Tracing the formation of molecular clouds via [CII], [CI] and CO emission
如果我们有一个可靠的观测示踪剂来追踪形成云的气流,那么我们对分子云如何在星际介质(ISM)中形成的理解将大有帮助。单电离和中性碳([CII],[CI])的精细结构发射和CO的旋转线发射都被观察到与分子云。然而,目前还不清楚这些示踪剂是否可以用来研究气体流入到正在聚集的云上,或者它们是否主要追踪已经聚集的云。在本文中,我们解决这个问题的帮助下,高分辨率的分子云的形成,包括一个复杂的化学和热物理的ISM治疗模拟。我们的模拟表明,[CI]和CO排放的痕量气体主要是分子,密度n ~ 500-1000 cm $^{-3}$,远大于流入气体的密度。[CII]追踪早期主要为原子的低密度物质(n ~ 100 cm $^{-3}$)。大部分的[CII]发射跟踪与[CI]或CO发射相同的结构,但一些出现在流入的气体中。不幸的是,这种辐射非常微弱,用现有的观测设施很难探测到,即使是位于星际辐射场升高的区域的云。
2019-05-12 astro-ph.GA
Effective destruction of CO by cosmic rays: implications for tracing H$_2$ gas in the Universe
我们报告的宇宙射线(CR)的影响下,典型的宇宙中的恒星形成星系的条件下,在$\rm H_2$云的CO丰度。我们发现,这个最重要的分子跟踪H $_2$气体是非常有效地摧毁ISM环境中的CR能量密度$\rm U_{CR}\sim(50-10^{3})\times U_{CR,Gal}$,预计在整个宇宙中的许多恒星形成系统的范围。这种依赖密度的效应在体积上起作用,而不仅仅是在分子云表面上(即不像FUV辐射也会破坏CO),并且通过以下方式促进:a)CR对CO的直接破坏,以及b)由CR产生的He $^{+}$激活的反应通道。我们发现的效果是强大的,足以使牛奶路型巨分子云(GMC)非常CO贫(因此CO不可追踪),即使在ISM环境中,而适度增强的平均CR能量密度$\rm U_{CR}\sim(10-50)\times\rm U_{CR,Gal}$。我们的结论是,CR引起的分子云中的CO破坏,不受尘埃吸收的阻碍,也许是控制CO可见性的分子气体在大力恒星形成星系的单一最重要的因素。我们预计,CO破坏机制的二级效应将使这些星系富气盘中的H $_2$分布在CO $J$ =1- 0,2- 1谱线发射中显得比实际上更团块。最后,我们给出了CO/H $_2$丰度比作为气体密度和CR能量密度的函数的解析近似,用于星系大小或宇宙学流体动力学模拟,并提出了一些关键的观测检验。
2015-02-19 astro-ph.GA
Deep XMM-Newton observations of the northern disk of M31 II: Tracing the hot interstellar medium
目的:我们使用新的深XMM-牛顿观测的北盘的M 31跟踪热星际介质(ISM)在前所未有的细节,并解释的物理性质的X射线发射等离子体。研究方法:我们使用了所有的XMM-牛顿数据,包括我们的新观测,以产生像我们这样的宏伟设计螺旋星系中的热ISM等离子体的最详细的图像。我们将X射线形态学与文献中的多波长研究进行了比较,以将其置于多相ISM的背景下。我们使用我们的新观测结果对扩展发射进行了光谱分析,因为它们提供了足够的深度和计数统计来约束等离子体特性。来自全色哈勃仙女座宝库的数据被用来估计大质量恒星及其超新星注入的能量。我们将这些结果与热气体性质进行了比较。结果:发现最亮的发射区域与大质量恒星的种群相关,特别是在10 kpc恒星形成环中。环区域中的等离子体温度为~0.2 keV至~0.6 keV。我们认为这种发射是热ISM加热的大质量星团和超级气泡。我们推导出每个区域的X射线光度、密度和气体压力。我们还发现了大的扩展发射填充低密度间隙的尘埃形态的北盘,特别是5千秒差距和10千秒差距的恒星形成环。我们认为,炽热的气体被加热,并被环中的大质量恒星群体驱逐到缝隙中。结论.很明显,大质量的恒星星族负责将ISM加热到X射线发射温度,填充其周围环境,并可能将热气体驱动到低密度区域。总的来说,M31北盘的热气体形态和光谱与其他星系盘相似。
2020-03-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Virgo Environmental Survey Tracing Ionised Gas Emission (VESTIGE). XIX. The discovery of a spectacular 230 kpc Halpha tail following NGC 4569 in the Virgo cluster
University of Alabama in Huntsville(亨茨维尔阿拉巴马大学);Canada-France-Hawaii Telescope(加拿大-法国-夏威夷望远镜);INAF - Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所-卡利亚里天文台);Guizhou Normal University(贵州师范大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);INAF-Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所-布雷拉天文台);Zhejiang Laboratory(浙江实验室);University of Vienna(维也纳大学);SISSA – International School for Advanced Studies(国际高等研究院);Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS(波尔多天体物理实验室,波尔多大学,法国国家科学研究中心);National Research Council of Canada, Herzberg Astronomy and Astrophysics(加拿大国家研究委员会,赫茨伯格天文学与天体物理学研究所)
研究发现室女星系团中NGC 4569后方230kpc的Hα尾,揭示剥离ISM的减速过程及星系团内光学云的发现潜力。
2025-12-04 astro-ph.GA
Weather Forecast of the Milky Way: Shear and Stellar feedback determine the lives of Galactic-scale filaments
星际介质是银河系生态系统不可分割的一部分,其演化历史一直是一个具有挑战性的问题。我们跟踪的演化的分子ISM使用的年轻恒星天体(YSO)协会的样本-分子云复合体(YSO-MC复合体)。我们推导出它们的三维(3D)速度相结合的盖亚天体测量测量的YSO协会和CO观测相关的分子云。基于三维速度,我们模拟了YSO-MC复合体在银河势中的运动,并通过跟踪单个复合体的运动来预测ISM的演化,揭示了剪切和恒星反馈在决定ISM演化中的作用:银河系切变将银河系尺度的分子云复合体,如G120复合体,拉伸成银河系尺度的细丝,它也有助于破坏细丝;而恒星反馈产生相互连接的超级气泡,其膨胀将特殊的速度注入ISM。银河尺度的分子气体团通常是细丝的先驱,而银河尺度的细丝则是在恒定的剪切拉伸下的瞬态结构。该演化序列为解释其他天然气结构奠定了基础。动画可在https://gxli.github.io/ISM-6D/movie.html上获得。
2022-07-08 astro-ph.GA
DIISC-II: Unveiling the Connections between Star Formation and ISM in the Extended Ultraviolet Disk of NGC 3344
我们提出了我们的调查扩展紫外线(XUV)盘星系,NGC 3344,作为解密星际介质,恒星和环星系介质(DIISC)调查之间的相互作用的一部分。我们使用单个年轻恒星复合体的表面和孔径测光来研究恒星形成及其对星际介质物理性质的影响。我们测量了比恒星形成率(sSFR),发现它从内盘的$\rm10^{-10} yr^{-1}$增加到扩展盘的$\rm>10^{-8} yr^{-1}$。这为磁盘由内向外增长提供了证据。如果这些sSFR得以维持,XUV盘恒星质量可以在$\sim$ 0.5 Gyr内翻倍,这意味着恒星形成的爆发。由于气体耗尽时间($τ_{dep}$)很长,XUV盘将继续形成恒星。XUV星盘中的恒星复合体具有高$Σ_{HI}$和低$Σ_{SFR}$,$τ_{dep}\sim$为$τ_{dep}\sim$ 10 Gyrs,标志着偏离传统肯尼库特-施密特定律的开始。我们发现,无论是远紫外线(FUV)和FUV和24 $μ$ m的组合有效地跟踪恒星形成的XUV磁盘。H $α$一般较弱,在大质量恒星的形成中倾向于随机性。在29.5千秒差距的环星系介质的调查导致在两个金属线物种的吸收系统的检测:较强的吸收组件是一致的磁盘周围的气流,最有可能跟踪流入,而较弱的组件可能是跟踪共转环星系气体。
2021-10-14 astro-ph.GA
CLASSY XI: Tracing Neutral Gas Properties using UV Absorption Lines and 21-cm Observations
本研究利用CLASSY中45个邻近恒星形成星系的高信噪比FUV光谱和35个星系的21厘米HI观测,系统表征中性及低电离态紫外吸收线,证明LIS吸收可作为研究高红移中性ISM的有力工具,并建立预测中性气体性质的经验关系。
2024-09-30 astro-ph.GA
Tracing AGN Feedback Power with Cool/Warm Outflow Densities: Predictions and Observational Implications
Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);Newcastle University(纽卡斯尔大学);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理中心)
通过冷/暖喷流密度与AGN亮度的关系,研究AGN反馈功率的预测及观测意义。
2026-02-05 astro-ph.GA
Tracing the evolutionary pathways of dust and cold gas in high-z quiescent galaxies with SIMBA
本研究利用SIMBA模拟探究高红移宁静星系的尘埃与冷气体演化,发现淬熄后星系可通过内部颗粒生长补充尘埃,富尘埃宁静星系普遍存在于中低质量系统,为多设备观测协同提供了理论预测。
2024-04-16 astro-ph.GA
The AURORA Survey: Tracing Galactic Outflows at $z\gtrsim2.5$ with JWST/NIRSpec NUV Absorption Lines
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);University of Kentucky(肯塔基大学);University of California, Riverside(加州大学河滨分校);University of Edinburgh(爱丁堡大学);University College London(伦敦大学学院);University of California Davis(加州大学戴维斯分校);Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院);University of Florida(佛罗里达大学);University of Geneva(日内瓦大学)
利用JWST/NIRSpec NUV吸收线研究红移z≥2.5星系喷流,发现喷流特性与恒星质量、SFR等参数相关,反馈机制在星系演化中持续发挥作用。
2026-01-22 astro-ph.GA
Introducing TIGRESS-NCR: I. Co-Regulation of the Multiphase Interstellar Medium and Star Formation Rates
年轻的大质量恒星是维持星际介质(ISM)中多相结构和湍流的主要能量来源,如果没有这种“反馈”,恒星形成率(SFR)将比观测到的要高得多。快速的能量损失在ISM和有效的能量回收恒星反馈导致共同调节的SFR和ISM状态。这个问题的现实方法应该解决ISM的动力学演化,包括恒星的形成,以及自洽和准确的反馈能量的输入。在这里,我们提出了TIGRESS-NCR的数值框架,其中的紫外辐射,超新星,冷却和加热过程,和引力坍缩明确建模。我们使用自适应的射线跟踪方法的紫外辐射传输的星团代表的下沉粒子,占尘埃和气体的衰减。我们求解光子驱动的化学方程,以确定H(时间依赖性)和C/O轴承物种(稳态)的丰度,然后自洽地设置冷却和加热速率。应用这些方法,我们提出了高分辨率的磁流体动力学模拟差分旋转本地星系盘附近的恒星形成星系的典型条件。我们分析了ISM属性和相位分布,并与现有的多波长星系观测显示出良好的一致性。我们测量中面压力分量(湍流,热和磁)和重量,表明垂直动态平衡。我们量化的比例的压力分量的SFR表面密度,我们称之为反馈产量。TIGRESS-NCR框架将允许进行广泛的参数勘探,包括低金属丰度系统。
2023-03-27 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
XRISM spectroscopy of a crowded Galactic center region -- III. S, Ar and Ca ISM Absorption Features in the spectrum of MAXI J1744-294
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);Ehime University(爱媛大学);Hasan Kalyoncu University(哈桑·卡伦库大学);Western Michigan University(西密歇根大学);Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University(哥伦比亚大学天体物理学实验室);Kyoto University(京都大学);Shizuoka University(静冈大学);Nara University of Education(奈良教育大学)
利用XRISM Resolve高分辨率光谱与Chandra HETG数据,研究S、Ar和Ca在ISM中的X射线吸收,揭示了不同元素的离子化状态及ISM的结构和尘埃组成。
2026-03-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tracing Quasar Narrow-Line Regions Across Redshift: A Library of High S/N Optical Spectra
在一个单一的光谱,类星体窄线区(NLR)揭示了低密度,光电离气体的宿主星系星际介质,而紧邻的中央引擎产生的吸积盘连续和广泛的发射线。为了隔离这两个组件,我们构建了一个库的高S/N光学复合光谱创建的斯隆数字巡天(SDSS-DR 7)。我们将样品分为箱的连续光度和Hbeta半高宽,用于构建中位复合材料在不同的红移步骤高达0.75。我们测量了窄发射线[NeV]3427,[NeIII]3870,[OIII]5007和[OII]3728的亮度,电离势(IP)分别为97,40,35和13.6 eV。高IP线的光度没有显示出随红移增加的证据,这与AGN SED或被连续体照亮的宿主星系ISM没有演化一致。相比之下,我们发现,[OII]线变得更强,在较高的红移,我们解释这是一个结果,增强恒星形成的[OII]发射在主机星系在较高的红移。从[OII]光度估计的SFR显示一个平坦的增加与z比非活动星系核星系,我们假设的活动星系核贡献的[OII]光度。最后,我们确认了FeII 4570复合物的强度与[OIII] EW(但不是发光度)和从特征向量1相关性中已知的Hbeta线宽度之间的负相关性。
2015-02-03 astro-ph.GA
The AGN fuelling/feedback cycle in nearby radio galaxies -- IV. Molecular gas conditions and jet-ISM interaction in NGC3100
这是一个系列的第四篇论文,研究活动星系核的燃料/反馈过程中的一个样本附近的11个低激发射电星系(LERG)。本文介绍了阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对NGC 3100的后续观测,观测目标是$^{12}$ CO(1-0),$^{12}$ CO(3-2),HCO $^{12}$(4-3),SiO(3-2)和HNCO(6-5)分子跃迁。$^{12}$ CO(1-0)和$^{12}$ CO(3-2)线被很好地检测到,并补充了我们以前的$^{12}$ CO(2-1)数据。通过比较这三个CO转换的相对强度,我们发现极端的气体激发条件(即$T_{\rm ex}\gtrsim50$ K)在空间上与无线电波瓣相关的区域,支持喷气ISM相互作用的情况。CO运动学的精确研究表明,虽然大部分的气体是定期旋转,两个不同的非旋转运动学组件可以确定在内部气体区域:一个可以关联到流入/流出流运动引起的双臂螺旋扰动;第二个是一致的射流诱导流出与$v_{\rm max}\approx 200$公里的$^{-1}$和$\dot{M}\lesssim 0.12$ M $_{\odot}$年$^{-1}$。这些值表明,喷射CO耦合正在进行的NGC 3100只是温和地影响气体运动学,而不是从现有的模拟和其他观测研究(子)千秒差距尺度喷冷气体相互作用的预期。HCO $^{+}$(4-3)的发射是在北射电波瓣底部附近的…
2021-12-01 astro-ph.GA
Tracing the Formation of Molecular Clouds in a Low-Metallicity Galaxy: A HI Narrow Self-Absorption Survey of the Large Magellanic Cloud
冷原子氢云是分子云的前身。由于自吸收,冷原子氢的不透明度可能很高,这种气体可能构成星际介质(ISM)的重要质量成分。原子氢气体可以通过与分子氢的碰撞冷却到比冷中性介质(CNM)中的温度低得多的温度。在本文中,我们搜索HI窄自吸收(HINSA)功能的大麦云(LMC)作为一个指标,这样的冷HI云,并使用的结果来量化原子质量和原子分子气体比。我们对HINSA特征的搜索是使用ATCA+Parkes HI调查和MAGMA CO调查对LMC中的分子云进行的。HINSA特征在所调查的视线中普遍存在。这是第一次在外部星系中探测到HINSA。LMC中的HINSA-HI/ $\rm{H}_{2}$比在0.5 \e{-3}到3.4 \e{-3}之间变化(68%的间隔),在校正前景HI气体的影响后,平均值为$(1.31 \pm 0.03)$ \e{-3}。这与银河系的数值相似,表明LMC和银河系中存在相似的冷气体部分,尽管它们的金属丰度,尘埃含量和辐射场不同。低比率也证实了,与银河系一样,分子云的形成时间尺度很短。与恒星金属丰度的情况不同,该比值没有径向梯度。没有相关性,发现我们的结果和那些从以前的HI吸收研究的LMC。
2019-11-07 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
High-Dimensional Dust Mapping
银河系星际尘埃不仅对我们观测整个宇宙的物体有着深远的影响,而且对银河系的形态、恒星形成和化学演化也有着深远的影响。大规模成像和光谱测量(特别是红外)的出现使我们能够在整个银河系盘和凸起的三维空间中绘制尘埃和星际介质的特性和动力学。这些发展将使人们对尘埃特性有一个全新的认识,包括尘埃颗粒如何对当地环境作出反应,以及这些环境如何影响感兴趣的背景物体的尘埃衰减。距离分辨的尘埃运动图也很有希望在各种尺度上追踪整个银河系中星际物质的流动,从条流运动到单个分子云的崩溃和溶解。这些进步需要对整个银河系中平面的恒星进行光学和红外成像,从太阳延伸许多千秒差距,与非常密集的光谱覆盖相匹配,以探测ISM的细粒结构。
2019-03-12 astro-ph.GA
A Sample of [CII] Clouds Tracing Dense Clouds in Weak FUV Fields observed by Herschel
158 μ m的[CII]精细结构线是ISM中暖扩散气体以及分子云与其周围原子和电离包层之间界面的良好示踪剂。在这里,我们提出了从太赫兹C+(GOTC+),一个赫歇尔的重点项目,致力于研究[CII]的精细结构发射在银道面使用HIFI仪器银河观测的初步结果。我们使用[CII]发射与CO观测一起作为探测器来了解新形成的恒星对其星际环境的影响,并表征恒星形成气体的物理和化学状态。我们沿着16条视线收集数据,这些视线靠近银河系内部的恒星形成区域,靠近330度和20度。我们确定了58个[CII]组件,与高柱密度分子云跟踪13 CO排放。我们结合[CII],12 CO和13 CO观测,以获得[CII]的物理条件-发射区域在我们的样本的高柱密度云的基础上比较结果从网格的光子主导区域(PDR)模型。从这个无偏样本中,我们的结果表明,大多数[CII]发射来自H2体积密度在10e3.5和10e5.5 cm^-3之间且FUV强度较弱(CHI_0=1-10)的云。我们发现了两个区域,在这两个区域中,我们的分析表明密度大于10 e5 cm^-3,FUV场很强(CHI= 10 e4 - 10 e6),这可能与大质量恒星的形成有关。我们认为,[CII]发射与CO同位素结合是一个很好的工具,可以区分大质量恒星形成的区域(高密度/强FUV场)和沿着视线远离大质量恒星的区域(低密度/弱FUV场)。
2010-07-28 astro-ph.GA
Tracing cool molecular gas and star formation on $\sim 100$pc scales within a $z=2.3$ galaxy
我们提出了新的,高角分辨率的干涉观测与卡尔G。强透镜$z=2.3$亚毫米星系中$^{12}$ CO $J=1-0$线发射和4-8 GHz连续辐射的Jansky甚大阵列,SMM J21352-0102。使用这些数据,我们确定和探测的条件在$\sim 100$ PC团块在这个星系中,我们认为是潜在的巨大的分子云复合物,包含高达一半的总分子气体在这个系统中。结合远红外和亚毫米数据,我们研究了远红外/无线电相关性,测量了SMM J21352上的$q_{IR} = 2.39 \pm 0.17$。我们通过测量空间分辨的$q_{IR}$和射电光谱指数$α_{\rm radio}$,寻找整个星系星际介质性质的变化,发现范围$q_{IR} = [2.1, 2.6]$和$α_{\rm radio} = [-1.5, -0.7]$。我们认为,这些范围在$α_{\rm radio}$和$q_{IR}$可能反映了ISM材料的年龄的变化。使用多$J$ $^{12}$ CO数据,我们定量地测试了最近的理论模型的恒星形成率表面密度的激发$^{12}$ CO,发现模型和数据之间的良好协议。最后,我们研究了施密特-肯尼库特关系,无论是集成在整个系统中,并在个别团块。我们发现SMMJ 21352和它的团块之间的小偏移相对于其他恒星形成星系人口的施密特-肯尼库特图-这种偏移以前被解释为证据的双峰恒星形成规律,但我们认为,…
2015-02-05 astro-ph.GA
Probing ISM Structure in Trumpler 14 & Carina I Using The Stratospheric Terahertz Observatory 2
我们目前的观测Trumpler 14/Carina I区域进行了使用平流层太赫兹天文台2(STO 2)。Trumpler 14/Carina I区域位于船底座星云复合体的西部,这是银河系中最极端的恒星形成区域之一。我们观测到Trumpler 14/Carina I在158 $μ$ m跃迁的[C1,{ \sc ii}],空间分辨率为48 $''$,速度分辨率为0.17 km/s $^{-1}$ .观测值覆盖0.25 $^\circ$乘0.28 $^\circ$的区域,中心位置{ \it 1} = 297.34 $^\circ$,{ \it b} = -0.60 $^\circ$。运动学研究表明,明亮的[C\,{ \sc ii}]结构与CO云表面在空间和光谱上都有关联,可以追踪到每个分子云的光解区和电离前沿。沿7条穿过Tr 14向西南进入暗脊的视线,我们发现HII区的[C\,{ \sc ii}]光度是PDR的3.7倍。在相同的LOS中,我们在PDR中发现原子气体:暗CO气体:通过比较HI 21 cm,[Cl,{ \sc ii}],CO和射电复合线等多种气体示踪剂,我们发现船底座星云复合体的HII区被很好地描述为一侧向我们自由膨胀的HII区,与电离气体演化的香槟模型一致。在这一地区的GMC的扩散是由EUV光蒸发为主,扩散的时间尺度是20-30万年。
2019-05-22 astro-ph.GA
The global dust SED: Tracing the nature and evolution of dust with DustEM
普朗克和赫歇尔任务目前正在测量尘埃的远红外-毫米辐射,结合现有的红外数据,将首次提供具有前所未有的灵敏度和角分辨率的星系ISM尘埃辐射的完整SED。它将允许对影响SED的尘埃演变过程进行系统研究。在这里,我们提出了一个多功能的数值工具,DustEM,它预测的排放和消光的灰尘,其尺寸分布和光学和热性能。为了模拟尘埃演化,DustEM被设计为处理各种颗粒类型,结构和尺寸分布,并能够轻松地包括新的尘埃物理。我们使用DustEM模型的尘埃SED和消光弥漫星际介质在高银河系纬度(DHGL),一个自然的参考SED。我们提出了一套连贯的DHGL SED的意见。在我们的DHGL模型中的灰尘成分是(i)多环芳烃,(ii)无定形碳和(iii)无定形硅酸盐。我们使用无定形碳尘,而不是石墨,因为它更好地解释了在星际介质的冲击区域中观察到的高丰度气相碳。使用DustEM模型,我们说明了如何,在光学薄的限制,IRAS/普朗克HFI(同样斯皮策/赫歇尔为较小的空间尺度)光度带比的尘埃SED可以解开的影响,激发辐射场强度和约束的丰度小颗粒相对于较大的颗粒。我们还讨论了不同的颗粒人口的IRAS,普朗克和赫歇尔通道的贡献。这些信息是必要的,使研究的尘埃的演变,以及系统地提取尘埃的热辐射从CMB数据和分析的普朗克偏振通道的排放。本文中描述的DustEM代码是可编程的。
2010-10-13 astro-ph.GA
Mapping atomic and diffuse interstellar band absorption across the Magellanic Clouds and the Milky Way
弥漫星际带(DIB)跟踪温暖的中性和弱电离弥漫星际介质(ISM)。在这里,我们提出了一个专门的,高信号噪声光谱研究的两个最强的DIB,在5780和5797,在小和大麦云的666个早期型恒星的光谱,随着原子Na\,{ \sc i}\,D和Ca\,{ \sc ii}\,K线的测量。由此产生的地图首次显示了DIB载体在大片星系中的分布,以及前景银河系ISM。我们确认了5797 DIB与中性气体的关联,以及5780 DIB与更多半透明气体的关联,通常追踪麦哲伦星云内的恒星形成区域。同样地,Na I,{ \sc i} I,D线追踪较密集的ISM,而Ca I,{ \sc ii} I,K线追踪较扩散的较暖气体。Ca,{ \sc ii},K线在$\sim200$处有一个额外的分量--从两个麦哲伦云的方向看,$^{-1}$为220 km s $^{-1}$;这可能与泛麦哲伦晕有关。在银河前景吸收中,原子线和DIB都显示出亚pc尺度的结构; 5780和5797的DIBs在这些小尺度上显示出非常小的相关性,Ca\,{ \sc ii}\,K和Na\,{ \sc i}\,D线也是如此。这表明,5780和5797个双斜DIBs之间,或Ca { \sc ii}\,K和Na { \sc i}\,D之间的良好相关性,来自于多个星际结构的叠加。在SMC、LMC和银河系中,DIB和Na I { \sc i}之间的行为相…
2015-09-17 astro-ph.GA
Cloud Scale ISM Structure and Star Formation in M51
我们比较了$40$ pc分辨率的分子气体的结构和螺旋星系M51盘上气体形成恒星的能力。我们将PAWS测量分解为$370$ pc和$1.1$ kpc分辨率元素,并在每个元素内估计分子气体耗尽时间($τ_{\rm Dep}^{\rm mol}$),单位自由落体时间的恒星形成效率($ε_{\rm ff}$)和分子气体的质量加权云尺度(40 pc)性质:表面密度、$Σ$、线宽、$σ$和$b\equivΣ/σ^2\proptoα_{\rm vir}^{-1}$,这是一个跟踪气体有界性的参数。我们表明,云尺度表面密度似乎是一个合理的代理平均体积密度。应用这一点,我们发现一个典型的恒星形成效率每自由落体时间,$ε_{ff} \left( \left< Σ_{40pc} \right> \right) \sim 0.3{-}0.36\%$,低于许多模型中采用的,并发现当地的云。此外,每自由落体时间的效率与$Σ$和$σ$反相关,与湍流恒星形成模型有一定的张力。在我们的分析中,每单位气体质量恒星形成率的最佳预测因子是$b \equiv Σ/ σ^2$,它用$τ_{\rm Dep}^{\rm mol} \propto b^{-0.9}$追踪自引力的强度。相关性的意义在于,具有较强自引力(较高的$b$)的气体以较高的速率(较低的$τ_{\rm Dep}^{\rm mol}$)形成恒星。星系的不同区域在$τ…
2017-06-26 astro-ph.GA
Deep ALMA imaging of the merger NGC1614 - Is CO tracing a massive inflow of non-starforming gas?
对0.5到几千秒差距尺度的分子气体的观测提供了关于气体如何在星系中移动的关键信息,特别是在合并和相互作用的系统中,它最终到达星系中心,积累并提供核活动。研究气体输运过程是理解星系演化的重要一步。利用12 CO、13 CO和C18 O 1 -0高灵敏度ALMA观测资料,对NGC 1614大尺度分子气藏的性质及其与环核分子环的联系进行了评价。在这种情况下,激发和丰度的作用进行了研究。12 CO和13 CO排放的空间分布存在显著差异。12 CO追踪大规模的分子气体储层,与一个含有下落气体的尘埃带有关。13 CO排放是-第一次-在大规模的灰尘巷检测。它的发射峰值在尘埃带和环核分子环之间。12 CO与13 CO 1 -0的强度比图显示,在明亮星系合并中心的典型环区(~30)有很高的值,在尘埃带(>45)有更极端的值。这种比率的下降与尘埃带中的分子气体一致,这些分子气体处于扩散的、未结合的状态,同时被漏斗状地引向原子核。我们发现在星暴区有很高的16 O与18 O丰度比(>900),这是典型的静止盘气体-到目前为止,星暴预计已经使核ISM中的18 O相对于16 O富集。大量的气体流入可能是低18 O/16 O丰度的部分原因,因为它会用来自更大半径的未处理气体稀释星暴富集。12 CO到13 CO丰度与这种情况一致。这表明,NGC 1614的核心是在一个短暂的演化阶段,恒星爆发和核的增长是由返回气体…
2016-07-12 astro-ph.GA
Measuring the ISM Content of Nearby, Luminous, Type 1 and Type 2 QSOs through CO and [C II]
该研究通过观测邻近高光度1型和2型类星体的CO与[C II]谱线,比较其与高光度红外星系的气体性质和恒星形成效率,发现2型类星体或源自红外星系,但可能并非1型类星体的前身体,挑战传统演化场景。
2025-02-13 astro-ph.GA
Taking snapshots of the jet-ISM interplay with ALMA
我们提出了一个更新的我们正在进行的项目,通过跟踪分子气体在高空间分辨率使用ALMA的射电喷流对ISM的影响。研究的射电活动星系核(AGN)显示了最近诞生的射电喷流。在这个阶段,等离子体射流可以对ISM产生最大的影响,这也是最先进的模拟所预测的。这两个目标的年龄相差很大,这使我们能够在它们成长的过程中获得无线电喷流影响的快照。有趣的是,两者都有强大的类星体发射。最大的分子气体质量流出率是在一个射电星系中发现的,该星系拥有一个从气体和尘埃的模糊茧中出现的新生射电喷流。虽然质量流出率很高(几百Msun/年),流出仅限于内部几百pc区域。在第二个物体中,喷流更大(几kpc),并且处于更高级的演化阶段。在这个物体中,分子气体的分布让人想起在更大尺度上,在拥有射电星系的冷核星系团中所看到的。偏离静态运动学的气体不是很突出,仅限于非常内部的区域,并且具有低的质量流出速率。相反,在kpc尺度上,射电瓣似乎与分子气体分布中的凹陷有关,这表明它们是从致密的核区域爆发出来的。活动星系核目前似乎无法阻止在这个星系中观察到的恒星形成。这些结果表明,射电源的影响开始在第一阶段产生的外流,然而,往往是有限的kpc区域。在此之后,这种影响会变成产生大规模的气泡,从长远来看,这可能会阻止周围气体的冷却。我们的结果揭示了射电喷流在其演化的不同阶段的影响,桥接了对星系团中射电星系的研究。
2020-05-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
The scale height of gas traced by [CII] in the Galactic plane
星际气体组分和压力在星际介质(ISM)中的分布是不同的动力学机制和能量来源对银河系气体相互作用的结果。不同气体示踪剂(如HI和CO)的刻度高度是这些过程的量度。银河平面中[CII]发射的标度高度对于理解那些未被CO或HI追踪的ISM分量非常重要。我们确定的平均分布[CII]垂直于内银河系盘的平面,并将其与其他关键气体示踪剂,如CO和HI的分布进行比较。我们计算的垂直,z,分布的[CII]在银河系内的磁盘,采用一个模型的排放相结合的纬度,b,光谱分辨BICE调查,与光谱分辨$Herschel$银河平面调查的[CII]在b = 0度。我们的模型假设垂直于平面的高斯发射率分布,并使用光谱分辨的[CII] Herschel测量作为b=0 deg处发射率的边界解,将z中的分布与纬度b的分布相关联。我们发现[CII]垂直于平面的分布具有172 pc的半峰全宽,大于CO的半峰全宽,其在内星系中的平均值约为110 pc,但小于HI的半峰全宽,约为230 pc,并且偏移了-28 pc。我们解释了[CII],CO和HI的分布差异是由于[CII]跟踪ISM组件的混合。在相同的星际压力下,圆盘中云的流体静力平衡模型预测了不同的尺度高度。扩散的分子云[CII],但没有CO的排放可能有一个低密度的原子氢HI云和密集的CO分子云之间的尺度高度中间。
2014-03-17 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
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
Time-scales of polycyclic aromatic hydrocarbon and dust continuum emission from gas clouds compared to molecular gas cloud lifetimes in PHANGS-JWST galaxies
该研究利用PHANGS-JWST等数据测量17个近邻恒星形成星系气体云的中红外发射时标,发现其与分子云寿命高度吻合,且ISM结构会影响中红外发射时标。
2025-06-11 astro-ph.GA
Tracing Hierarchical Star Formation out to Kiloparsec Scales in Nearby Spiral Galaxies with UVIT
本研究利用UVIT观测分析4个近邻旋涡星系,发现恒星形成等级结构仅存在于0.5-3.1千秒差距尺度内,其特征与星系性质相关,验证了UVIT的相关研究能力。
2024-12-10 astro-ph.GA
Tracing the Sources of Reionization in Cosmological Radiation Hydrodynamics Simulations
我们使用Katz等人提出的光子通量和吸收示踪算法。2018年,研究不同质量的晕和不同年龄和金属量的恒星对宇宙再电离的贡献。我们采用了一套宇宙学的多频辐射流体动力学AMR模拟,仔细校准再现一个现实的再电离历史和星系的属性在$z \geq 6$。在我们的模拟中,质量为$10^9{\rm M_{\odot}}h^{-1}<M<10^{10}{\rm M_{\odot}}h^{-1}$的晕、金属丰度为$10^{-3}Z_{\odot}<Z<10^{-1.5}Z_{\odot}$的恒星和年龄为$3\,{\rm Myr} < t < 10 \, {\rm Myr}$的恒星在质量和体积上都主导了再电离。我们表明,来源,reflecting宇宙的体积大部分的$z=6$不一定是相同的来源,占主导地位的元银河系紫外线背景在相同的红移。我们进一步表明,在我们的模拟中,每种类型的源再电离的贡献是不均匀的不同的气相。IGM,CGM,灯丝,ISM和稀薄超新星加热气体都被不同类别的源光电离。碰撞电离在最低和最高密度下都有贡献。在早期阶段的个别HII气泡的形成,再电离进行与形成的同心壳的气体电离的不同类别的来源,导致大的温度变化作为一个函数的galacto-centric半径。因此,单个HII气泡的温度结构可能会让我们深入了解作为第一个电离源的星系的恒星形成历史。我们的探索性模拟突出了如何通过使用我们的光子示踪算…
2018-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Radiation is Critical for Regulating Star Formation and Driving Outflows in Low Mass Dwarf Galaxies
有效的恒星反馈被用于星系形成的模型中,以驱动真实的星系演化。模型通常包括来自超新星的能量注入作为恒星反馈的主要形式,通常以某种形式的亚网格配方。然而,最近有人建议,前SN反馈(恒星风或辐射)是必要的星系演化的高分辨率模拟,以适当地调节恒星的形成和星际介质(ISM)的属性。遵循这些过程在计算上是具有挑战性的,因此许多处方近似地模拟这种反馈,解释新形成的恒星周围致密气体云的局部破坏,而不是完整的辐射转移计算。在这项工作中,我们研究高分辨率模拟(1.8 pc)的孤立矮星系详细的恒星反馈跟踪逐星的基础上。通过跟踪恒星电离辐射的自适应射线跟踪辐射转移方法,我们测试它在调节恒星形成和驱动该星系的外流的重要性。我们发现,包括电离辐射降低了恒星形成率(SFR)超过5倍,是必要的,以产生超新星驱动显着外流所需的ISM条件。我们发现,辐射反馈的局部近似足以在短时间尺度上调节SFR,但不允许显著的外流。短距离和长距离辐射效应在驱动我们的低金属量、低质量矮星系的演化中都很重要。将这些结果推广到更大质量的星系将是未来研究的一个有价值的途径。
2018-09-19 astro-ph.GA
The Role of Stellar Feedback in the Chemical Evolution of a Low Mass Dwarf Galaxy
我们研究了多通道恒星反馈模型的各个方面如何驱动一个低质量的,孤立的矮星系的化学动力学演化,使用一套高分辨率的模拟。我们的模型如下随机抽样的初始质量函数的单个恒星粒子,考虑独立的反馈:超新星;恒星辐射引起的光电加热的尘埃颗粒,电离和相关的加热,莱曼-沃纳(LW)的H $_2$的解离,辐射压力;风从大规模的主序星(忽略其能量输入)和渐近巨星分支(AGB)的明星。辐射转移是通过射线追踪来完成的。我们认为这些过程中的每一个调节恒星形成率,全球性的属性,多相星际介质(ISM),和银河风的驱动的影响。我们遵循不同的核合成富集通道(AGB风,大质量恒星风,核心塌陷和Ia型超新星)的个别金属物种,并特别注意这些反馈过程如何调节ISM中的金属混合,流出的金属含量,以及我们银河系中的恒星丰度模式。我们发现,-对于一个低金属丰度,低质量矮星系-恒星辐射,特别是电离辐射和LW辐射,是恒星反馈的重要来源,其影响占主导地位的光电加热和HI辐射压力。然而,反馈是非线性耦合的,每个过程的包含或排除都会产生不可忽略的影响。我们发现强烈的变化与:恒星形成的历史;金属,质量和能量的喷射分数;和气体和恒星中不同核合成源的元素分布。
2020-07-07 astro-ph.GA
Tracing chemical evolution over the extent of the Milky Way's Disk with APOGEE Red Clump Stars
我们采用近红外,高分辨率SDSS-III/APOGEE光谱调查的头两年的数据,调查银河系盘的大部分恒星的金属丰度和α元素丰度的分布。使用约10,000颗运动学无偏的红团星作为示踪剂,其距离精度约为5%,该样本的[alpha/Fe]与[Fe/H]分布在中等金属丰度下表现出双峰性,[alpha/Fe]为-0.9<[Fe/H]<-0.2,但在较高金属丰度下([Fe/H]=+0.2),两个序列平滑合并。我们调查的APOGEE选择函数和体积填充分数的影响,发现这些有很小的定性影响的α元素丰度模式。所描述的丰度模式在银河系5<R<11 kpc和0< |Z| <2 kpc的范围内都有发现。高α序列的[α/Fe]趋势在整个银河系中惊人地恒定,区域之间的变化很小(~10%)。使用简单的银河系化学演化模型,我们得到的平均恒星形成效率(SFE)在高α序列的~4.5E-10 1/年,这是相当接近的分子气体占主导地位的地区附近的螺旋发现的几乎恒定的值。这一结果表明,银河系盘的早期演化的特征是共享类似的恒星形成历史,并形成在一个良好的混合,湍流,分子占主导地位的ISM气体消耗时标(1/SFE)~2 Gyr。最后,虽然内星系中的两个α元素序列可以用单一的化学演化轨迹来解释,但这在外星系中是不成立的,而是需要两个或更多具有不同富集历史的种群的混合。
2014-09-11 astro-ph.GA
Balmer Decrement and IRX Break in Tracing Dust Attenuation at Scales of Individual Star-forming Regions in NGC 628
利用AstroSat、JWST和MUSE数据研究NGC 628中H II区域的IRX与Balmer减幅关系,发现两者相关性在空间分辨尺度上不再成立,且该比值不受物理参数影响,主要受周围星际介质演化驱动。
2025-06-26 astro-ph.GA
The ALCHEMI atlas: principal component analysis reveals starburst evolution in NGC 253
基于ALMA大型项目ALCHEMI巡天数据构建NGC 253分子线图集,利用主成分分析(PCA)成功区分星暴、激波和外流等不同物理成分,揭示星暴演化与星系动力学及恒星反馈的关系。
2024-01-04 astro-ph.GA
Metallicity Dependence of Pressure-Regulated Feedback-Modulated Star Formation in the TIGRESS-NCR Simulation Suite
本文基于TIGRESS-NCR模拟套件研究金属丰度对压力调控-反馈调制恒星形成的影响,发现恒星形成率面密度随金属丰度呈$Z'^{0.3}$标度关系,并归因于低金属丰度下紫外衰减减弱导致的热反馈产率增强,为宇宙学模拟提供了新的亚网格恒星形成定标方案。
2024-06-06 astro-ph.GA
The Anatomy of a Star-Forming Galaxy II: the role of FUV heating via dust
远紫外线(FUV)辐射在年轻星团的能量预算中大大超过紫外线,超新星和风,但在星系模拟中建模很差。我们提出的第一个孤立的星系盘模拟的结果,包括光电加热气体通过尘埃颗粒从FUV辐射自洽,使用射线追踪的方法,计算沿源接收器视线的光学深度。这是TREVR辐射转移算法的首次科学应用。我们发现FUV辐射本身不能调节恒星的形成。然而,FUV辐射产生温暖的中性气体,并能够产生具有现实尺度高度的调节星系。FUV也是一种远程反馈,在星系的外盘中更为重要。我们还使用了超级气泡反馈模型,它只依赖于单位恒星质量的超新星能量,比常见的参数驱动的替代方案在物理上更现实,从而更好地约束超新星反馈的影响。FUV和超新星一起可以调节恒星的形成,而不会产生太多的热电离介质,并且与单独的超新星相比,对ISM的干扰较小。
2020-12-09 astro-ph.GA
Dust and PAHs in late-stage galaxy evolution: Imprints of TP-AGB dust injection, grain growth and AGN feedback in high-z quiescent galaxies with JWST and ALMA
National Center for Nuclear Research(国家核研究中心);SISSA(的里雅斯特国际高等研究学院);INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);INAF - Osservatorio Astronomico d’Abruzzo(意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台);Department of Astronomy, University of Massachusetts, Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校天文学系);Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);Department of Physics & Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系);Caltech/IPAC(加州理工学院/IPAC);IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe(基础物理学宇宙研究所);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(天体生物学中心);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Center for Astrophysics and Cosmology, University of Nova Gorica(新戈里察大学天体物理学与宇宙学中心)
该研究提出首个模拟QGs猝灭后尘埃、冷气体与PAHs耦合演化的半解析模型,揭示TP-AGB尘埃注入、grain生长及AGN反馈对尘埃分布的调控作用,为探测高红移QGs的ISM演化提供新探针。
2026-09-02 astro-ph.GA
Atomic and molecular gas properties during cloud formation
分子云是恒星诞生地的港湾,形成于星际介质(ISM)的原子相。我们的目标是表征ISM的原子和分子相,并将它们的物理性质设置为云形成过程的背景。我们用$\rm HI$自吸收(HISA)方法对巨分子丝GMF 20.0 -17.9进行了冷中性介质(CNM)的研究,并与用$^{13}\rm CO$发射示踪的分子气体的结果进行了比较。我们使用一阶和二阶多项式函数将HISA特征的基线拟合到$\rm HI$发射光谱。通过这种方法确定的CNM在空间上与分子气体朝向西部区域的形态相关。然而,HISA和$^{13}\rm CO$之间没有明显的空间相关性,朝向暗条的东部。HISA峰速度和线宽的分布与$^{13}\rm CO$在整个纤维中的分布一致。HISA(CNM)和$\rm HI$发射(追踪CNM和暖中性介质WNM)的列密度概率密度函数(N-PDF)对于暗条的所有部分都具有对数正态形状,表明湍流运动是这些结构的主要驱动力。$\rm H_2$ N-PDF显示了一个广泛的对数正态分布,具有幂律尾部,表明引力收缩的开始。在$\sim$ 25 $\rm\,M_{\odot}\,pc^{-2}$下观察到$\rm HI$柱密度饱和。我们推测,不同的进化阶段是明显的内丝。在东部地区,我们见证了原子气体库中分子云形成的开始,而西部地区则更加演化,因为它揭示了明显的$\rm H_2$柱密度峰值和活跃恒星形成的迹象。
2020-08-31 astro-ph.GA
Galaxy Formation with Self-consistently Modeled Stars and Massive Black Holes. I: Feedback-regulated Star Formation and Black Hole Growth
越来越多的证据表明,星系和它们嵌入的大质量黑洞(MBH)在一个等级结构形成范式中共同演化。为了解决星系与MBH相互作用的非线性过程,我们描述了一个包含星系和MBH的自洽数值框架。高分辨率的自适应网格细化(AMR)代码恩佐修改模型的形成和反馈的分子云在其特征尺度为15.2 pc和吸积的气体到MBH。MBH反馈的两个主要通道,辐射反馈(X射线光子,随后通过全三维自适应射线跟踪)和机械反馈(双极射流解决高分辨率AMR),采用。利用宇宙学LCDM模拟研究了红移为3的9.2e11 Msun的星系晕和1e5 Msun的MBH的协同演化。MBH反馈加热周围的ISM高达1e6 K通过光电离和康普顿加热和局部抑制恒星形成的银河系内核。反馈大大改变了那里的恒星分布。这种来自缓慢增长的MBH的新反馈通道特别有趣,因为它只是局部占主导地位,并且不需要在磁盘上加热气体。MBH还通过使周围的ISM保持较长时间的高温来自我调节其生长。
2018-03-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Mapping the Excitation Mechanisms in the LINER I Active Galactic Nucleus NGC 5005: Positive Feedback and a Thin LINER Cocoon
本研究通过哈勃望远镜窄带成像解析LINER I型星系NGC 5005的窄线区,划分出多类电离区域,揭示了不同尺度下AGN、激波、恒星等多种激发机制的空间分布与作用。
2025-06-17 astro-ph.GA
Ionized gas in NGC 4258: Exploring the AGN -- Star formation connection
本文利用SITELLE积分场光谱数据研究NGC 4258中低光度活动星系核喷流与星际介质的相互作用,揭示了喷流驱动的激波抑制与压缩激发恒星形成的双重效应,证实低功率喷流在秒差距至千秒差距尺度上显著影响宿主星系。
2025-07-22 astro-ph.GA
Is Milky Way gravitationally stable? A TNG50 view from cosmic noon to the present day
Raman Research Institute(拉曼研究所);IIT Kanpur(坎普尔印度理工学院)
研究银河系类比在TNG50模拟中的引力稳定性,发现其在不同红移下均稳定,且有棒旋臂的MWAs稳定性较低,气体密度亚临界,恒星形成集中于中心区域。
2026-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the interplay of dust and gas phases in DustPedia star-forming galaxies
本文利用 DustPedia 项目 121 个邻近晚型星系的 CO 数据,系统研究了分子气体质量与恒星形成率、恒星质量、尘埃及多波段光度的标度关系,发现总气体质量与尘埃质量相关性最紧密,并提出中远红外光度可作为分子气体质量的可靠代理。
2025-05-26 astro-ph.GA
The MACH HI absorption survey I: Physical conditions of cold atomic gas outside of the Galactic plane
追踪弥漫原子星际介质(ISM)和寒冷、稠密气体之间的过渡对于破译星系中的恒星形成周期至关重要。在这里,我们提出了马赫,一个新的调查冷中性氢(HI)吸收在$21\rm\,cm$的卡尔G。Jansky甚大阵。我们用$60<l<110^{\circ}$、$30<b<62^{\circ}$瞄准42个明亮的背景源,显著地扩大了公开可用的、在银河平面之外的灵敏的$21\rm\,cm$吸收的样本。与匹配的$21\rm\,cm$发射数据从EBHIS调查,我们测量的总柱密度和冷HI分数,并通过自主高斯分解量化的属性,个别HI结构沿每个视线。结合MACH样本与最近HI吸收调查的结果,我们产生了一个强大的表征冷原子介质在高和中间银河系纬度。我们发现,MACH HI具有显着较小的柱密度相对于在类似纬度的样品,和检测到的冷HI结构具有较小的线宽,温度和湍流马赫数,这表明MACH探针一个特别安静的区域。使用所有可用的观测,我们计算的累积覆盖分数($c$)的冷HI在本地速度以外的磁盘:结构与$τ>0.001$是无处不在的($c\sim100\%$),而高光学深度($τ>1$)是非常罕见的($c\sim0\%$)。
2021-06-29 astro-ph.GA
Simulating an Isolated Dwarf Galaxy with Multi-Channel Feedback and Chemical Yields from Individual Stars
为了更好地了解反馈和银河系化学演化之间的关系,我们已经开发了一个新的模型,在全球磁盘模拟网格分辨率只有几个秒差距的恒星反馈,使用自适应网格细化流体动力学代码恩佐。对于第一次在星系尺度的模拟,我们模拟详细的恒星反馈,从个别恒星,包括渐近巨分支风,光电加热,莱曼-沃纳辐射,电离辐射跟踪通过自适应射线跟踪辐射转移方法,核心崩溃和Ia型超新星。此外,我们使用15种金属物质的示踪场跟踪逐星化学产额:C、N、O、Na、Mg、Si、S、Ca、Mn、Fe、Ni、As、Sr、Y和Ba。我们包括了在大质量恒星风中喷出的产量,但由于计算的限制,大大减少了风的速度。我们在这项工作中详细描述了这些方法,并提出了第一个结果,从500~百万年的一个孤立的矮星系的演化特性类似于本星系群,低质量矮星系。我们证明,我们的物理和反馈模型是能够产生一个矮星系的演化是一致的,在肯尼库特-施密特关系和扩展施密特关系的观测。有效的反馈驱动流出具有更大的金属丰度比ISM,导致低金属保留分数与观察一致。最后,我们表明,这些模拟产生有价值的信息的变化,在混合行为的多相星际介质内的个别金属物种。
2018-10-01 astro-ph.GA
The Kinematics of CIV in Star-Forming Galaxies at z~1.2
本文首次给出了恒星形成星系在z~1处静止坐标系远紫外光谱的统计样本。这些光谱是独特的,因为它们覆盖了高电离CIVλλ1548,1550双重峰。我们还检测到低电离特征,如SiIIλ1527,FeIIλ1608,AlIIλ1670,NiIIλλ1741,1751和SiIIλ1808,以及来自AlIIIλλ1854,1862的中等电离特征。比较低电离态和高电离态的吸收线的性质提供了一个了解环星系气体多相性质的窗口。我们的样本来自DEEP 2巡天,红移范围为1.01 < z < 1.35(<z>= 1.25)。通过隔离星际CIV吸收恒星P-Cygni风剖面,我们发现,69%的CIV配置文件是蓝移相对于系统速度。此外,CIV显示出相对于Fe II的小但显著的蓝移(最佳拟合线性回归的偏移-76 $\pm$ 26 km/s)。同时,CIV蓝移平均与MgIIλλ2796,2803相当。在这一点上,在解释在~ 3-sigma水平上CIV吸收的较大蓝移时,我们无法区分高度电离气体相对于Fe II追踪的气体的更快运动,以及从共振CIV发射中填充在红色一侧。我们研究如何远紫外星际吸收运动学与其他星系属性使用堆叠光谱。这些叠加结果表明CIV吸收和当前的SFR之间的直接联系,虽然我们只观察到小的速度差异跟踪流出ISM不同的电离状态。
2016-07-18 astro-ph.GA
Spatially Resolved Galactic Winds at Cosmic Noon: Outflow Kinematics and Mass Loading in a Lensed Star-Forming Galaxy at $z=1.87$
本研究利用Keck/KCWI对$z=1.87$透镜化星系CSWA13进行空间分辨观测,揭示了年轻星系风的外流动力学特征,测得较高的质量损失率与质量加载因子,表明外流气体将留存于星系周介质并为未来恒星形成提供气体储库。
2025-01-29 astro-ph.GA
A Comprehensive All-Sky Catalog of 3345 Molecular Clouds from Three-dimensional Dust Extinction
本文利用三维尘埃消光数据,通过树枝图聚类方法构建了包含3345个分子云的全天星表,揭示了银盘大尺度结构和本地泡边界,为恒星形成及银河系结构研究提供了重要资源。
2025-09-09 astro-ph.GA
Turbulence and Magnetic Fields in Star Formation
本文综述湍流与磁场如何同引力竞争并影响恒星形成,汇总观测、偏振、模拟及反馈研究,并介绍相关设备与国际合作。
2024-02-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Asymmetric mid-plane gas in ALMA images of HD~100546
在本文中,我们提出了新的ALMA观测对原行星托管过渡盘的Herbig Ae/Be星HD 100546。这包括解决了1.3毫米连续,$^{13}$ CO和第一次检测到的C $^{18}$ O在这个光盘,它显示方位角不对称的区域空间上一致的结构,以前确定的HST图像有关的螺旋臂。尘埃盘的质量下限计算为9.6 × 10 $^{-4}$ M $_\odot$。假设ISM丰度,从光学薄的中平面追踪C $^{18}$ O(2-1)发射计算的总气体质量的可靠下限为0.018 M $_\odot$。这些质量估计提供了19的盘中的气尘比的估计,如果C $^{18}$ O与CO和H2相比在盘中相对不丰富,则该比将增加。通过像平面的解投影和方位平均,我们检测到1.3 mm的连续发射到290+/-10 au,$^{13}$ CO到390+/-10 au和C $^{18}$ O到300+/-10 au。我们测量径向增加毫米光谱指数之间的波长为867 $μ$米和1.3毫米,这表明,晶粒尺寸增加对明星,与固体颗粒增长到厘米尺度的内盘。
2019-02-20 astro-ph.GA astro-ph.SR