H的属性二世导出使用积分域光谱区域

文摘

这里我们回顾一些最近的结果观察到H的属性二世使用积分场光谱区域。特别是,我们详细说明使用这种技术来研究电离条件在星云星系H二世地区(集中在猎户座星云)和大样本的统计研究银河系外的H二世地区。我们审查报告新的地方质量密度和氧之间的比例关系丰富整个磁盘星系和最近发现普遍为氧丰度梯度。我们更新我们的以前的结果缺乏与恒星形成率Mass-Metallicity的依赖关系,包括新的未发表的数据。最后我们讨论在星云中的电离条件之间的关系和底层的人群。一起我们的研究结果表明,磁盘星系存在化学浓缩由一种由内到外的增长的情况下,用一个不太明显的影响径向迁移和/或流出。

1。介绍

星云的发射谱线从bright-individual H二世地区,从历史上看,我们处理的主要工具的直接测量气相丰富在星系的离散空间位置。良好的观察理解元素丰度的分布在表面附近的星系是必要的地方限制星系化学演化的理论。相同的信息是至关重要的获得准确的恒星形成的历史和获取信息正常螺旋星系的恒星核合成。

几个因素决定一个星系化学演化,包括原始的成分、含量和分布的分子和中性的气体,恒星形成历史(SFH),反馈,运输和混合气体,初始质量函数(IMF),(例如,1,2)和引用)。所有这些成分通过一个复杂的过程有助于恒星和星系的进化历史。精确测量的化学丰度约束不同的可能的进化情况,因此重要的是要确定元素成分使用公共治理,不同星系之间的类型。

以前的光谱研究了某些方面之间的复杂的过程在起作用的化学丰度星系和他们的物理属性。尽管这些研究已经成功的在决定重要的关系,扩展法律和系统模式(如luminosity-metallicity mass-metallicity,表面亮度和金属丰度关系3- - - - - -7];有效的收益率与光度和圆周速度关系8];丰度梯度和有效半径的磁盘(9];系统之间的气相丰度梯度差异正常和禁止螺旋(6,10];特点与集成的丰度(11],等等),他们已经被统计,有限数量的观察H二世地区或在这些区域的覆盖整个星系的表面。

,进一步研究多目标光谱仪的出现和积分场光谱(IFS)仪器大油田的观点现在提供我们有机会进行新一代的发射谱线调查,基于样本数以百计的H二世地区和完整的二维(2 d)的报道光盘附近的螺旋星系(例如,12- - - - - -14])。另一方面,这些新技术使我们能够研究以史无前例的细节中的电离条件和化学浓缩过程个人星云星系之间的联系和提供独特的局部流程和全球治理的星系的进化(例如,15,16])。

在过去的几年里我们开始理解统计的主要观测项目和个人属性的H二世地区和公布报告的物理关系的性质,使用IFS。这里我们总结了我们的主要结果,包括空间的分析解决在猎户座星云(部分电离条件2),H电离条件之间的联系二世地区和底层的人口(部分的属性3),一些我们目前突出的IFS研究部分4),一种由内到外的证据基础上增长磁盘星系,我们发现(部分5)。

2。猎户座星云

猎户座星云是最聪明的和最好的研究H二世天空中地区。它已经使用了几十年基本实验室研究的恒星形成区域,电离过程,氦和重元素浓缩。然而,尽管大量的研究这一目标,还有很多要知道它,甚至从光学研究。我们知道的越多越复杂它似乎。

几个光谱调查试图描述其光谱特性,采取光谱在不同的“代表”位置(例如,17,18])。特别是,Osterbrock [19]显示编译的高和低色散光谱中央深处optical-NIR地区明亮的地区(3000 - 11000)。他们测量225发射谱线,88年在IFS的波长范围的数据。使用这些线的相对强度他们几个元素的相对丰度,电子温度(K)和密度( )和灭绝(杂志,来自H/小时率)。这些属性通常与遥远的H二世地区在我们的银河系,银河系外的人(例如,20.])。然而,由于距离这些地区大部分是不好解决,和他们的综合属性与特定领域的猎户座星云。

很少的努力已经完成研究整个星云分布的物理性质,除了一些特殊的领域(例如,18]),或者他们的大光圈地区的综合值。Pogge et al。21)执行的法布里-珀罗(FP)成像分光光度法在一个区域集中在梯形的面积。FP数据覆盖最亮的发射谱线星云H[O三世]5007年,H[N二世]6548、6583年代二世]6716年,6731年和他我]6678年。他们得到一些星云的核心的平均光谱参数,包括集成的H通量,平均灭绝,平均电离线比率([O三世)/小时[N二世)/小时和[年代二世)/小时),/离子丰度比,平均电子密度。水,他们得到第一个可靠的地图这些属性的分布在整个星云,这表现出相当程度的结构。他们发现显著差异与先前报道的一些星云的值对应于特定地区(例如,19])。然而,由于减少光谱覆盖范围的数据集,它是不可能完全电离条件星云的特点。

在[15),我们提出了一个低分辨率的积分场光谱(IFS)的调查几乎类似的视野的FP观察Pogge et al。21),但覆盖整个光学波长范围(~ 3700 - 7100)。数据,包括8121个光谱采样的圆形区域每一个,都是降低社区公开发布(http://www.caha.es/sanchez/orion/)。这是有史以来最大的光谱测量执行一个H二世地区。

行映射为不同的发射谱线强度得到研究复杂结构的电离气体星云。派生的H强度图,如图1(一)电离氢的示踪剂,发现是类似于一个发现利用法布里-珀罗和窄带成像。的电子密度和温度地图使用[S派生二世]行比率和[O三世]和[N二世(中描述)线比率分别为15]。大量的结构被发现在这两个发行版。我们使用它们来创建的地图将H/小时线率,基于案例B复合。比较这预期线比和观察,我们显示在图1 (b)被用来获得一个尘埃灭绝地图,用于正确的所有派生的发射谱线红。

电离结构,研究了基于经典诊断比率[N行二世)/小时和[O三世)/小时,如图1 (c)和1 (d)。氦气和氧气的分布丰度推导基于(他我]6678 /小时线比和温度金属丰度指标(基于[O二世)/小时和[O三世)/小时行比率)。两国丰度分布,没有明确的关系被发现与预期相反的研究综合属性已知的H二世地区。有电离的氦丰度和结构之间的关系,在某种意义上,部分电离区域不太丰富的氦和更丰富的重元素。两种可能的偏离情况B复合理论提出的猎户座星云是(15)来解释这个趋势,缺乏氦气和氧气丰度之间的关系:(i)的星云是不完全电离,这可能导致系统低估氦质量分数由于中性氦的不可忽视的贡献,和(2)怀疑有尘埃颗粒混合排放气体,吸收光子电离赖曼连续光谱,而不是一个简单的隔尘网。

氧气丰富提供了一个丰富的结构,这显然不是与电离结构有关。在一阶有积极的梯度,附近的一个最低梯形(电离源),12 +的日志(O / H) ~ 8.2,增加向外层部分,达到一定程度的12 +日志(O / H) ~ 8.8。这是一个很好的例子,如何丰富和电离条件可以改变整个H二世地区,因此是非常精确的,是不正确的分配一个特定的丰度和电离条件定义整个星云,经常在研究银河系外的H二世地区。电离的分布状况的比较在猎户座星云与派生的集成频谱(coadding ~ 8000个人光谱)表示集成似乎代表属性平均在整个星云。然而,目前尚不清楚如何代表这些平均属性可能为不同的H二世地区。

3所示。H二世地区人口和底层的恒星

古典H二世地区被短暂的热气体云电离OB星,恒星的形成。他们经常选择的基础上界定线定义的所谓诊断图(例如,18,22]),比较不同线比率,如[O三世)/小时与[N二世)/小时[O二世)/小时与[O二世)/小时[N二世)/小时与[S二世)/小时和/或[N二世)/小时与[S二世]6717,6731 /小时。在大多数情况下,这些比率歧视强电离源之间,喜欢古典H二世地区和强大的agn(例如,23])。然而,他们不太准确区分low-ionization来源,像agn疲软,冲击,和/或post-AGBs明星(例如,24,25])。替代方法基于经典的结合线和额外的信息关于潜在的人口比例。例如,Cid费尔南德斯et al。24提出了使用电子战(H),区分退休(non-star-forming)星系,恒星形成agn疲弱,星系。

在经典诊断图,使用最广泛的是图中,使用强大的发射谱线之间的比例,同时,较少受到尘埃衰减的影响:[O三世)/小时与[N二世)/小时(23]。我们将参考以下这个诊断图如图双极性晶体管以及本研究。不同的划分线已经提出了这个图。最受欢迎的是考夫曼et al。26)和Kewley et al。27)曲线。他们通常调用区分恒星形成区域(低于考夫曼et al。26曲线),agn(上图Kewley et al。27]曲线)两个曲线之间的位置通常是分配给不同的电离源的混合物。额外的划界问题上提出了对该地区高于Kewley et al。27曲线Seyfers之间的隔离和衬垫(例如,28])。

尽管这个的好处清洁种族隔离为分类的目的,它可能引入偏见当试图选择H二世地区。Kewley et al。27曲线是光化电离模型的基础上派生而来。它对应于最大的信封在考虑平面上炙热的恒星产生的电离。因此,在某种程度上,这些光化电离模型是现实的,线的任意组合比率低于这条曲线可以生产完全由OB恒星光致电离。最后它定义了所有上面的区域遥不可及的通过电离与光致电离OB-stars与恒星形成直接相关。其它来源的电离,可能与构成,在较大的时间尺度,如冲击、电离的x射线双星不考虑他们的光化电离模型。然而,派生系比率和/或电离的形态结构明显不同,在大多数情况下高于分界线。考夫曼et al。26)曲线有一个完全不同的起源。这是一个经验信封利用星系之间的隔离和定义所谓的AGN分公司双极性晶体管图分析的基础上的发射谱线SDSS星系。它描述了古典H的信封二世地区发现的螺旋星系的磁盘。然而,众所周知,某些H二世地区可以发现上面这一界限如下我们将展示。

Kennicutt et al。29日)第一次认识到,H二世在星系的中心区域区分自己从磁盘光谱方法的强low-ionization禁止排放。这种差异的性质还不清楚。这可能是由于额外的电离源的污染,如分散排放或AGN的存在。然而,其他恒星的过程就像氮增强因自然衰老过程的H二世地区和周围的ISM能产生同样的效果。这些早期的研究结果证实了何et al。30.),证明内利用地区双极性晶体管的可能填充正确的分支图,定义的分界线位置高于后者,考夫曼et al。26]。然而,我们发现,H二世地区类似的电离作用特征并不局限于中部地区,可以发现在任何galactocentric距离,甚至超过2有效半径(),不包括可能污染AGN的电离检测到行比率的起源。这些H的本质二世地区将详细地加以解决。对当前研究的目的是很重要的定义一个选择标准,不排除它们。然而,我们想澄清一下,我们找不到这些H的存在之间的相关性二世电离的地区和其他可能的污染来源,像电击和/或活动星系核(AGN)。

因此,选择H二世根据考夫曼等地区。26)曲线可能偏向任何样本对古典磁盘区域,排除这些对象的一个有趣的人。另一方面,它不保证的其他来源的排斥nonstellar电离,可以填充这个区域,如冲击(例如,31日,32]),post-AGB明星(例如,25]),尘土飞扬的agn(例如,33])。后Cid费尔南德斯et al。34和Cid费尔南德斯等。24),我们认为的另一种方法来区分不同来源电离是比较电离气体的性质与底层的人口。Cid费尔南德斯et al。34)使用电子战(H)结合[N二世)/小时线比区分之间的强和弱电离源和恒星形成和agn。

在桑切斯et al。([35),提交),我们采用了一种不同的选择标准,使用一部分年轻恒星()提供的multi-Simple恒星人口人口(SSP)分析潜在的恒星,恒星形成活动的一个代理。利用地区这个参数提供了一个类似的信息作为电子战(H)。图2(一个)显示了电子战的分布(H对分数)~ 7000多块的年轻恒星的电离区域选择HII资源管理器。这些地区的电子战(H)> 6,和/或年轻恒星的一小部分大于20%,两个参数提供一个强有力的对数线性相关(。

HII所强加的阈值资源管理器表面亮度的H要求排放的分布是成块的有效去除大部分的电离对应weak-emission行描述。这主要是分散在电子战发射峰的描述图一个和%。这个弱电子战(H)主要由post-AGB主导明星(例如,25,36),因此,它的强度和分数之间没有相关性预计的年轻恒星。另一方面,高电子战(H)可以由其他机制,如agn和冲击,不需要与潜在的性质相关的人口。减少在电子战(H)不能去除这些地区。因此,我们认为年轻恒星的部分提供了一个最近的恒星形成活动的指标。

图3(一个)显示了双极性晶体管电离的分布地区图,表明在每一位置的轮廓区域的密度。最外面的轮廓包含95%的检测区域,每个连续的包围更少的地区之一。这个轮廓位于以下Kewley et al。27)界定曲线,这表明我们选定的电离成块的地区已经由恒星形成。事实上,只有~ 2%的所有区域上方的Kewley et al。27行,~ 80%低于考夫曼et al。26(即)线。,where classical disk H二世地区位于)。如果我们采取了后一种界定曲线作为选择标准,我们就会错过了大量的区域。

在图的颜色代码3表明平均年轻恒星的光度分数乐队(即在每个位置。,设在在图2),从近100%的地区在左上的区域图右上角为地区近0%的位置。

基于这些结果,我们归类为H二世地区的树木丛生的电离区域的年轻恒星(500最高产量研究)提供至少20%的流量乐队。这个分数之间的相关系数是最低的和电子战(H)仍高于和排除的部分地区并不高于被排除在外的一个采用更常见的考夫曼et al。26)曲线。我们想强调的是,我们没有考虑到任何比500年最高产量研究可能会产生光致电离年轻恒星。电离的实际年龄人口应该更年轻(20最高产量研究),以提供足够的电离光子。然而,底层的派生年龄人口并不仅仅取决于人口的物理性质,而且在我们区分不同年龄的能力。这反过来取决于连续的S / N,其光谱分辨率、波长范围覆盖,选择SSP-template。对于许多H二世地区,连续有可怜的S / N,因此我们希望采用一种非常粗糙的SSP图书馆只有4岁(3金属性)。人,50%是500岁以下最高产量研究和其他的比这个年龄。我们的频谱分配所有蓝色的组件适合年龄比这个极限,年轻,很明显,不应被解释为电离人口的真实年龄。

图3 (b)显示了相同的分布如图3(一个)但局限于年轻恒星的1787个地区的分数低于20%。上述部分地区Kewley et al。27)曲线明显增大(~ 7%),有超过40%以上的考夫曼et al。26]。尽管仍有1043个地区低于后者曲线,他们组成~ 15%的原始样本。我们认为这个分数的不完全限制检测H二世地区。

图3 (c)显示相同的分布,但5229年的年轻恒星的一小部分地区超过20%,也就是说,我们的最终样品的H二世地区。,只有23以上Kewley et al。27)曲线(~ 99.5%以下)。另一方面,在所谓的中间地区有713个地区,仍有相当一部分的年轻恒星平均(~ 40%)。如果我们采取了这些区域会被排除在外的考夫曼et al。26曲线作为选择标准,H二世在任何galactocentric距离。

数据3和2(一)表明,H的位置二世地区双极性晶体管图强烈恒星人口与底层的属性。这里是重要的回忆,电子战(H)是一个代理的具体构成率(sSFR)或当前的恒星相比总恒星质量(例如,37])。更让人,年轻恒星的分数是一个最近的恒星形成活动的直接测量。因此,电子战(H),示踪剂的潜在的人口的构成和最近的恒星的银河系的历史在H的位置吗二世地区。我们还必须提到这两个参数是测量包括恒星人口背后的视线,由于光谱的提取是进行简单的光阑(分段区域),因此这些光谱组成两个年轻和年老恒星(尽管只有年轻的是负责任的气体电离)。

假设下的一个特定的国际货币基金组织(IMF),一个特定的破裂(瞬时或连续),一个特定的尘埃模型,和一个固定的进化轨迹的恒星和恒星大气的处方(模型依赖),双极性晶体管图是定义良好的位置由两个参数:(i)电离强度、(电离参数直接相关),(2)金属丰度(例如,[27])。这显然是见图3,同样的电离区域的分布如图所示3,没有区分不同来源的电离,连同两个电离模型产生的预期位置与MAPPINGS-III [27,38),在一定合理的假设的沙尘衰减的进化轨迹,采用电离人口来自PEGASE代码(39]。模型假设一个固定的电子密度 为我们的H(平均值附近的报道二世地区)和一组电离的优点和金属丰度。两个模型网格被认为是,假设一个即时的亮光在零的时候(左面板)和其他假设连续恒星形成过程,就是出席4最高产量研究(右面板)。电离区域位于该地区双极性晶体管图所描述的经典H二世在星系的磁盘具有区域由一个模型来instataneus亮光,与不同的电离的优点和金属丰度。然而,这些电离区域上方的考夫曼et al。26]分界线假定只有一个连续的恒星形成过程也可以复制。类似的行为报道Terlevich et al。40岁),在分析H二世星系,更好的相对应的序列构成,这事件,而不是单一的破裂。似乎H二世地区位于最隐秘的领域和在老星系呈现出类似的行为。

在任何情况下,很明显,双极性晶体管图中的位置与电离强度和金属丰度直接相关。另一方面,在图3这个位置与底层的性质直接相关的人口加权的电子战(H)或年轻恒星的分数,(图参数强烈相关2)。预计两个结果一起,很强的相关性之间潜在的属性的人口和电离强度和气体丰度。事实上,这正是如此。数据2(一个)和2 (b),显示了明显的相关性电子战(H)和气体丰度和电离强度,直接来源于不同的发射谱线比率(见[14),有关的计算)。类似的相关性被发现年轻恒星的分数,,之前定义。因此,尽管H二世区域是短暂的事件,其电离条件似乎强烈相关的先前存在的潜在的人口,因此整体构成,历史在他们的位置。

4所示。突出了我们以前的结果

我们的程序理解星系的恒星的形成过程和化学演化研究的基础上电离气体在H二世地区有两个方法。在第一个,我们专注于研究电离过程中单个H二世地区在我们的银河系中,像猎户座星云15)或m1 - 67 (16]。在第二个我们专注于大样本的统计特性的研究银河系外的H二世地区,这里我们总结的主要亮点。

这个统计程序与ping发起调查12),收购了IFS马赛克数据的中型附近的星系。在桑切斯et al。41)和Rosales-Ortega et al。42我们详细研究了电离气体和H二世地区最大的星系示例(NGC 628)。这些研究的主要结果包括在Rosales-Ortega在当前版本的贡献。然后我们继续收购IFS数据更大的视觉样本分类正面螺旋星系(43作为可行性研究的一部分,CALIFA调查13]。一个典型的星系的空间解决属性在本例中,UGC9837,被提出44]。

在桑切斯et al。14)我们提出了一种新的方法来检测,分离和提取主要H的光谱特性二世从IFS数据(HII区域资源管理器(http://www.caha.es/sanchez/HII_explorer/))。摘要目录~ 2600 H二世地区和聚合从38正面螺旋星系从ping和编译CALIFA提出了可行性研究。使用这个目录我们发现一个新的地方恒星质量密度之间的比例关系和氧气充足,所谓的- - - - - -关系,可以自然地解释著名mass-metallicity关系(45]。这个关系是一致的一种由内到外的增长情况disk-dominated星系,由不同的观测结果支持基于光度研究(例如,46- - - - - -49]),古典缝光谱学(例如,50,51]),和最近的IFS的结果(例如,52,53])。

相同的目录允许我们探索galactocentric径向渐变的氧气丰富(14]。模型基于磁盘的标准由内向外场景形成预测相对快速发财和氧含量,并一次几乎普遍消极的金属丰度梯度这是规范化的银河系光学Boissier Prantzos [54,55]。在桑切斯et al。14),我们确认~ 2磁盘有效半径有负梯度的氧气丰富的分析螺旋星系。梯度是一个斜率为所有的星系(~非常相似敏捷/),当径向距离测量单位磁盘的有效半径。我们没有发现不同斜率不同形态的星系类型:早/晚螺旋,禁止/ nonbarred,大设计/絮状。

~ 2磁盘有效半径之外的数据显示丰富的压扁的证据,与其他光谱探索一致,主要是基于单个对象(例如,(42,56- - - - - -59])。相同的模式丰富被描述的扩展紫外线磁盘发现的星系演化探测器(60,61年),这表明氧气含量很少低于十分之一的太阳能值。额外的结果,基于外部磁盘的金属丰度梯度的NGC 300单身明星CMD分析(62年),或光谱分析H二世地区NGC 2579在银河系的外部区域(63年),支持平梯度的存在向外磁盘。尽管这些结果,磁盘尚未探索的最外层部分,要么由于有限数量的对象由先前的研究探索或由于有限的空间范围(例如,14])。

为了进一步探讨这些问题,我们采用了同样的程序IFS CALIFA调查提供的数据13)(http://califa.caha.es/)。CALIFA汗水是一个持续不断的探索空间解决当地的宇宙中星系的光谱性质使用广角IFS(覆盖整个光学程度)~ 600星系的任何形态类型,分布在整个颜色星等图(Walcher et al .,在预科),和采样波长范围3650 - 7500。到目前为止,调查已经完成~ 1/2的观察,与306个星系观测(2013年5月),和第一个数据发布,包括100个星系,已经发表在2012年11月由Husemann et al。64年]。

在桑切斯et al。35我们提出第一个结果基于H的目录二世从这些星系中提取的区域。在这里,我们研究了依赖的- - - - - -星系与恒星形成率,在113年有足够的H二世地区获得氧气丰富特征。我们没有发现二次关系不同诱导的著名的恒星的形成和质量之间的关系,相反被其他作者声称[65年,66年),基于单一孔径光谱数据(SDSS)。尽管差异的原因还不清楚,我们假设简单的孔径偏差,就像出现在之前的数据集,可能诱发二次关系。图6这些结果提供了一个更新版本,包括最后的列表分析星系(193个星系CALIFA样本一起31 CALIFA-pilot星系的研究)。图4(一)显示了- - - - - -这些星系的关系发现,颜色代码指示集成SFR每个星系。赞赏,强梯度SFR沿着恒星质量,如预期的恒星星系。曾经最好的拟合函数- - - - - -减去关系,丰富的剩余不存在任何明显的二次关系与SFR(如图4 (b))。也就是说,结果呈现在35)确认样品的星系扩大了近两倍。

我们也证实了当地- - - - - -公布的关系(42),与一个更大的统计样本的H二世地区(5000年~)。这两个- - - - - -关系,常见的边坡的证据在氧气充足的梯度,而缺少的依赖- - - - - -与恒星形成率符合化学进化主要由一个由内而外的增长与小/金属流程重新分配的影响有限,像流和/或径向迁移。

在桑切斯et al。67年)我们使用更新后的CALIFA目录~ 5000 H二世地区,从193个星系图所示6,来研究氧气丰富径向梯度3 - 4磁盘有效半径。我们证实,丰度梯度存在一个共同的斜率~ 2有效半径,分布兼容,所产生的随机波动,所有星系当磁盘有效半径的规范化。图5基于H的地图显示了种族隔离强度定义H二世地区和氧气的径向渐变丰富两个星系在我们的样例(一个贫穷的金属和一个富有的人)。没有发现显著差异的基础上形态类型,存在与否的酒吧,绝对星等和/或恒星质量。唯一清晰的偏差从常见的斜率是出现在星系的证据交互或接受一个合并的过程。这些星系的梯度明显受宠若惊。改变。这些结果同意我们之前研究的主要结论(14),分析了有限样本的38个正面螺旋星系,这里所描述的使用类似的方法。在同伴的一篇文章(Sanchez-Blazquez [51在预科),我们分析恒星金属丰度的径向渐变,我们发现一致的结果。

除了~ 2我们的数据揭示明确证据压扁的丰度在大多数星系的发现H二世在这个区域径向距离。变化的斜率径向渐变的氧气丰富报道了几位作者(例如,14,56,58,59]),尽管相当数量较少。我们不能提供一个结论性的答案关于这个压扁的起源。

5。一种由内到外的增长的证据

在这篇文章中,我们描述了不同的结果中我们获得的研究H二世使用IFS的区域。我们的主要结果可以概括如下。(我)H二世地区呈现出各种各样的特性在光学程度,对电离强度和气体丰度,他们似乎并没有完全电离到处都在他们的整个光学程度(见IFU猎户座星云的数据)。(2)光谱性质推导出使用综合光谱在大面积的H二世地区似乎代表的平均属性派生在分析个人跨他们的光学光谱范围。(3)电离强度和天然气丰富,因此H的位置二世地区不同诊断图的属性与潜在的人口,从而反映出当地的恒星的形成历史。(iv)气体丰度呈现出负径向梯度,与更多的金属丰富H二世地区内部的地区和更多的金属外的贫穷国家。独立于所有星系星系属性存在一个常见的边坡梯度2的有效半径0.1敏捷/当galactocentric距离归一化的有效半径磁盘。(v)天然气丰富强烈与恒星表面质量密度(- - - - - -关系),相关类似- - - - - -关系。(vi)我们的高质量的数据不透露任何证据二级之间的关系- - - - - -关系(或- - - - - -关系)与恒星形成率(或SFR密度),不同于著名的SFR的关系和恒星星系的恒星质量。

普遍的存在径向减少氧气丰富已经报道在许多先前的研究(例如,5,9,14,42,56- - - - - -59])。这个观察属性兼容现有的螺旋星系的形成和演化的理解(例如,68年),在其中的引用)。气吸积带来气到银河系中心,它首先达到点燃恒星形成所需的密度。因此内部地区居住着老明星,他们经历了更快的气体再加工,和星系经历一种由内到外的大规模增长(例如,(54,69年])。extinction-corrected颜色梯度在附近的星系,49)与红移和mass-size弱依赖关系(46- - - - - -48支持磁盘的进化的由内向外的场景。最近的结果,基于CALIFA的恒星形成历史数据的分析,发现无可争议的证据由内向外星系中恒星质量的增长(52),至少对于星系质量比 。这些结果也支持的径向分布发现的恒星年龄相同的数据集(53]。

然而,丰富的描述特征斜率梯度,独立于许多星系的属性,是最近才提出14]。这个结果更严重限制我们目前的了解磁盘星系的增长。从本质上讲,它同意最近提议- - - - - -关系(45)气体丰度与底层的恒星的质量密度的人口。它描述了恒星质量和气体丰度,基本产品的恒星形成历史,增长一直盘星系,从中心向外。一起- - - - - -关系,他们表明更大规模的星系(跟踪最强的潜在威尔斯)形成之前和更快,积累更多的恒星质量和金属。常见的梯度的存在丰富表明所有主导星系相同的磁盘有效半径(因此,质量相同的磁盘)建立在一个给定的金属含量归一化半径与类似的效率。

常见的边坡表明星系化学演化的所有磁盘星系中非常相似,被兼容闭盒模型。古典闭盒模型认为每个径向本星系包含原始气体从哪个明星是天生的,他们所有的生活时间,死亡现场根据给定的SFR和IMF处方(70年]。因此,如果原始气体的量成正比,势阱的深度和SFR的效率是相同的所有的星系,恒星质量和浓缩就成正比,对于一个给定的光环。缺少的依赖- - - - - -和- - - - - -与SFR的关系(或SFR表面密度)也支持这个场景。在这种假设所有的星系都应该有一个通用梯度的氧气丰富其零点的总质量成正比。

然而,众所周知,闭盒模型不能预测的正确的分数缺乏金属的恒星附近对观察到的金属丰度分布的长寿银河系的星星(例如,71年])。一个更现实的模型克服了这个问题通过允许通过连续吸积盘星系的形成气体,由重力驱动的。这个吸积可以补偿甚至克服某些星系和某些时间由超新星爆炸(例如,72年])。然而,预计不会喷出的气体特性上的大多数螺旋星系和模型(通常是被忽视的71年]。这个修改模型和常见的径向渐变描述是一致的,如果当地的天然气回收速度比其他相关时间尺度(73年),如果径向流入的径向类似箱子相同的恒星质量。

尽管有这些证据,其他作者认为银河风螺旋星系的形成中扮演了一个基础的角色(例如,74年])和可能是一个基本要素的形成。星系通常伴随着强烈的恒星风事件,但也有证据表明这样的风在更为温和的SFR。他们似乎是一个无处不在的事件在高红移星系(例如,(75年,76年]),和一些理论工作强调它们是星系演化的基本成分(例如,77年,78年])。特别是,他们可能会扮演一个角色在星际介质的浓缩,尽管在大多数情况下,他们似乎并不逃避认为星系周围的暗物质晕。然而,我们的研究结果表明,气体流动似乎不那么相关化学梯度形状的影响比预期的星系中,也就是说,显然他们的净效应不明显。

我们的结果不排除径向和金属混合气体运动的存在,和他们,然而,增加新的约束他们的净效应的化学丰度盘星系的模式。与孤立的磁盘星系,互动/合并星系显示明显平金属丰度分布,同意Kewley et al。79年)和丰富的et al。(80年]。这表明星系相互作用会导致金属的有效混合。缺乏一个明确的径向不同丰度斜坡的禁止和打开星系表明酒吧(我)不显著提高金属混合在星系的效率或(ii)产生一个大概比例变化气体丰度和相互补偿的恒星质量分布归一化磁盘有效半径时,或(3)的临时性质和一生的时间短于化学丰度混合星系。

一般而言,电离气体在晚型星系的属性是一致的,静止的进化,在气体回收速度比其他时间尺度(涉及73年]。这将意味着星系似乎在类似的方式表现超过全球主要由径向质量分布的势阱,一种由内到外的增长是由气体流入和地方裁员恒星的形成。因此,金属的主要参数,定义了恒星质量,因为这两个参数的结果(几乎)闭盒恒星的形成过程。然而,我们应该注意我们的结果只是星系和恒星质量高于有效 ,CALIFA样本变得完整。

确认

塞巴斯蒂安·f·桑切斯感谢CEFCA主任m·摩尔,他真诚的支持这个项目。本研究利用甲基砷酸钙Alto遗留积分场提供的数据区域(CALIFA)调查(http://califa.caha.es/)。CALIFA是第一个在甲基砷酸钙Alto遗产进行调查。CALIFA协作要感谢IAA-CSIC和MPIA-MPG天文台和CAHA本身的主要合作伙伴,望远镜的独特的访问时间和人力资源和基础设施的支持。CALIFA协作也感谢CAHA员工致力于这个项目。基于收集的观察Centro Astronomico西班牙的阿雷曼(CAHA)甲基砷酸钙,联合经营Max-Planck-Institut皮毛Astronomie和研究院Astrof西卡的安达卢西亚(CSIC)。作者感谢匿名裁判许多有用的和详细的评论。作者也感谢p . Papaderos有用的评论和建议的清洁和明确的文本。我们感谢Viabilidad、Diseno Acceso y Mejora资金计划,ict - 2009 - 10,支持这个项目的初始开发。他感谢计划Nacional de Investigacion y Desarrollo资金计划,aya2010 - 22111 c03 - 03和aya2010 - 10904 e,西班牙Ministerio de Ciencia e Innovacion为支持这个项目。他感谢·拉蒙-卡哈尔项目ryc——2011 - 07590年的西班牙语y Competitividad Ministerio德的经济给这个项目的支持。他承认suuport赠款M100031241号和M100031201科学院的捷克共和国(ASCR内部支持国际合作的项目projects-PIPPMS)和捷克共和国项目的长期发展研究机构。RVO67985815。

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