Resolved galaxy scaling relations in the EAGLE simulation: star formation, metallicity and stellar mass on kpc scales
我们探索的尺度关系的空间分辨区域内的星系中出现的演化和组装的Galeries及其环境（EAGLE）流体动力学，宇宙学模拟的物理特性。利用1 kpc尺度的Spaxels，我们计算了恒星形成速率与恒星质量表面密度之间的关系，即空间分辨的恒星形成主序（rSFMS），以及气体金属丰度与恒星质量表面密度之间的关系，即空间分辨的质量-金属丰度关系（rMZR）。我们比较观察到的关系来自积分场单位调查和星系成像。EAGLE很好地再现了局部（$z\approx0.1$）rSFMS的斜率，但具有$\approx-0.15$ dex偏移，接近于星系整合关系的发现。rMZR的形状与观测结果相当吻合，复制了高表面密度下的特征营业额，我们表明这是由于活动星系核的反馈。在低（高）表面密度下，rSFMS和rMZR的残差呈负（正）相关。随着模拟从$z=2$发展到0.1，rSFMS变得更浅，这是由内而外的星系形成的表现。rMZR的形状也表现出戏剧性的演变，从$z=2$的凸轮廓到$z=0.1$的凹轮廓，这样在高恒星密度区域的气体在更高的红移处更富集。在1 kpc尺度上，EAGLE星系中星系范围内的气体分数和金属丰度之间的关系的红移独立性不被保留，这意味着化学演化是非本地的，由于星系内的气体和金属的运输。
2018-12-17 astro-ph.GA
The internal metallicity distributions of simulated galaxies from EAGLE, Illustris, and IllustrisTNG at z=1.8-4 as probed by Gamma Ray Burst hosts
大质量恒星被认为是长伽马射线暴（GRB）的祖先，很可能偏向于低金属量的祖先。由于星系没有一个恒定的金属丰度，从GRB余辉光谱推断的视线吸收金属丰度和来自发射线诊断的宿主星系全球金属丰度的组合代表了一个强大的方式来探测GRB祖细胞的偏置函数，和恒星形成区域的化学不均匀性。在这项研究中，我们预测Zabs和Zem之间的关系，使用三种不同的流体动力学宇宙学模拟：Illustris，EAGLE和IllustrisTNG。我们发现，虽然有关发射与吸收金属丰度的曲线的定性形状保持不变，这两个观测值之间的预测关系是显着不同的模拟。使用GRB 121024 A的宿主星系的数据，其中Zabs和Zem已被测量，我们发现边际支持的Illustris模拟产生最现实的内部金属丰度分布内恒星形成的星系在宇宙中午。总的来说，所有的模拟都预测了大部分GRB宿主星系的类似性质，但每个都在Zabs-Zem分布的尾部有不同的特征，原则上允许在足够大的观测样本可用的情况下区分模型（即平均N>11）。预计在不久的将来会取得实质性进展，即将到来的JWST/NIRspec观测10个伽玛暴宿主星系，其中存在从余辉光谱吸收金属丰度。
2023-01-17 astro-ph.GA
Evolution of the stellar metallicities of galaxies in the EAGLE simulations
在EAGLE宇宙流体动力学模拟中，我们研究了恒星质量和恒星金属丰度之间的相关性。在一个给定的恒星质量，模拟星系与较低的恒星金属丰度显示，平均而言，较高的气体分数，较高的特定恒星形成率和年轻的恒星星族。活动星系核反馈在高质量恒星金属丰度的测定中起着重要的作用。在一般情况下，模拟系统遵循恒星金属丰度和气体分数之间的良好定义的关系，这并不随红移显着演变。所有这些趋势都与先前关于EAGLE恒星形成气体金属丰度的研究结果一致。
2018-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Satellite Metallicity Enhancement I: Suppressed Star Formation, Stellar Mass Loss, and Enriched Inflow of DESI and EAGLE Galaxies around Massive Clusters
State Key Laboratory of Dark Matter Physics & Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（暗物质物理国家重点实验室暨李政道研究所，上海交通大学）；Department of Astronomy, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大物理与天文学院天文学系）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Department of Physics, Boston University（波士顿大学物理系）；Department of Physics & Astronomy, University College London（伦敦大学学院物理与天文系）；Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
研究通过DESI数据首次测量了巨团周围金属丰度增强与投影距离的关系，揭示了三种不同区域特征，并利用EAGLE模拟提出新的化学演化模型，分解出抑制恒星形成、恒星质量损失和富气体流入对银河化学富集的影响。
2026-05-13 astro-ph.GA
Redshift evolution of the hot intracluster gas metallicity in the C-EAGLE cluster simulations
金属在星系团中的丰度和分布包含了有关其化学历史和演化的宝贵信息。通过观察金属丰度如何随着红移而演变，有可能限制不同的金属生产渠道。我们使用的C-EAGLE集群，一个样本的30个高分辨率（$m_{gas} \simeq 1.8\times 10^{6}$ M $_{\odot}$）集群变焦模拟，研究红移的金属丰度的演变，特别是对集群的外围。早期的富集模型，其中大部分的金属产生在核心的集群祖先在高红移，表明在集群外围的金属没有显着的演变，因为$z=2$。对于C-EAGLE样品，我们发现与早期富集模型的合理一致性，因为在整个样品的大半径处金属丰度的分散性非常小，至少达到$z=2$。唯一的例外是铁，它的金属丰度的径向依赖性被发现在低红移处演化，这是因为它主要是由Ia型超新星产生的，而Ia型超新星比核心坍缩超新星更有可能在较晚的时间形成。我们还发现了相当大的红移演化的金属丰度在核心的C-EAGLE集群，这还没有看到在其他模拟或基于观测的金属丰度研究。由于我们发现这种演化是由低金属丰度气体的吸积驱动的，这表明外流的活动星系核加热物质与周围气体之间的相互作用对于确定星系团核心丰度是重要的。
2020-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of the oxygen abundance gradients in star-forming galaxies in the EAGLE simulations
在EAGK模拟中，我们分析了恒星质量Mstar > 10^9 Mo的恒星形成星系在红移z=[0，2.5]范围内氧丰度梯度的演化。我们发现模拟星系的中值金属丰度梯度在所有z处都接近于零，而中值周围的散射随着z的增加而增加。单个星系的金属丰度梯度可以从强到弱，反之亦然，因为大多数低金属丰度气体吸积到星系上，导致恒星形成和富含金属的气体通过能量反馈喷射。这种增强吸积的情节，主要是由主要的合并，更常见于较高的z，因此有助于增加梯度的多样性。对于具有负金属丰度梯度的星系，我们发现其红移演化为~-0.03dex/kpc/δz$。在z< 0.5时，发现正的质量依赖性，当红移更高时，这种依赖性会稍微增强，主要是在M星< 10^9.5 Mo时。只有具有负金属丰度梯度的星系定义了与星系大小的相关性，与由内而外的形成情景一致。我们的研究结果表明，主要的合并和/或显着的气体吸积可以驱动强大的负或正的金属丰度梯度。第一个优先与盘主导的星系，第二个与色散主导的系统。与即将到来的观测在高红移的比较将允许更好地理解的潜在作用的金属丰度梯度作为星系形成的化学探针。
2021-12-13 astro-ph.GA
The metallicity distribution of HI systems in the EAGLE cosmological simulation
利用星系形成的EAGLE高分辨率宇宙学流体动力学模拟，研究了z = 5->0之间从阻尼莱曼α吸收体（DLAs）到莱曼极限系统（LLLSs）的强HI系统的金属丰度. LLS和DLAs的金属丰度随时间稳步增加，与观测结果一致。与LLS相比，DLA更富含金属，尽管LLS柱密度范围内（NHI = 10^17 - 10^20 cm^-2）的金属丰度相对平坦，从Z = 3时的HI加权金属丰度中值Z<10^-2 Zsol，发展到z = 0时的约10^-0.5 Zsol。HI系统的金属含量跟踪宇宙中不断增加的恒星含量，在z = 0时从恒星释放的综合金属总量中约占5%。我们还考虑了部分LLS（pLLS，NHI = 10^16-10^17 cm^-2）金属丰度，并发现与Wotta等人（2016）在高于（37%）和低于（63%）0.1 Zsol的系统分数方面具有良好的一致性。我们还发现了一个大的分散体的pLLS金属，虽然我们没有重现所观察到的金属双峰，而是我们预测，一个更大的样本将产生更多的pLLS约0.1 Zsol。我们低估了强LLS的中值金属丰度，并预测了Z < 10^-3的Zsol DLA在z > 3时没有被观测到，这可能表明与EAGLE相比，真实宇宙中更广泛的早期富集。
2018-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy metallicity scaling relations in the EAGLE simulations
我们量化的气相和恒星金属丰度和星系的全球属性，如恒星质量，晕质量，年龄和气体分数之间的相关性，在演化和组装的银河系及其环境（EAGLE）的宇宙流体动力学模拟套件。恒星质量和恒星形成气体金属丰度之间的相关性（$M_*-Z_{\rm SF,gas}$关系）的斜率在某种程度上取决于分辨率，分辨率越高，斜率越陡。该模拟预测了非零金属丰度演化，自$z = 3$起在$\sim 10^9 {\rm M}_{\odot}$处增加$\approx 0.5$ dex。在$z \lesssim 5$上模拟的恒星质量、金属丰度和恒星形成速率之间的关系与观测到的基本金属丰度关系非常吻合。在$M_* \lesssim 10^{10.3} {\rm M}_{\odot}$和固定的恒星质量下，较高的金属丰度与较低的特定恒星形成率、较低的气体分数和较老的恒星种群有关。另一方面，在较高的$M_*$，有一个暗示的反转的金属丰度对这些参数的依赖。在模拟中，与金属含量最相关的基本参数是气体分数。模拟的气体分数-金属丰度关系表现出小的分散性，并且自$z = 3$以来没有显著的演变。为了更好地理解这些相关性的起源，我们分析了一组低分辨率的模拟，其中反馈参数是不同的。我们发现模拟的$M_*-Z_{\rm SF,gas}$关系的斜率在低质量（$M_* \lesssim 10^{10} {\rm M}_{\odot}$）时主要由恒星…
2017-08-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The fundamental plane of star formation in galaxies revealed by the EAGLE hydrodynamical simulations
我们在“银河系及其环境的演化和组装”（EAGLE）宇宙流体动力学模拟程序包中研究了红移范围$0\le z\le 4.5$内恒星形成星系的不同物理性质之间的相关性。主成分分析表明，中性气体分数（$f_{\rm gas, neutral}$），恒星质量（$M_{\rm stellar}$）和恒星形成率（SFR）占人口中看到的大部分方差，与星系跟踪二维，几乎平坦，表面在三维空间的$f_{\rm gas, neutral}-M_{\rm stellar}-\rm SFR$几乎没有散射。这个平面的位置随红移的变化很小，而星系本身沿着这个平面移动，因为它们的$f_{\rm gas, neutral}$和SFR随红移而下降。星系在平面上的位置与气体金属丰度高度相关。因此，可以从$f_{\rm gas, neutral}$或从$M_{\rm stellar}$和SFR稳健地预测金属丰度。我们认为，这个“恒星形成的基本平面”的外观是自我调节的结果，与平面的曲率设置的依赖SFR的气体密度和金属丰度。我们分析了一个大型汇编的观测跨越红移范围$0\lesssim \rm z\lesssim 2.5$，并发现这样一个平面也存在于数据中。观测到的恒星形成基平面的性质与EAGLE的预测非常一致。
2016-02-09 astro-ph.GA
Effective yields as tracers of feedback effects on metallicity scaling relations in the EAGLE cosmological simulations
本文利用 EAGLE 模拟评估了超新星和活动星系核反馈对有效产率的影响，发现星系在恒星质量、气体质量与金属丰度参数空间中分布于一恒定有效产率平面附近，反馈强度的变化导致星系偏离该平面，且观测到的散布特征可反映星系的反馈历史。
2024-02-15 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA : spatial resolved properties of kinematically misaligned galaxies
我们从MANGA中的9546个母星系中选取了456个具有运动学失准气体和恒星成分的星系，将它们分为72个恒星形成星系、142个绿谷星系和242个静止星系。通过比较失调星系与对照星系在$_n$ 4000和恒星速度色散方面的空间分辨特性发现：（1）失调星系的$V_{\rm gas}/σ_{\rm gas}$和$V_{\rm star}/σ_{\rm star}$值较低（气体和恒星成分的有序与随机运动之间的比率）在整个星系中的比例高于其控制样本;（2）成星星系和绿谷错位星系的中心密集型恒星形成比其控制星系增强。静态失调星系与对照星系的恒星星族数差异较小;（3）绿谷和静态失调星系的气相金属丰度均低于对照星系。对于恒星形成的失调星系，失调星系和它们的控制样品之间的金属丰度的差异强烈地依赖于我们如何选择控制样品。这些观测结果表明，外部气体吸积不仅影响了恒星形成星系和绿谷星系的运动学/形态，而且影响了恒星星族的演化。然而，静止的错位星系从不同的形成机制中幸存下来。
2022-02-10 astro-ph.GA
History of the gas fuelling star formation in eagle galaxies
理论预测，宇宙气体吸积在星系中恒星形成的过程中扮演着重要的角色。然而，在解释观测结果时仍然缺乏对吸积过程的详细描述。利用最先进的宇宙流体动力学模拟eagle，我们计算了由于吸积过程的随机性而在星系盘中产生的化学不均匀性。在低质量系统和大质量星系的外围，低金属丰度区域与增强的恒星形成有关，这一趋势在大质量星系的中心逆转。这些预测与MaNGA巡天观测到的本星系旋涡星系中恒星形成率面密度与金属丰度之间的关系相一致。然后，我们分析了在两个关键时期产生恒星的气体的起源，z simeq 0和z simeq 2。主要贡献来自于在恒星形成前约1 Gyr就已经存在于星系中的气体，其中一部分来自于外部气体，在高红移时更大。吸积的气体可能来自主要和次要的合并，但也可能是引力未结合的气体，以及来自与暗星系的合并（即，其中超过95%的重子质量处于气体中的晕）。我们给出了这些气体源的相对贡献作为恒星质量的函数（8 < log Mstar < 11）。即使在z = 0时，一些低质量星系在最后一个Gyr期间与暗星系合并，形成了其总恒星质量的重要部分。
2021-06-04 astro-ph.GA
The distribution of stellar orbits in Eagle galaxies -- the effect of mergers, gas accretion, and secular evolution
本研究利用Eagle模拟分析星系恒星轨道分布，发现年轻恒星在薄盘、年老恒星在热轨道，且逆旋转轨道主要源于干合并或高度错位气体吸积，揭示了合并历史对星系内部动力学的影响。
2023-10-10 astro-ph.GA
Interplay of Stellar and Gas-Phase Metallicities: Unveiling Insights for Stellar Feedback Modeling with Illustris, IllustrisTNG, and EAGLE
本研究对比Illustris、TNG、EAGLE三类流体动力学模拟的恒星质量-金属丰度关系，发现其归一化和红移演化有差异，但均存在对比恒星形成率的三级依赖，且该依赖与反馈爆发程度相关。
2024-03-11 astro-ph.GA
Revealing the properties of void galaxies and their assembly using the EAGLE simulation
利用EAGLE宇宙学流体动力学模拟，我们探索了生活在空洞中的中央星系的性质。基于最小空洞中心距离，我们定义了四个星系样本：内部空洞，外部空洞，壁和骨架。我们发现，内部空洞星系的主机晕质量$<10^{12}M_\odot$有较低的恒星质量和恒星质量分数比那些在密集的环境中，和恒星形成（SF）的活动和原子氢（HI）气体的星系的分数随着空中心距离的增加而减少，与观测结果一致。为了减轻恒星（晕）质量的影响，我们比较内部的空星系固定恒星（晕）质量的子样本。与密度更大的环境相比，具有$M_{*}= 10^{[9.0-9.5]}M_\odot$的内空星系具有可比的SF活动和HI气体分数，但淬灭星系分数最低。具有$M_{*}= 10^{[9.5-10.5]}M_\odot$的内空星系具有最低的HI气体分数、最高的猝灭分数和最低的气体金属丰度。另一方面，具有$M_{*}>10^{10.5}M_\odot$的内空星系具有与密度更大的环境中的类似物相当的SF活动和HI气体分数。它们保留了最高的金属丰度气体，这可能与在密度不足的区域中效率较低的物理过程有关，例如AGN反馈。此外，内空星系具有最低比例的正气相金属丰度梯度，这通常与外部过程或反馈事件有关，这表明它们比密度更大的星系有更安静的合并历史。我们的发现揭示了星系如何受到其大尺度环境的影响。
2022-09-08 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: Properties of galaxies with kinematically decoupled stellar and gaseous components
我们研究了来自MaNGA巡天的66个具有运动失调气体和恒星的星系的性质。运动失调星系的比例随星系物理参数M*、SFR和sSFR的变化而变化。根据它们的sSFR，我们进一步将这66个星系分为三类，10个恒星形成星系，26个“绿谷”星系和30个静止星系。不同类型的运动失调星系的性质是不同的，恒星形成的星系具有正的D4000梯度和较高的气相金属丰度，而绿谷/静止的星系具有负的D4000梯度和较低的气相金属丰度。有证据表明，所有类型的运动失调星系往往生活在更孤立的环境中。基于所有这些观测结果，我们提出了一个恒星形成星系与运动学错位的气体和恒星的形成方案-祖先吸积来自富含气体的矮星或宇宙网的错位气体，预先存在的气体和吸积气体之间的气体-气体碰撞的角动量抵消大大加速了气体流入，导致快速集中的恒星形成。更高的金属丰度是由于从这个恒星形成的富集。对于运动学错位的绿谷星系和静止星系，它们可能是通过贫气体的前体星系吸积来自质量较小的卫星星系的运动学错位气体而形成的。
2016-11-02 astro-ph.GA
Ring Galaxies in the EAGLE Hydrodynamical Simulations
在EAGLE模拟中，我们研究了环星系的形成和演化。我们使用最大的参考模型Ref-L100 N1504，一个立方宇宙学体积的100 megaparsec的一边，通过宇宙时间来识别和定位这些系统。EAGLE环星系的数密度与观测结果基本一致。EAGLE中发现的绝大多数环星系（83%）都有相互作用起源，即，当一个或多个伴星系穿过盘状星系时形成。其余的（17%）具有非常长的环形态（> 2 Gyr），并拥有强大的酒吧。环星系是HI丰富的星系，但显示出低效的恒星形成活动，并倾向于居住在绿谷，特别是在z > 0.5。这种低效率主要是由于它们的星际介质（ISM）与类似的恒星形成星系的ISM相比，压力低，金属丰度低。我们发现，（S）的相互作用是负责降低ISM的压力，导致ISM气体从内部区域流动到外盘，在那里的环功能的形式。在固定的半径下，环形星系的恒星形成效率与它们的恒星形成对应物是不可区分的，因此它们的综合效率较低的主要原因是不同的气体表面密度分布。由于星系形态不被用来调整流体动力学模拟中的参数，这里进行的实验表明，目前的数值模型在EAGLE的成功。
2018-09-07 astro-ph.GA
Stellar Population and Dynamical Modeling of Galaxies with Kinematically Misaligned Components: Age and Metallicity of Structural Components
Sternberg Astronomical Institute（斯登伯格天文研究所）；M. V. Lomonosov Moscow State University（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学）；Astrospace Center of the P. N. Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所太空中心）
本文对两个具有运动学错位成分的星系PGC 35706和LEDA 2220522开展恒星族群与轨道建模，扩展Schwarzschild动力学模型，揭示其结构成分的年龄与金属丰度特征，明确该方法适用于MaNGA数据的条件。
2026-09-07 astro-ph.GA
The oxygen abundance gradients in the gas discs of galaxies in the EAGLE simulation
我们使用EAGLE模拟来研究z=0时恒星质量范围[10^9.5，10^10.8]Mo内星系气体盘的氧丰度梯度。估计的中值氧梯度为-0.011（0.002）dex kpc^-1，比观测值要浅。当考虑所有星系时，没有发现模拟的盘氧梯度和星系恒星质量之间的明显趋势。然而，氧梯度显示出明确的相关性与气体盘的大小，使浅丰度斜率被发现增加气体盘的大小。正氧梯度检测到约40%的分析气体盘，在低质量星系的频率略高。具有安静合并历史的星系团显示氧梯度和恒星质量之间的正相关，因此质量更大的星系倾向于具有更浅的金属丰度梯度。在高恒星质量的情况下，在低密度区域有更大比例的旋转主导星系。在低恒星质量，非合并星系显示出大量的各种各样的氧梯度和形态。在非合并星系的盘氧梯度的归一化的有效半径删除的趋势与恒星质量。相反，经历合并的星系显示出氧梯度和恒星质量之间的弱关系。此外，分析的EAGLE光盘显示没有明确的依赖于当地环境的氧气梯度，与目前的观测结果一致。
2018-06-12 astro-ph.GA
Massive Low Surface Brightness Galaxies in the EAGLE Simulation
在EAGLE流体动力学宇宙学模拟中，利用$M_{*} > 10^{9.5} \mathrm{M_{\odot}}$研究了低表面亮度星系（LSBG）的形成和性质。星系表面亮度取决于恒星质量表面密度和质光比（$M/L$）的组合，因此低表面亮度与星系角动量（低表面密度）和低比恒星形成率（高$M/L$）密切相关。这驱动了大多数其他观测到的表面亮度和星系属性之间的相关性，例如大多数LSBG具有低金属丰度的事实。我们发现LSBG比高表面亮度星系（HSBG）更孤立，与观测结果一致，但这种趋势完全是由LSBG不太可能是近距离卫星的事实驱动的。大部分的LSBG是一致的形成的情况下，具有最高角动量的星系是那些最近形成的大部分恒星从一个气体水库共同旋转的高自旋暗物质晕。然而，EAGLE中最扩展的LSBG盘，其大小与观测到的巨型LSBG相当，是通过合并建立的。这些星系被发现居住在暗物质晕与更高的自旋在其内部区域（$<0.1r_{200c}$），即使排除重子物理学的影响，考虑匹配晕从暗物质只有模拟相同的初始条件。
2020-09-02 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
The mass-size plane of EAGLE galaxies
目前的观测结果表明，晚型和早型星系都遵循紧密的质量尺寸平面，其物理性质，如年龄，速度色散和金属丰度与平面上的散射相关。我们研究的质量大小平面的星系在宇宙学流体动力学模拟，作为速度色散，年龄，化学丰度，椭圆率和自旋参数的函数，目的是评估在何种程度上目前的宇宙学范式可以重现这些意见，并提供一个物理解释。我们从EAGLE计划的（100 Mpc）^[3]模拟中选取了一个分辨率良好的星系样本。该样本由508个球状主导星系和1213个盘状主导星系组成。速度分散，年龄，金属丰度指标和梯度和自旋参数在整个质量大小平面的分布进行了分析。此外，我们还研究了形状和运动参数之间的关系。结果与观测结果进行了比较。除了速度色散大于约150 km/s的星系外，EAGLE星系的质量加权年龄在质量尺寸平面上沿常速度色散线变化。负的年龄梯度往往被发现在扩展盘星系与观测一致。然而，早型星系的年龄分布显示出较大比例的倒置径向轮廓。金属丰度梯度的分布没有显示出任何明显的依赖于这个平面。具有相似自旋参数（λ）的Galerkin随其动力学质量的增加而显示出更大的尺寸。在低椭圆率（ε）星系中，恒星加权年龄被认为是λ的良好替代。删节
2019-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The metallicity gradients of star-forming regions store information of the assembly history of galaxies
本研究通过分析MaNGA与EAGLE星系样本，发现质量-金属丰度关系依赖于金属丰度梯度，揭示了观测与模拟在金属循环、混合历史及中心黑洞质量方面的差异，为理解星系演化物理机制提供新依据。
2024-03-11 astro-ph.GA
Predictions for the Angular Dependence of Gas Mass Flow Rate and Metallicity in the Circumgalactic Medium
我们使用宇宙学流体动力学模拟研究的气体在环星系介质（CGM）的恒星形成星系的角取向的函数的物理性质。我们利用TNG 50的IllustrisTNG项目，以及EAGLE模拟显示，CGM气体的可观察到的属性与方位角，定义为galiocentric角相对于中央星系。这两个模拟是在预测一个强大的调制流率方向与方位角的显着协议：流入沿星系长轴更大，而流出沿短轴是最强的。对于log（M_* / M_sun）~ 10.5恒星质量的星系，绝对速率明显大于log（M_* / M_sun）~ 9.5天体的M^dot < 1 M_sun/yr/sr的绝对速率。尽管有不同的数值和物理模型，TNG 50和EAGLE都预测CGM的平均金属丰度沿着星系的短轴比长轴更高。角信号在z 100 kpc处的星系恒星质量8.5 < log（M * / M sun）< 10.5的范围内是稳健<1. This azimuthal dependence is particularly clear at larger impact parameters b >的。我们的研究结果提出了一个全球性的图片，尽管有许多混合过程，有一个明确的角度依赖的CGM金属丰度。我们对未来的大型调查项目进行预测，这些项目将能够与这些预期进行比较。事实上，描述CGM气体的运动学，空间分布和金属含量是充分理解星系及其周围环境之间质量，金属和能…
2020-09-16 astro-ph.GA
The Mass Dependence of the Fundamental Metallicity Relation in Observations and Simulations
Boston University（波士顿大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森尼天体物理中心）；University of Victoria（维多利亚大学）；University of Kentucky（肯塔基大学）
本研究在EAGLE等四个宇宙学模拟及SDSS观测中检验基础金属丰度关系，发现大质量星系的金属丰度与比恒星形成率的反相关反转，该反转由强核外流驱动，为研究重子循环提供新框架。
2026-08-26 astro-ph.GA
The Dust Attenuation Scaling Relation of Star-Forming Galaxies in the EAGLE Simulations
本研究使用EAGLE模拟重现恒星形成星系的普适IRX关系，发现模拟在低红移与观测吻合但在高红移存在差异，并证明气相金属丰度是决定IRX关系形状的关键参数。
2024-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revealing the physical properties of gas accreting to haloes in the EAGLE simulations
宇宙气体流入晕，虽然具有直接观察和量化的挑战，但在星系的重子循环中起着重要作用。使用EAGLE套件的流体动力学模拟，我们提出了一个彻底的探索气体吸积到晕的物理特性-即，它的空间特征，密度，温度和金属丰度。基于$10^{5.5}{\rm K}$的温度切割将吸积分为“热”或"冷“，我们发现冷模吸积气体的覆盖分数（$f_{\rm cov}$）明显低于热模，$z=0$ $f_{\rm cov}$值分别为$\approx 50\%$和$\approx 80\%$。EAGLE中的活动星系核（AGN）反馈使流入的$f_{\rm cov}$值减少了$\approx 10\%$，流出减少了吸积流可用的立体角。分类流入的粒子的历史，我们发现，气体上的第一次落入到晕是金属贫化的$\approx 2$ ~dex相比，预处理的气体，我们发现模仿环银河系介质（CGM）的金属含量。我们还表明，高（低）晕尺度气体吸积率与金属贫（富）CGM在$10^{12}M_{\odot}$以下的晕，晕尺度气体吸积率的变化可能提供一个物理解释的增强散射在低（$\lesssim10^{9}M_{\odot}$）和高（$\gtrsim10^{10}M_{\odot}$）恒星质量的恒星形成的主序列。我们的研究结果强调了气体流入如何影响几个晕和星系尺度的属性，以及需要结合运动学和化学数据，以自信地打破CGM观测中吸积和传出气体之间的简并…
2021-04-13 astro-ph.GA
Colours and luminosities of z=0.1 simulated galaxies in the EAGLE simulations
我们计算的颜色和红移z = 0.1星系的光度从EAGLE模拟套件使用GALAXEV人口合成模型。我们考虑到在出生云和弥漫ISM使用两个组件的屏幕模型，以下的处方Charlot和秋天的尘埃遮蔽。我们比较模型中的尘埃光学厚度是恒定的模型，它取决于气体金属丰度，气体分数和方向。更复杂的模型的鹰星系的颜色与观察到的星系的颜色大致一致。特别是，EAGLE产生了一个红色的被动星系序列和一个蓝色的恒星形成星系云，每个星系群中大约有正确的星系比例，并且g-r颜色在观测到的0.1星等之内。从紫外到近红外波长的光度函数与观测值不同，其水平与彼得罗相和Kron光度孔径之间的选择所导致的系统偏移相当。尽管总体上一致，但与观察结果存在明显差异。EAGLE星系的蓝色云延伸到比数据更高的光度，与大质量EAGLE星系中被动部分的适度低估一致。与观测结果相比，明亮的蓝色星系也适度过剩。与观察到的颜色分布的协议的整体水平表明，鹰星系在z = 0.1的年龄，金属丰度和水平的遮蔽，是可比的观察到的星系。
2015-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
What drives the HI content of central galaxies -- A comparison between hydrodynamic simulations and observations using Random Forest
本研究使用随机森林回归比较流体动力学模拟（TNG和EAGLE）与xGASS观测，发现气相金属丰度在模拟中最重要，而EAGLE比TNG更好地重现了观测特征，表明恒星反馈在驱动低红移星系HI含量中比AGN反馈更主导。
2024-11-12 astro-ph.GA
How to get cool in the heat: comparing analytic models of hot, cold, and cooling gas in haloes and galaxies with EAGLE
我们使用流体动力学，宇宙学的EAGLE模拟研究如何热气体在晕凝聚形成和成长的星系。我们选择的模拟，积极冷却和研究的温度，分布和金属的热，冷，过渡的“冷却”的气体，把这些在半分析模型的背景下的晕。我们的选择标准使我们专注于银河系般的光环。我们发现热气体密度分布的晕形成一个逐渐强大的核心随着时间的推移，其性质可以被捕获的β分布，有一个简单的依赖于红移。相比之下，将在一个时间步长内冷却的热气体与奇异等温球大致一致。我们发现，冷却气体进行了几倍的特定的角动量的晕，并从其余的热气体的自旋方向偏移。在冷却过程中，气体损失了约60%的特定角动量，通常保持大于晕的角动量，并且它旋进与盘中已经存在的冷气体对齐。我们发现初步的证据表明，角动量损失稍大时，气体冷却到色散支持的星系。我们表明，指数的表面密度分布的气体到达光盘仍然是一个合理的近似，但尖点包含~20%的质量总是存在的，和光盘规模半径大于预测的香草瀑布和Efstathiou模型。这些尺度半径仍然密切相关的晕旋参数，我们建议更新处方的星系形成模型。
2017-01-25 astro-ph.GA
Being WISE II: Reducing the Influence of Star Formation History on the Mass-to-Light Ratio of Quiescent Galaxies
恒星星族合成模型现在可以在3.4和4.6 $μ$ m的近红外波段（WISE W1 $\&$ W2或IRAC 1 $\&$ 2）重现旧恒星系统（年龄$>$ 2 Gyr）的光度测定。在本文中，我们推导出这些和光学波段的恒星质光比，并证实近红外M/L显示出显着降低的灵敏度，年龄和金属丰度相比，光学波段，并进一步，这种行为导致显着更强大的恒星质量与[Fe/H] > -0.5的静止星系与恒星形成历史（SFH）无关。然后，我们利用EAGLE模拟星系形成的实际早型星系SFH和金属丰度分布，研究了两种确定星系M/L的方法：1）我们表明，利用光谱推断的星群光度加权年龄和金属丰度，可以在很大程度上消除由未知SFH引入的不确定性，从而选择合适的单个恒星星族（SSP）等效M/L。使用这种方法，最大的系统误差，由于SFH的M/L的早期型星系是$<$ 4 $\%$在3.4 $μ$ m和典型的不确定性，由于年龄和金属丰度的错误创建分散$\lesssim$ 13 $\%$。即使在考虑与内部尘埃消光相关的不确定性之前，光学波段的等效值也要大2-3倍以上。2)我们证明，如果鹰SFH和金属丰度准确地再现早期型星系的真实属性，使用迭代的方法来选择一个质量依赖的M/L可以提供更准确的恒星质量的早期型星系，与典型的不确定性$<$ 9 $\%$。
2016-08-26 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
Galaxies in the EAGLE hydrodynamical simulation and in the Durham and Munich semi-analytical models
我们比较全球预测的鹰流体动力学模拟，和两个半解析（SA）模型的星系形成，L-GALAXIES和GALFORM。这三个模型都包含了星系形成和演化的关键物理过程，它们的参数都是根据$z\approx 0$上的少量观测值进行校准的。这两个SA模型已被应用到合并树构造的EAGLE暗物质只模拟。我们发现，在$z\leq 2$下，三个模型中的星系恒星质量函数$M_*<10^{10.5} M_{\odot}$和比恒星形成率（sSFR）都比$0.4$ ~dex好.这三个模型预测的sSFR的演化密切遵循暗物质晕的质量组装历史。在鹰星系和L星系中，具有$M_*<10^{9.5} M_{\odot}$的中心被动星系都比L星系多。这种差异与进入然后离开较大晕的星系有关，这些星系在GALFORM中被视为卫星星系。在$0<z<1$范围内，EAGLE中恒星形成率密度演化的斜率是$\approx 1.5$的一个因子，比两个SA模型更陡。具有$M_*>10^{9.5} M_{\odot}$的星系的中位尺寸在某些情况下相差一个数量级，而EAGLE中的恒星质量-尺寸关系比两个SA模型更紧$\approx 2$。我们的研究结果表明，需要修改SA模型如何处理重子自引力对底层暗物质的影响。模型中气体流动的处理需要根据与观测的详细比较进行修改，以特别了解恒星质量-金属丰度关系的演变。
2016-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The physical drivers of gas turbulence in simulated disc galaxies
本研究利用EAGLE宇宙学模拟分析盘星系冷气体垂直速度弥散的驱动因素，发现不对齐气体吸积是低红移小质量晕中湍流的主因，恒星反馈、引力不稳定性和并合的作用随晕质量与红移变化。
2023-07-13 astro-ph.GA
The effect of gas accretion on the radial gas metallicity profile of simulated galaxies
利用EAGLE宇宙流体动力学模拟方法研究了星系气体吸积率（$\dot M_{\rm accr}$）对星系径向气体金属丰度分布（RMP）的影响，重点研究了中心星系在$z \le 1$处的恒星质量$M_\star \gtrsim 10^9 \, {\rm M_\odot}$.我们发现$\dot M_{\rm accr}$和RMP的斜率（在有效半径内测量）之间存在明确的关系，其中较高的$\dot M_{\rm accr}$与更多的负斜率相关。相对于恒星质量、恒星形成速率或气体分数，RMP的斜率更强烈地依赖于$\dot M_{\rm accr}$，这表明$\dot M_{\rm accr}$是星系RMP斜率的更基本驱动因素。我们发现，消除对恒星质量的依赖是必不可少的牵制下的性质，形状的RMP的斜率。虽然$\dot M_{\rm accr}$是主要的属性调制的RMP的斜率，我们发现，它会导致其他的相关性，更容易测试的观测：在固定的恒星质量，更负的RMP斜率的星系往往有较高的气体分数和SFR，而较低的气体分数和SFR的星系往往有平坦的金属丰度轮廓内的有效半径。
2020-05-28 astro-ph.GA
Galaxy Cold Gas Contents in Modern Cosmological Hydrodynamic Simulations
我们提出了一个比较星系的原子和分子气体的性质在最近的三个宇宙学流体动力学模拟，辛巴，鹰，和插图TNG，与观测$z\sim 0-2$。这些模拟都依赖于类似的次分辨率处方，以模拟冷星际气体，他们不能直接表示，并定性地再现所观察到的$z\approx 0$ HI和H $_2$质量函数（HIMF，H2 MF），CO（1-0）光度函数（COLF），气体标度关系与恒星质量，比恒星形成率，恒星表面密度$μ_*$，与一些定量的差异。为了比较COLF，我们应用H $_2$ -CO转换因子的模拟星系的平均分子表面密度和金属丰度的基础上，产生大量的变化$α_{\rm CO}$和模型之间的显着差异。使用此，预测的$z=0$ COLF比预测的H2 MF更好地与数据一致。到了$z\sim 2$，EAGLE和Simba的HIMF和COLF强烈增加，而TNG的HIMF下降，COLF演变缓慢。EAGLE和Simba在$z\sim 1-2$重现了高$L_{\rm CO1-0}$星系，部分原因是中值$α_{\rm CO}(z=2)\sim 1$与$α_{\rm CO}(z=0)\sim 3$。检查\HI，H $_2$和CO标度关系，它们与$M_*$的趋势在所有模型中广泛再现，但EAGLE在绿谷星系中产生的HI太少，TNG和辛巴在大质量星系中产生过多的冷气体，辛巴在小系统中产生过多的分子气体。使用辛巴的变体，排除个别活动…
2020-06-26 astro-ph.GA
The origin of the enhanced metallicity of satellite galaxies
对本地宇宙中星系的观测表明，卫星的电离气体和恒星都比同等质量的中心更富含金属。为了深入了解这种金属丰度增强与中心和卫星之间的其他差异之间的联系，例如它们的恒星形成率，气体含量和生长历史，我们在宇宙流体动力学EAGLE 100 Mpc“参考”模拟中研究了>3600个M_star > 10^10 M_sun的星系的金属丰度，包括在星系群和星系团附近的~1500（M_200 >= 10^13 M_sun）。模拟预测卫星中的过剩气体和恒星金属丰度与观测结果一致，除了在M_star <~ 10^10.2 M_sun处的恒星金属丰度，预测的过剩量小于观测值。这种效应的确切大小取决于星系的选择、孔径，以及金属丰度是否由恒星质量或光度加权。星团中恒星金属丰度过剩对恒星形成反馈的效率标度也很敏感。我们确定剥离低金属丰度气体从星系外围，以及抑制金属贫流入星系中心，气体金属丰度增强的关键驱动因素。在卫星上的恒星金属丰度高于在现场作为一个直接的后果，更富含金属的恒星形成气体，而剥离的恒星和抑制恒星质量的增长，以及在吸积与原位恒星形成卫星和现场之间的差异，是次要的。
2016-09-12 astro-ph.GA
Molecular hydrogen abundances of galaxies in the EAGLE simulations
在“银河系及其环境的演化与组装”（EAGLE）宇宙学流体动力学模拟中，我们研究了银河系分子氢（H $_2$）的丰度.我们分配H $_2$质量的气体粒子在模拟中的后处理使用两种不同的处方，取决于当地的尘埃与气体的比例和星际辐射场。两者都导致H $_2$星系质量函数与本地和高红移宇宙中的观测结果吻合得很好。模拟再现了观测到的H $_2$质量与恒星质量、恒星形成速率和恒星表面密度之间的标度关系。对高edshifts，星系在模拟中显示较大的H $_2$质量分数，相应地较低的H $_2$耗尽时标，也与观测结果很好地吻合。以临界密度$Ω_{\rm H_2}$为单位的H $_2$的共动质量密度在$z\approx 1.2-1.5$达到峰值，比宇宙恒星形成率活动的预测峰值（$z\approx 2$）晚。这种差异源于气体金属丰度的降低和星际辐射场随红移的增加，这两者都阻碍了H $_2$的形成。我们发现，宇宙H $_2$预算占主导地位的星系与$M_{\rm H_2}>10^9\,\rm M_{\odot}$，恒星形成率$>10\,\rm M_{\odot}\,\rm yr^{-1}$和恒星质量$M_{\rm stellar}>10^{10}\,\rm M_{\odot}$，这是很容易观察到的光学和近红外。之间的匹配H $_2$属性的星系出现在模拟和观测是显着的，特别是因为H $_2$观测没有被用来调整…
2015-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Explaining the scatter in the galaxy mass-metallicity relation with gas flows
星系恒星质量与星际介质金属丰度关系（MZR）的离散性的物理来源反映了星系演化中关键过程的相对重要性。利用\eagle宇宙流体动力学模拟，研究了MZR残差与恒星质量分别与比流入、比流出、恒星形成速率以及中心星系气体分数关系的残差之间的相关性.在低红移时，所有这些残差都与$M_\star/\mathrm{M}_\odot \lesssim 10^{10}$的MZR残差反相关。MZR的残差与其他质量关系的残差之间的相关性是相互关联的，但我们发现，气体分数，比流入速率和比流出速率都至少有一些独立的影响MZR的分散。我们发现，而对于$M_\star/\mathrm{M}_\odot > 10^{10.4}$的核黑洞的特定质量是最重要的，对于$M_\star/\mathrm{M}_\odot \lesssim 10^{10.3}$气体分数和特定流入率的变量，最强烈的相关性与MZR散射。剩余相关的时间尺度和星系停留在MZR以上的时间被揭示为几个Gyr。然而，大多数在$z=0$处低于MZR的星系在它们的一生中都低于MZR。
2021-04-29 astro-ph.GA
Globular cluster metallicity distributions in the E-MOSAICS simulations
星系中球状星团（GC）系统的金属丰度分布是对任何GC形成假设的重要检验。在这项工作中，我们调查的预测GC金属丰度分布的星系中的MODelling星团人口大会在宇宙模拟EAGLE（E-MOSAICS）模拟的一个代表性的宇宙学体积（$L = 34.4$共动Mpc）。我们发现，从基准E-MOSAICS GC形成模型预测的GC金属丰度分布和中值金属丰度与观察到的分布一致，除了质量为$M_\ast \sim 2 \times 10^{10}$ M $_\odot$的星系，其中含有过量的富金属GC。双峰GC金属丰度分布的星系的预测分数（$37 \pm 2$百分比总数; $45 \pm 7$百分比为$M_\ast > 10^{10.5}$ M $_\odot$）是在良好的协议与观察分数（$44^{+10}_{-9}$百分比），因为是金属贫和富金属峰的平均金属丰度。我们发现，对于大质量星系（$M_\ast > 10^{10}$ M $_\odot$），双峰GC分布主要是由于从初始单峰分布的集群中断，而不是作为集群形成过程的结果。基于银河系中类GC丰度的场星分布，我们认为银河系GC的双峰GC金属丰度分布也是由于星系团破裂而发生的，而不是形成过程。我们的结论是，不需要单独的形成过程来解释贫金属和富金属的GC，并且GC可以被认为是年轻的大质量星团的幸存类似物，这些星团很容易在今天的本地宇宙中观察到。
2023-01-25 astro-ph.GA
Kinematic and metallicity properties od the Aquarius dwarf galaxy from FORS2 MXU spectroscopy
在本星系群（LG）中孤立发现的矮星系不太可能与大型LG螺旋发生相互作用，因此环境影响不应该是它们进化的主要驱动力。我们的目标是通过增加我们对孤立系内部性质的了解，深入了解LG矮星系的内部机制。我们专注于宝瓶座矮星，其运动学和金属丰度的属性，最近才开始探索的演变恒星组成部分。利用甚大望远镜FORS 2观测了53颗红巨星分支（RGB）恒星的近红外CaII三线态光谱，得到了它们的视速度和[Fe/H]。我们推导出系统速度为$-142.2^{+1.8}_{-1.8}$ km s $^{-1}$，与以前的测量HI气体和恒星。水瓶座的内部运动学似乎是最好的模型的组合随机运动（l.o.s.速度分散度为$10.3^{+1.6}_{-1.3}$ km s $^{-1}$）和沿P.A.的线性旋转（梯度为$-5.0^{+1.6}_{-1.9}$ km s $^{-1}$ arcmin $^{-1}$）= $139_{-27}^{+17}$度，与光学投影主轴一致。该旋转信号与来自HI气体的旋转信号显著地不对准或甚至反向旋转。我们还发现了一个温和的负金属丰度梯度和迹象表明，富金属的恒星有一个冷的速度色散比贫金属的试探性存在。这项工作代表了一个显着的改进，相对于以前的测量的RGB星的宝瓶座，因为它的两倍的成员恒星的数量在文献中研究。我们推测，HI气体和演化的恒星成分之间的错位旋转可能是最近的吸积HI气体或再吸积…
2019-11-29 astro-ph.GA
Recycled stellar ejecta as fuel for star formation and implications for the origin of the galaxy mass-metallicity relation
我们使用的EAGLE和OWLS项目的宇宙学，流体动力学模拟，以评估回收的恒星喷出物作为恒星形成的燃料的意义。恒星质量损失对宇宙恒星形成率（SFR）和恒星质量密度的贡献率随时间增加，在$z=0$处分别达到$35 \%$和$19 \%$。对于$M_{\ast} < 10^{10.5}$ M $_{\odot}$，再循环的重要性随着星系恒星质量的增加而急剧增加，并在更高的质量下温和地降低。这种趋势源于与恒星形成和活动星系核相关的反馈的质量依赖性，它优先抑制了由再循环提供燃料的恒星形成。再循环对卫星比中心更重要，其贡献随银河中心半径的增加而减小。AGB星的相对贡献随时间和朝向星系中心而增加。这是AGB喷出物比大质量恒星更缓慢释放的结果，并且后者被恒星形成驱动的外流和被锁定在恒星残余物中优先移除。回收燃料的恒星形成表现出紧密的，正相关的星系金属丰度，与第二次依赖的相对丰度的α元素（主要是在大质量恒星合成），这是不敏感的次网格模型的反馈。因此，我们的结论是直接相关的质量金属丰度关系和金属丰度梯度的起源。将回收和金属丰度之间的关系应用到所观察到的质量-金属丰度关系中，得到了回收的质量相关贡献的最佳估计。对于质量与银河系相似的中心，我们推断回收的恒星喷出物对SFR和恒星质量的贡献分别为$35 \%$和$20 \%$。
2015-10-29 astro-ph.GA
Does the Fundamental Metallicity Relation Evolve with Redshift? I: The Correlation Between Offsets from the Mass-Metallicity Relation and Star Formation Rate
本文利用 Illustris、IllustrisTNG 和 EAGLE 模拟检验 FMR 的红移演化，发现至 z=8 其 MZR 弥散均次级依赖 SFR，且均为存在时间演化的“弱”FMR。
2024-05-10 astro-ph.GA
The EAGLE project: Simulating the evolution and assembly of galaxies and their environments
我们介绍了处女座联盟的鹰项目，一套流体动力学模拟，遵循形成的星系和黑洞的代表性卷。我们讨论了这种模拟的局限性，其有限的分辨率和约束较差的次网格物理，以及这些如何影响其预测能力。一个主要的改进是我们对来自大质量恒星和活动星系核的反馈的处理，其中热能被注入到气体中，而不需要关闭冷却或流体动力学力，从而允许风在没有预定速度或质量加载因子的情况下发展。由于反馈效率不能从第一性原理预测，我们校准到z~0星系恒星质量函数和星系中心黑洞质量关系的振幅，也考虑到星系的大小。所观察到的星系质量函数再现$\lesssim 0.2$德克斯在整个质量范围内，$10^8 < M_*/M_\odot \lesssim 10^{11}$，协议的水平接近所达到的半解析模型，前所未有的流体动力学模拟。我们比较我们的结果，一组有代表性的低红移观测不考虑在校准中，并发现良好的协议与观测到的星系特定的恒星形成率，被动分数，塔利-费舍尔关系，总恒星光度的星系团，和列密度分布的星系际CIV和OVI。虽然气体和恒星的质量-金属丰度关系与$M_* \gtrsim 10^9 M_\odot$的观测结果一致，但它们在较低质量时不够陡峭。气体分数和温度太高的星系团，但集团这些差异可以解决通过采用更高的加热温度的次网格处方AGN反馈。EAGLE是研究星系形成的一个有价值的新资源。
2014-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star-forming galaxies are predicted to lie on a fundamental plane of mass, star formation rate and α-enhancement
观测表明，恒星形成星系位于质量，气相金属丰度和恒星形成率（SFR）之间的紧密三维平面上，这可以通过贫金属气体流入，SFR和流出之间的相互作用来解释。然而，不同的金属在不同的时间尺度上释放，这可能会影响这种关系的斜率。在这里，我们使用中央，恒星形成星系M $_{\rm star}=10^{9.0-10.5}$ M $_{\odot}$从鹰流体动力学模拟检查质量，SFR和化学富集的绝对和相对C，N，O和Fe丰度之间的三维关系。我们发现，当使用气相$α$ -增强，而不是金属性的散射较小。一个类似的平面也存在恒星$α$ -增强，这意味着目前的特定SFR与长时间尺度的恒星形成历史。在$z=0$和1之间，$α$增强平面比使用金属丰度的平面对红移更不敏感。然而，由于铁产量滞后，其在$z>1$处演变。在固定质量下，具有较高SFR的星系的恒星形成历史向晚期移动，更多的$α$增强，并且这种$α$增强随红移而增加。这些研究结果表明，从观察推断的物理性质之间的关系可能会受到系统的变化，在$α$ -增强。
2018-05-22 astro-ph.GA
The COS CGM Compendium. III: Metallicity and Physical Properties of the Cool Circumgalactic Medium at z<1
我们描述了152个z<1强Lya森林系统（SLFS，15<log N（HI）<16.2的吸收体）样品中冷光电离气体的金属丰度和物理性质。该样本来自我们的COS环星系介质（CGM）纲要（CCC），这是一项针对z<1星系周围HI选择的环星系气体的紫外线调查，目标是262个吸收体，15<log N（HI）<19。结果表明，在z<1时，SLFS的金属丰度概率分布函数是单峰的，偏向于低金属丰度，平均值和中位数分别为[X/H]=-1.47 $和-1.18 dex。[X/H]<-1.4的极贫金属气体代表15<log N（HI）<18的吸收剂群体的约一半。因此，在z<1的星系周围存在着重要的原始（尽管不是原始）气体库。z<1星系周围的光电离气体是高度不均匀的，这是基于观测到的金属丰度范围很广（-3<[X/H]<+0.4），并且沿着同一视线，大多数密集的吸收体（Dv<300 km/s）的金属丰度变化很大（2到25倍）。这些吸收体表现出复杂的演化与红移和HI柱密度，我们确定微妙的宇宙演化影响的解释的金属丰度分布和比较与其他的吸收体样品。我们讨论了CCC吸收体的物理条件和宇宙重子和金属收支。最后，我们将CCC的结果与最近的宇宙学变焦模拟进行了比较，并探讨了EAGLE高分辨率模拟中15<log N（HI）<19吸收体的起源。
2019-09-01 astro-ph.GA
Misaligned Angular Momentum in Hydrodynamic Cosmological Simulations: Warps, Outer Discs, and Thick Discs
我们提出了一个详细的分析盘星系形成在一个高分辨率的完全宇宙学模拟调查盘的外部区域的性质和它们的相关性的光盘形成过程。具体来说，我们专注于错位光盘组件的现象，并发现外光盘翘曲是一个后果的内部光盘和周围的热气晕之间的错位。当下沉的冷气体向星系中心下沉时，它会受到热气晕的强烈扭转。当新鲜气体到达中心盘形成区域时，其角动量与热气晕的自旋完全一致。如果热气体晕的旋转与内盘的旋转不一致，则会形成一个由新吸积的物质组成的不一致的外盘。内部和外部组件彼此错位，因为它们对下落的子结构和增生的反应不同。由于粘性角动量的损失，翘曲的圆盘为主要的气体圆盘提供能量，但翘曲中的少量恒星形成本身形成了一个低金属含量的厚圆盘。我们发现，解决恒星星族在翘曲星系在本地宇宙的观测可以提供这些过程的存在的证据，因此间接揭示了正在进行的气体吸积和热气晕的存在。
2010-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity Gradients in Modern Cosmological Simulations I: Tension Between Smooth Stellar Feedback Models and Observations
本文比较 EAGLE、Illustris、IllustrisTNG 和 SIMBA 中恒星形成星系的径向金属丰度梯度，发现平滑恒星反馈导致高红移负梯度过强，需更强反馈或亚网格金属扩散。
2025-07-29 astro-ph.GA
CEMPlifying reionization
使宇宙电离的大质量恒星的寿命很短，只能在形成时附近进行研究，但任何同时形成的低质量恒星都可能在今天的本地宇宙中被观察到。我们研究了EAGLE宇宙流体动力学模拟中这些重电离子的丰度模式和空间分布。与铁相比，SoR中的$α$元素往往富集到超太阳水平。在类似银河系的{ \sc eagle}星系中，$\sim 40$ %的碳增强贫金属（CEMP）恒星是SoR。相反，所有SoR中的$\sim 10$百分比是CEMP星。对于金属丰度[Fe/H] $<-4$的SoR，这一比例增加到$\gtrsim 50$ %，并且在如此低的金属丰度下，大多数CEMP恒星都属于缺乏中子捕获元素的CEMP-no亚型。虽然这些数字可能很好地依赖于EAGLE中实现的物理模型的细节，但我们描述的趋势是稳健的，因为它们来自早期星系中恒星形成的强烈反馈，这本身就是当前大多数星系形成模型的关键成分。我们进一步发现，大多数SoR今天居住在质量为$M_h\gtrapprox 10^{12}$ M $_\odot$的晕中，其中50%位于其中心星系的晕中（距离$>10$ kpc），主要是因为它们被吸积到当前的宿主上，而不是在原位形成。在一个很好的近似下，SoR是居住在大质量星系的恒星晕中的CEMP-无恒星，其中近一半的恒星对集团和星系团中的团内光做出了贡献。
2018-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Oxygen yields as a constraint on feedback processes in galaxies
我们研究了从光学和光学/无线电测量的组合确定的几个属性之间的相互作用，如有效的氧产额（y_eff），恒星形成效率，气体金属丰度，耗尽时间，气体分数，重子质量（M_bar），等等。我们使用来自SDSS调查的光谱数据和来自ALCAFA调查的HI信息来构建超过5，000个星系的统计学显著样本。此外，我们补充我们的分析与数据的GASS和COLD GASS调查，并与恒星形成星系的样本从室女星系团。此外，我们将我们的结果与EAGLE模拟的预测进行了比较，在使用高分辨率运行时发现了非常好的一致性。我们详细探讨的M_bar-y_eff关系，发现一个双峰的趋势，可以分开时，恒星年龄的星系被认为是。一方面，对于年轻星系（log（t_r）< 9.2 yr），y_eff随M_bar的增大而增大，而对于年老星系（log（t_r）> 9.4 yr），y_eff与M_bar呈反相关。虽然M_bar和y_eff之间的相关性以前已经被观察和研究过，主要是对矮星和不规则星系的样本，它们的反相关对应物的大质量星系还没有以前的报道。EAGLE模拟表明活动星系核的反馈在它们的历史中发挥了重要作用，使它们的恒星形成速率变慢，而低质量星系则会受到气体流出和流入的影响。
2019-09-12 astro-ph.GA
Unveiling the Cosmic Chemistry: Revisiting the Mass-Metallicity Relation with JWST/NIRSpec at 4 < z < 10
本研究利用JWST/NIRSpec观测的81个高红移恒星形成星系，结合公开样本构建263个星系的合并数据集，探究4<z<10区间的质量-金属丰度关系，发现z>8时FMR出现显著偏移，提出经验MZ-z关系并指出现有模拟的局限与未来研究方向。
2024-12-13 astro-ph.GA
Diagnosing the interstellar medium of galaxies with far-infrared emission lines I. The [C II] 158 microns line at z~0
在过去的几十年里，原子精细结构线已经在局域宇宙和高红移处被探测到。在158 $μ$ m的[C II]发射线是一个重要的观测，因为它提供了对星际介质（ISM）冷却过程的约束。我们开发了一个物理激励的框架来模拟宇宙学背景下星系远红外线发射的产生。这第一篇论文阐述了我们的方法，并介绍了它的第一个应用程序，模拟[C II] 158 $μ$ m线发射在本地宇宙。我们结合EAGLE宇宙学流体动力学模拟的输出与ISM的多相模型。气体粒子分为三个阶段：致密分子气体，中性原子气体和扩散电离气体（DIG）。我们估计的[C II]线发射从三个阶段使用一组多云冷却表。我们的研究结果与以前的研究结果，这三个ISM阶段的贡献[C II]排放。我们的模型与观测到的局部宇宙中的${\rm L_{[C II]}}$ -恒星形成率（SFR）关系在0.4 dex散射范围内表现出良好的一致性。不同ISM相对[C II]线的贡献分数取决于总SFR和金属丰度。在具有$\rm{SFR}\sim0.01$ - $1\,\rm{M_{\odot}}\,\rm{yr^{-1}}$的星系中，中性气相占主导地位的[C II]发射，但在较低的SFR下，电离相占主导地位。太阳金属丰度以上的镓在中性相表现出较低的${\rm L_{[C II]}}$ /SFR比值。相比之下，当金属丰度变化时，DIG中的${\rm L_{[C II]}}$ /S…
2020-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of Uncertainties in Spectral Energy Distribution Modelling on Inferred Galaxy Properties
本研究基于EAGLE模拟星系样本，评估BPASS框架内恒星光谱库、初始质量函数和金属丰度设定的变化对SED建模推断星系性质的影响，发现建模不确定性大于观测不确定性，会影响星系演化相关结论，凸显了传递该类不确定性的必要性。
2025-09-02 astro-ph.GA
Revealing the Formation of the Milky Way Nuclear Star Cluster via Chemo-Dynamical Modeling
银河系核星团（MW NSC）已被用作理解星系核的起源和演化以及核星团与超大质量黑洞相互作用的模板。它是唯一一个拥有超大质量黑洞的核星团，在那里我们可以解析单个恒星，测量它们的运动学和金属丰度，以重建其形成历史。在这里，我们提出的第一个化学动力学模型的内部1 pc的MW NSC使用金属丰度和径向速度数据从KMOS光谱仪上的甚大望远镜。我们发现两个运动学和化学不同的组件在这个地区的证据。大多数恒星属于先前已知的超太阳金属丰度分量，其旋转轴垂直于银河平面。然而，我们确定了一个新的运动学上不同的亚太阳金属丰度组件，其中包含约7%的恒星，似乎是旋转速度比主要组件的旋转轴，可能是错位。这第二个组成部分可能是一个坠落的星团或矮星系的残余物与MW NSC合并的证据。这些测量结果表明，化学丰度与运动学相结合是一种很有前途的方法来直接研究MW NSC的起源和演化。
2020-09-04 astro-ph.GA
