The interplay between feedback, accretion, transport and winds in setting gas-phase metal distribution in galaxies
本研究通过建模分析恒星形成反馈、气体传输、宇宙气体吸积与星系风在设定星系质量-金属丰度梯度关系(MZGR)中的相对作用,发现金属质量载荷与金属混合对重现观测MZGR至关重要,且星系风与金属传输主导低质量星系金属丰度梯度,而反馈与吸积主导大质量星系。
2024-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metal-poor Galaxies in the Local Universe
一个星系的平均金属丰度通常与它的光度和质量密切相关。因此,在本地宇宙中最缺乏金属的星系是矮星系。蓝致密矮星和潮汐矮星倾向于偏离金属-光度关系,分别是太贫金属或太富金属的光度。矮球状星系(dSph)和矮不规则星系之间有一个不太明显的偏移,使得前者的光度过于金属丰富,这表明这两种类型的矮星的形成条件不同。虽然环境(光蒸发,通过本地再电离的大质量星系,潮汐和冲压压力剥离)支配观察到的形态距离关系,内在属性(特别是总质量)在矮星系演化的时间和持续时间的恒星形成和富集量方面发挥决定性作用。附近矮星的金属丰度分布函数可以通过考虑预富集、气体注入和风来理解。许多矮星显示出不均匀的局部富集的证据。超暗的dSphs可能是通过H2冷却在高红移下形成贫金属恒星的,与(内部)星系晕相比,它们显示出过多的贫金属恒星,但可能与经典的dSphs一起,对外晕的形成做出了重大贡献。在不规则的大麦云星云中测量到的丰度比与早期不规则天体吸积形成内星系晕的假设是一致的。
2012-08-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The equilibrium view on dust and metals in galaxies: Galactic outflows drive low dust-to-metal ratios in dwarf galaxies
大多数星系演化模拟以及各种观测方法都假设星际介质(ISM)的(星系平均)尘埃-气体比D和金属丰度Z之间存在线性标度。事实上,附近的星系与太阳或中度亚太阳金属丰度明显遵循这一趋势,尽管有显着的散射。然而,越来越多的观测结果表明,线性标度在贫金属星系(Z<0.2 Z_sun)中被打破,这突出表明需要对星系的尘埃-金属比进行更复杂的建模。在这里,我们研究的尘埃和金属丰度在星系中的动态,一个区域模型的帮助下,结合尘埃的形成和破坏过程,除了气体流入,流出,和金属富集的共同演变。动力学模型是一致的各种观测约束,包括恒星质量-金属丰度关系,恒星质量-晕质量关系,和所观察到的Z - D关系的金属贫和富金属星系。Z-D关系的函数形式来自于一个基本的平衡模型,类似于以前用来模拟恒星质量-金属丰度关系的思想。对于给定恒星形成速率的星系,星系外流调节着来自宇宙网的气体流入速率。因此,流出物的质量负荷系数决定了ISM的粉尘和金属含量被稀释的速率。质量负载因子的恒星质量依赖性驱动着星系中金属丰度、尘埃-气体比和尘埃-金属比的演化。
2015-03-25 astro-ph.GA
"Direct" Gas-Phase Metallicity in Local Analogs of High-Redshift Galaxies: Empirical Metallicity Calibrations for High-Redshift Star-Forming Galaxies
我们研究了直接气相氧丰度使用良好的检测极光[OIII]4363线的堆叠光谱的样本的本地类似物的高红移星系。在鲍德温-菲利普斯-特列维奇图上,这些局部类似物与$z\sim2$恒星形成星系的位置相同。这种类似物具有与高红移星系相同的电离星际介质(ISM)特性。我们在本地类似物中建立了直接气相氧丰度($7.8<12+\log(\rm{O/H})<8.4$)和N2/O3 N2指数之间的经验金属丰度校准。我们发现显着的系统性偏移的金属丰度校准我们的本地类似物的高红移星系和那些来自本地HII地区和样本的本地参考星系从斯隆数字巡天(SDSS)。如果简单地将以往研究中的局域金属丰度校准应用于高红移星系,则N_2和O_3N_2的金属丰度相对于我们的校准将被低估0.05-0.1倍。局部金属丰度校准也会导致使用N2和O3 N2指标测量高红移星系金属丰度的差异。相比之下,我们的新校准在这两个指标之间产生一致的金属丰度。我们还得到了我们的本地类似物中的R23,O32,log([OIII]/Hβ)和log([NeIII]/[OII])指数的金属丰度校准,与SDSS参考星系相比,它们显示出显着的偏移。通过与MAPPINGS光电离模型的比较,可以看出局域类似星系和SDSS参考星系中不同的经验金属丰度定标关系主要是由于电离ISM条件的改变。
2021-10-22 astro-ph.GA
Gas-phase metallicity profiles of the Bluedisk galaxies: Is metallicity in a local star-formation regulated equilibrium?
作为Bluedisk调查的一部分,我们分析了径向气相金属丰度配置文件的50晚型星系,我们比较了金属丰度配置文件的HI丰富的星系对HI-“正常”星系的控制样本的样本。我们发现星系的金属丰度梯度与其HI质量分数(M(HI)/ Mstar)密切相关。我们注意到,一些星系在外盘中表现出比内盘更陡的金属丰度轮廓。这些星系在HI丰富的样品和对照样品中都有发现。这与先前的一个迹象相矛盾,即这些外部液滴是专属于HI丰富的星系。这些影响不是由酒吧,虽然我们确实发现了一些迹象表明,棒星系有平坦的金属丰度配置文件。通过应用一个简单的分析模型,我们能够解释的各种金属丰度的配置文件,这两个样品目前。这个模型的成功意味着这些孤立星系中的金属丰度可能处于局部平衡状态,受恒星形成的调节。这一观点可以解释所观察到的局部质量-金属丰度关系。
2015-05-11 astro-ph.GA
Sub-galactic scaling relations with T$_{\rm e}$-based metallicity of low metallicity regions in galaxies: metal-poor gas inflow may have important effects?
标度关系是研究星系演化的基本方法。利用Apache Point天文台Mapping Nearby Galaxies巡天的积分场光谱数据,从52个星系中选取了1698个显著探测到极光发射线\oiii $λ$ 4363的Spaxels,研究了低金属丰度端的标度关系。我们发现,在去除基本金属丰度关系的贡献后,我们的样本在标度关系中的恒星形成率比恒星形成序列更高,金属丰度更低,我们还发现我们样本的恒星年龄更年轻($<$ 1 Gyr),恒星金属丰度也更低。来自深度学习目录的形态参数表明,我们的星系更有可能合并。这些结果表明,它们的低金属丰度区可能与相互作用有关,贫金属气体的流入可能稀释了星际介质,并在相互作用过程中形成新的贫金属星.
2021-11-21 astro-ph.GA
Mass - metallicity relation and fundamental metallicity relation of metal-poor star-forming galaxies at $0.6<z<0.9$ from the eBOSS survey
恒星质量-金属丰度关系($M_* - Z$,MZR)表明星系的金属丰度随恒星质量的增加而增加。基本金属丰度关系(FMR)表明,对于给定的恒星质量,具有较高恒星形成率(SFR)的星系往往具有较低的金属丰度。为了检验MZR和FMR是否仍然保持在较低的金属丰度和较高的红移,我们使用公共光谱数据库($\rm v5\_10\_0$)的发射线星系的扩展重子振荡光谱巡天(eBOSS)在$0.6<z<0.9$汇编了35个恒星形成星系(SFG)的样本。这些星系因其显着的极光$\rm [OIII]\lambda4363$发射线($\rm S/N \geq 3$)而被识别。通过电子温度金属丰度定标,我们发现9个SFG是具有$\rm 12 + log(O/H) \leq 7.69 \ (1/10 \ Z_\odot)$的极端贫金属星系。最缺乏金属的星系的金属丰度为$7.35\pm 0.09$(约为1/20 $Z_{\odot}$)。与局域宇宙和高红移宇宙中具有正常金属丰度的SFG相比,我们的贫金属SFG在固定恒星质量下具有十倍以上的SFR。我们在$0.6<z<0.9$为这些贫金属星系建立了一个新的质量-SFR关系。由于更高的SFR和更年轻的恒星年龄,我们的贫金属SFG从局部宇宙的MZR和FMR向更低的金属丰度偏离,证实了FMR的存在,以及MZR和FMR随红移的宇宙演化。
2018-10-21 astro-ph.GA
Chemodynamic evolution of dwarf galaxies in tidal fields
质量-金属丰度关系表明,质量最小的星系具有最低的金属丰度。由于大多数矮星系都处于群体环境中,潮汐等相互作用可能会导致这种趋势。我们进行了一系列的光滑粒子流体动力学(SPH)模拟的矮星系在外部潮汐场的金属丰度和金属丰度梯度的影响,研究潮汐。在我们模拟的星系中,引力不稳定性将气体向内驱动,并产生集中的恒星形成和显着的金属丰度梯度。强烈的潮汐可能会导致这些不稳定性,但它们的主要作用是剥离外部的低金属含量气体,产生一个具有大金属含量的截断气盘。这表明潮汐对质量-金属丰度关系的作用是将矮星系移动到更高的金属丰度。
2016-08-24 astro-ph.GA
On the use of the index N2 to derive the metallicity in metal-poor galaxie
N2指数([N II]6584/Ha)被用来确定所有红移下的星系金属丰度,包括高红移,在高红移下,星系往往是贫金属的。这项工作的最初目的是改进用于利用更新的低金属量星系数据库从N2推断氧丰度的校准。我们比较了N2和Morales-Luis等人(2011)编制的极端贫金属星系组的直接方法确定的金属丰度。令我们惊讶的是,氧丰度呈现出与N2恒定的趋势,具有非常大的分散性。因此,我们发现,现有的N2校准高估了大多数低金属丰度星系的氧丰度,然后他们只能用来设置上限,以真正的金属丰度在低金属丰度星系。给出了该极限的一个显式表达式。此外,我们试图解释所观察到的散射光电离模型。这主要是由于产生发射线的HII区的不同演化状态,但也由于星系之间的N/O的差异。
2014-10-10 astro-ph.GA
Inefficient Star Formation In Extremely Metal Poor Galaxies
第一个星系包含的恒星是由气体产生的,几乎没有金属。金属的缺乏预计会抑制有效的气体冷却和恒星形成,但这种效应尚未在氧相对于氢的丰度低于太阳十分之一的星系中观察到。极贫金属的邻近星系可能是我们详细研究早期低金属量星系普遍存在的条件的最佳实验室。一氧化碳(CO)排放作为低金属丰度气体的示踪剂是不可靠的,虽然尘埃已被用来追踪低金属丰度星系中的气体,但远红外线的低空间分辨率通常会导致很大的不确定性。在这里,我们报告的空间分辨红外观测的两个星系的氧丰度低于10%的太阳能,并表明,恒星的形成非常低效,在七个恒星形成的这些星系的团块。恒星形成的效率比今天在正常的富含金属的星系中发现的低十倍以上,这表明在早期宇宙中恒星形成的效率可能非常低。
2014-10-20 astro-ph.GA
First gas-phase metallicity gradients of $0.1 \lesssim z \lesssim 0.8$ galaxies with MUSE
在低红移的星系通常具有负的气相金属丰度梯度(中心比外围更富金属)。然而,在高红移星系($z \gtrsim 0.6$)中观测到正的金属丰度梯度并不罕见。桥接这些时代,我们提出了84恒星形成星系之间的$0.08 < z < 0.84$的气相金属丰度梯度。使用具有可靠确定的金属丰度梯度的星系,我们测量的中值金属丰度梯度为负($-0.039^{+0.007}_{-0.009}$ dex/kpc)。然而,这背后是显著的分散:星系的$(8\pm3)\%\ [7]$具有显著的正金属丰度梯度,$(38 \pm 5)\%\ [32]$具有显著的负梯度,$(31\pm5)\%\ [26]$具有与平坦一致的梯度。(The剩余的$(23\pm5)\%\ [19]$具有不可靠的梯度估计。我们注意到,随着恒星质量的增加和恒星形成率(SFR)的增加,金属丰度梯度呈负值的趋势。然而,考虑到潜在的红移和尺寸选择效应,我们认为这些趋势并不显著。事实上,一旦我们相对于主序列的SFR标准化,我们没有观察到金属丰度梯度和标准化的SFR之间的任何趋势。这与最近对类似和更高红移星系的研究相反。然而,我们确实发现了星系的金属丰度梯度与其大小之间的一种新趋势。小星系($r_d < 3$ kpc)在观测到的金属丰度梯度(负梯度和正梯度)中呈现出很大的分布。相比之下,我们发现没有大的星系($r_d > 3$ kpc)与积极的金属丰度…
2018-07-05 astro-ph.GA
The Metallicity Dependence of the HI Shielding Layers in Nearby Galaxies
我们调查的金属丰度的依赖HI表面密度在恒星形成区域沿许多视线内70个附近的星系,探测千分位秒至50秒位秒尺度。我们采用HI,SFR,恒星质量和金属丰度(梯度)测量的文献,跨越了很宽的范围(5德克斯)在恒星和气体质量和(1.6德克斯)在金属丰度。我们认为金属丰度的观察,或重新调整,以配合确定SDSS星系的质量-金属丰度关系。在中高金属丰度(0.3-2倍太阳),我们发现HI表面密度饱和在足够大的总气体表面密度。最大的HI列的变化与金属丰度近似成反比,空间分辨率,银河系中心半径,或星系之间的变化不大。在大质量螺旋星系的中心部分,HI气体被压低了2倍。所观察到的行为是自然再现的金属丰度依赖的屏蔽理论的HI到H2的过渡,在恒星形成的星系。我们发现,最大的HI柱与金属丰度的反比表明,在星系中的原子-分子复合物的面积填充分数的顺序统一,弱依赖于金属丰度。
2018-05-14 astro-ph.GA
Gas metallicity distributions in SDSS-IV MaNGA galaxies: what drives gradients and local trends?
单个星系和星系样本中的气体金属丰度分布可以告诉我们很多关于星系如何演化的信息。大质量星系通常具有负的金属丰度梯度,在大范围的星系质量范围内,质量和金属丰度在局部尺度上紧密相关;然而,这种趋势的精确起源仍然难以捉摸。在这里,我们采用SDSS-IV MANGA的数据来探索气体金属丰度如何依赖于局部恒星质量密度和单个星系内的银河系中心半径。我们还考虑了这些依赖关系的强度如何在星系质量大小平面上变化。我们发现,半径是更预测本地金属丰度比恒星质量密度在扩展的低质量星系,而我们发现密度和半径几乎同样预测在更高质量和更紧凑的星系。与以前的工作相一致,我们发现金属丰度梯度和大尺度环境之间存在温和的联系;然而,这不足以解释整个质量大小平面上气体金属丰度行为的变化。我们认为,我们的结果是一致的情况下,扩展星系经历了平稳的气体吸积的历史,随着时间的推移产生负的金属丰度梯度。我们进一步认为,更紧凑,更大规模的系统经历了越来越多的合并活动,破坏了这一过程,导致更平坦的金属丰度梯度和更占主导地位的密度金属丰度相关性在个别星系。
2023-01-26 astro-ph.GA
Properties of the Lowest Metallicity Galaxies Over the Redshift Range z = 0.2 to z = 1
低金属量星系可能提供星系演化历史的关键见解。具有强发射线和高等效宽度(静止坐标系EW(H β)> 30 A)的星系是z ~ 1金属丰度最低星系的理想候选者。使用Keck/DEIMOS光谱数据库中约18,000个z = 0.2和z = 1之间的星系,我们寻找这样的极端发射线星系,目的是确定它们的金属丰度。使用鲁棒的直接Te方法,我们确定了8个新的极贫金属星系(XMPG),其12 + log O/H < 7.65,其中一个在6.949 +/- 0.091,使其成为迄今为止报道的最低金属丰度星系。我们还改进了其他两个XMPG的金属性从以前的工作。我们调查的H-β使用瞬时和连续的星爆模型的演变,发现XMPGs是最好的连续星爆模型的特点。最后,我们研究了年龄的依赖性的金属的建立和发射线的强度。
2022-09-12 astro-ph.GA
New fully empirical calibrations of strong-line metallicity indicators in star forming galaxies
我们得到新的经验校准的强线诊断气相金属在本地恒星形成星系统一应用Te方法在整个金属探测范围内的斯隆数字巡天(SDSS)。为了测量高金属丰度下的电子温度,在单个星系中无法检测到所需的极光线,我们将SDSS中超过110,000个星系的光谱堆叠在log[O II]/H $β$和log[O III]/H $β$的箱中。这个叠加方案并没有假设金属丰度与质量或恒星形成率有任何关系,而只是假设具有相同线比的星系具有相同的氧丰度。我们提供的校准跨度超过1德克斯的金属丰度,完全定义在一个一致的绝对Te金属丰度尺度的星系。我们应用我们的校准SDSS样品,发现它们提供一致的金属丰度估计在0.05 dex。
2016-10-21 astro-ph.GA
GASP and MaNGA surveys shed light on the enigma of the gas metallicity gradients in disk galaxies
利用MUSE对85个星系的观测数据和MANGA(Mapping Nearby Galerkin at Apache Point Observatory survey)的大样本数据,研究了星系团和场星系的气体金属丰度梯度分布与恒星质量的关系。总的来说,金属丰度曲线随着恒星质量的增加而变陡,直到$10^{10.3}\,{\rm M_\odot}$,并在更高的质量上变平。结合从金属丰度配置文件和恒星质量表面密度梯度的结果,我们提出,所观察到的陡峭是由于在盘星系的内向外形成过程中的原位恒星形成的局部金属富集的后果。的金属丰度梯度恒星质量的关系的特点是由一个相当大的散射,特别是$10^{9.8}<{\rm M_\star/M_\odot}<10^{10.5}$,我们证明,金属丰度梯度反相关的星系气体分数。聚焦于星系环境,在任何给定的恒星质量下,星系团的金属丰度分布比它们的场对应物系统地平坦。许多子群共存于星系团中:金属丰度剖面较浅的星系似乎更早地落入了它们现在的宿主晕中,并且比金属丰度剖面较陡的星系团星系经历了更长时间的环境影响。最近的星系坠落者,像目前正在经历冲压压力剥离的星系,显示出与场星系更相似的金属丰度梯度,这表明它们还没有感受到星系团的影响。
2021-09-06 astro-ph.GA
A Relationship Between Stellar Metallicity Gradients and Galaxy Age in Dwarf Galaxies
我们探讨恒星金属丰度梯度在模拟和观测矮星系的起源。我们使用FIRE-2宇宙学重子放大模拟的26个孤立星系以及现有的观测数据的10个本星系群矮星系。我们模拟的星系的恒星质量在$10^{5.5}$和$10^{8.6} \msun$之间。虽然在我们模拟的星系中气相金属丰度梯度一般较弱,但我们发现恒星金属丰度梯度很常见,中心区域往往比外部更富含金属。梯度的强度与整个星系的恒星年龄中值有关,因此拥有较年轻恒星星族的星系具有较平坦的梯度。恒星的金属梯度是由两个相互竞争的过程决定的:(1)由反馈驱动的势能波动导致的古老的贫金属恒星的稳定“膨胀”,以及(2)晚期扩展的富金属气体的吸积,这为晚期富金属恒星的形成提供了燃料。如果最近的恒星形成占主导地位,那么扩展的富含金属的恒星形成会从“膨胀”过程中洗掉先前存在的梯度。我们使用10个本星系群矮星系的结果表明,年龄和恒星金属度梯度强度之间存在类似的关系,真正的矮星。这表明观测到的恒星金属丰度梯度可能主要是由重子/反馈循环驱动的,而不是外部环境的影响。
2020-12-02 astro-ph.GA
Metal Abundances of KISS Galaxies. VI. New Metallicity Relations for the KISS Sample of Star-Forming Galaxies
我们提出了更新的恒星形成星系(SFG)的光谱数据库中发现的KPNO国际光谱巡天(KISS)的金属丰度关系。从各种望远镜设施获得的发射线星系(ELG)的新光谱观测提供了氧丰度信息。相对于我们以前的分析,具有强大金属丰度的KISS对象的数量增加了近四倍,这提供了一个经验丰度校准,以计算具有足够光谱数据的样本中所有SFG的自洽金属丰度估计。此外,一个复杂的光谱能量分布(SED)拟合例程提供了强大的恒星质量的计算。有了这些新的和/或改进的星系特征,我们已经为KISS样本中的1,450多个星系建立了光度-金属丰度($L$-$Z$)关系、质量-金属丰度($M_{*}$ - $Z$)关系和所谓的基本金属丰度关系(FMR)。这种KISS $M_{*}$ - $Z$关系是第一次提出的,并证明了比KISS $L$ - $Z$关系明显更低的散射。我们发现,我们的关系同意合理以及与以前的出版物,模适度的偏移,由于在SEL金属丰度校准使用的差异。我们说明了在先前的$L$ - $Z$和$M_{*}$ - $Z$研究中存在的一个重要偏倚,涉及直接方法($T_{e}$)丰度,可能导致这些关系中的系统性较低斜率。我们的KISS FMR显示与文献中发现的一致性,尽管具有更大的分散性。这可能是KISS样本偏向于高活动星系的结果。
2018-01-03 astro-ph.GA
Gas Phase Metallicities of Local Ultra-Luminous Infrared Galaxies Follow Normal Star-Forming Galaxies
尽管观测数据、理论模型和计算技术在模拟星系形成和演化的关键物理过程方面取得了进展,但星系的恒星质量组装仍然是一个未解决的问题。光学光谱测量似乎表明,本地超亮红外星系(ULIRGs)的气相金属丰度显着低于正常的恒星形成星系。这种差异导致了ULIRG由来自外围\cite{Mannucci10}的贫金属气体吸积提供燃料的说法。在这里,我们报告了一套新的气相金属丰度测量利用远红外谱线的[O{ \sc iii}]52 $μ$ m,[O{ \sc iii}]88 $μ$ m,和[N{ \sc iii}]57 $μ$ m,而不是通常的光学线。光电离模型已经导致了基于这三条线的金属丰度诊断,这三条线打破了电子密度简并,并显着减少了相关性的分散。利用SOFIA的新数据和Herschel空间天文台的档案数据,我们发现,本地ULIRGs位于恒星形成星系的质量-金属丰度关系,并具有类似的恒星质量和恒星形成率的其他星系可比的金属丰度。缺乏偏离表明,ULIRGs遵循相同的质量组装机制,发光的恒星形成星系和$\sim 0.3$ dex的金属丰度不足,从光学线是一个结果,严重模糊的金属丰富的气体,具有可忽略不计的影响时,使用FIR线诊断。
2022-01-19 astro-ph.GA
Theoretical Modeling of Star-Forming Galaxies I. Emission Line Diagnostic Grids for Local and Low-Metallicity Galaxies
我们使用最新一代的Starburst 99/Mappings代码来生成一套广泛的模型,以便于详细研究恒星形成星系及其ISM特性,特别是在低金属丰度下。所使用的新模型包括严格的金属不透明的人口合成建模和更详细的尘埃物理学中的光电离代码的治疗。这些模型涵盖了广泛的物理参数,包括金属丰度,电离参数,并采用了瞬时爆发和连续的恒星形成历史。我们检查了我们的模型与来自几个大型数据集的局部(z < 0.1)恒星形成星系群之间的一致性,包括斯隆数字巡天、近场星系巡天以及蓝色致密星系和贫金属星系的样本。我们发现,采用连续的恒星形成历史的模型再现了在恒星形成星系的本地人口中观察到的金属敏感线比,包括低金属量样本。然而,我们发现,目前的代码产生一个不够硬的电离辐射场,导致缺陷的[SII]通量产生的模型。我们认为,这套模型的优点和短周期,并讨论未来的工作和改进,可以应用到恒星形成星系的建模。
2009-12-09 astro-ph.GA
The origin of the relation between metallicity and size in star-forming galaxies
对于相同的恒星质量,物理上较小的恒星形成星系也更富含金属(Ellison et al. 2008)。是什么导致了这种关系尚不清楚。EAGLE宇宙学数值模拟中的中心恒星形成星系再现了观测到的趋势。我们用它们来探索的关系的起源,假设负责大小和气相金属丰度之间的反相关的物理机制是相同的模拟和观察到的星系。我们认为有三个最可能的原因:(1)贫金属气体流入恒星形成过程,(2)富含金属的气体流出在引力势较浅的地方特别有效,(3)致密星系中恒星形成过程的效率提高。流出物(2)和增强的恒星形成效率(3)可以被丢弃。贫金属气体流入(1)导致模拟星系中的相关性。镓的尺寸随着时间的推移而增大,因此那些后来接收气体的镓既金属含量较低,又较大,从而产生了观察到的反相关。正如这个解释所预期的那样,较大的星系有较年轻的恒星星族。我们探讨的关系,这是保持高达,至少,红移8的红移的变化。
2018-04-25 astro-ph.GA
The Stellar Population of Metal-Poor Galaxies at z $\approx$ 0.8 and the Evolution of the Mass-Metallicity Relation
我们目前的结果从深斯皮策/红外线阵列相机(IRAC)的观测28个贫金属,强烈的恒星形成星系从深2星系巡天。通过模拟红外和光学光度学,我们得到恒星质量和其他恒星性质。我们确定这些贫金属星系具有低恒星质量,$M_{\star}$ $\approx10^{8.1}$ - $10^{9.5}$ $M_{\odot}$。结合巴尔末导出的恒星形成率(SFR),这些星系的平均逆SFR/ $M_{\star}$为$\approx$ 1亿年。恒星质量气体金属丰度关系到$z\approx0.8$的演变测量相结合的建模质量与以前获得的光谱测量金属丰度从[O III] $λ$ 4363检测。在这里,我们包括79个星系的测量,来自宇宙时间调查的金属丰度。我们的质量-金属丰度关系在给定恒星质量下比PDMATHAMT低0.27 dex。这表明了质量-金属丰度关系$(1+z)^{-1.45^{+0.61}_{-0.76}}$的强烈演化。我们发现,形状的$z\approx0.8$质量-金属丰度关系,在低恒星质量的金属丰度急剧上升,过渡到一个平台,在更高的质量,是一致的$z\sim0.1$的研究。我们还比较了$z\approx0.8$和$z\sim0.1$之间的金属丰度的演变对最近的强线诊断研究在中间红移,并找到很好的协议。具体来说,我们发现,较低质量的星系($4\times10^8$ $M_{\odot}$)建立其…
2019-11-02 astro-ph.GA
A new perspective on the stellar Mass-Metallicity Relation of quiescent galaxies from the LEGA-C survey
本研究利用LEGA-C巡天的637个中红移宁静星系样本,发现恒星金属丰度存在随质量升高的下限(MEME区),提出观测到的质量-金属丰度关系源于大质量贫金属星系的缺失而非低质量星系金属丰度系统性偏低。
2024-07-17 astro-ph.GA
Different behaviour of the gas-phase and stellar metallicity in the central part of MaNGA galaxies
本研究利用MaNGA DR17数据量化星系气相与恒星金属丰度差异,发现大质量星系中心差异显著,并指出该现象可能源于径向气流或环星系介质吸积对中心气体的补充。
2024-07-30 astro-ph.GA
Probing possible effects of circumgalactic media on the metal content of galaxies through the mass-metallicity relationship
环星系介质(CGM)是连接星际介质(ISM)和星系际介质之间气体的纽带,在星系演化中起着重要作用。我们使用恒星质量-金属丰度关系来研究共享CGM是否会影响星系对中金属的分布。斯隆数字巡天数据发布(SDSS DR 7)的光学发射线被用来测量气相金属丰度。我们发现,有没有显着的差异,在恒星形成-恒星形成对($\rm Δlog(O/H)_{diff}$)的两个成员之间的金属丰度差异的分布,金属丰度偏移的最佳拟合的恒星质量-金属丰度关系的星系对($\rm Δlog(O/H)_{MS}$),相比“假”对。通过观察$\rm Δlog(O/H)_{diff}$和$\rm Δlog(O/H)_{MS}$作为恒星形成率(SFR)、比恒星形成率(sSFR)和恒星质量比的函数,在成对星系和控制星系之间没有发现差异。从我们的结果来看,CGM的份额可能不会在塑造星系的金属含量的演变中发挥重要作用。
2021-04-20 astro-ph.GA
The gas metallicity gradient and the star formation activity of disc galaxies
我们研究了层次宇宙中模拟星系中气态盘组分的氧丰度分布。我们分析了光盘金属丰度梯度的恒星质量和恒星形成率的模拟星系。我们发现,在z ~0处,低恒星质量的星系比高恒星质量的星系具有更陡的金属丰度梯度。我们还发现,气相金属丰度斜率和特定的恒星形成率(sSFR)的我们模拟的盘星系是一致的最近报道的观测在z ~0。模拟的星系与高恒星质量再现观察到的关系,在所有分析的红移,并有一个积极的金属丰度的斜率增加红移光盘的贡献。模拟的星系与低恒星质量a有较大比例的负金属丰度梯度增加红移。模拟星系的正或非常负的金属丰度斜率表现出干扰的形态和/或有一个近邻。我们分析了氧气剖面和sSFR的斜率的演变为一个富含气体的星系星系遇到,发现这种事件可能会产生积极的和消极的气相氧气剖面取决于它们的演变状态。我们的研究结果支持主张,确定可靠的金属丰度梯度作为红移的函数是一个关键的信息,以了解星系形成和设置约束的次网格物理。
2015-11-25 astro-ph.GA
Metal-poor, Strongly Star-Forming Galaxies in the DEEP2 Survey: The Relationship between Stellar Mass, Temperature-based Metallicity, and Star Formation Rate
我们报告了在DEEP 2中发现的28个$z\approx0.8$贫金属星系。这些星系被选中是因为它们探测到了微弱的[OIII] $λ$ 4363发射线,这提供了对气相金属丰度的“直接”测量。识别这些稀有星系的主要目标是研究恒星质量、气体金属丰度和恒星形成率之间的基本金属丰度关系(FMR)是否适用于低恒星质量和高恒星形成率星系。FMR表明,SFR越高的星系金属丰度越低(在固定的恒星质量下)。为了测试这一趋势,我们结合光谱测量的金属丰度和尘埃校正的SFR,与恒星质量估计建模的光学测光。我们发现这些星系的$1.05\pm0.61$ dex高于z~1恒星质量-SFR关系,而$0.23\pm0.23$ dex低于局域质量-金属丰度关系。相对于FMR,后者的偏移量减少到0.01 dex,但仍然存在显著的色散(由于测量不确定性,0.29 dex和0.16 dex)。这种分散表明,气体吸积,恒星形成和化学富集在这些星系中尚未达到平衡。这是显而易见的,他们的短恒星质量加倍的时间尺度$\approx100^{+310}_{-75}$ Myr,表明随机恒星形成。结合我们的样本与其他z~1贫金属星系,我们发现一个弱的正SFR金属丰度依赖(在固定的恒星质量),是显着的94.4%的置信度。我们将这种正相关性解释为最近的恒星形成使气体富集,但还没有时间用反馈机制将富含金属的气体驱逐出去。
2015-03-09 astro-ph.GA
Mass-Metallicity Relation for Local Analogs of High-Redshift galaxies: Implications for the Evolution of the Mass-Metallicity Relations
我们通过使用高红移星系的局部类似物的样本,重新审视了低和高红移星系的质量-金属丰度关系的演化。在[OIII]/H $β$和[NII]/H $α$星云发射线诊断图(或BPT)上,这些类似物在$z\sim2$处共享相同的紫外选择恒星形成星系的位置。它们的物理性质非常类似于$z\sim2$紫外线选择的恒星形成星系,其特点是高电离参数($\log q\approx7.9$)和高电子密度($n_e\approx100~\rm{cm}^{-3}$)。利用完整的静止坐标系光学诊断谱线,利用经验关系式和光电离模型,我们测量了SDSS星系和这些局部类似星系中的气相氧丰度。我们发现,SDSS星系和我们的本地类似物之间的金属丰度差异在$8.5<log(M_*/M_{\odot})<9.0$恒星质量仓变化从-0.09至0.39德克斯,取决于强线金属丰度测量方法。由于这种差异,在与宇宙学模拟进行比较时,应谨慎使用质量金属丰度的演化。我们使用[SII]/H $α$和[OI]/H $α$ BPT图来减少我们的本地类似物中潜在的活动星系核和冲击污染。我们发现活动星系核/激波的影响是可以忽略的金属丰度估计。
2016-11-25 astro-ph.GA
Tracing Outflowing Metals in Simulations of Dwarf and Spiral Galaxies
我们分析了矮星系和旋涡星系中的金属积累,以下的金属富集和流出的历史,在一套20个高分辨率的模拟星系。这些模拟与观测到的恒星和气相质量-金属丰度关系一致,该关系依赖于大部分产生的金属逃逸到CGM中。例如,在Mvir ~ 1e9.5 - 1 e10太阳质量的星系中,我们发现大约85%的可用金属在z = 0的星系盘之外,尽管在银河系质量的星系中这一比例下降到不到一半。在许多情况下,这些金属的扩散远远超过维里半径。我们分析了金属赤字内的ISM和恒星的背景下,以前的工作跟踪流入和流出的重子。外流在整个质量范围内普遍存在,再吸积也是如此。我们发现,从银盘中移除的所有金属中有40%到80%后来被重新吸积。流出物本身是金属富集相对于ISM的0.2倍,因为金属富集和流出的网站之间的对应关系。因此,金属质量加载因子的比例为eta_metals \propto v_circ^-0.91,比总质量加载因子的比例稍浅。我们分析模拟星系的分析化学演化模型的背景下,通过确定其净金属驱逐效率,封装的金属损失和再吸积率。我们讨论了这些结果的流入和流出的性质,必要的再现质量金属丰度关系。
2018-08-23 astro-ph.GA
Searches for Extremely Metal Poor Galaxies using ALFALFA-selected Dwarf Galaxies
我们提出了一个研究的附近矮星系从ALOKFA盲HI调查。该项目的主要目标是利用非标准的选择方法,希望探测以前未被识别的极贫金属(XMP)星系。这项研究的动机是最近发现的两个XMP星系$-$ Leo P和Leoncino $-$,这两个星系最初都是通过阿尔法巡天发现的。我们获得了42个矮星系的窄带H $α$图像,其中许多位于双鱼-英仙座超星系团前的局部空洞中。11个最佳候选者的光谱导致了10个系统的金属丰度的测定。没有发现极端贫金属,尽管发现一个系统(AGC 123350)具有log(O/H)+12 = 7.46的氧丰度,或$\sim$ 6\%太阳能。在我们的样本中,有一个星系的光度显示出很高的氧丰度,这表明它可能有潮汐起源的可能性。
2022-12-12 astro-ph.GA
Correlations between mass, stellar kinematics and gas metallicity in EAGLE galaxies
EAGLE模拟的星系中恒星形成气体的金属丰度随着恒星质量的增加而增加。在这里,我们调查周围的这种关系的散射是否与形态和/或恒星运动学。在红移$z=0$处,当恒星质量低于$M_\star\approx 10^{10}~{\rm M}_\odot$时,具有更多旋转支持的星系平均具有较低的金属丰度。这种趋势在$M_\star$值较高时发生逆转,此时长扁星系的金属丰度通常较低。随着红移的增加,转动支撑和金属丰度之间的趋势在低恒星质量时变得较弱,但在高恒星质量时更为明显。我们认为,恒星运动学的金属丰度的第二依赖是另一种表现形式的金属丰度和恒星形成率在给定的恒星质量之间的反相关性。在低质量下,这种趋势似乎是由星系不同的恒星形成历史和恒星反馈驱动的。在高质量时,来自活动星系核和星系合并的反馈起着主导作用。
2020-05-11 astro-ph.GA
New candidates for extremely metal-poor emission-line galaxies in the SDSS/BOSS DR10
我们提出了一个光谱研究的8个极低的金属丰度候选人的发射线星系的氧丰度可能低于12 +log O/H = 7.35。这些星系是从斯隆数字巡天/重子振荡光谱巡天(SDSS/BOSS DR 10)的数据发布10中选出的。我们将这些极端缺乏金属的星系称为XMD星系。电子温度敏感发射线[O~{ \sc iii}] $λ$ 4363在三个星系中被探测到,在两个星系中被边缘探测到,允许通过“直接”方法确定丰度。由于[O { \sc iii}] $λ$ 4363线通量存在较大的不确定性,我们还用强线半经验方法计算了这些星系以及其余三个星系的氧丰度。这种方法给出的氧丰度高于7.35的三个星系检测到的[O { \sc iii}] $λ$ 4363线和低于7.35的样品的其余五个对象。新发现的星系是用最大的望远镜进行后续光谱观测的极好目标,以改善氧丰度的测定,并增加这些非常罕见的低金属量天体的数量。最大质量和最明亮的XMD星系和XMD候选者在恒星质量-金属丰度图中的极端位置意味着这些星系可能是真正的年轻天体。恒星质量高达$\sim$ 10 $^7$ - 10 $^8$ $M_{\odot}$,星系没有化学富集,并强烈偏离到较低的金属丰度相比,获得了一个大样本的低红移,恒星形成星系的关系。
2015-05-14 astro-ph.GA
Metallicity gradients in local field star-forming galaxies: Insights on inflows, outflows, and the coevolution of gas, stars and metals
我们提出了49个局部场恒星形成星系的金属丰度梯度。我们推导气相氧丰度使用两个广泛采用的金属丰度校准的基础上[OIII]/Hbeta,[NII]/Halpha和[NII]/[OII]线比。这两个导出的金属丰度梯度通常在+/-0.14 dex/R25(R25是B带等光半径)范围内具有良好的一致性,但是当电离参数随半径系统地变化时,金属丰度梯度可以显著不同。我们研究了金属丰度梯度随恒星质量(8<log(M*/Msun)<11)和B波段绝对光度(-16 > MB > -22)的变化。当用dex/kpc表示金属丰度梯度时,我们发现平均而言,质量和光度较低的星系具有更陡的金属丰度梯度。当金属丰度梯度用dex/R25表示时,我们发现金属丰度梯度与恒星质量和光度之间没有相关性。我们提供了一个当地的基准金属丰度梯度场恒星形成星系的研究在高红移有用的比较。我们使用简单的化学演化模型和观测到的气体和恒星表面密度分布在附近的场螺旋星系的本地基准梯度的起源进行调查。我们的模型表明,当星气质量比变高(>>0.3)时,局部基准梯度是气体和恒星盘在几乎闭盒化学演化下共同演化的直接结果。这些模型意味着在局域场恒星形成星系中,当前的质量吸积率(<0.3xSFR)和质量流出率(<3xSFR)都很低。
2015-01-12 astro-ph.GA
How Does Metallicity Affect the Gas and Dust Properties of Galaxies?
比较大范围的贫金属星系与正常的富金属星系的ISM特性,揭示了显着的差异。我们发现,低尘埃丰度和活跃的恒星形成相结合,导致一个非常多孔的ISM充满硬光子,加热矮星系中的尘埃整体温度高于其金属丰富的同行。这导致分子云的光解离到更大的深度,留下相对较大的PDR信封和难以检测的CO核心。从详细的建模的低金属ISM,我们发现显着的分数的CO-暗H2 -一个水库的分子气体不跟踪CO,但目前在[CII]和[CI]发射信封。对中性和电离气体诊断以及尘埃SED的自洽分析是揭示星系多相结构的必要途径
2016-03-15 astro-ph.GA
Rest-UV Absorption Lines as Metallicity Estimator: the Metal Content of Star-Forming Galaxies at z~5
我们测量了四个主要的静止紫外吸收复合物的深度与局部星系的金属丰度之间的关系,并验证了它到z~3。然后,我们将这个关系应用于COSMOS中3.5 < z < 6.0(= 4.8)的224个星系的样本<z>,其中DEIMOS提供了独特的紫外光谱,SPLASH提供了精确的恒星质量。在z~5和log(M/Msun)> 9的平均星系群的特征是金属丰度比z~2低0.3-0.4 dex(单位为12+log(O/H)),但与z~3.5相当。我们发现星系弱/没有Ly-alpha发射的金属丰度与z~2星系相当,因此可能代表z~5星系的演化子种群。我们发现金属丰度和尘埃之间的相关性与本地星系和金属丰度和恒星形成率(SFR)之间的反向趋势与z~2观测一致。恒星质量和金属丰度之间的关系(MZ关系)类似于z~3.5,然而,有迹象表明它稍微浅一些,特别是对于年轻的Ly-alpha发射星系。我们表明,在一个“浴缸”的方法,一个较浅的MZ关系预计在快速(指数)建立的恒星质量的情况下,电子折叠时间为1亿至2亿年。由于这种快速的演化,与后来的时间相比,在星系形成的前十亿年中,尘埃产生和金属富集的过程作为质量的函数可能更具随机性。
2015-11-30 astro-ph.GA
Efficiency of metal mixing in dwarf galaxies
金属混合在星系金属富集中起着关键作用。贫金属恒星中丰富的Mg、Fe和Ba等元素有助于我们理解星系中的金属混合。然而,星系中金属混合的效率还不清楚。本文报道了一系列利用双折射诱导混合模型对不同金属混合效率的矮星系进行的$N$ -体/光滑粒子流体力学模拟。我们表明,金属混合显然发生在矮星系中的Mg和Ba丰度。我们发现,金属扩散的标度因子大于0.01是必要的复制观测的Ba丰度在矮星系。该值与湍流理论和实验所期望的值一致。我们还发现,金属混合的时间尺度小于40万年。这个时间尺度比矮星系的典型动力学时间要短。我们证明,通过观察确定Ba丰度的散射程度将有助于我们更精确地限制金属混合的效率。
2017-03-16 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.flu-dyn
GASP XXVII: Gas-phase metallicity scaling relations in disk galaxies with and without ram-pressure stripping
利用MUSE(GASP)巡天星系中GAs剥离现象的数据,我们研究了29个经历冲压压力剥离的星系团样本和一个没有明显气体扰动迹象的参考样本(16个星系团和16个场)星系的气相金属丰度标度关系。我们采用PYQZ程序推导了有效半径处的平均气体金属丰度,并在恒星质量范围$10^{9.25}\le M_\star \le 10^{11.5}\,{\rm M_\odot}$内得到了一个定义良好的质量-金属丰度关系(MZR),其离散度为0.12 dex。在任何给定的质量,参考星系团和剥离星系有类似的金属丰度,而场星系与$M_\star < 10^{10.25}\,{\rm M_\odot}$显示平均气体金属丰度低于星系团中的星系。我们的结果表明,在有效半径的剥离星系的化学性质是独立的冲压压力剥离机制。尽管如此,在最低的质量,我们检测到4个剥离星系远高于共同的MZR,这表明一个更复杂的情况。总的来说,我们发现金属丰度与恒星形成率和星系大小之间存在反相关性,这与以前的研究一致。没有显着的趋势,而不是发现与晕质量,星系团中心距离和星系团中的局部密度。总之,我们建议更详细的分析空间分辨的气体金属丰度图的星系,能够突出气体重新分配的影响,由于冲压压力剥离磁盘内。
2020-04-24 astro-ph.GA
Metal Abundances and Star-Formation Rates of Emission-Line Galaxies in and around the Bootes Void
我们探讨了星系金属丰度和恒星形成率(SFR)对局部环境的可能依赖关系,重点是牧夫座虚空及其周围的空间体积。我们的恒星形成星系样本来自H-alpha选择的KPNO国际光谱巡天(KISS)的第二个目录,它与空洞重叠。这个样本代表了820个恒星形成星系的一个统计上完整的,线通量有限的系综,所有这些星系都具有金属丰度和SFR估计。我们对KISS星系进行了两种不同的分析:一种是探测整个样本的特性作为局部密度的函数,另一种是详细描述位于牧夫座虚空内的33个KISS恒星形成星系的特性。在这两种情况下,我们都没有发现任何证据表明KISS星系或其SFR的金属丰度取决于星系所处的环境。我们的全球分析显示,随着局部密度的降低,恒星质量降低,金属丰度降低,SFR降低的趋势很弱。然而,我们认为,金属丰度和SFR趋势的恒星质量局部密度趋势的文物。特别是,金属丰度随密度的变化正是人们从质量-金属丰度关系中所预测的,因为观测到恒星质量随着金属丰度的降低而下降。同样地,当考虑质量归一化的特定SFR时,SFR随密度的趋势消失。居住在牧夫座虚空中的KISS星系被发现与匹配的比较样本具有几乎相同的金属丰度和SFR特性,尽管前者位于平均低16倍以上的密度环境中。
2019-08-20 astro-ph.GA
Extremely metal-poor galaxies with HST/COS: laboratories for models of low-metallicity massive stars and high-redshift galaxies
对本地恒星形成星系的紫外(UV)观测已经开始建立一个解释再电离时代星系静止紫外光谱的经验基线。然而,现有的高电离发射线测量$z>6$($\mathrm{W_{C IV, 0}} \gtrsim 20$)一致强于本地观察($\mathrm{W_{C IV, 0}} \lesssim 2$),可能是由于相对较高的金属($Z/Z_\odot > 0.1$)通常探测附近星系的紫外线调查。我们提出了六个附近($z<0.01$)极贫金属星系(XMP、$Z/Z_\odot \lesssim 0.1$)的新HST/COS光谱,旨在解决这一限制,并对低金属丰度大质量恒星提供的高度电离不确定光谱提供限制。我们的数据揭示了一系列的光谱特征,其中包括一个最突出的星云C IV双重尚未观察到在当地的恒星形成系统和强大的He II发射。使用所有已发表的紫外线观测当地XMP的日期,我们发现,星云C IV排放是无处不在的非常高的特定的恒星形成率系统在低金属丰度,但仍然发现等效宽度小于在$z>6$在个别透镜系统中测量。我们的中等分辨率的HST/COS数据使我们能够进行分析的恒星风在当地的星云C IV发射器,这表明,一些与$z>6$数据的紧张局势可能是由于现有的本地样本尚未探测足够高的$\mathrm{α/Fe}$丰度比。我们的结果表明,C IV发射可以在JWST和ELT时代发挥关键作用,在组装再电离时代系统时充当极低…
2019-08-26 astro-ph.GA
An Indication of Gas Inflow in Clumpy Star-Forming Galaxies near $z\sim1$: Lower Gas-Phase Metallicities in Clumpy Galaxies Compared to Non-Clumpy Galaxies
本文通过 GNIRS 及 FMOS-COSMOS 光谱比较不同红移团块状与非团块状恒星形成星系,发现团块状星系气相金属丰度系统性更低,支持贫金属气体流入触发团块形成。
2024-10-28 astro-ph.GA
Low-redshift lowest-metallicity star-forming galaxies in the SDSS DR14
我们从斯隆数字巡天(SDSS)的数据发布14(DR 14)中选取了一个氧丰度为12+logO/H<7.4的极低金属量恒星形成星系的低红移(z<0.133)候选样本。三种方法被用来推导它们的氧丰度。在这些方法中,有两种方法是基于强[OII]3727,[OIII]4959和[OIII]5007发射线,我们称之为强线和半经验方法。它们适用于所有星系。本文提出了强线法。这种方法特别关注于金属丰度极低的星系中金属丰度的精确测定,可能不适用于12 +logO/H>7.5的较高金属丰度。第三,直接Te方法,适用于检测到[OIII]4363发射线的星系。所有这三种方法给出的丰度一致,可以组合使用或单独用于选择最低金属丰度的候选人。然而,强线方法是最好的光谱与检测不良或未检测到的[OIII]4363发射线。总的来说,我们选出的极低金属量星系候选者名单包括66个物体。
2019-03-01 astro-ph.GA
Nonlinear Color--Metallicity Relations of Globular Clusters. VI. On Calcium II Triplet Based Metallicities of Globular Clusters in Early-type Galaxies
星系中球状星团(GCs)的金属丰度分布函数是理解星系形成和演化的关键。钙II三重态(CaT)指数由于其对GC金属丰度的敏感性,最近已成为一种流行的金属丰度指标。在这里,我们重新审视和评估的可靠性CaT作为金属丰度指标,使用我们的新的恒星星族合成模拟的基础上经验,高分辨率通量。该模型表明,旧($>$ 10 Gyr)GC的CaT强度与低于$-0.5$的${\rm [Fe/H]}$成正比。然而,在适度的富金属区,由于最冷的红巨星对CaT吸收的贡献很小,CaT不再随${\rm [Fe/H]}$增加。色- $CaT$关系的非线性性质被附近早型星系GC的观测所证实。这表明在计算富金属恒星星族的金属丰度时应谨慎使用CaT。我们的结果提供了一个解释的颜色和$CaT$分布的GC在同一星系中观察到的急剧差异。我们把这作为一个类比,认为金属-颜色和金属-舔指数的GC的非线性是主要负责他们观察到的“双峰”分布的颜色和吸收指数。
2016-01-04 astro-ph.GA
The fundamental metallicity relation emerges from the local anti-correlation between star formation rate and gas-phase metallicity existing in disk galaxies
基本金属丰度关系(FMR)指出,恒星质量相同但恒星形成率(SFR)较大的星系往往具有较小的气相金属丰度(<Zg>)。它被认为是基本的,因为它自然地产生于外部贫金属气体吸积的恒星形成的随机供给,这是一个非常难以观察但根据星系形成的宇宙学模拟是必不可少的过程。在这封信中,我们将展示如何出现FMR从本地反相关SFR表面密度和ZG最近观察到存在于盘星系。我们分析得出的全球FMR从当地的法律,然后表明,这两种关系同意定量考虑恒星形成星系的MANGA调查。因此,理解FMR就等同于理解SFR和金属丰度之间的反相关性的起源,以及任何典型星系的恒星形成区域。局部律和全局律之间的对应关系并不是FMR所特有的,因此应该存在与已知的全局关系相关联的许多局部关系。
2019-05-14 astro-ph.GA
The Impact of Outflows driven by Active Galactic Nuclei on Metals in and around Galaxies
星系热晕中的金属记录了恒星形成的历史以及从星系中喷射金属的反馈过程。X射线观测表明,大质量星系在其气体晕中具有扩展的金属分布。我们提出了预测的金属性质的大规模星系和他们的气体晕从最近的高分辨率放大模拟,包括机械和辐射驱动的反馈活动星系核(AGN)。在这些模拟中,活动星系核发射高速外流,模仿观察到的宽吸收线风。通过比较两组模拟有和没有活动星系核反馈,我们表明,我们的处方活动星系核反馈是能够驱动风和丰富的晕气体“由内而外”的中心富集金属扩散到星系的外围,进入晕和超越。有活动星系核反馈的模拟晕的金属(铁)剖面比没有活动星系核反馈的有一个更平坦的斜率,与最近的X射线观测结果一致。在$0.5 r_{500}$条件下,有活动星系核反馈的群尺度星系的预测气铁丰度为$Z_{\rm Fe} = 0.23$ $Z_{\rm Fe,\odot}$,比无活动星系核反馈的模拟高2.5倍。在这些模拟中,活动星系核风对星系际介质的金属富集也很重要,因为绝大多数由活动星系核驱动的风从星系中喷出的金属最终都超过了晕维里半径。
2020-09-21 astro-ph.GA
Overdensities of SMGs around WISE-selected, ultra-luminous, high-redshift galaxies
对WISE选择的尘埃、发光、高红移星系的亚毫米(submm)观测揭示了它们周围在弧分尺度上的有趣的超密度。它们可能是天空中过密环境的最佳路标。
2015-03-10 astro-ph.GA
The gas, metal and dust evolution in low-metallicity local and high-redshift galaxies
星系星际介质中的化学富集受几个物理过程的控制:恒星演化、颗粒形成和破坏、星系流入和流出。了解这些过程对于追踪星系在整个宇宙时期的化学富集以及解释观测结果至关重要。尽管这些主题的重要性,驱动星系中重子演化的不同过程的效率仍然存在争议。我们修改了目前的描述,在本地低金属丰度矮星系的金属和尘埃的演变,我们开发了一个描述莱曼Break galvanic。我们的主要目标是再现i)在几百万年内观测到的尘埃质量超过恒星质量的峰值(sMdust); ii)sMdust在以后的时间减少。用“银河系发射研究代码”(CIGALE)拟合了星系的光谱能量分布,估算了恒星和尘埃的质量以及恒星的形成率。对于一些矮星系,金属和气体含量也是可用的。我们对星系中的化学演化进行了不同的计算,并通过模型预测拟合了观测到的性质。我们发现:i)一个头重脚轻的初始质量函数,有利于大质量的恒星和尘埃凝结分数的II型超新星(SNe II)的50%或更高的帮助再现峰值后观察到的100万年以来的周期开始; ii)银河系外流发挥了至关重要的作用,在再现下降的smM尘埃随着年龄的增长,他们比从SNe II颗粒破坏更有效; iii)恒星形成效率(转化为恒星的气体质量)的百分之几,需要解释当地矮星系的金属丰度; iv)在ISM的尘埃增长是没有必要复制的SMDust,如果存在,其影响被擦除星系外流。
2020-06-26 astro-ph.GA
The SLUGGS survey: Combining stellar and globular cluster metallicities in the outer regions of early-type galaxies
早型星系的外晕区域携带着关于它们过去吸积历史的关键信息。然而,在这样的银河系中心半径下用光谱探测恒星成分仍然具有挑战性。利用Keck/DEIMOS,我们测量了12个早型星系中恒星和球状星团组分的金属丰度,其范围大于$10~\rm{R_{e}}$。我们发现类似的金属丰度梯度的贫金属和富金属的球状星团亚群,这表明一个共同的形成过程的两个亚群。这与目前大多数理论预测相冲突,其中贫金属的球状星团被认为是纯粹的吸积,而富金属的球状星团大多是在原位形成的。此外,我们还发现球状星团的金属丰度梯度随星系质量的变化而变化,在低质量星系中比在高质量星系中更陡。这与我们在最外层星系恒星中发现的相似,表明在最大质量的星系中,吸积历史更活跃,主要合并发挥了更大的作用。这一结论与两相星系集合体模型的预期在质量上是一致的。最后,我们发现,在$1~\rm{R_{e}}$的星系恒星和富含金属的球状星团之间的金属丰度的微小差异可能与星系质量。这种差异的根源目前尚不清楚。
2015-05-18 astro-ph.GA
A geostatistical analysis of multiscale metallicity variations in galaxies [I]: Introduction and comparison of high-resolution metallicity maps to an analytic metal transport model
由于积分场光谱学(IFS)的最新进展,对附近星系的现代调查能够将Hii区域的金属丰度图解析到~ 50 pc的尺度。然而,对这些金属丰度图的统计分析很少超出拟合基本线性回归和将参数与全球星系属性进行比较。在本文中(一系列的第一),我们介绍了空间统计技术,非常适合于详细分析本地星系的星际介质(ISM)内的小规模和大规模的金属丰度变化。作为第一个应用程序,我们比较了观察到的结构的小尺度金属丰度波动7本地星系观察到的PHANGS合作预测从一个随机的,物理动机,分析模型开发的Krumholz和丁。我们发现,虽然理论模型低估了3-4个数量级的银河系金属丰度分布的相关散射量,它提供了很好的估计金属丰度相关性的物理尺度。我们的结论是,ISM的本地螺旋星系是远远均匀的,与区域的大小~1千秒差距显示出显着偏离平均金属丰度在每个银河系中心半径。
2021-09-08 astro-ph.GA astro-ph.IM
Survival of Massive Star-forming Galaxies in Cluster Cores Drives Gas-Phase Metallicity Gradients : The Effects of Ram Pressure Stripping
最近对z=0.35星系团中星系的观测表明,它们的综合气相金属丰度随着星系团中心距离的减小而增加。为了测试冲压压力剥离(RPS)是否是根本原因,我们使用半分析模型来量化RPS引入到基于孔径的金属丰度测量中的“观察偏差”。我们采取积分场光谱的本地星系,从他们的外星系盘通过RPS去除气体,然后在z=0.35的星系团星系进行模拟狭缝观测。我们的RPS模型预测一个典型的集群规模的金属丰度梯度为-0.03 dex/Mpc。通过从外星系盘中移除气体,RPS在固定恒星质量下引入了+0.02 dex的平均金属丰度增强。这种气体的去除和随后的恒星形成的淬灭优先从观察到的恒星形成人口中去除低质量的星系团星系。由于只有质量较大的恒星形成星系才能到达团核,RPS产生了一个-0.05 log(M */M sun)/Mpc的星系团尺度恒星质量梯度。这种质量分离驱动预测的簇尺度金属丰度梯度为-0.03 dex/Mpc。然而,RPS单独的影响不能解释在z=0.35的星系团中测量到的较高的金属丰度。我们假设,额外的机制,包括陡峭的内部金属丰度梯度和自富集由于气体扼杀需要重现我们的观察在z=0.35。
2017-05-23 astro-ph.GA
Gas inflow and metallicity drops in star-forming galaxies
气体流入从宇宙网中为星系提供低金属含量的气体,维持哈勃时间内的恒星形成。我们在这些流入和恒星形成星系的金属丰度不均匀性之间的连接,通过使用合成的窄带图像的Ha发射线放大AMR宇宙学模拟的星系与恒星质量的$M \simeq 10^9 $ Msun在红移z=2-7。在$\sim$中,50%的红移小于4的情况下,气体流入会产生恒星形成,Halpha-bright,偏离中心的团块。这些团块中的大多数具有气体金属丰度,以H α光度加权,比周围星际介质的金属丰度低$\sim$ 0.3 dex,与在高和低红移下观察到的化学不均匀性一致。由于剪切和湍流引起的金属混合,这些金属丰度下降在几个圆盘动力学时间内溶解。因此,它们可以被认为是来自原始气体的宇宙学流入的快速气体吸积的证据。
2016-02-11 astro-ph.GA
Evidence for gas-phase metal deficiency in massive protocluster galaxies at z~2.2
本文研究了在$z=2.2$(CC2.2)COSMOS场中一个光谱确认的原星系团的19个成员的质量-金属丰度关系,并与24个具有相同红移的类似选择场星系的质量-金属丰度关系进行了比较。两个样品都是$\rm Hα$发射源,从HiZELS窄带调查中选择,金属丰度来自$\rm N2\ (\frac{\rm [NII] λ6584}{\rm H α})$线比。对于质量匹配的原星系团和场星系的样本,我们发现具有$10^{9.9} \rm M_\odot \leq M_* \leq 10^{10.9} \rm M_\odot$的原星系团与其同时代的场星系相比,金属元素缺乏$0.10 \pm 0.04$ dex($2.5σ$显著性)。低质量星系$\rm M_* < 10^{9.9} \rm M_\odot$不存在这种金属缺乏。此外,依赖于SED派生和$\rm {Hα}$(基于$\rm {M_*}$的尘埃消光校正)SFR,我们发现SFR- $\rm {M_*}$关系没有很强的环境依赖性,但是,我们不能排除存在小的依赖性,由于固有的不确定性,在两个SFR估计。大质量原星系团存在$2.5σ$显著的金属缺乏,这有利于一个模型,在该模型中,原始冷气体通过细丝的漏斗稀释了高红移原星系团的金属含量($z \gtrsim 2$)。在这些红移下,星系丝中的气体储存器足够密集,可以迅速冷却并落入原星系团的势阱中,从而…
2021-02-10 astro-ph.GA
Metal diffusion in smoothed particle hydrodynamics simulations of dwarf galaxies
我们进行了一系列的光滑粒子流体动力学模拟孤立的矮星系比较不同的金属混合模型。特别是,我们研究扩散的作用,在生产的丰富的外流,并在确定气体和恒星的金属丰度分布。我们调查不同的扩散强度,通过改变前因子的扩散系数,通过改变如何从当地的速度分布计算的扩散系数,并通过改变是否包括作为速度项的声速。较强的扩散在气体中产生更紧密的[O/Fe]-[Fe/H]分布,并在较低的金属丰度下切断气体金属丰度分布函数。扩散抑制了低金属量恒星的形成,即使是在弱扩散的情况下,也会从富集的流出物中剥离金属。这产生了“金属质量负载”(平均金属流出速率除以平均金属生产速率)和扩散强度之间的显著紧密相关性,即使扩散系数以不同的方式计算。因此,外流从矮星系中移除金属的有效性以及气体中金属的分布取决于扩散的强度。相比之下,我们表明,恒星的金属丰度并不强烈依赖于扩散的强度,只要存在一些扩散。
2016-02-16 astro-ph.GA
The extension of the Fundamental Metallicity Relation beyond the BPT star-forming sequence: evidence for both gas accretion and starvation
星系的基本金属丰度关系(FMR)是气相金属丰度、恒星质量和恒星形成率(SFR)之间的三维关系。到目前为止,它仅针对BPT图上被识别为恒星形成(SF)的星系(BPT-SF)进行了研究,但尚未针对LI(N)ER/AGN分类(BPT-non-SF)的星系进行研究,这主要是由于缺乏诊断方法来估计后一种情况下的气相金属丰度。我们将FMR推广到BPT非SF星系。为此,我们利用最近的星云线的经验校准专门为归类为非SF的BPT图中的星系。此外,我们研究的FMR的另一种表示,我们认为在金属丰度和SFR相对于主序星(MS)星系的偏移。我们发现,SFR高于MS的星系比MS上的星系更贫金属,这可以解释为气体吸积,促进恒星形成和稀释金属丰度。MS以下的低质量星系(即朝向静止)的金属丰度高于MS对应星系,这被解释为饥饿(即抑制新鲜气体供应)阻碍恒星形成并减少稀释效应,因此导致内部化学富集水平较高。MS以下的大质量星系的气体金属丰度更接近他们的MS同行和远低于预期的恒星金属丰度,这一结果表明一个方案,大规模的近静止星系与LI(N)ER类星云发射最近吸积气体从circum/星系际介质。
2021-08-27 astro-ph.GA
Determining the large-scale environmental dependence of gas-phase metallicity in dwarf galaxies
我们研究宇宙环境如何影响宇宙中的星系演化,通过比较空洞中的矮星系与密度更大的矮星系的金属丰度。发射线的通量的比率,特别是那些禁止[O III]和[S II]过渡,提供一个区域的电子温度和数密度的估计。根据这两个量和发射线通量[O II] 3727、[O III] 4363和[O III] 4959、5007,我们用直接Te方法估算了氧的丰度。我们估计42个蓝色的,恒星形成的空矮星系和89个蓝色的,恒星形成的矮星系在更密集的地区使用光谱观测斯隆数字巡天数据发布7,重新处理的MPA-JHU增值目录。我们发现这两组星系之间的差异很小,这表明大尺度环境对其化学演化的影响很小。特别令人感兴趣的是一些极度贫金属的矮星系,它们在空洞中比在密度更大的区域更不常见。
2017-02-02 astro-ph.GA