Galaxy And Mass Assembly: Galaxy Zoo spiral arms and star formation rates
了解螺旋结构对星系恒星形成性质的影响，对于完成我们的螺旋结构演化图是很重要的。以前的研究已经调查了螺旋臂属性与恒星形成之间的联系，但螺旋臂的数量对这一过程的影响尚不清楚。在这里，我们使用星系和质量大会（GAMA）调查与星系动物园项目的公民科学视觉分类相结合，探索星系的旋臂数量以及它如何与恒星形成过程相联系。我们使用来自GAMA-KiDS GalaxyZoo分类的投票来调查旋臂数与恒星质量，恒星形成率和特定恒星形成率之间的联系。我们发现，具有较少旋臂的星系具有较低的恒星质量和较高的sSFR，而具有较多旋臂的星系则倾向于较高的恒星质量和较低的sSFR，并得出结论，如果星系具有较多的旋臂，则其形成恒星的效率较低。我们注意到以前的研究结果可能表明螺旋臂强度或不透明度的这种联系的原因。
2022-08-09 astro-ph.GA
Suppression of Star Formation in Galaxy Pairs
基于SDSS星系对样本，研究发现晚型星系在宽距（200-350kpc）和紧密（<100kpc）星系对中恒星形成受抑，分别归因于星系一致性和伴星系热环星系介质影响。
2024-03-15 astro-ph.GA
How Well Can We Measure the Stellar Mass of a Galaxy: The Impact of the Assumed Star Formation History Model in SED Fitting
推导星系恒星质量（$M_*$）的主要方法是通过光谱能量分布（SED）模型。然而，该技术依赖于假设，如星系恒星形成的历史和尘埃衰减规律，可能会严重影响SED建模导出的物理性质的准确性。在这里，我们研究的效果，假设的恒星形成历史（SFH）的恒星属性推断SED拟合地面truthing他们对模拟观测的高分辨率宇宙流体动力学星系形成模拟。传统上，SFH是用简化的参数化函数形式建模的，但这些形式不太可能捕捉到星系SFH的真实多样性，并可能对结果施加系统性偏差和低估的不确定性。我们表明，灵活的非参数恒星形成的历史优于传统的参数形式在捕捉星系恒星形成历史的变化，因此，导致显着改善恒星质量的SED拟合。我们发现，延迟$τ$模型的平均偏差为0.4 dex，非参数模型的平均偏差略低于0.05 dex。同样，使用非参数恒星形成的历史，在SED拟合结果恢复星系恒星形成率（SFR）和恒星年龄的准确性增加。
2020-11-20 astro-ph.GA
A giant central red disk galaxy at redshift $z=0.76$: challenge to theories of galaxy formation
我们报道了一个位于XMM-LSS北区的巨大红色中央盘星系。该区域覆盖着丰富多样的多波段光度和光谱观测。利用加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产巡天（CFHTLS）的测光数据和重子振荡光谱巡天（BOSS）的光谱观测，我们发现该星系的恒星质量是太阳质量的$\sim 10^{11.6}$倍$M_\odot$。该星系呈红色，拥有古老的恒星星族，因此其恒星形成已经停止。利用斯巴鲁战略计划的超级凸轮（HSC）的光度图像数据，我们证明了它的光度轮廓是由一个Sérsic形式完美描述的，其中$n=1.22$表示盘的形态。我们还根据VIMOS公开河外红移巡天（VIPERS）光度表分析了它的环境，发现它的近邻都没有那么大的质量，这表明我们观察到的星系位于其宿主晕的中心。巨大的红色中心盘星系的存在严重挑战了当前星系形成的标准范式，因为没有已知的物理机制来解释其恒星形成的淬灭。这一结论得到了最先进的星系形成流体动力学模拟的支持。
2021-02-10 astro-ph.GA
The E-MOSAICS project: tracing galaxy formation and assembly with the age-metallicity distribution of globular clusters
我们提出了25个宇宙学放大模拟银河系质量的星系在“建模星团人口大会在宇宙学模拟内鹰”（E-MOSAICS）项目。E-MOSAICS将星团形成、演化和分裂的详细物理模型与EAGLE星系形成模拟相结合。这使得以下的共同形成和共同进化的星系和他们的星团人口，从而实现了长期的承诺，使用球状星团（GC）作为示踪剂的星系形成和组装。模拟结果表明，年龄金属丰度分布的GC人口表现出强烈的星系到星系的变化，导致其演化历史的差异。我们开发了一种形式主义，系统地限制使用GC年龄金属丰度分布星系的组装历史。这些分布的特点是通过13个指标，我们相关的30个数量描述星系形成和组装（如晕属性，形成/组装红移，恒星质量组装时间尺度，星系合并统计），导致20个统计（高度）显着的相关性。GC年龄-金属丰度分布是研究主星系质量增长、金属富集和次合并历史的灵敏探针。没有这样的关系被发现之间的GC和主要的合并，发挥了次主导作用的银河系质量的星系GC的形成。最后，我们展示了GC年龄金属丰度分布如何使宿主星系的合并树的重建，使我们能够确定所有的祖先与质量$M_*\gtrsim10^8$ M $_\odot$的红移$1\leq z\leq2.5$。这些结果表明，宇宙学模拟的共同形成和共同演化的GC和他们的宿主星系成功地解锁的潜力GC作为定量示踪剂的星系形成和组装。
2019-04-08 astro-ph.GA
Star Formation Histories Across the Interacting Galaxy NGC 6872, the Largest-Known Spiral
NGC 6872，以下简称秃鹰，是一个大型螺旋星系，与它最近的伴星S0星系IC 4970相互作用。秃鹰的范围提供了一个机会，详细调查相互作用对当前恒星形成率及其整个星系的历史，其恒星星族的年龄和空间分布，以及驱动恒星形成活动的机制。为了解决这些问题，我们分析了远紫外（FUV）近红外（近红外）光谱能量分布（SED）的17，10千秒差距的直径，整个星系的区域，并推导出他们的恒星形成历史，目前的恒星形成率，和恒星星族和质量。我们发现，大部分的恒星形成发生在延长的手臂，与很少的恒星形成在中央5千秒差距的星系，从以前的数值模拟预测相反。有一个趋势是随着距离星系核的距离增加恒星形成活动，并且没有证据表明最近由于相互作用而增加了当前的恒星形成率（SFR）。核心本身没有显示出显著的恒星形成活动。Condor的范围还提供了一个机会，可以测试将FUV + IR（22微米）强度转换为所有区域恒星形成率的单一标准处方的适用性。我们发现，不同地区的转换因子不同，所产生的恒星星族的区域差异。
2014-09-10 astro-ph.GA
Observing Correlations Between Dark Matter Accretion and Galaxy Growth: II. Testing the Impact of Galaxy Mass, Star Formation Indicator, and Neighbour Colours
星系形成的一个关键问题是新的吸积在恒星形成中起什么作用。理论模型已经预测了晕吸积和星系恒星形成之间广泛的相关强度。在此之前，我们提出了一种技术，以观测约束孤立的银河系质量的星系在$z\sim 0.12$，晕吸积和邻近星系的密度分布之间的相关性的基础上的相关强度。通过将这种技术应用于斯隆数字巡天的观测数据和宇宙机器的模拟数据，我们可以测试不同的相关强度，我们排除了暗物质吸积和最近的恒星形成活动之间的正相关性。在这项工作中，我们扩大我们的分析（1）分别应用我们的技术，以红色和蓝色的邻近星系，跟踪不同的人口，（2）相关的暗物质吸积率与$D_{n}4000$测量作为一个长期的静止指标比瞬时恒星形成率，（3）分析更高质量的孤立的中央星系与$10^{11.0} < M_*/M_\odot < 10^{11.5}$出$z\sim 0.18$。在所有情况下，我们的结果是一致的非正相关强度与$\gtrsim 85$ %的信心，这表明气体循环等过程占主导地位的大规模$z=0$星系的恒星形成。
2021-10-29 astro-ph.GA
Accelerating massive galaxy formation with primordial black hole seed nuclei
Swinburne University（斯威本大学）；ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics（暗物质粒子物理卓越中心）
研究提出原初黑洞种子核能加速大规模星系形成，通过缩短组装时间并产生低表面亮度星系。
2026-03-05 astro-ph.GA
Achieving Convergence in Galaxy Formation Models by Augmenting N-body Merger Trees
在一个分层的、冷的暗物质宇宙中精确模拟星系形成，需要使用足够高分辨率的合并树来获得星系预测属性的收敛。当半解析星系形成模型应用于宇宙学N体模拟合并树时，通常情况下，这些树的分辨率不足以给出收敛的星系特性。我们展示了一种通过嫁接具有更高分辨率的蒙特卡罗合并树的分支来增强N体合并树分辨率的方法，但这些分支与N体树中预先存在的分支一致。我们表明，这种方法会导致收敛的星系属性。
2016-08-16 astro-ph.GA
Detection of the self-regulation of star formation in galaxy discs
恒星反馈对星系的形成和演化有显著的影响。然而，直接的观察证据是稀缺的。利用MUSE光谱对旋涡星系NGC 628进行了恒星星族分析，发现在空间分辨区域中，当前最大恒星形成量受近期恒星形成水平的影响。我们提出了一个模型的基础上的自我调节器或“浴缸”模型，但空间分辨区域的星系。我们将其命名为“解决自我调节模型”，并表明该模型的预测与所提出的意见是一致的。我们观察恒星形成的自我调节和估计的质量加载因子，$η=2.5 \pm 0.5$，符合预测值的星系形成模型。这里描述的方法将有助于对这些模型提供更好的约束。
2019-06-04 astro-ph.GA
Obscured Star Formation in the Dwarf Galaxy DDO 43? A Comparative UV-IR Analysis
University of Debrecen（德布勒森大学）；Institute of Physics and Astronomy, Eötvös Loránd University（罗兰大学物理与天文学研究所）
通过紫外-近红外比较分析，研究DDO 43矮星系中的恒星形成活动，发现大部分区域存在未被遮挡的恒星形成，但部分区域可能存在尘埃遮挡的恒星形成。
2026-03-10 astro-ph.GA
External pressure-triggering of star formation in a disc galaxy: a template for positive feedback
活动星系核（AGN）的反馈经常被用于模拟和解释观测，以调节大质量星系中的恒星形成和淬火冷却流。然而，活动星系核的活动也会使星系中致密的恒星形成区域压力过大，从而促进恒星的形成，导致正反馈效应。为了更好地了解这种增压，我们调查的气体碎片和触发的恒星爆发活动的流体动力学模拟装置的环境外部压力的影响。我们发现，适度水平的过度加压的星系提高了一个数量级的星系的全球恒星形成率，把稳定的光盘不稳定，并导致显着的碎片的气体含量的星系，类似于观察到的高红移星系。
2015-07-02 astro-ph.GA
Star Formation at z=2.481 in the Lensed Galaxy SDSS J1110+6459: Star Formation down to 30 parsec scales
我们目前的测量恒星形成的表面密度，恒星形成的团块光度函数，和团块大小分布函数，透镜星系SGAS J111020.0+645950.8在红移z=2.481。我们探测的物理尺度，半径r=30- 50 pc，比在这些红移下研究的尺度要小得多。我们在这些小团块中发现的恒星形成表面密度与以前在类似红移下测量的其他透镜星系的表面密度一致。在这个透镜星系中，22%的静止帧紫外光来自小团块，r<100 pc。在重叠范围内，该透镜星系的团簇光度函数与z~0星系的团簇光度函数非常相似。在这个星系中，小于100 pc的恒星形成区域-目前的望远镜在这些红移下通常无法分辨的物理尺度-是遥远宇宙中恒星形成的重要位置。如果这个星系具有代表性，这可能与遥远宇宙中恒星形成的临界尺度为1千秒差距的理论相矛盾。相反，我们的研究结果表明，目前的望远镜还没有解决大部分宇宙时间内星系中恒星形成活动的临界尺寸尺度。
2017-07-03 astro-ph.GA
Galactic magnetic fields and hierarchical galaxy formation
介绍了一个在冷暗物质宇宙学中将平均场发电机维持的星系磁场演化与星系形成和演化耦合起来的框架。从平均场和波动发电机模型的大规模和湍流磁场的稳态强度的估计一起使用的半解析模型的星系形成人口的螺旋星系预测的星系属性。我们发现，磁场强度主要是由星系的气体含量的演变控制。因此，由于在执行恒星形成法，反馈超新星和冲压压力剥离的差异，每一个星系形成模型考虑预测具有独特功能的场强分布。其中最突出的是卫星星系和中央星系群的典型磁场强度的差异，以及不同质量星系中大尺度磁场的典型强度。
2015-04-10 astro-ph.GA
Massive Quiescent Galaxies at z>3 in The Millennium Simulation Populated by A Semi-analytic Galaxy Formation Model
我们利用大体积暗物质千禧年模拟的统计能力，结合复杂的半解析星系形成模型，探索最近报道的$z=3.7$静止星系ZF-COSMOS-20115（ZF; Glazebrook et al. 2017）是否可以适应当前的星系形成模型。在我们的模型中，一群具有恒星质量和恒星形成速率与ZF相当的静止星系（QG）在红移$z<4$处自然出现。在Millennium模拟体积中，在红移$3.86$和$3.58$处分别有两个和五个ZF类似物。我们证明，虽然$z>3.5$质量QG是罕见的（约2%的星系具有类似的恒星质量），现有的AGN反馈模型实现的半解析星系形成模型可以成功地解释高红移QG的形成，因为它对它们的低红移同行.
2017-06-14 astro-ph.GA
Emulator-Assisted Calibration of a Semi-Analytic Galaxy Formation Model for the Roman Galaxy Redshift Survey
The Observatories of the Carnegie Institution for Science（卡内基科学研究所天文台）
本文用高斯过程模拟器辅助校准半解析模型Galacticus，同时拟合多种观测关系，为罗曼星系红移巡天构建物理一致的模拟星表。
2026-09-11 astro-ph.GA
The influences of the Magellanic Clouds on the Galaxy: Pole shift, warp, and star formation history
我们研究了大麦云云首次进入银河系暗物质晕维里半径后，大麦哲伦云对银河系演化的影响。在我们的模型中，银河系和大麦哲伦星系都被建模为N体粒子，这样大麦哲伦星系对银河系的动力学影响就可以用完全自洽的方式来研究。此外，LMC的轨道参数是精心选择的，这样的LMC在银河系中的当前位置可以在我们的模拟中相当精确地再现。我们特别研究了大麦哲伦星系对岁差率、外部恒星和气体结构以及恒星形成历史的影响。我们的主要结果总结如下。LMC与星系的动力学相互作用可以引起星系的“极移”（或不规则的岁差/章动），典型的极移速率（点θ d）为~2度Gyr^{-1}，对应于~ 7 μ asyr ^{-1}。LMC与银河系的相互作用导致了银河系外部翘曲结构的形成，从而证实了以往关于银河系翘曲形成的数值模拟结果。大麦哲伦星系与星系的相互作用还导致了外盘（R>20 kpc）旋臂的形成，并显著增加了外盘的垂直速度色散。银河系最后几个旋回的平均恒星形成率几乎不受大麦哲伦星云引潮力的影响。过去几个Gyr的太阳邻域（7 kpc < R < 10 kpc）恒星的年龄和金属丰度分布仅能被过去的LMC-星系相互作用轻微改变。基于这些结果，我们讨论了如何可能正在进行的银河系极移与10 μ asyr ^{-1}可以检测到未来的观测研究GAIA。
2012-02-02 astro-ph.GA
Low-mass galaxy formation and the ionizing photon budget during reionization
我们使用高分辨率的宇宙学体积模拟星系形成在高红移，研究的光子预算的再电离的目标。我们证明了星系形成模型，包括一个强大的，热耦合超新星计划再现当前的恒星形成率和特定的恒星形成率的观测，无论是在再电离时代。这些模型产生了足够的紫外光子来维持z<8（z<6）的再电离，通过一个假设逃逸分数为20%（5%）的微弱的，未观察到的星系的显着人口。这一预测的人口是一致的外推观察到的紫外线光度函数的微弱结束。我们发现，从全球紫外/X射线背景加热后再电离的原因在全球总的恒星形成率密度在星系低于目前的观测阈值下降。最后，虽然目前观察到的特定恒星形成率无法区分超新星反馈模型，但足够深入的观测将能够在未来使用这一诊断来研究高红移下的星系形成。
2014-07-20 astro-ph.GA
Testing galaxy formation models with galaxy stellar mass functions
我们比较预测的一些经验模型和数值模拟的星系形成的条件恒星质量函数（CSMF）的星系群中的不同的质量最近获得的Lan等人。测试如何以及不同的模型容纳的数据。观测数据显然倾向于这样一种模型，即在低质量晕中恒星的形成以特征红移$z_c\sim 2$改变行为。也有初步的证据表明，这种特征性的红移取决于环境，在最终演化成丰富星系团的区域变成$z_c\sim 4$。约束模型被用来理解星系如何在暗物质晕中形成和演化，并对星系人口的其他统计性质进行预测，如高$z$星系的恒星质量函数，暗物质晕中的恒星形成和恒星质量组装历史。我们的模型预测与其他经验模型的比较表明，不同的模型可以做出截然不同的预测，即使所有这些模型都被调整到与观测到的星系恒星质量函数相匹配。
2016-10-09 astro-ph.GA
Observing Correlations Between Dark Matter Accretion and Galaxy Growth: I. Recent Star Formation Activity in Isolated Milky Way-Mass Galaxies
星系晕上的新鲜气体吸积和星系恒星形成之间的相关性对于理解星系形成至关重要。不同的理论模型已经预测了晕吸积率和星系恒星形成率之间不同的相关强度，从强正相关到很少或没有相关。在这里，我们提出了一种技术，观测测量孤立的银河系质量的星系与$z < 0.123$的相关强度。这项技术是基于暗物质吸积率和邻近星系的投影密度分布之间的相关性;这些相关性也是过去关于回溅半径的工作的基础。我们将我们的技术应用于斯隆数字巡天中观测到的星系以及UniverseMachine中的模拟星系，在那里我们可以测试任何所需的相关强度。我们发现，暗物质吸积和最近的恒星形成活动之间的正相关性被排除与$\gtrsim 85\%$的信心。我们的研究结果表明，恒星形成活动可能不与新鲜吸积孤立的银河系质量的星系在$z=0$和其他过程，如气体循环，占主导地位的星系进一步增长。
2020-11-23 astro-ph.GA
Gas surface density, star formation rate surface density, and the maximum mass of young star clusters in a disk galaxy. I. The flocculent galaxy M33
利用已发表的气体数据和600多个年轻星团的星表，分析了絮状星系M33中最大星团质量M_max与总气体（Sigma_gas）、分子气体（Sigma_H2）表面密度和恒星形成率（Sigma_SFR）之间的关系.通过比较气体和大部分质量团簇质量的径向分布，我们发现M_max与Sigma_gas ^[4.7]成正比，M_max与Sigma_H2 ^[1.3]成正比，M_max与Sigma_SFR ^[1.0]成正比。我们排除了这些相关性的结果，从样本的大小，因此，最大集群质量的变化必须是由于物理原因。
2012-10-22 astro-ph.GA
A New Model For Including Galactic Winds in Simulations of Galaxy Formation I: Introducing the Physically Evolved Winds (PhEW) Model
冷星系风在星系晕中的传播和演化是星系形成模型的关键。然而，由于缺乏数值分辨率，在星系形成的流体动力学模拟中对这一过程的建模过于简化，并且常常忽略关键的物理过程，如流体动力学不稳定性和热传导。我们提出了一个分析模型，物理演变的风（PhEW），计算个别云的演变超音速移动通过一个统一的环境介质。我们的模型再现了非常高分辨率的云破碎模拟，包括在广泛的物理条件下的各向同性热传导的预测。我们讨论了这个模型的实施到宇宙学流体动力学模拟的星系形成作为一个子网格处方模型星系风更强大的物理和数值。
2022-02-23 astro-ph.GA
Bursty star formation and galaxy-galaxy interactions in low-mass galaxies 1 Gyr after the Big Bang
研究基于CANUCS JWST/NIRCam观测123个高红移低质量星系，发现60%呈爆发式恒星形成、约40%存在相互作用，并指出星系相互作用可能是触发爆发与快速熄灭的关键机制。
2024-01-18 astro-ph.GA
The anatomy of a star-forming galaxy: Pressure-driven regulation of star formation in simulated galaxies
我们通过一套高分辨率的孤立星系模拟来探索恒星形成星系中恒星形成的规律。我们使用SPH代码GASOLINE，包括光电加热和金属冷却，产生多相星际介质。我们表明，代表性的恒星形成和反馈子网格模型自然会导致恒星形成的数量和恒星形成参数的变化之间的弱，次线性依赖。我们将这些子网格模型到一个平衡压力驱动的监管框架。我们发现，次线性标度的出现作为一个后果的非线性关系的规模高度和恒星反馈产生的有效压力。因此，模拟的恒星形成规则对ISM中垂直结构的解决方式很敏感。完整的星系盘经历密度波，驱动局部时间依赖的恒星形成。我们开发了一个简单的时间依赖性，压力驱动的模型，再现的响应非常好。
2016-07-20 astro-ph.GA
The dark nemesis of galaxy formation: why hot haloes trigger black hole growth and bring star formation to an end
星系分为两种明显不同的类型：快速形成年轻恒星的“蓝序”星系和恒星形成几乎完全停止的“红序”星系。大多数质量比$3\times10^{10} M_\odot$大的星系位于红色序列，而质量较小的中央星系位于蓝色序列。我们发现，这些序列是由恒星形成驱动的外流和气体吸积到星系中心的超大质量黑洞之间的竞争产生的。我们开发了一个简单的分析模型，这种相互作用。在质量小于$3\times10^{10} M_\odot$的星系中，年轻的恒星和超新星驱动着一种高熵的外流，这种外流比任何扩散的日冕都更有浮力。外流平衡了气体流入的速率，防止了中心区域的高气体密度。然而，更大质量的星系被热日冕包围。我们认为，以上的光环质量的$\sim 10^{12} M_\odot$，超新星驱动的外流不再是浮力和恒星的形成是无法阻止建立的气体在中心地区。这引发了黑洞强烈的非线性反应。它的吸积率迅速上升，加热了星系的日冕，破坏了冷气体的供应，使星系缺乏恒星形成的燃料。宿主星系向红色序列过渡，进一步的增长主要通过星系合并发生。我们表明，分析模型提供了一个很好的描述星系演化的EAGLE流体动力学模拟，并表明，只要恒星形成驱动的外流存在，过渡质量尺度几乎是独立的次网格参数的选择。然而，如果恒星形成驱动的外流不存在，过渡质量就会完全消失。
2016-11-04 astro-ph.GA
Dust-regulated galaxy formation and evolution:A new chemodynamical model with live dust particles
星际尘埃在中性氢向分子氢的转化、星际介质的演化以及星系光谱能量分布的改变等方面起着决定性的作用。在以前的星系形成和演化的数值模拟中，尘埃的这些重要作用并没有自洽地包括在内。因此，我们发展了一个新的模型，通过这个模型可以详细地研究与尘埃有关的物理过程，如光电加热、尘埃上的H_2形成和尘埃上的恒星辐射压力，是否以及如何影响星系形成和演化。该模型的一个新颖之处在于，星系中不同的尘埃物种由“活尘埃”粒子表示（即，而不是测试粒子）。因此，星系中的尘埃粒子不仅与星系的所有四个组成部分（即，暗物质、恒星、气体和尘埃），但也通过ISM的物理过程生长和毁灭。首先，我们描述了一种方法，包括尘埃相关的物理过程中Nbody+星系演化的流体动力学模拟的细节。然后，我们展示了一些尘埃调节星系演化的初步结果。初步结果表明，由恒星辐射压驱动的尘埃分布演化对恒星形成率、化学丰度、H_2分数和星系气体分布的演化具有重要意义。
2015-01-22 astro-ph.GA
An analytical model for galaxy metallicity: What do metallicity relations tell us about star formation and outflow?
我们开发了一个简单的分析模型，跟踪银河系的金属丰度恒星形成和反馈，以获得洞察力，从观测到的星系恒星质量金属丰度的关系在很大范围内的恒星质量和红移。该模型揭示了恒星形成和反馈过程在星系形成的以下含义。首先，观测到的金属丰度关系为局部星系的平均流出质量负荷因子提供了严格的上限，对于M_*~ 10 ^{11}Msun星系，该上限约为20，而对于M_*~10^{11}Msun星系，该上限单调减小到约1。其次，推断的流出物的质量负荷因子的上限敏感地取决于流出物是否是金属富集相对于ISM金属丰度。如果从SNe喷出的金属有一半以富含金属的风离开星系，那么任何质量的星系的流出质量加载因子都不会超过10，这对星系形成模型产生了很大的限制。第三，低质量星系相对较低的恒星相与气相金属丰度比表明，低质量星系仍在迅速丰富其金属丰度在最近的时间，而高质量星系更稳定，这似乎显示出在星系的金属丰度演化的缩小效应。本文的分析表明了精确测量星系金属丰度和不同红移下星系冷气体分数对于约束恒星形成和反馈过程的重要性，并证明了这些关系在约束星系形成物理过程中的作用。
2015-06-05 astro-ph.GA
Trajectory Dynamics of Gas Molecules and Galaxy Formation
用气体动力学理论描述了密闭容器中气体分子速度的概率分布。当分子碰撞或撞击容器壁时，它们根据牛顿运动定律交换能量和动量。在碰撞之间，单个分子的轨迹是一条直线，忽略重力。在星系的形成过程中，恒星被限制在空间的一个区域，并以类似于分子的方式交换能量和动量。本文导出并分析了理想气体的精确模型，确定了分子速度的概率分布，并与恒星在星系形成过程中的速度概率分布进行了比较。
2013-12-17 astro-ph.GA
GASP XVIII: Star formation quenching due to AGN feedback in the central region of a jellyfish galaxy
我们报告的证据，恒星形成淬火在中央8.6千秒差距的水母星系JO 201的区域，其中主机的活动星系核，而经历强大的冲压压力剥离。星系盘的紫外成像数据显示，在星系中心附近有一个通量减少的区域，在外盘有一个通量增强的马蹄形区域。基于发射线诊断图的电离区的表征表明，在紫外线看到的减少流量的区域内的活动星系核占主导地位的地区。CO J的星系盘$_{2-1}$图揭示了中心区域的空洞。星系盘在较红波长（9050-9250 $\overset{\lower.5em\circ}{\mathrm{A}}$）的图像揭示了恒星棒的存在。星系盘的恒星形成率图表明，在最近几个$^8$ yr内，空腔中的恒星形成受到抑制。我们提出了几条证据支持的情况下，抑制恒星形成的中心区域的磁盘是最有可能的反馈来自活动星系核。这里报道的观测结果使JO 201成为活动星系核反馈和环境效应抑制螺旋星系中恒星形成的独特案例。
2019-08-19 astro-ph.GA
Still at Odds with Conventional Galaxy Evolution: The Star Formation History of Ultra-Diffuse Galaxy Dragonfly 44
基于近紫外-近红外光度学和高信噪比光谱学的同步拟合，研究了超漫射星系Dragonfly 44（DF 44）的恒星形成历史.在拟合观测结果时，我们采用了一个先进的物理模型与灵活的SFH，我们讨论的背景下，恒星星族参数之间的简并的结果。通过重建质量组装的历史与扩展的恒星形成的先验（类似于文献中的方法），我们发现，DF 44形成了90%的恒星质量的$z\sim 0.9$（$\sim 7.2$陀螺前）。相比之下，使用一个更倾向于集中恒星形成的先验（根据之前对DF 44恒星星族的研究）表明DF 44早在$z\sim 8$（$\sim 12.9$ Gyr ago）形成。无论DF 44是老的还是非常老的，SFH都意味着早期的恒星形成和快速的淬火。这一结果，加上DF 44的大尺寸和证据表明它是第一次落入后发座星系团，挑战了模拟中将所有UDG视为与典型矮种群相邻的UDG形成情景。虽然我们的结果不能证实任何特定的形成情况，但我们可以从中得出结论，DF 44经历了罕见的淬灭事件。
2022-08-23 astro-ph.GA
Globular cluster formation in the context of galaxy formation and evolution
球状星团的形成是恒星和星系形成中尚未解决的主要问题之一。在过去的几十年里，在从各个方向限制GC形成的物理学方面取得了重要进展。在这篇综述中，我们讨论了最新的限制，从目前的GC人口的研究，年轻的大质量星系团（YMC）在本地宇宙的形成，和观察到的，大尺度条件的恒星和团簇形成在高红移星系。主要结论是，大规模的GC祖集群的形成仅限于高压环境中观察到的高红移和在当地宇宙的YMC形成的网站类似。然而，相应的高气体密度也导致有效的集群中断脉冲潮汐冲击，这限制了GCs祖集群的生存。因此，GC祖星系团的长期生存需要它们在短时间内迁移到宿主星系晕中。提出了在高红移时发生的频繁的星系合并促进了必要的星系团迁移。我们使用现有的观测和理论约束，以凝聚成一个连贯的图片GC形成，其中经常在高红移星系的恒星和团簇形成的领域的当前状态，自然会导致今天观察到的GC人口。
2015-09-09 astro-ph.GA
A new star formation recipe for magneto-hydrodynamics simulations of galaxy formation
提出一种依赖磁场的亚网格恒星形成新配方，通过RAMSES模拟发现其能将初始星暴抑制两倍并使后期恒星形成率趋于恒定，表明磁场在恒星与星系形成中具有非平凡作用。
2023-11-22 astro-ph.GA
The star-formation history of the Milky Way Galaxy
银河系主要恒星组成部分的恒星形成历史制约着星系形成和演化的关键方面。我将讨论最近的决定，这样的历史，连同他们的解释理论的盘星系演化。
2009-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Disk Galaxy Models Driven by Stochastic Self-Propagating Star Formation
我们提出了一个基于随机自传播恒星形成的盘状星系的化学和分光光度演化模型。该模型基于简单的恒星星族（SSP），通过吸积、化学和光度演化处理，结合了星系形成过程，并在模型内部参数化了气体动力学。该模型相当好地再现了晚型旋涡星系M33的观测数据。有希望的测试结果证明了该模型的适用性和足够的精度为盘星系的性质的解释。
2010-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rings of star formation: Imprints of a close galaxy encounter
在这次演讲中，我报告了星系合并模拟的结果，这表明存在一个由近距离星系相遇产生的恒星形成环。这是所有星系相互作用的一般特征，前提是盘的自旋充分对齐。这个特征可以用来识别实际上经历过密切相互作用的近距离星系对。
2014-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Recent progress in simulating galaxy formation from the largest to the smallest scales
星系形成模拟是天体物理学家和宇宙学家现代工具包的重要组成部分。天体物理学家利用这些模拟来研究宇宙大爆炸中星系群的出现，以及恒星和超大质量黑洞的形成等问题。对于宇宙学家来说，需要星系形成模拟来了解重子过程如何影响暗物质和暗能量的测量。由于星系形成的极端动态范围，新的方法使用体积和分辨率之间具有不同权衡的模拟来推动进展。大体积但低分辨率的模拟提供了最好的统计数据，而更小宇宙体积的更高分辨率的模拟可以用更自洽的物理学来发展，并揭示重要的涌现现象。我总结了星系形成模拟的最新进展，包括过去五年的主要发展，并强调了一些可能在未来十年推动进一步发展的关键领域。
2018-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Formation Theory
我们回顾了目前的理论，星系如何形成的冷暗物质结构形成的范式所提供的宇宙学框架内。本文从前星系演化的重子物质出发，对重子如何凝聚成星系、决定星系结构的因素以及星系内外的过程（包括恒星形成、合并、活动星系核等）进行了分析和数值研究。决定了它们的总体性质和进化。在整个过程中，我们强调当前星系形成理论的成功和失败。我们包括审查计算实现的星系形成理论和评估他们的能力，提供可靠的建模这种复杂的现象。最后，我们讨论了当代星系形成理论中的几个“热点问题”，并评估了这一领域的未来发展方向。
2010-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Toward the Formation of Realistic Galaxy Disks
在这篇评论中，我证明了一个现实的模型，星系盘的形成取决于一个适当的治疗星系中的气体。从历史上看，盘状星系形成的宇宙学模拟一直缺乏分辨率和物理激励的反馈处方。最近的计算进步已经允许前所未有的分辨率，这反过来又允许更现实的处理反馈。这些进展导致了一个新的检查气体吸积，演化和损失的星系盘的形成。在这里，我强调的作用，气体流入，气体的反馈调节，气体流出发挥在实现模拟盘星系，更好地匹配观测结果作为红移的函数。
2010-03-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
How do uncertainties in galaxy formation physics impact field-level galaxy bias?
本研究通过对比UniverseMachine和IllustrisTNG模型，量化星系形成不确定性对场级星系偏置的影响，发现不同模型导致的偏置参数范围较小，并估计了用于宇宙学约束的先验。
2025-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Simulations of Galaxy Formation
在过去的几十年里，对星系形成的宇宙学模拟有助于推进我们对宇宙结构和星系形成的理解。这些模拟遵循星系的非线性演化，在巨大的尺度范围内模拟各种物理过程。更好地理解与塑造星系相关的物理学，改进的数值方法和增加的计算能力，导致模拟可以再现大量观测到的星系特性。现代模拟从定义明确的初始条件开始，在膨胀的时空中模拟暗物质、暗能量和普通物质。普通物质的建模是最具挑战性的，因为影响这一物质成分的大量物理过程。宇宙学模拟也被证明有助于研究其他宇宙学模型及其对星系群的影响。本文简要介绍了星系形成的宇宙学模拟方法及其不同的应用。
2019-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark-ages reionization & galaxy formation simulation V: morphology and statistical signatures of reionization
本文利用数值模拟中的暗期、再电离和星系形成观测量（DRAGONS）框架，研究了星系形成物理对再电离期（EoR）电离氢（HII）区形态和统计的影响。DRAGONS自洽耦合半解析的星系形成模型与非均匀电离紫外背景，因此可以用来研究的电离源星系人口的反馈现象的形态和统计的依赖性的再电离。星系形成物理学的变化改变了HII区域的大小以及21厘米功率谱的振幅和形状。在星系物理学的研究中，我们发现超新星反馈在再电离中起着最重要的作用，在没有这种反馈的情况下，HII区域高达$\approx 20$ %的较小和功率谱振幅的分数差异高达$\approx 17$ %。我们比较我们的星系形成为基础的再电离模型与过去的计算，假设恒定的恒星晕质量比，并发现，正确选择的最小晕质量，这样的模型可以模仿预测的再电离形态。因此，在固定的中性分数的再电离形态是唯一的决定由星系形成的细节，但对托管的电离源的大部分晕的质量是敏感的。因此，简单的EoR参数化是再电离统计的准确预测。然而，使用未来的21厘米观测来完全理解再电离将需要结合其他观测，用现实的星系形成模型来解释。
2016-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling galaxy clustering: Is new physics needed in galaxy formation models?
星系的成团幅度取决于它们的内禀光度。我们比较了公开可用的星系形成模型的性质与聚类测量从2度场星系红移调查。模型预测显示出与数据相同的定性行为，但未能在当前测量的准确度水平上与观察结果相匹配。我们证明，这是由于模型产生太多的卫星星系在大规模的晕。我们实施简单的模型来描述两个新的过程，卫星卫星合并和潮汐溶解的卫星，以调查其对预测的聚类的影响。我们发现，这两个过程都需要包括在内，以产生一个模型，该模型与观测结果相匹配。
2009-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy interactions in different environments: An analysis of galaxy pairs from the SDSS
我们分析了SDSS中的体积有限样本（$M_r \leq -21$）中的星系对，研究了不同环境中星系相互作用对恒星形成率和星系颜色的影响。我们研究了成对星系的恒星形成率和颜色作为投影分离的函数，并将结果与其在恒星质量，红移和局部密度方面匹配的对照样品进行了比较。我们发现，主要的相互作用显着提高恒星的形成率在成对星系，并把它们变蓝减少对分离$30$千秒差距。潮汐相互作用对恒星形成率和颜色的影响在主要对中较重的成员中更为显着。在低密度环境中，主要对中的恒星形成增强明显更高，其影响可以延伸到$\sim 100$ kpc。首先，在高密度环境中的主要对在其恒星形成中表现出抑制。根据嵌入环境的不同，本质上更亮的星系对中的主要相互作用可以增强或抑制恒星的形成。我们发现，在低密度和高密度环境中的次要对显着较少的恒星形成和红色比他们的控制星系。这表明，在本质上较亮的星系对中，无论它们的环境如何，微小的相互作用总是抑制恒星的形成。在这些较小的恒星对中，较轻的成员对恒星形成的抑制表现出更大的敏感性。我们的研究结果意味着，主要和次要的相互作用可以有助于观察到的双峰。我们的结论是，星系的演化是由一个复杂的相互作用的星系属性，星系之间的相互作用，和环境。
2021-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dwarf galaxy formation with H2-regulated star formation
我们描述了宇宙学星系形成模拟与自适应网格细化代码恩佐，将恒星形成处方调节的分子氢的本地丰度。我们发现，这种H2调节的处方导致在z>4的低质量晕（M_h < ~10^10 M_sun）中恒星形成的抑制，减轻了理论星系形成模型所面临的一些矮星系问题。H2调节直接改变了冷气体的恒星形成效率，而不是通过“超新星反馈”间接减少冷气体含量。我们确定本地H2丰度在我们最精细的网格细胞（76适当的秒差距大小在z=4）通过应用模型的Krumholz，McKee，和Tumlinson，这是基于理想化的1D辐射转移计算H2的形成-解离平衡在~100 pc的原子-分子复合物。我们的H2调节模拟能够再现经验（虽然较低的z）Kennicutt-Schmidt关系，包括低Sigma_气体截止由于从原子到分子相的过渡及其金属丰度的依赖性，而不使用明确的密度阈值在我们的恒星形成处方。我们比较的光度函数，恒星质量密度和恒星形成率密度从我们的模拟最近的观测测定相同的z=4-8的演变，并找到两者之间的合理协议。
2012-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
The galaxy correlation function as a constraint on galaxy formation physics
我们介绍的方法，使观测到的星系团被用来与观测到的光度或恒星质量函数一起约束物理的星系形成。我们展示了如何在一个大的半解析模拟中的星系的投影两点关联函数可以估计为优于~10%，只使用一个非常小的子样本的subhalo合并树。这允许测量的相关性被用作天体物理和宇宙学参数空间的蒙特卡罗马尔可夫链探索中的约束。我们的计划的一个重要组成部分是一个分析的配置文件，捕捉模拟卫星分布非常好的几个晕维里半径。这对于再现中间分离时完整模拟的相关特性至关重要。作为第一个应用程序，我们使用低红移聚类和丰度测量，以约束最近版本的慕尼黑半解析模型。大多数参数的优选值与先前发现的那些一致，具有显著改进的约束和主要影响空间分布的参数的稍微偏移的“最佳”值。我们的方法允许多时代的数据星系聚类和丰度被用作联合约束星系形成。这可能会导致宇宙学参数的重大限制，即使在边缘化超过星系形成物理。
2016-03-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star formation history and environment of the dwarf galaxy UGCA 92
我们提出了一个定量的恒星形成的历史，附近的矮星系UGCA 92。这颗不规则矮星位于本星系群附近的一个强银河系消光区（IC 342星系群）。用HST/ACS将该星系分解成恒星，包括老红巨星分支。我们建立了一个解析的恒星星族模型，并测量了恒星形成率和金属丰度随时间的变化。主要的恒星形成活动期发生在8 - 14 Gyr前。这些恒星大多贫金属，平均金属丰度[Fe/H] ~ -1.5-2.0 dex。大约84%的恒星质量是在这一事件中形成的。也有迹象表明，最近的恒星形成开始约1.5 Gyr前，并继续到现在。在这一事件中的恒星形成显示出适度的增强，从约2亿年前到3亿年前。这是非常可能的，正在进行的恒星形成期有较高的金属丰度约-0.6-0.3德克斯。UGCA 92通常被认为是星爆星系NGC 1569的伴星。比较UGCA 92和NGC 1569的恒星形成历史，我们发现这两个星系最近的恒星形成事件之间没有因果关系或时间联系。我们认为，NGC 1569的星暴现象与该星系最近的矮邻居无关，也不会影响它们的恒星形成历史。
2012-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The origin of pseudobulges in cosmological simulations of galaxy formation
超过一半的邻近盘状星系都有伪凸起，而不是经典的凸起，它们被认为是星系合并的最终产物。假隆起被认为是星系盘长期演化的结果。我们报告了星系形成的模拟，其中两个盘状星系与盘状pseudobulges已经形成。基于剖面分解，模拟星系的膨胀与总质量的比率为0.6的一个星系和0.3的其他。我们发现，在我们的模拟中，赝球的主要形成机制不是长期的光盘，但高红移恒星爆发的演变。通过快速供给低角动量气体，赝膨胀的前身形成了尺度长度小的高红移圆盘。到红移2时，在主盘形成之前，伪球的形成在质量上已经基本完成。长期演化，如酒吧的不稳定性约占30%的一个星系和其他星系的13%，但最终的形状和运动学性质的影响的假隆起的隆起质量。
2012-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Using Galaxy Formation Simulations to optimise LIGO Follow-Up Observations
最近发现的合并黑洞产生的引力辐射对如何组织引力波事件以及观测到的中微子爆发的电磁跟踪提出了挑战。我们提出了一种技术，以选择最有可能举办的事件给定的特定事件是否与最近的恒星形成，低金属丰度恒星或简单地成比例的星系中的总恒星质量的一些假设的星系。我们结合数据从2-MASS测光红移星系目录的结果从星系形成模拟开发观测策略，可能减少搜索的天空面积的一个因素，两个相对于未加权的搜索星系，和一个因素二十搜索整个LIGO本地化区域。
2016-12-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy Formation: Where Do We Stand?
本文介绍了星系形成和演化的主题，重点是星系的基本特征，以及这些观测如何揭示星系和它们的恒星如何在宇宙时间内聚集。我给出了一个概述的观察到的属性的星系在附近的宇宙和那些在较高的红移到z~10。这包括讨论星系聚集的主要过程以及我们现在如何观察这些过程-包括星系的合并历史，气体吸积和恒星形成速率。我表明，对于最大的星系合并和吸积是同样重要的星系形成过程之间的z = 1-3，而这可能不同的低质量系统。我还讨论了星系的质量差异演化，以及环境如何影响星系演化，尽管质量是驱动演化的主要标准。我还讨论了我们如何开始测量星系的暗物质含量在不同的时代，通过运动学和集群测量。最后，我回顾如何观测星系，观察到的星系形成过程中，比较与预测的模拟星系形成，发现显着差异的丰度大规模星系和合并的历史。最后，我检查的前景，为未来使用JWST，欧几里得，SKA，和ELTs在解决悬而未决的问题。
2012-12-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy collisions as a mechanism of ultra diffuse galaxy (UDG) formation
我们提出了超弥散星系形成的一种可能机制：UDG可能是星系中心碰撞的结果。如果星系是年轻的，并且含有大量的气体，碰撞可能会将所有的气体踢出系统，从而强烈抑制任何进一步的恒星形成。因此，星系现在有一个非常低的表面亮度和其他典型的超扩散星系的属性。我们使用Coma集群（最近发现了许多UDG）来测试该过程的效率。该机制工作得很好，可以将相当一部分星系团人口转变为超扩散星系。由该过程形成的UDG向星团中心集中，它们的球状星团系统保持完好，与观测结果一致。预测的团簇中UDG的表面密度可以帮助我们认识UDG的形成机制，或澄清几种可能的竞争机制在工作中的相对贡献。
2017-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy formation catalyzed by gravastars and the JWST, revisited
本研究引入激活概率修正由gravastars催化星系形成的盘星系标长公式，验证其跨红移数据的拟合效果，并揭示gravastars的粒子循环制冷效应可触发星系形成。
2024-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Jet-driven active galactic nucleus feedback in galaxy formation before black hole formation
我们提出了一个方案，在星系形成的活动星系核（AGN）的反馈机制开始之前形成的超大质量黑洞（SMBH）。SMBH的超大质量恒星（SMS）祖先在生长和发射喷流时吸积质量。我们模拟了小卫星的演化过程，结果表明小卫星从其表面的逃逸速度约为10^3 km/s，具有很大的不确定性。我们不能收敛的参数的进化数值代码MESA解决SMS进化的不确定性。在假设喷流携带SMS质量的10%的情况下，我们证明了喷流中的能量是星系/凸起中气体结合能的很大一部分。因此，SMBH的SMS祖先发射的喷流携带了足够的能量，可以与星系/凸起的内部区域的气体建立反馈循环，从而确定了恒星总质量和SMS质量之间的关系。当SMS坍缩形成中心的SMBH时，新生的SMBH质量和星系/核球的恒星质量之间已经存在关系（相关性）。在SMBH的形成过程中，它迅速地从坍缩的SMS中吸积质量，并发射出非常高能的喷流，这可能会使星系/凸起中的大部分气体脱离束缚。
2020-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The $Iκεα$ model of feedback-regulated galaxy formation
我们提出了星系形成的$Iκεα$模型，在该模型中，星系的恒星形成率是由大质量恒星反馈注入的能量和由于宇宙吸积而导致宿主暗物质晕的潜力加深而损失的能量之间的平衡所决定的。这种平衡是长期稳定的，只要恒星形成速率随着恒星形成气体中的压力而增加。$Iκεα$模型有四个参数，它们共同控制着恒星形成的反馈和到晕上的宇宙吸积速率。$Iκεα$精确地再现了恒星形成率作为晕质量和红移的函数在鹰流体动力学模拟，即使当所有四个参数保持不变。它预测了一个恒星形成的主要序列的出现，沿着该序列，特定的恒星形成率弱依赖于恒星质量，其幅度随红移迅速增加。我们简要地讨论了新兴的质量金属丰度关系，星系恒星质量函数的演变，和扩展的模型，包括从活动星系核（AGN）的反馈。这些自我调节的结果是独立的恒星形成规律和星系的气体含量。相反，恒星形成星系是由恒星反馈和宇宙吸积之间的平衡塑造的，准确地解释与反馈相关的能量损失是一个关键因素。
2019-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
