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恒星形成星系中的外流:解析风的堆叠分析及与宿主性质的关系

星系天体物理 2020-02-26 v1

摘要

外流是调节星系内外气体循环的重要组成部分,尽管它们对宿主星系的影响仍知之甚少。在此,我们基于 MaNGA DR15 巡天的积分视场(IFU)观测,利用 NaD λλ5889,5895 Å 中性气体示踪线的堆叠技术,分析了 405 个低倾角、z~0 的高质量(log M_*/M_⊙ ≥ 10)恒星形成星系(排除 AGN)。我们在 405 个星系中的 78 个中央区域探测到外流,并通过构建堆叠环带确定其范围与威力。我们发现外流在中央区域最强,向外延伸至约 1R_e,质量外流率与负载因子随半径递减。对关键星系量上的空间像素进行堆叠,揭示在解析主序上高 Σ_SFR(≳0.01 M_⊙yr^{-1}kpc^{-2})与高 Σ_{M_*}(≳10^7 M_⊙kpc^{-2})区域有外流探测。与 Σ_SFR 的清晰相关性表明其为外流的主要调节者,需约 0.01 M_⊙yr^{-1}kpc^{-2} 的临界阈值才能克服盘权重并驱动外流。此外,Hδ 与 D_n4000 指数的测量显示有外流与无外流星系的恒星形成历史几乎相同。最后,通过对样本子集的 HI 21 cm 观测堆叠,我们发现外流星系在中央速度处的 HI 气体比例低于未探测到的对照样本,表明部分 HI 气体(可能在星系中央区域)被移除,但不足以完全熄灭宿主。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.05724,
  title  = {Outflows in Star-forming Galaxies: Stacking Analyses of Resolved Winds and the Relation to Their Hosts' Properties},
  author = {Guido Roberts-Borsani and Amélie Saintonge and Karen L. Masters and David V. Stark},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05724},
  year   = {2020}
}

备注

20 pages, 11 figures. Accepted for publication in MNRAS