。晕的性质可以从X射线光谱观测和卫星矮星系的冲压压力剥离的研究中推断出来。前一种方法更精确，但其结果主要取决于环星系气体的金属丰度假设;后一种方法不需要这些假设。在这里，从这两种方法的信息相结合，以约束观测的气体金属丰度和密度的函数的银河中心距离。结果表明，在扩展晕的外围，金属丰度降低到Z~0.1Z_Sun时，两种数据是一致的。相应的气体密度分布是相当平坦的，下降为r^{-（0.45.. 0.75）}在大的银河系中心距离r。
2017-02-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion-Driven Turbulence in the Circumgalactic Medium
Tel Aviv University（特拉维夫大学）；New York University（纽约大学）；Northwestern University（西北大学）
研究通过分析和流体动力学模拟，探讨了星系际介质湍流由气体吸积驱动的机制，发现吸积可增强湍流速度，并指出湍流主导的星系际介质可通过紫外吸收光谱的宽对数正态电离分布和大速度弥散识别。
2026-04-14 astro-ph.GA
Intergalactic-Absorption Confounding Circumgalactic Observations
本文提出星系晕周围的星系际介质（IGM）可能主导环星系介质（CGM）中温热离子吸收，并通过球坍缩模型与观测对比证明IGM对O VI柱密度贡献可达75%以上，建议CGM巡天解释须考虑IGM污染。
2024-07-25 astro-ph.GA
The Properties of the Circumgalactic Medium in Red and Blue Galaxies: Results from the COS-GASS+COS-Halos Surveys
我们使用COS-GASS和COS-Halos巡天的综合数据来表征质量范围为$\rm~M_*\sim~10^{9.5-11.5}~M_{\odot} $的典型低红移星系周围的环银河系介质（CGM），并在一系列的碰撞参量延伸到刚刚超过晕维里半径（$\rm~R_{vir}$）。我们发现Lyman~ $α$和Si III吸收体的等效宽度分布的径向尺度长度分别为0.9和0.4 $\rm~R_{vir}$。等效宽度的径向分布是相对均匀的蓝色星系，但高度斑块（低覆盖率）的红色星系。我们还发现Lyman~ $α$和Si III的等效宽度与星系的比恒星形成率（sSFR）有显著的正相关关系。我们发现一个令人惊讶的缺乏晕质量（维里速度）和莱曼~ $α$线的速度色散或速度偏移之间的相关性。Lyman~ $α$吸收器的速度偏移与速度色散之比的平均值为$\sim$ 4，这表明给定的视线与CGM中的动态相干结构相交，而不是与轨道云的海洋相交。的CGM的运动学性质是相似的蓝色和红色星系，虽然我们发现，一个显着更大的比例的蓝色星系有大的莱曼$α$速度偏移（>200公里秒$^{-1}$）。我们表明，如果CGM云代表未来恒星形成的燃料，我们的新结果可能意味着我们探测的星系质量范围内的特定恒星形成率大幅下降。
2016-09-20 astro-ph.GA
The COS Absorption Survey of Baryon Harbors (CASBaH): Warm-hot Circumgalactic Gas Reservoirs Traced by Ne VIII Absorption
根据z > 1类星体的高信噪比紫外光谱和重子港COS吸收巡天（CASBaH）的星系数据库，我们对29个盲选星系在0.49 <zgal < 1.44的高电离环星系介质（CGM）进行了观测。我们在其中9个星系中探测到Ne VIII双线，对于N（Ne VIII）> 10^13.3 cm^-2的气体，（> 10^13.5 cm^-2），我们导出了Ne Ⅷ覆盖分数f_c = 75 + 15/-25%（44 + 22/-20%），在rho < 1.5维里半径范围内f_c = 70 + 16/-22%（f_c = 42 + 20/-17%）。我们估计Ne VIII示踪气体的质量为M_gas（Ne VIII）> 10^9.5 Msol（Z/Zsol）^-1，或者是预期重子质量的6-20%（如果Ne VIII吸收体具有太阳金属丰度）。将Ne VII电离为Ne VIII需要207 eV，而具有这种能量的光子在CGM中是稀缺的。然而，对于我们的样品的中值晕质量和红移，维里温度接近于Ne VIII离子的峰值温度，并且Ne VIII-轴承气体在此温度附近被碰撞电离。此外，我们发现，光致电离的Ne VIII需要冷和低密度的云，将是高度负压（约两个数量级）相对于假定的，环境维里化介质，复杂的情况下，这样的云可以生存。因此，更复杂的（例如，非平衡）模型可能需要;这第一个统计样本的Ne VIII吸收体/星系系统将提…
2019-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A measurement of circumgalactic gas around nearby galaxies using fast radio bursts
所有类型的星系在环星系介质（CGM）中的气体分布受到很差的限制。前景CGM对快速射电暴（FRB）的色散测度（DM）有额外的贡献。我们使用CHIME/FRB首次发布的数据测量了$10^{11}-10^{13}\ M_\odot$晕的CGM的DM过量，这是一个具有挑战性的晕质量范围，以任何其他方式探测。由于FRB角坐标的不确定性，只有附近星系的定位才足以将它们与任何前景晕相交。因此，我们堆叠在80 Mpc内的星系，优化堆叠方案，以近似最小化堆栈的方差和边缘化FRB位置的不确定性。样品具有20-30个FRB交叉晕，其质量为$10^{11}-10^{12}\ M_\odot$和$10^{12}-10^{13}\ M_\odot$，并且这些交叉允许在两个质量箱中检测DM过量的边缘$1-2\,σ$。$10^{11}-10^{12}\ M_\odot$晕仓也显示在1-2维里半径处DM过量。通过比较CGM气体剖面的不同模型的数据，我们发现，与没有DM过量的零假设相比，所有模型都受到高达2- $σ$水平的数据的青睐。随着未来CHIME数据发布的2000-3000次突发，我们计划对CGM进行4- $σ$检测。通过堆叠具有CHIME样定位的FRB来区分可行的CGM模型将需要数万个突发。
2022-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
H$α$ Emission and the Dependence of the Circumgalactic Cool Gas Fraction on Halo Mass
我们继续我们的经验研究的发射线通量起源于冷（$T\sim10^4$ K）的气体，填充星系晕和它们的环境。具体来说，我们目前的结果获得了近50万个单独的星系，星系团和星系团的样本，超过200万SDSS视线在高达四分之一的维里半径的投影分离。采用简单的幂律关系的环银河系（CGM）冷气体分数和无论是晕或恒星质量，我们提出的CGM冷气体分数的函数，无论是晕或恒星质量，$f_{\rm cool}(M_h) = (0.25^{+0.07}_{-0.06}) \times (M_h/10^{12}M_\odot)^{(-0.39^{+0.06}_{-0.07})}$或$f_{\rm cool}(M_{*}) = (0.28^{+0.07}_{-0.06}) \times (M_{\rm *}/10^{10.0}M_\odot)^{(-0.33\pm 0.06)}$的表达式。在我们可以比较的地方，我们的结果与以前的吸收线研究，我们自己以前的发射线工作和模拟的限制是一致的。冷气体可以是占主导地位的重子CGM成分，包括一部分高达$> 90\%$的晕气态重子，在低质量的晕，$M_h\sim$ $10^{10.5} M_\odot$，和一个次要的部分，$<$ 5\%，在集团和集群，$M_h > 10^{14} M_\odot$。
2019-11-05 astro-ph.GA
The circumgalactic medium of high redshift galaxies
我们在Pallottini等人2014年提出的金属富集模拟中研究了高$z$星系的环星系介质（CGM）的性质。在$z=4$，我们发现，模拟CGM气体密度分布是自相似的，一旦缩放与维里半径的父暗物质晕。我们还发现了一个简单的分析表达式的中性氢等效宽度（${\rm EW}_{\rm HI}$）的CGM吸收器作为视线的碰撞参量（$b$）的函数。我们测试我们的预测对模拟从模拟中提取的光谱，并表明该模型再现了从合成光谱分析中提取的${\rm EW}_{\rm HI}(b)$配置文件。当与现有数据比较时，我们的CGM模型很好地预测了观测到的$z\lesssim2$星系中的${\rm EW}_{\rm HI}(b)$，并支持CGM轮廓不随红移而演化的观点。
2014-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The warm-hot, extended, massive circumgalactic medium of NGC 3221: an XMM-Newton discovery
利用朱雀观测数据，我们发现了L $^\star$星系NGC 3221中存在X射线辐射的暖-热环星系介质（CGM）的$3.4σ$证据。在这里，我们提出了XMM-Newton数据，并概述了一种有效，严格和定义良好的方法来提取微弱的CGM信号。我们确认CGM检测在$4σ$意义范围内的星系30-200千秒差距。我们满怀信心地声称，$99.62\%$的CGM已扩展至超过$150$ kpc。CGM的平均温度为2.0 $^{+0.2}_{-0.3} \times 10^6$ K，但它不是等温的。我们发现了暗示性的证据，温度梯度下降到125千秒差距和100千秒差距内的超维里温度。虽然在银河系CGM中检测到了超维里温度分量，但这是第一次在任何螺旋星系的温暖热CGM中观察到温度梯度。排放测量曲线与$β-$模型或恒定密度曲线拟合良好。需要更深入的数据来约束温度和密度分布。我们还证实了朱雀实验的结果，即暖热的CGM是NGC 3221中质量最大的重子成分之一，并且可以解释星系中缺失的重子。
2020-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmological simulations of the circumgalactic medium with 1 kpc resolution: enhanced HI column densities
环星系介质（CGM），即星系周围的气体晕，既是星系生长的气体储存库，也是星系风排出的气体储存库。大多数宇宙学的流体动力学模拟将计算工作集中在星系本身，并对CGM进行更粗糙的处理，这意味着小尺度结构无法解决。我们绕过这个问题，运行放大模拟银河系质量的星系与标准的质量细化和额外的统一空间细化维里半径内。这导致在一个详细的气体晕在前所未有的（1千秒差距）均匀的分辨率，只有适度增加计算时间。空间分辨率的提高不会影响中央星系或CGM的平均密度。然而，它大大改变了中性氢柱密度的径向分布，这是在银河中心半径大于40千秒差距增强。莱曼极限系统在150 kpc内的覆盖率几乎增加了一倍。因此，我们得出结论，CGM的一些观测性质是强烈的分辨率依赖。在不增加星系分辨率的情况下增加CGM的分辨率，是一种有前途的和计算效率高的方法，可以推动最先进的模拟的边界。
2018-10-05 astro-ph.GA
The Impact of Galactic Feedback on the Circumgalactic Medium
星系反馈强烈影响着星系环境的丰富方式。我们通过一系列宇宙学流体动力学模拟来研究这种联系，探索基于Vogelsberger等人2013年开发的星系形成模型（以下简称V13）的一系列参数。利用$M_\text{halo} > 10^{11} M_\odot$方法研究了活动星系核反馈、风质量负荷、风比能和风金属负荷对星系环星系介质性质的影响。请注意，虽然V13模型被调整以匹配包括恒星质量函数在内的观测结果，但没有对CGM进行明确的调整。单位出流质量的风能对CGM富集度的影响最为显著。高能风将金属发射到远远超出维里半径的地方。活动星系核反馈也有显著的影响，但仅限于$z < 3$。我们比较高红移HI和CIV观测。我们所有的模拟都产生了观测到的阻尼莱曼- $α$吸收体的数量。在较低的柱密度，我们的几个模拟产生足够的莱曼极限系统（LLS）$100$ kpc的星系，但在所有情况下，LLS丰度下降的距离比观测快，太少的LLS在$200$ kpc。此外，在所有模型中，CIV丰度随距离的增加而急剧下降，与星系的CIV $100$ - $200$ kpc的距离太小。更高能量的风模型产生更多的扩展CIV，但也产生更少的恒星，与恒星形成率密度观测相矛盾。这突出了这样一个事实，即环星系观测是对星系反馈模型的一个强有力的约束。
2015-01-09 astro-ph.GA
Early onset of the hot circumgalactic medium around Milky Way galaxies
Lund University（隆德大学）；University of Bath（巴斯大学）；University of Sydney（悉尼大学）；University of Surrey（萨里大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；University of Oxford（牛津大学）
利用 VINTERGATAN 模拟发现恒星反馈驱动银河系质量星系热 CGM 的早期形成（z≈3），远早于仅吸积激波预测（z≲1），并揭示其伪演化现象。
2026-10-08 astro-ph.GA physics.comp-ph
Metal enrichment in the circumgalactic medium and Lyα haloes around quasars at z $\sim$3
深空观测已经探测到扩展的Ly $α$发射星云围绕着数十个红移为2到6的类星体。然而，对这种扩展晕的金属丰度仍然知之甚少。我们利用MUSE-VLT数据对$z\sim3$上的80个类星体进行了详细的分析。我们发现了明确的证据，延长发射的紫外星云线，如CIV或HeII约20 $\%$的样品，而CIII]仅在少数对象中检测到。通过堆叠立方体，我们检测到CIV，HeII和CIII的发射，半径约为45 kpc。CIV和HeII的径向下降比Ly $α$陡得多，而CIII]在45 kpc的内部显示出与Ly $α$相似的较浅的轮廓。我们推断环星系气体在中心30-50 kpc的平均金属丰度为$\sim$ 0.5太阳能，甚至更高。然而，我们也发现了证据的一个组成部分的赖氨酸$α$晕，它具有弱得多的金属发射线相对于赖氨酸$α$。我们认为，在中央30-50千秒差距的环星系介质的高金属丰度与过去的类星体驱动的外流的化学预富集，并有一个更广泛的组成部分的CGM，具有低得多的金属丰度，并可能与近原始气体从星系际介质吸积。我们表明，我们的观测结果与FABLE放大宇宙学模拟的预期吻合得很好。
2020-06-14 astro-ph.GA
Identifying Circumgalactic Medium Absorption in QSO Spectra: A Bayesian Approach
我们对43个低红移类星体的候选星系-吸收体对进行了研究（$0.06 < z < 0.85$），该光谱是由{ \it Hubble Space Telescope}/Cosmic Origins摄谱仪观测的，位于斯隆数字巡天的覆盖范围内，采用统计方法，仅使用SDSS Data Release 12星系的光度数据，将吸收体与类星体视线附近的星系匹配，包括对它们红移的估计我们的贝叶斯方法相结合的SDSS光度信息与测量的环星系介质的属性，找到最有可能的星系匹配，如果有的话，在视线类星体光谱的每个吸收器。我们发现$\sim$ 630候选星系吸收体对使用两种不同的统计。这些方法能够重现目标光谱研究中报告的对，我们的统计率为72%。组成候选星系对的星系的性质包括中值红移、光度和恒星质量，所有这些都是根据光度数据$z=0.13$、$L=0.1L^*$和$\log(M_*/M_{Sun}) = 9.7$估计的。候选星系对的碰撞参量中值为$\sim$ 430~kpc，或$\sim 3.5$乘以星系维里半径。结果与先前研究中发现的该半径的高\lya \覆盖分数大致一致。这种匹配吸收体和星系的方法可以用来优先考虑光谱研究的目标，我们提出了这样的后续有前途的系统的具体例子。
2021-11-08 astro-ph.GA
How identifying circumgalactic gas by line-of-sight velocity instead of the location in 3D space affects O VI measurements
O VI $λλ$ 1032，1038吸收在低红移$\sim$ $L^*$恒星形成星系周围的高发生率引起了环星系介质研究的兴趣。我们使用高分辨率EAGLE宇宙学模拟来分析$z\approx0.3$恒星形成星系周围的环银河O VI气体。的局限性，观察不揭示气体位于沿视线的动机，我们比较了O VI测量产生的气体在固定距离内的星系和气体选择使用视线的速度削减通常通过观察者。我们发现，气体选择的速度切割$\pm300$公里的$^{-1}$或$\pm500$公里的$^{-1}$产生更高的O VI柱密度，一个平坦的柱密度分布，和更高的覆盖率相比，气体的维里半径（$r_\mathrm{vir}$）的1，2，3倍的星系。对于低质量的星系，这种差异随着碰撞参数和碰撞速度的增加而增加。例如，与2 $r_\mathrm{vir}$内的气体相比，使用200-500 km s $^{-1}$的速度切割来识别气体会使1 $r_\mathrm{vir}$处的O VI柱密度增加0.2 dex（0.1 dex），而对于恒星质量为$10^{9}$ - $10^{9.5}$ $\rm M_\odot$（$10^{10}$ - $10^{10.5}$ $\rm M_\odot$）的星系，则会使$\approx2$ $r_\mathrm{vir}$处的O VI柱密度超过0.75 dex（0.7 dex）。我们进一步估计，将…
2021-10-04 astro-ph.GA
Resolving small-scale cold circumgalactic gas in TNG50
利用高分辨率的TNG 50宇宙磁流体动力学模拟研究了中等红移（z~0.5）大质量星系（M* > 10^11 Msun）周围冷环星系介质（CGM）气体的性质和起源。我们发现了一个显着丰富的小规模，冷气体结构的CGM的“红色和死亡”的椭圆系统，中性HI和MgII跟踪。晕可以容纳成千上万个离散的吸收云，其大小为千秒差距或更小。利用拉格朗日示踪分析，我们表明冷云的形成是由于强烈的drho/rho >> 1的气体密度扰动刺激热不稳定性。这些局部超密度触发了从~10^7 K的热维里化背景介质到~10^4 K的辐射低效云的快速冷却，在全球晕不满足经典的tcool/tff < 10标准的情况下，这些云充当宇宙学上长寿命的“受激冷却”种子。此外，这些小云团主要由磁压而不是热压控制，等离子体β << 1，这表明磁场可能起着重要作用。冷云的数量和总质量都随着分辨率的增加而增加，TNG 50的质量约为8 × 10^4 Msun，使我们观测到的约几百pc的小尺度CGM结构得以形成。最后，我们对COS-LRG，LRG-RDR，COS-Halos和SDSS LRG调查的观测结果进行了初步比较。我们广泛地发现，我们最近的高分辨率宇宙学模拟产生了足够高的覆盖率的扩展，冷气体观察到围绕大质量星系。
2020-08-18 astro-ph.GA
The Impact of Cosmic Rays on Thermal Instability in the Circumgalactic Medium
在所有类型的星系的环星系介质（CGM）中，存在着大量的冷（~ 10^4 K）气体。光电离建模表明，冷CGM气体的密度明显低于基于与热CGM气体的热压平衡的理论预测。在这项工作中，我们调查宇宙线物理的影响，通过热不稳定性的冷气体的形成。我们使用理想化的三维磁流体动力学模拟来跟踪重力分层介质中热不稳定气体的演化。我们发现宇宙线压力降低了密度，增加了通过热不稳定性形成的冷气云的大小。我们开发了一个简单的模型，冷云的大小和冷，热气体的相对密度取决于宇宙射线压力。宇宙射线压力可以帮助抵消重力，使冷气体在CGM中保持更长时间，从而增加预测的冷质量分数并降低预测的冷气体流入速率。有效的宇宙射线传输，通过流动或扩散，将宇宙射线压力从冷气体重新分配到背景介质，导致冷气体的性质介于低效率传输模拟和无宇宙射线模拟所预测的性质之间。我们表明，宇宙射线可以显着降低星系吸积率和解决理论模型和观测约束之间的紧张关系的性质冷CGM气体。
2020-09-23 astro-ph.GA
HI Depletion Begins Well Beyond the Virial Radius: A FAST Stacking Study of 36 Galaxy Clusters to 5R200
Chinese Academy of Sciences South America Center for Astronomy, National Astronomical Observatories, CAS（中国科学院南美天文中心，国家天文台）；Key Laboratory of Optical Astronomy, NAOC（国家天文台光学天文重点实验室）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Guizhou Radio Astronomical Observatory, Guizhou University（贵州大学贵州天文观测台）；Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso（瓦尔帕莱索大学物理与天文学研究所）；Millennium Nucleus for Galaxies (MINGAL)（星系千年核（MINGAL））；Universidad Tecnica Federico Santa Maria（费德里科·圣塔玛利亚理工大学）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文与空间科学研究院）
该研究利用FAST巡天和DESI光谱目录，对36个星系团进行叠加研究，采用光谱叠加技术探测星系HI质量等，发现星系团环境使HI质量和比值下降，即使在5R200处仍低于场星系，强调了扩展环境对星系冷气体库及抑制星系的关键作用。
2026-07-29 astro-ph.GA
The Circumgalactic Medium of Milky Way-like Galaxies in the TNG50 Simulation -- I: Halo Gas Properties and the Role of SMBH Feedback
我们分析了气体的物理性质的环星系介质（CGM）的132银河系（MW）的中央星系在$z=0$从宇宙学磁流体动力学模拟TNG 50，部分的IllustrisTNG项目。CGM气体的性质和丰度在整个样品是不同的，不同的阶段（冷，暖，热），以及中性HI质量和金属质量的分数预算，变化很大。在我们的恒星质量范围内的$10^{10.5} < M_\star / \rm{M}_\odot < 10^{10.9}$，径向配置文件的气体物理性质从$0.15 < R\rm{ / R_{\rm 200c}} < 1.0$揭示了巨大的CGM结构的复杂性，与显着的变化都在固定距离周围的个别星系，并在不同的星系。CGM气体是多相的：密度、温度和熵的分布都是多峰的，而金属丰度和热压分布是单峰的，都是宽的。我们提出的磁场在MW状晕的预测：在更大的距离内晕的$|B|\sim\,1μ$ G的中值场强迅速下降，而磁压占主导地位的热压力只有在$\sim0.2 \times \rm{R_{200c}}$。位里温度气体在$\sim 10^6\,$ K共存的次主导冷，$< 10^5\,$ K组件在近似的压力平衡。最后，CGM的物理性质与银河系恒星形成率密切相关，反过来又取决于超大质量黑洞（SMBH）的反馈。在TNG 50中，我们发现SMBH驱动的动能风产生高速外流（$\gtrsim 500-2000$ km/s），将气体加热到超…
2023-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Feedback from supermassive black holes transforms centrals into passive galaxies by ejecting circumgalactic gas
Davies等人（2019）在EAGLE流体动力学模拟中确定，对于L^* 星系，环星系介质（CGM）中重子的比例与其中心超大质量黑洞（BH）的质量呈负相关。解释是，随着时间的推移，更大质量的BH提供了更多的能量将重子运送到维里半径之外，这也减少了气体吸积和恒星形成。我们继续这项研究，重点是1）BH质量，2）CGM的物理和观测性质，3）银河系质量系统的星系颜色之间的关系。累积BH反馈能量与气态晕结合能的比率是CGM气体含量的强预测因子，其中BH注入>~ 10倍的结合能，导致贫气体晕。CGM的可观测示踪物，包括CIV、OVI和HI吸收线测量，被认为是z~0 CGM晕总质量的有效示踪物。我们使用高节奏的模拟输出，以证明BH反馈推动重子超过维里半径在1亿年的时间尺度内，但CGM金属示踪剂需要更长的时间（0.5-2.5 Gyr）作出反应。星系的长期演化导致蓝色，恒星形成或红色，被动的人口取决于从BH的累积反馈。M_*=10^{10.2-10.7} M_solar的最红四分位数（中位数u-r = 2.28）的CGM质量比最蓝四分位数（u-r=1.59）低2.5倍。我们提出的战略，观察预测较低的CGM柱密度和覆盖分数周围的星系托管更多的大质量黑洞使用宇宙起源光谱哈勃望远镜。
2019-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Virialization of the inner CGM in the FIRE simulations and implications for galaxy discs, star formation and feedback
我们使用FIRE-2宇宙学模拟研究了红移0<z<5的环星系介质（CGM）中准静态维里温度气相的形成，以及这种维里化相的形成如何影响星系盘的演化。我们证明了当晕质量穿过~10^12 M_sun时，内部CGM（~0.1 R_vir，其中R_vir是维里半径）中冲击气体的冷却时间超过了局部自由落体时间。然后，内部CGM经历从平均亚维里温度（T<<T_vir）、大的压力波动和超音速流入/流出速度到维里温度（T~T_vir）、均匀压力和亚音速速度的转变。当外部CGM（~0.5 R_vir）已经是亚音速并且具有~T_vir的温度时，该转变发生，这表明在大半径处的较长冷却时间允许外部CGM在比内部CGM更低的晕质量下进行维里化。这种由外向内的CGM男性化场景与通常基于更理想化的模拟设想的由内而外的场景形成对比。我们表明，内部CGM维里化与中央星系及其恒星反馈的突然变化相吻合：星系沉降成一个稳定的旋转盘，恒星形成从“突发”过渡到“稳定”，恒星驱动的星系尺度外流被抑制。因此，我们的研究结果表明，CGM维里化最初是与旋转为主的薄星系盘的形成，而不是与淬火的恒星形成通常假设。
2020-12-29 astro-ph.GA
Quasars Probing Quasars VII. The Pinnacle of the Cool Circumgalactic Medium Surrounds Massive z~2 Galaxies
我们测量了z~2类星体周围的环星系介质（CGM）中金属线跃迁CII 1334和CIV的入射率和吸收强度，它们是大质量暗物质晕M_halo~10^12.5 Msun的路标.在维里半径（Mvir~ 160 kpc）的尺度上，我们测量到高覆盖分数fC=0.73+/-0.10到强CII吸收（静止等效宽度W1334>0.2A），这意味着大量的冷（T~10^4K）金属富集气体。我们保守地估计金属质量超过10^8兆太阳。我们建议这些金属微量富集的初期intragroup/intracluster介质，这些晕最终居住。这类星体周围的冷CGM是在所有时代观察到的星系中的顶峰，就覆盖率和HI Lya的平均等效宽度和低离子金属吸收而言。我们认为，这个冷CGM的属性主要反映晕质量，和其他因素，如反馈，恒星形成率，星系际介质的吸积是次要的。我们进一步估计，大质量z~2星系的CGM占了沿随机类星体视线的大部分强MgII吸收。最后，我们在1 Mpc的物理碰撞参量下探测到了超过随机入射的强CIV吸收（W 1548>0.3A），并测量了类星体CIV交叉关联函数：xi（r）=（r/r 0）^-g，其中r 0 = 7.5Mpc，g=1.7。与以前在更大尺度上的工作相一致，我们推断这种高度电离的CIV气体追踪了大质量（10^12 Msun）的晕。
2014-09-22 astro-ph.GA
Metals in the circumgalactic medium are out of ionization equilibrium due to fluctuating active galactic nuclei
我们研究了波动的活动星系核（AGN）的环星系OVI丰度的EAGLE模拟选择的星系。我们遵循随时间变化的OVI丰度后处理周围的四个星系-两个在$z=0.1$与恒星质量的$M_{\ast} \sim 10^{10}$ M $_{\odot}$和$M_{\ast} \sim 10^{11}$ M $_{\odot}$，和两个在$z=3$与类似的恒星质量-出影响参数的两倍，其维里半径，实现波动的电离辐射的中心源。由于延迟重组，活动星系核在所有四个星系周围留下了重要的“活动星系核邻近区化石”，在活动星系核褪色后的几个百万年里，OVI和其他金属离子都处于电离平衡状态。OVI的柱密度通常在$0.3R_{\rm vir}$内的冲击参数下通过$\approx 0.3-1.0$ dex增强，并且在$2R_{\rm vir}$下通过$\approx 0.06-0.2$ dex增强，从而也增强了OVI的覆盖分数高于给定的柱密度阈值。化石效应随着活动星系核亮度的增加而增加，并趋向于缩短活动星系核的寿命和增大活动星系核的占空比。在活动星系核短寿命的极限下，这种效应收敛于亮度为活动星系核亮度的$(f_{\rm duty}/100\%)$倍的连续活动星系核的效应。我们还发现了其他金属离子的显著化石效应，其中低电离态离子减少（SiIV，$z=3$的CIV），高电离态离子增加（$z=0.1$，NeVIII，MgX的C…
2017-06-27 astro-ph.GA
The Circumgalactic Medium of Submillimeter Galaxies. I. First Results from a Radio-Identified Sample
我们目前的第一个结果，从一个正在进行的调查，以表征环星系介质（CGM）的大规模高红移星系检测为亚毫米星系（SMG）。我们构建了一个母样本的163 SMG-QSO对分离小于$\sim$ 36角秒交叉匹配远红外选定的星系从赫歇尔光谱证实的类星体。选择Herschel源以匹配SMG的属性。我们用甚大阵确定了六个赫歇尔源的亚弧秒位置，并用近红外光谱对其中三个源进行了安全的红移鉴别。类星体的视线探测器在前景红移分别为2.043、2.515和2.184时的横向距离分别为112、157和198千秒差距，这与预期承载SMG的$\sim10^{13}$ Msun晕的维里半径相当。类星体的高质量吸收线光谱显示，在所有三个SMG周围都有系统性的强HI莱曼α吸收，其静止坐标系等效宽度为$\sim2-3$ π。然而，这三种吸收剂都没有表现出令人信服的证据，光学厚HI气体或金属吸收，在发光$z \sim 2$类星体的CGM强中性吸收剂的主导地位。SMG周围光学厚HI气体的低覆盖因子初步表明，SMG可能没有显着的冷气体储层在其晕的同时代类星体，他们可能居住在质量较低的晕比以前认为的。
2016-08-19 astro-ph.GA
Spatial Distribution of OVI Covering Fractions in the Simulated Circumgalactic Medium
我们使用自适应网格细化宇宙学模拟研究的空间分布和覆盖分数的OVI吸收在环星系介质（CGM）作为投影维里半径和方位角的函数。我们将这些模拟与来自多相星系晕调查的53个星系的观测样本进行比较。使用Mockspec，一个吸收线分析管道，我们生成模拟CGM的合成类星体吸收线观测。为了最好地模拟观测结果，我们研究了15，000个“模拟样本”的平均属性，每个样本有53条视线，分布为$D/R_{vir}$，视线方向与观测结果在统计学上一致。我们发现模拟星系的OVI覆盖分数与观测值的内晕（$D/R_{vir} \leq 0.375$），并在$1.1σ$外晕（$D/R_{vir} > 0.75$），但不足的$0.375 < D/R_{vir} \leq 0.75$。观察到的双峰分布的OVI覆盖分数与方位角，沿投影的星系的长轴和短轴的吸收频率较高，是没有重现的模拟。进一步的分析表明，OVI吸收气体的空间运动学分布主要是由内晕中的流出气体与来自晕中更远的流入气体混合而成。虽然个别模拟星系的CGM表现出空间结构，平坦的方位角分布发生，因为个别模拟星系没有开发一个CGM结构，是普遍的星系到星系。
2020-12-01 astro-ph.GA
The Multiphase Circumgalactic Medium of DESI Emission-Line Galaxies at z~1.5
National Taiwan University（台湾大学）；Academia Sinica（中央研究院）；University of California at Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of California Observatories, Lick Observatory（加州大学天文台利克天文台）；University of Tokyo（东京大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Boston University（波士顿大学）；University College London（伦敦大学学院）；ICE-CSIC（空间科学与研究所-西班牙高等科学理事会）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学与技术研究院）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；NSF NOIRLab（美国国家科学基金会NOIR天文台）；Southern Methodist University（南卫理公会大学）；Siena University（锡耶纳大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理珀蒂默研究所）；Sejong University（世宗大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Ohio University（俄亥俄大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
基于DESI约7000个ELG-类星体对，研究z~1.5发射线星系多相CGM的MgII与CIV吸收特征，发现两气体相态运动学解耦且需非共空间分布解释，并估算其CGM质量与ISM相当。
2026-11-02 astro-ph.GA
The Cosmic Ultraviolet Baryon Survey (CUBS) IX: The enriched circumgalactic and intergalactic medium around star-forming field dwarf galaxies traced by O VI absorption
本文基于 CUBS 数据通过 O VI 吸收线研究恒星形成矮星系周围的 CGM/IGM，发现低质量系统在 z≲1 时能有效将大量金属保留在附近的星系周与星系际介质中。
2024-11-13 astro-ph.GA
MUSEQuBES: Characterizing the circumgalactic medium of redshift $\approx3.3$ Ly$α$ emitters
我们提出的第一个特征的环星系介质的Ly $α$发射器（LAEs），使用的样本96 $z\approx3.3$ LAEs检测与VLT/MUSE领域集中在8个明亮的背景类星体。LAE的Ly $α$光度（$\sim 10^{42}\,\text{erg}\,\text{s}^{-1}$）和恒星形成率（SFR）都很低，$\sim 1~\text{M}_\odot\,\text{yr}^{-1}$，对于主序星星系来说，这相当于只有$\sim 10^{8.6}\,\text{M}_\odot$的恒星质量。LAE和类星体视线之间的平均横向距离为165适当kpc（pkpc）。我们堆叠了高分辨率的类星体光谱，并在LAE附近测量了显著的过量HI和CIV吸收，达到500 $\text{km}\,\text{s}^{-1}$和至少$\approx 250$ pkpc（对应于$\approx 7$维里半径）。在距离星系$\lesssim 30~\text{km}\,\text{s}^{-1}$处，HI和CIV光学深度的中值被增强了一个数量级。的吸收是显着更强的$\approx 1/3$周围的LAES的一部分，“集团”，我们的属性，它们嵌入的大规模结构。我们没有检测到任何强烈的依赖性，无论是HI或CIV吸收横向距离（在范围$\approx 50-250$ PKPC），红移，或性质的Ly $α$发射线（亮度，半…
2021-10-08 astro-ph.GA
Azimuthal Anisotropy of Magnetic Fields in the Circumgalactic Medium Driven by Galactic Feedback Processes
本研究利用IllustrisTNG的TNG50模拟发现星系周介质磁场存在由星系反馈外流驱动的方位各向异性，其强度随星系质量和碰撞参数变化，模拟RM趋势与观测定性一致，但RM振幅小导致探测困难。
2023-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Compact and Quiescent Circumgalactic Medium and Ly$α$ Halos around Extremely Red Quasars (ERQs)
红色类星体可能代表了星系演化的一个年轻阶段，为它们的宿主星系提供了重要的反馈。我们正在研究一群极红类星体（ERQs），它们具有异常快速和强大的外流，中值红移$z$ = 2.6。本文给出了11个ERQ的Keck/KCWI积分场谱，它们的中位色$i-W3$ = 5.9等，中位$\left\langle L_{\text{bol}} \right\rangle$ $\approx$ 5 $\times$ $10^{47}$ erg s $^{-1}$，Ly $α$晕光度$\left\langle L_{\text{halo}} \right\rangle$ $=$ 5 $\times$ $10^{43}$ erg s $^{-1}$，最大线性尺寸$>128$ kpc。ERQ晕一般类似于蓝色类星体，遵循已知的$L_{\text{bol}}$晕属性趋势。ERQs具有类似于I型蓝色类星体的晕对称性，表明I型空间取向。ERQ $\left\langle L_{\text{halo}} \right\rangle$是$\sim$ 2 dex，低于蓝色类星体，这是边缘由于散射，但符合遮光降低光子逃逸分数。与蓝色类星体相比，ERQ晕倾向于具有更紧凑和圆形对称的内部区域，$\sim$的平均指数尺度长度为9 kpc，而蓝色类星体的$\sim$为16 kpc。当我们包括蓝色类星体研究中无法获得的中心区域（由…
2023-03-22 astro-ph.GA
The Co-Evolution of Galaxies and the Cool Circumgalactic Medium Probed with the SDSS and DESI Legacy Imaging Surveys
我们通过将SDSS类星体光谱中探测到的冷气体（$\sim10^{4}$ ~K）示踪剂$\sim50,000$ MgII吸收体与DESI遗产成像巡天中探测到的星系相关联，研究了星系和环星系介质（CGM）在宇宙时间中的演化。通过这样做，我们提取的星系与吸收体的红移从0.4到1.3有效的$\sim 15,000$对的属性和探索的覆盖率的MgII吸收体作为星系类型，恒星质量，影响参数和红移的函数。我们发现气体覆盖率随星系恒星质量的增加而增加，增加的幅度为$\sim M_{*}^{0.4}$。然而，我们规范化后的影响参数的维里半径的暗物质晕，周围的气体轮廓的质量范围从$10^{9}$到$10^{11} \, M_{\odot}$星系变得弱依赖于恒星质量。此外，气体的分布取决于星系的类型：在所有红移下，恒星形成星系周围的$0.3 \, r_{vir}$的覆盖率比被动星系周围的覆盖率高2-4倍。我们发现，强吸收体（$W_{\lambda2796}>1$ Angstrom）在这两类星系周围的覆盖率随红移的变化而显著变化，类似于星系的恒星形成率的变化，而弱吸收体（$W_{\lambda2796}<1$ Angstrom）没有检测到这种变化.我们量化的HI质量跟踪强吸收，发现星系周围的气体质量的演变与星系的恒星形成率一致。这一结果表明，星系的性质和它们的CGM在宇宙时间中共同进化。最后，我们讨论了被动…
2020-06-16 astro-ph.GA
Connection Between the Circumgalactic Medium and the Interstellar Medium of Galaxies: Results from the COS-GASS Survey
我们提出了一个研究探索的性质和性质的环银河系介质（CGM）和它的连接到原子气体含量的星际介质（ISM）的星系跟踪的HI 21厘米线。我们的样本包括来自GALEX Arecibo SDSS巡天的45个低z（0.026-0.049）星系。它们的CGM是通过在碰撞参量为63至231千秒差距的背景准恒星天体光谱中的吸收来探测的。这些光谱是由哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪获得的。我们在92%的星系的CGM中检测到中性氢（Ly $α$吸收线）。我们发现的径向轮廓的CGM跟踪的Ly $α$等效宽度可以拟合为一个指数的尺度长度大致的维里半径的暗物质晕。我们没有发现视线相对于星系长轴的方向和Ly $α$等效宽度之间的相关性。环星系气体的速度分布与在星际介质中的原子气体中看到的一致。我们发现气体分数（M（HI）/M*）和撞击参数校正的Ly $α$等效宽度之间有很强的相关性（99.8%置信度）。这比校正的Ly $α$等效宽度和SFR/M* 之间的类似相关性更强（97.5%置信度）。这些结果意味着HI盘和CGM之间的物理连接，这是规模上的一个数量级更大。这是一致的图片，其中HI磁盘是滋养的吸积气体从CGM。
2015-09-15 astro-ph.GA
The Anisotropic Circumgalactic Medium of Sub-L$^*$ Galaxies
本研究通过叠加低质量星系冷CGM发射线流量，发现其小半径极向存在与大质量早型星系一致的电离变硬特征，该特征在相关恒星质量范围内普遍存在，成因可能为AGN遗留效应或激波电离。
2024-08-12 astro-ph.GA
