Abstract
One of the major science goals of square kilometre array (SKA) is to understand the role played by atomic hydrogen (Hi) gas in the evolution of galaxies throughout cosmic time. The hyperfine transition line of the hydrogen atom at 21-cm is one of the best tools to detect and study the properties of Hi gas associated with galaxies. In this paper, we review our current understanding of Hi gas and its relationship with galaxies through observations of the 21-cm line both in emission and absorption. In addition, we provide an overview of the Hi science that will be possible with SKA and its precursors and pathfinders, i.e., Hi 21-cm emission and absorption studies of galaxies from nearby to high redshifts that will trace various processes governing galaxy evolution.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Similar content being viewed by others
References
Abril-Melgarejo V., Epinat B., Mercier W., et al. 2021, A &A, 647, A152
Aditya J. N. H. S., Kanekar N., Kurapati S. 2016, MNRAS, 455, 4000
Aditya J.N.H.S., Kanekar N., prochaska J.H., etal. 2017, MNRAS, 465, 5011
Aditya J. N. H. S., Kanekar N., Prochaska J. X., et al.
Aditya J. N. H. S., Kanekar N. 2018a MNRAS, 473, 59
Aditya J. N. H. S., Kanekar N. 2018b MNRAS, 481, 1578
Aditya J. N. H. S. 2019, MNRAS, 482, 5597
Allison J. R., Curran S. J., Emonts B. H. C., et al. 2012, MNRAS, 423, 2601
Allison J. R., Sadler E. M., Moss V. A., et al. 2015, MNRAS, 453, 1249
Allison J. R., Moss V. A., Macquart J. P., et al. 2017, MNRAS, 465, 4450
Allison J. R., Sadler E. M., Bellstedt S., et al. 2020, MNRAS, 494, 3627
Allison J. R., Sadler E. M., Amaral A. D., et al. 2022, PASA, 39, 10
Arabsalmani M., Roychowdhury S., Zwaan M. A., Kanekar N., Michałowski M. J. 2015, MNRAS, 454, L51
Arabsalmani M., Roychowdhury S., Starkenburg T. K., et al. 2019, MNRAS, 485, 5411
Aragon-Calvo M. A., Szalay A. S. 2013, MNRAS, 428, 3409
Araya E. D., Rodríguez C., Pihlström Y., et al. 2010, AJ, 139, 17
Audit E., Hennebelle P. 2005, A &A, 433, 1
Bacchini C., Fraternali F., Iorio G., Pezzulli G. 2019, A &A, 622, A64
Bahcall J. N., Ekers R. D. 1969, ApJ, 157, 1055
Bait O., Kurapati S., Duc P.-A., et al. 2020, MNRAS, 492, 1
Baldry I. K., Balogh M. L., Bower R. G., et al. 2006, MNRAS, 373, 469
Balogh M. L., Morris S. L., Yee H. K. C., Carlberg R. G., Ellingson E. 1999, ApJ, 527, 54
Banerjee A., Jog C. J. 2008, ApJ, 685, 254
Banerjee A., Matthews L. D., Jog C. J. 2010, New A, 15, 89
Banerjee A., Jog C. J., Brinks E., Bagetakos I. 2011, MNRAS, 415, 687
Begum A., Chengalur J. N. 2004, A &A, 413, 525
Begum A., Chengalur J. N., Bhardwaj S. 2006, MNRAS, 372, L33
Begum A., Chengalur J. N., Karachentsev I. D., Sharina M. E. 2008a, MNRAS, 386, 138
Begum A., Chengalur J. N., Karachentsev I. D., Sharina M. E., Kaisin S. S. 2008b, MNRAS, 386, 1667
Begum A., Stanimirović S., Goss W. M., et al. 2010, ApJ, 725, 1779
Bekki K. 2014, MNRAS, 438, 444
Bera A., Kanekar N., Chengalur J. N., Bagla J. S. 2019, ApJ, 882, L7
Bergeron J. 1986, A &A, 155, L8
Beuther H., Bihr S., Rugel M., et al. 2016, A &A, 595, A32
Beygu B., Kreckel K., van de Weygaert R., van der Hulst J. M., van Gorkom J. H. 2013, AJ, 145, 120
Biggs A. D., Zwaan M. A., Hatziminaoglou E., Péroux C., Liske J. 2016, MNRAS, 462, 2819
Bigiel F., Leroy A., Walter F., et al. 2008, AJ, 136, 2846
Bigiel F., Leroy A., Walter F., et al. 2010, AJ, 140, 1194
Blecher T., Deane R., Heywood I., Obreschkow D. 2019, MNRAS, 484, 3681
Blyth S., Baker A., Holwerda B., et al. 2018, 004
Borthakur S. 2016, ApJ, 829, 128
Borthakur S., Tripp T. M., Yun M. S., et al. 2011, ApJ, 727, 52
Borthakur S., Tripp T. M., Yun M. S., et al. 2010, ApJ, 713, 131
Boselli A., Voyer E., Boissier S., et al. 2014, A &A, 570, A69
Bothwell M. S., Maiolino R., Kennicutt R., et al. 2013, MNRAS, 433, 1425
Briggs F. H., Wolfe A. M. 1983, ApJ, 268, 76
Broeils A. H., Rhee M. H. 1997, A &A, 324, 877
Brook C. B., Santos-Santos I., Stinson G. 2016, MNRAS, 459, 638
Brown R. L., Roberts M. S. 1973, ApJ, 184, L7
Brown T., Catinella B., Cortese L., et al. 2017, MNRAS, 466, 1275
Butcher H., Oemler A. J. 1978, ApJ, 226, 559
Butler K. M., Obreschkow D., Oh S.-H. 2017, ApJ, 834, L4
Byrd G., Valtonen M. 1990, ApJ, 350, 89
Cannon J. M., Giovanelli R., Haynes M. P., et al. 2011, ApJ, 739, L22
Cannon J. M., Johnson M., McQuinn K. B. W., et al. 2014, ApJ, 787, L1
Carilli C. L., van Gorkom J. H. 1992, ApJ, 399, 373
Carilli C. L., Lane W., de Bruyn A. G., Braun R., Miley G. K. 1996, AJ, 111, 1830
Carilli C. L., Menten K. M., Reid M. J., Rupen M. P., Yun M. S. 1998a ApJ, 494, 175
Carilli C. L., Wrobel J. M., Ulvestad J. S. 1998b AJ, 115, 928
Catinella B., Schiminovich D., Kauffmann G., et al. 2010, MNRAS, 403, 683
Catinella B., Schiminovich D., Cortese L., et al. 2013, MNRAS, 436, 34
Cayatte V., van Gorkom J. H., Balkowski C., Kotanyi C. 1990, AJ, 100, 604
Ceverino D., Klypin A. 2009, ApJ, 695, 292
Chandola Y., Gupta N., Saikia D. J. 2013, MNRAS, 429, 2380
Chandola Y., Saikia D. J. 2017, MNRAS, 465, 997
Chen H.-W., Helsby J. E., Gauthier J.-R., et al. 2010, ApJ, 714, 1521
Chengalur J. N., Ghosh T., Salter C. J., et al. 2015, MNRAS, 453, 3135
Chengalur J. N., Kanekar N. 2000, MNRAS, 318, 303
Chengalur J. N., Kanekar N. 2003, Phys. Rev. Lett., 91, 241302
Chengalur J. N., Pustilnik S. A. 2013, MNRAS, 428, 1579
Chengalur J. N., Pustilnik S. A., Egorova E. S. 2017, MNRAS, 465, 2342
Chowdhury A., Chengalur J. N. 2017, MNRAS, 467, 3856
Chowdhury A., Kanekar N., Chengalur J. N. 2020a ApJ, 900, L30
Chowdhury A., Kanekar N., Chengalur J. N., Sethi S., Dwarakanath K. S. 2020b Nature, 586, 369
Chowdhury A., Kanekar N., Das B., Dwarakanath K. S., Sethi S. 2021, ApJ, 913, L24
Chung A., van Gorkom J. H., O’Neil K., Bothun G. D. 2002, AJ, 123, 2387
Chung A., van Gorkom J. H., Kenney J. D. P., Crowl H., Vollmer B. 2009, AJ, 138, 1741
Churchill C. W., Mellon R. R., Charlton J. C., et al. 2000, ApJ, 543, 577
Cole G. H. J., Pedlar A., Mundell C. G., Gallimore J. F., Holloway A. J. 1998, MNRAS, 301, 782
Combes F., Gupta N., Jozsa G. I. G., Momjian E. 2019, A &A, 623, A133
Combes F., Gupta N., Muller S., et al. 2021, A &A, 648, A116
Condon J. J., Cotton W. D., Greisen E. W., et al. 1998, AJ, 115, 1693
Cortese L., Catinella B., Boissier S., Boselli A., Heinis S. 2011, MNRAS, 415, 1797
Courteau S., Andersen D. R., Bershady M. A., MacArthur L. A., Rix H.-W. 2003, ApJ, 594, 208
Cox D. P., Smith B. W. 1974, ApJ, 189, L105
Crovisier J., Dickey J. M. 1983, A &A, 122, 282
Curran S. J., Whiting M. T., Murphy M. T., et al. 2006, MNRAS, 371, 431
Curran S. J., Whiting M. T., Wiklind T., et al. 2008, MNRAS, 391, 765
Curran S. J., Tzanavaris P., Darling J. K., et al. 2010, MNRAS, 402, 35
Curran S. J., Whiting M. T., Sadler E. M., Bignell C. 2013a MNRAS, 428, 2053
Curran S. J., Whiting M. T., Tanna A., et al. 2013b MNRAS, 429, 3402
Darling J. 2012, ApJ, 761, L26
Darling J., Macdonald E. P., Haynes M. P., Giovanelli R. 2011, ApJ, 742, 60
Das M., Saito T., Iono D., Honey M., Ramya S. 2015, ApJ, 815, 40
Dawson J. R., McClure-Griffiths N. M., Kawamura A., et al. 2011, ApJ, 728, 127
de Avillez M. A., Breitschwerdt D. 2005, A &A, 436, 585
de Blok W. J. G., McGaugh S. S., Bosma A., Rubin V. C. 2001, ApJ, 552, L23
de Blok W. J. G., Bosma A. 2002, A &A, 385, 816
de Blok W. J. G., Keating K. M., Pisano D. J., et al. 2014, A &A, 569, A68
de Blok W. J. G., Adams E. A. K., Amram P., et al. 2016, in MeerKAT Science: On the Pathway to the SKA, 7
de los Reyes M. A. C., Kennicutt Robert C., J. 2019, ApJ, 872, 16
De Rossi M. E., Bower R. G., Font A. S., Schaye J., Theuns T. 2017, MNRAS, 472, 3354
Dekel A., Birnboim Y., Engel G., et al. 2009, Nature, 457, 451
Del Popolo A. 2010, MNRAS, 408, 1808
Del Popolo A. 2012, MNRAS, 424, 38
den Heijer M., Oosterloo T. A., Serra P., et al. 2015, A &A, 581, A98
Dénes H., Kilborn V. A., Koribalski B. S. 2014, MNRAS, 444, 667
Desmond H. 2012, arXiv e-prints, arXiv:1204.1497
Desmond H., Wechsler R. H. 2015, MNRAS, 454, 322
Dewdney P. E., Hall P. J., Schilizzi R. T., Lazio T. J. L. W. 2009, IEEE Proceedings, 97, 1482
Di Cintio A., Brook C. B., Macciò A. V., et al. 2014, MNRAS, 437, 415
Di Teodoro E. M., Fraternali F. 2015, MNRAS, 451, 3021
Dickey J. M., Strasser S., Gaensler B. M., et al. 2009, ApJ, 693, 1250
Dressler A. 1980, ApJ, 236, 351
Driver S. P., Hill D. T., Kelvin L. S., et al. 2011, MNRAS, 413, 971
Duffy A. R., Meyer M. J., Staveley-Smith L., et al. 2012, MNRAS, 426, 3385
Dutta P., Begum A., Bharadwaj S., Chengalur J. N. 2008, MNRAS, 384, L34
Dutta P., Begum A., Bharadwaj S., Chengalur J. N. 2009, MNRAS, 398, 887
Dutta P., Bharadwaj S. 2013, MNRAS, 436, L49
Dutta R., Srianand R., Muzahid S., et al. 2015, MNRAS, 448, 3718
Dutta P. 2016, MNRAS, 456, L117
Dutta R., Gupta N., Srianand R., O’Meara J. M. 2016, MNRAS, 456, 4209
Dutta R., Srianand R., Gupta N., Joshi R. 2017a, MNRAS, 468, 1029
Dutta R., Srianand R., Gupta N., et al. 2017b, MNRAS, 465, 4249
Dutta R., Srianand R., Gupta N., et al. 2017c, MNRAS, 465, 588
Dutta R., Srianand R., Gupta N. 2018, MNRAS, 480, 947
Dutta R. 2019, Journal of Astrophysics and Astronomy, 40, 41
Dutta R., Srianand R., Gupta N. 2019, MNRAS, 489, 1099
Dutta R., Raghunathan S., Gupta N., Joshi R. 2020a, MNRAS, 491, 838
Dutta R., Fumagalli M., Fossati M., et al. 2020b, MNRAS, 499, 5022
Dutta R., Fumagalli M., Fossati M., et al. 2021, MNRAS, 508, 4573
Dutta S., Khandai N. 2021, MNRAS, 500, L37
Dutta S., Khandai N., Dey B. 2020c, MNRAS, 494, 2664
Dutton A. A. 2012, MNRAS, 424, 3123
Ekta Chengalur J. N., Pustilnik S. A. 2008, MNRAS, 391, 881
Elagali A., Staveley-Smith L., Rhee J., et al. 2019, MNRAS, 487, 2797
Elbaz D., Daddi E., Le Borgne D., et al. 2007, A &A, 468, 33
Elmegreen B. G., Scalo J. 2004, ARA &A, 42, 211
Elmegreen B. G., Hunter D. A. 2015, ApJ, 805, 145
Elson E. C. 2017, MNRAS, 472, 4551
Ewen H. I., Purcell E. M. 1951, Nature, 168, 356
Fabian A. C. 2012, ARA &A, 50, 455
Fall S. M. 1983, in IAU Symposium, Vol. 100, Internal Kinematics and Dynamics of Galaxies, ed. Athanassoula E. 391–398
Fall S. M., Efstathiou G. 1980, MNRAS, 193, 189
Fall S. M., Romanowsky A. J. 2018, ApJ, 868, 133
Farnes J. S., Rudnick L., Gaensler B. M., et al. 2017, ApJ, 841, 67
Fernández X., Gim H. B., van Gorkom J. H., et al. 2016, ApJ, 824, L1
Field G. B. 1958, Proceedings of the IRE, 46, 240
Field G. B. 1959, ApJ, 129, 536
For B. Q., Staveley-Smith L., Westmeier T., et al. 2019, MNRAS, 489, 5723
Ford H. A., McClure-Griffiths N. M., Lockman F. J., et al. 2008, ApJ, 688, 290
Ford H. A., Lockman F. J., McClure-Griffiths N. M. 2010, ApJ, 722, 367
Fossati M., Wilman D. J., Mendel J. T., et al. 2017, ApJ, 835, 153
Fumagalli M., O’Meara J. M., Prochaska J. X., Rafelski M., Kanekar N. 2015, MNRAS, 446, 3178
Gatto A., Walch S., Low M.-M. M., et al. 2015, MNRAS, 449, 1057
Gault L., Leisman L., Adams E. A. K., et al. 2021, ApJ, 909, 19
Gent F. A., Shukurov A., Fletcher A., Sarson G. R., Mantere M. J. 2013, MNRAS, 432, 1396
Geréb K., Maccagni F. M., Morganti R., Oosterloo T. A. 2015, A &A, 575, A44
Geréb K., Catinella B., Cortese L., et al. 2016, MNRAS, 462, 382
Geréb K., Janowiecki S., Catinella B., Cortese L., Kilborn V. 2018, MNRAS, 476, 896
Giovanelli R., Haynes M. P. 1985, ApJ, 292, 404
Giovanelli R., Haynes M. P., Kent B. R., et al. 2005, AJ, 130, 2598
Glowacki M., Allison J. R., Sadler E. M., et al. 2017, MNRAS, 467, 2766
Glowacki M., Allison J. R., Moss V. A., et al. 2019, MNRAS, 489, 4926
Governato F., Brook C., Mayer L., et al. 2010, Nature, 463, 203
Grasha K., Darling J., Bolatto A., Leroy A. K., Stocke J. T. 2019, ApJS, 245, 3
Grasha K., Darling J., Leroy A. K., Bolatto A. D. 2020, MNRAS, 498, 883
Green D. A. 1993, MNRAS, 262, 327
Gunn J. E., Gott J. Richard, I. 1972, ApJ, 176, 1
Guo H., Li C., Zheng Z., et al. 2017, ApJ, 846, 61
Gupta N., Salter C. J., Saikia D. J., Ghosh T., Jeyakumar S. 2006, MNRAS, 373, 972
Gupta N., Srianand R., Petitjean P., Noterdaeme P., Saikia D. J. 2009, MNRAS, 398, 201
Gupta N., Srianand R., Bowen D. V., York D. G., Wadadekar Y. 2010, MNRAS, 408, 849
Gupta N., Srianand R., Petitjean P., et al. 2012, A &A, 544, A21
Gupta N., Srianand R., Baan W., et al. 2016, in MeerKAT Science: On the Pathway to the SKA, 14
Gupta Y., Ajithkumar B., Kale H. S., et al. 2017, Current Science, 113, 707
Gupta N., Srianand R., Farnes J. S., et al. 2018b MNRAS, 476, 2432
Gupta N., Momjian E., Srianand R., et al. 2018a ApJ, 860, L22
Gupta N., Jagannathan P., Srianand R., et al. 2021a ApJ, 907, 11
Gupta N., Srianand R., Shukla G., et al. 2021b ApJS, 255, 28
Hagen J. P., McClain E. F. 1954, ApJ, 120, 368
Hagen J. P., McClain E. F., Hepburn N. 1954, AJ, 59, 323
Hammer F., Yang Y. B., Flores H., Puech M., Fouquet S. 2015, ApJ, 813, 110
Haynes M. P., Giovanelli R., Martin A. M., et al. 2011, AJ, 142, 170
Heald G., Józsa G., Serra P., et al. 2011, A &A, 526, A118
Heald G., Mao S., Vacca V., et al. 2020, Galaxies, 8, 53
Healy J., Blyth S. L., Verheijen M. A. W., et al. 2021, A &A, 650, A76
Heiles C., Troland T. H. 2003, ApJ, 586, 1067
Heiles C., Troland T. H. 2004, ApJS, 151, 271
Heiles C., Troland T. H. 2005, ApJ, 624, 773
Hess K. M., Wilcots E. M. 2013, AJ, 146, 124
HI4PI Collaboration Ben Bekhti N., Flöer L., et al. 2016, A &A, 594, A116
Holwerda B. W., Blyth S. L., Baker A. J. 2012, in The Spectral Energy Distribution of Galaxies - SED 2011, eds. Tuffs R. J., Popescu C. C., Vol. 284, 496
Hopkins P. F., Hernquist L., Cox T. J., Kereš D. 2008, ApJS, 175, 356
Hota A., Saikia D. J. 2005, MNRAS, 356, 998
Hotan A. W., Bunton J. D., Chippendale A. P., et al. 2021, PASA, 38, e009
Hoyle F., Vogeley M. S., Pan D. 2012, MNRAS, 426, 3041
Hunter D. A., Ficut-Vicas D., Ashley T., et al. 2012, AJ, 144, 134
Ianjamasimanana R., Namumba B., Ramaila A. J. T., et al. 2020, MNRAS, 497, 4795
Iorio G., Fraternali F., Nipoti C., et al. 2017, MNRAS, 466, 4159
Ishwara-Chandra C. H., Dwarakanath K. S., Anantharamaiah K. R. 2003, JOAA, 24, 37
Jaffé Y. L., Poggianti B. M., Verheijen M. A. W., Deshev B. Z., & van Gorkom J. H. 2012, ApJ, 756, L28
Jarvis M., Taylor R., Agudo I., et al. 2016, in MeerKAT Science: On the Pathway to the SKA, 6
Jiao K., Zhang J.-C., Zhang T.-J., et al. 2020, J. Cosmology Astropart. Phys., 2020, 054
Jonas J., MeerKAT Team. 2016, in MeerKAT Science: On the Pathway to the SKA, 1
Jones M. G., Haynes M. P., Giovanelli R., Moorman C. 2018, MNRAS, 477, 2
Józsa G. I. G., Kenn F., Klein U., Oosterloo T. A. 2007, A &A, 468, 731
Kamphuis P., Józsa G. I. G., Oh S.-. H., et al. 2015, MNRAS, 452, 3139
Kanekar N., Chengalur J. N. 2001, MNRAS, 325, 631
Kanekar N., Chengalur J. N., Subrahmanyan R., Petitjean P. 2001a A &A, 367, 46
Kanekar N., Ghosh T., Chengalur J. N. 2001b A &A, 373, 394
Kanekar N., Chengalur J. N. 2003, A &A, 399, 857
Kanekar N., Subrahmanyan R., Chengalur J. N., Safouris V. 2003, MNRAS, 346, L57
Kanekar N., Briggs F. H. 2004, New A Rev., 48, 1259
Kanekar N., Lane W. M., Momjian E., Briggs F. H., Chengalur J. N. 2009a MNRAS, 394, L61
Kanekar N., Prochaska J. X., Ellison S. L., Chengalur J. N. 2009b MNRAS, 396, 385
Kanekar N., Smette A., Briggs F. H., Chengalur J. N. 2009c ApJ, 705, L40
Kanekar N., Langston G. I., Stocke J. T., Carilli C. L., Menten K. M. 2012, ApJ, 746, L16
Kanekar N. 2014, ApJ, 797, L20
Kanekar N., Prochaska J. X., Smette A., et al. 2014, MNRAS, 438, 2131
Kanekar N., Sethi S., Dwarakanath K. S. 2016, ApJ, 818, L28
Kanekar N., Neeleman M., Prochaska J. X., Ghosh T. 2018a MNRAS, 473, L54
Kanekar N., Prochaska J. X., Christensen L., et al. 2018b ApJ, 856, L23
Kantharia N. G., Ananthakrishnan S., Nityananda R., Hota A. 2005, A &A, 435, 483
Karachentsev I. D., Kaisina E. I., Kashibadze Nasonova O. G. 2017, AJ, 153, 6
Kaur B., Kanekar N., Prochaska J. X. 2022, APJ, 925L, 20
Kazes I., Troland T. H., Crutcher R. M. 1991, A &A, 245, L17
Keeney B. A., Momjian E., Stocke J. T., Carilli C. L., Tumlinson J. 2005, ApJ, 622, 267
Kennicutt Robert C. J. 1989, ApJ, 344, 685
Kennicutt Robert C. J. 1998, ApJ, 498, 541
Kereš D., Katz N., Weinberg D. H., Davé R. 2005, MNRAS, 363, 2
Kerp J., Lenz D., Röhser T. 2016, A &A, 589, A123
Kerp J., Winkel B., Ben Bekhti N., Flöer L., Kalberla P. M. W. 2011, Astronomische Nachrichten, 332, 637
Kilborn V. A., Forbes D. A., Barnes D. G., et al. 2009, MNRAS, 400, 1962
Kim C.-G., Ostriker E. C., Kim W.-T. 2014, ApJ, 786, 64
Kleiner D., Koribalski B. S., Serra P., et al. 2019, MNRAS, 488, 5352
Koley A., Roy N. 2019, MNRAS, 483, 593
Koribalski B. S. 2008, in Astrophysics and Space Science Proceedings, Vol. 5, Galaxies in the Local Volume, 41
Koribalski B. S., Staveley-Smith L., Westmeier T., et al. 2020, Ap &SS, 365, 118
Kreckel K., Joung M. R., Cen R. 2011, ApJ, 735, 132
Kreckel K., Platen E., Aragón-Calvo M. A., et al. 2012, AJ, 144, 16
Krogager J. K., Møller P., Fynbo J. P. U., Noterdaeme P. 2017, MNRAS, 469, 2959
Kulkarni S. R., Heiles C. 1988, Neutral hydrogen and the diffuse interstellar medium ed. K. I. Kellermann & G. L. Verschuur 95–153
Kurapati S., Banerjee A., Chengalur J. N., et al. 2018a MNRAS, 479, 5686
Kurapati S., Chengalur J. N., Pustilnik S., Kamphuis P. 2018b MNRAS, 479, 228
Kurapati S. 2020, PhD thesis, NCRA-TIFR
Kurapati S., Chengalur J. N., Kamphuis P., Pustilnik S. 2020, MNRAS, 491, 4993
Kurapati S., Chengalur J. N., Verheijen M. A. W. 2021, MNRAS, 507, 565
Lagos C. d. P., Theuns T., Schaye J., et al. 2016, MNRAS, 459, 2632
Lah P., Chengalur J. N., Briggs F. H., et al. 2007, MNRAS, 376, 1357
Lane W. M. 2000, PhD thesis, University of Groningen
Lane W. M., Briggs F. H., Smette A. 2000, ApJ, 532, 146
Larson R. B., Tinsley B. M., Caldwell C. N. 1980, ApJ, 237, 692
Lee-Waddell K., Koribalski B. S., Westmeier T., et al. 2019, MNRAS, 487, 5248
Leisman L., Haynes M. P., Giovanelli R., et al. 2016, MNRAS, 463, 1692
Leisman L., Haynes M. P., Janowiecki S., et al. 2017, apj, 842, 133
Lelli F., McGaugh S. S., Schombert J. M. 2016a AJ, 152, 157
Lelli F., McGaugh S. S., Schombert J. M. 2016b ApJ, 816, L14
Lelli F., McGaugh S. S., Schombert J. M., Desmond H., Katz H. 2019, MNRAS, 484, 3267
Lenz D., Flöer L., Kerp J. 2016, A &A, 586, A121
Lenz D., Kerp J., Flöer L., et al. 2015, A &A, 573, A83
Lequeux J., Peimbert M., Rayo J. F., Serrano A., Torres-Peimbert S. 1979, A &A, 500, 145
Leroy A. K., Walter F., Sandstrom K., et al. 2013, AJ, 146, 19
Liszt H. 2001, A &A, 371, 698
Lutz K. A., Kilborn V. A., Koribalski B. S., et al. 2018, MNRAS, 476, 3744
Maccagni F. M., Morganti R., Oosterloo T. A., Geréb K., Maddox N. 2017, A &A, 604, A43
Macciò A. V., Udrescu S. M., Dutton A. A., et al. 2016, MNRAS, 463, L69
Mackenzie R., Fumagalli M., Theuns T., et al. 2019, MNRAS, 487, 5070
Madau P., Dickinson M. 2014, ARA &A, 52, 415
Maddox N., Frank B. S., Ponomareva A. A., et al. 2021, A &A, 646, A35
Mahony E. K., Allison J. R., Sadler E. M., et al. 2022, MNRAS, 509, 1690
Maiolino R., Russell H. R., Fabian A. C., et al. 2017, Nature, 544, 202
Mancera Piña P. E., Posti L., Fraternali F., Adams E. A. K., Oosterloo T. 2021, A &A, 647, A76
Mancera Piña P. E., Fraternali F., Adams E. A. K., et al. 2019, ApJ, 883, L33
Mannucci F., Cresci G., Maiolino R., Marconi A., Gnerucci A. 2010, MNRAS, 408, 2115
Marinacci F., Binney J., Fraternali F., et al. 2010, MNRAS, 404, 1464
Marinacci F., Pakmor R., Springel V. 2014, MNRAS, 437, 1750
Martin A. M., Papastergis E., Giovanelli R., et al. 2010, ApJ, 723, 1359
Martin A. M., Giovanelli R., Haynes M. P., Guzzo L. 2012, ApJ, 750, 38
McClure-Griffiths N. M., Dickey J. M., Gaensler B. M., et al. 2005, ApJS, 158, 178
McClure-Griffiths N. M., Pisano D. J., Calabretta M. R., et al. 2009, ApJS, 181, 398
McClure-Griffiths N. M., Madsen G. J., Gaensler B. M., McConnell D., Schnitzeler D. H. F. M. 2010, ApJ, 725, 275
McGaugh S. S., Schombert J. M., Bothun G. D., de Blok W. J. G. 2000, ApJ, 533, L99
McGaugh S. S. 2012, AJ, 143, 40
McKee C. F., Ostriker J. P. 1977, ApJ, 218, 148
Meyer M. J., Zwaan M. A., Webster R. L., et al. 2004, MNRAS, 350, 1195
Meyer M. 2009, in Panoramic Radio Astronomy: Wide-field 1–2 GHz Research on Galaxy Evolution, 15
Mihos J. C., Keating K. M., Holley-Bockelmann K., Pisano D. J., Kassim N. E. 2012, ApJ, 761, 186
Mohan R., Dwarakanath K. S., Srinivasan G. 2004, Journal of Astrophysics and Astronomy, 25, 185
Moore B., Lake G., Katz N. 1998, ApJ, 495, 139
Moore C. B., Carilli C. L., Menten K. M. 1999, ApJ, 510, L87
Moorman C. M., Vogeley M. S., Hoyle F., et al. 2014, MNRAS, 444, 3559
Moorman C. M., Moreno J., White A., et al. 2016, ApJ, 831, 118
Morganti R., Oosterloo T. A., Tadhunter C. N., et al. 2001, MNRAS, 323, 331
Morganti R., Oosterloo T. A., Tadhunter C. N., et al. 2004, A &A, 424, 119
Morganti R., Holt J., Tadhunter C., et al. 2011, A &A, 535, A97
Morganti R., Fogasy J., Paragi Z., Oosterloo T., Orienti M. 2013, Science, 341, 1082
Morganti R., Oosterloo T., Oonk J. B. R., Frieswijk W., Tadhunter C. 2015a A &A, 580, A1
Morganti R., Sadler E. M., Curran S. 2015b in Advancing Astrophysics with the Square Kilometre Array (AASKA14), 134
Morganti R., Oosterloo T. 2018, A &A Rev., 26, 4
Moss V. A., McClure-Griffiths N. M., Murphy T., et al. 2013, ApJS, 209, 12
Moss V. A., Allison J. R., Sadler E. M., et al. 2017, MNRAS, 471, 2952
Muller C. A., Oort J. H. 1951, Nature, 168, 357
Mundell C. G., Wrobel J. M., Pedlar A., Gallimore J. F. 2003, ApJ, 583, 192
Murray C. E., Stanimirović S., Goss W. M., et al. 2015, ApJ, 804, 89
Murray C. E., Stanimirović S., Goss W. M., et al. 2018, ApJS, 238, 14
Murthy S., Morganti R., Oosterloo T., Maccagni F. M. 2021, A &A, 654, A94
Murthy S., Morganti R., Kanekar N., Oosterloo T. 2022, A &A, 695A, 185
Murugeshan C., Kilborn V., Jarrett T., et al. 2020, MNRAS, 496, 2516
Murugeshan C., Kilborn V. A., For B. Q., et al. 2021, MNRAS, 507, 2949
Naab T., Ostriker J. P. 2017, ARA &A, 55, 59
Nandakumar M., Dutta P. 2020, MNRAS, 496, 1803
Narayan C. A., Jog C. J. 2002, A &A, 390, L35
Navarro J. F., Frenk C. S., White S. D. M. 1996, ApJ, 462, 563
Navarro J. F., Frenk C. S., White S. D. M. 1997, ApJ, 490, 493
Navarro J. F., Steinmetz M. 2000, ApJ, 538, 477
Neeleman M., Kanekar N., Prochaska J. X., et al. 2017, Science, 355, 1285
Nielsen N. M., Churchill C. W., Kacprzak G. G., Murphy M. T. 2013, ApJ, 776, 114
Noeske K. G., Faber S. M., Weiner B. J., et al. 2007, ApJ, 660, L47
Noordermeer E., van der Hulst J. M., Sancisi R., Swaters R. A., van Albada T. S. 2005, A &A, 442, 137
Noterdaeme P., Ledoux C., Petitjean P., Srianand R. 2008, A &A, 481, 327
Noterdaeme P., Petitjean P., Carithers W. C., et al. 2012, A &A, 547, L1
Obreschkow D., Glazebrook K. 2014, ApJ, 784, 26
Oh S.-H., de Blok W. J. G., Brinks E., Walter F., Kennicutt Jr., R. C. 2011, AJ, 141, 193
Oh S.-H., Hunter D. A., Brinks E., et al. 2015, AJ, 149, 180
Oman K. A., Marasco A., Navarro J. F., et al. 2017, ArXiv e-prints, arXiv:1706.07478
Oosterloo T. A., Morganti R., Tzioumis A., et al. 2000, AJ, 119, 2085
Oosterloo T., Verheijen M. A. W., van Cappellen W., et al. 2009, in Wide Field Astronomy & Technology for the Square Kilometre Array, 70
Ott J., Stilp A. M., Warren S. R., et al. 2012, AJ, 144, 123
Papastergis E., Giovanelli R., Haynes M. P., Rodríguez-Puebla A., Jones M. G. 2013, ApJ, 776, 43
Park C., Choi Y.-Y., Vogeley M. S., et al. 2007, ApJ, 658, 898
Passmoor S. S., Cress C. M., Faltenbacher A. 2011, MNRAS, 412, L50
Patiri S. G., Prada F., Holtzman J., Klypin A., Betancort-Rijo J. 2006, MNRAS, 372, 1710
Patra N. N., Banerjee A., Chengalur J. N., Begum A. 2014, MNRAS, 445, 1424
Patra N. N., Chengalur J. N., Karachentsev I. D., Kaisin S. S., Begum A. 2016a MNRAS, 456, 2467
Patra N. N., Chengalur J. N., Karachentsev I. D., Sharina M. E. 2016b Astrophysical Bulletin, 71, 408
Patra N. N., Kanekar N., Chengalur J. N., Roy N. 2018, MNRAS, 479, L7
Patra N. N. 2020a MNRAS, 495, 2867
Patra N. N. 2020b MNRAS, 499, 2063
Pawsey J. L. 1951, Nature, 168, 358
Peck A. B., Taylor G. B., Conway J. E. 1999, ApJ, 521, 103
Peebles P. J. E. 1969, ApJ, 155, 393
Peek J. E. G., Heiles C., Douglas K. A., et al. 2011, ApJS, 194, 20
Peng Y.-j., Lilly S. J., Kovač K., et al. 2010, ApJ, 721, 193
Péroux C., Dessauges-Zavadsky M., D’Odorico S., Sun Kim T., McMahon R. G. 2005, MNRAS, 363, 479
Péroux C., Bouché N., Kulkarni V. P., York D. G., Vladilo G. 2012, MNRAS, 419, 3060
Péroux C., Zwaan M. A., Klitsch A., et al. 2019, MNRAS, 485, 1595
Pihlström Y. M., Conway J. E., Vermeulen R. C. 2003, A &A, 404, 871
Pineda J. C. B., Hayward C. C., Springel V., Mendes de Oliveira C. 2017, MNRAS, 466, 63
Poggianti B. M., Smail I., Dressler A., et al. 1999, ApJ, 518, 576
Poggianti B. M., von der Linden A., De Lucia G., et al. 2006, ApJ, 642, 188
Ponomareva A. A., Verheijen M. A. W., Bosma A. 2016, MNRAS, 463, 4052
Ponomareva A. A., Verheijen M. A. W., Peletier R. F., Bosma A. 2017, MNRAS, 469, 2387
Ponomareva A. A., Mulaudzi W., Maddox N., et al. 2021, MNRAS, 508, 1195
Pontzen A., Governato F. 2012, MNRAS, 421, 3464
Posti L., Fraternali F., Di Teodoro E. M., Pezzulli G. 2018, A &A, 612, L6
Posti L., Marasco A., Fraternali F., Famaey B. 2019, A &A, 629, A59
Prochaska J. X., Herbert-Fort S., Wolfe A. M. 2005, ApJ, 635, 123
Pustilnik S. A., Martin J.-M. 2016, A &A, 596, A86
Putman M. E. 2017, in Astrophysics and Space Science Library, Vol. 430, Gas Accretion onto Galaxies, ed. A. Fox & R. Davé 1
Rahmani H., Srianand R., Gupta N., et al. 2012, MNRAS, 425, 556
Rao S. M., Turnshek D. A., Nestor D. B. 2006, ApJ, 636, 610
Rao S. M., Belfort-Mihalyi M., Turnshek D. A., et al. 2011, MNRAS, 416, 1215
Rao S. M., Turnshek D. A., Sardane G. M., Monier E. M. 2017, MNRAS, 471, 3428
Rasmussen J., Ponman T. J., Verdes-Montenegro L., Yun M. S., Borthakur S. 2008, MNRAS, 388, 1245
Read J. I., Agertz O., Collins M. L. M. 2016a MNRAS, 459, 2573
Read J. I., Iorio G., Agertz O., Fraternali F. 2016b MNRAS, 462, 3628
Rees M. J., Ostriker J. P. 1977, MNRAS, 179, 541
Reeves S. N., Sadler E. M., Allison J. R., et al. 2016, MNRAS, 457, 2613
Reynolds T. N., Westmeier T., Staveley-Smith L., et al. 2019, MNRAS, 482, 3591
Rhee G., Valenzuela O., Klypin A., Holtzman J., Moorthy B. 2004, ApJ, 617, 1059
Rhee J., Lah P., Briggs F. H., et al. 2018, MNRAS, 473, 1879
Ricotti M. 2003, MNRAS, 344, 1237
Ricotti M., Pontzen A., Viel M. 2007, ApJ, 663, L53
Roberts M. S. 1970, ApJ, 161, L9
Robishaw T., Green J., Surcis G., et al. 2015, in Advancing Astrophysics with the Square Kilometre Array (AASKA14), 110
Roediger E., Brüggen M. 2006, MNRAS, 369, 567
Rogstad D. H., Lockhart I. A., Wright M. C. H. 1974, ApJ, 193, 309
Röhser T., Kerp J., Ben Bekhti N., Winkel B. 2016, A &A, 592, A142
Rojas R. R., Vogeley M. S., Hoyle F., Brinkmann J. 2004, ApJ, 617, 50
Romanowsky A. J., Fall S. M. 2012, ApJS, 203, 17
Roy N., Chengalur J. N., Srianand R. 2006, MNRAS, 365, L1
Roy N., Peedikakkandy L., Chengalur J. N. 2008, MNRAS, 387, L18
Roy N., Kanekar N., Braun R., Chengalur J. N. 2013, MNRAS, 436, 2352
Roychowdhury S., Chengalur J. N., Begum A., Karachentsev I. D. 2009, MNRAS, 397, 1435
Roychowdhury S., Chengalur J. N., Kaisin S. S., Begum A., Karachentsev I. D. 2011, MNRAS, 414, L55
Roychowdhury S., Chengalur J. N., Kaisin S. S., Karachentsev I. D. 2014, MNRAS, 445, 1392
Roychowdhury S., Huang M.-L., Kauffmann G., Wang J., Chengalur J. N. 2015, MNRAS, 449, 3700
Roychowdhury S., Arabsalmani M., Kanekar N. 2019, MNRAS, 485, L93
Roychowdhury S., Meyer M. J., Rhee J., et al. 2022, APJ, 927, 20
Rubin K. H. R., Diamond-Stanic A. M., Coil A. L., Crighton N. H. M., Moustakas J. 2018, ApJ, 853, 95
Sadler E. M., Moss V. A., Allison J. R., et al. 2020, MNRAS, 499, 4293
Said K., Kraan-Korteweg R. C., Staveley-Smith L. 2019, MNRAS, 486, 1796
Sancisi R., Fraternali F., Oosterloo T., van der Hulst T. 2008, A &A Rev., 15, 189
Sarma A. P., Momjian E., Troland T. H., Crutcher R. M. 2005, AJ, 130, 2566
Schawinski K., Khochfar S., Kaviraj S., et al. 2006, Nature, 442, 888
Schmidt M. 1959, ApJ, 129, 243
Schmidt M. 1963, ApJ, 137, 758
Schulz R., Morganti R., Nyland K., et al. 2018, A &A, 617, A38
Schulz R., Morganti R., Nyland K., et al. 2021, A &A, 647, A63
Serra P., de Blok W. J. G., Bryan G. L., et al. 2016, in MeerKAT Science: On the Pathway to the SKA, 8
Shetty R., Kelly B. C., Rahman N., et al. 2014, MNRAS, 437, L61
Snow T. P., McCall B. J. 2006, ARA &A, 44, 367
Solanes J. M., Manrique A., García-Gómez C., et al. 2001, ApJ, 548, 97
Srianand R., Gupta N., Petitjean P., Noterdaeme P., Ledoux C. 2010, MNRAS, 405, 1888
Srianand R., Gupta N., Petitjean P., et al. 2012, MNRAS, 421, 651
Srianand R., Gupta N., Rahmani H., et al. 2013, MNRAS, 428, 2198
Srianand R., Gupta N., Momjian E., Vivek M. 2015, MNRAS, 451, 917
Srianand R., Hussain T., Noterdaeme P., et al. 2016, MNRAS, 460, 634
Staveley-Smith L., Oosterloo T. 2015, in Advancing Astrophysics with the Square Kilometre Array (AASKA14), 167
Steidel C. C., Dickinson M., Persson S. E. 1994, ApJ, 437, L75
Stevens A. R. H., Diemer B., Lagos C. d. P., et al. 2019, MNRAS, 490, 96
Stil J. M., Taylor A. R., Dickey J. M., et al. 2006, AJ, 132, 1158
Strasser S. T., Dickey J. M., Taylor A. R., et al. 2007, AJ, 134, 2252
Struve C., Conway J. E. 2010, A &A, 513, A10
Swaters R. A., van Albada T. S., van der Hulst J. M., Sancisi R. 2002, A &A, 390, 829
Taylor G. B. 1996, ApJ, 470, 394
Taylor A. R., Gibson S. J., Peracaula M., et al. 2003, AJ, 125, 3145
Teng S. H., Veilleux S., Baker A. J. 2013, ApJ, 765, 95
Troland T. H., Heiles C. 1982, ApJ, 252, 179
Trujillo-Gomez S., Klypin A., Primack J., Romanowsky A. J. 2011, ApJ, 742, 16
Tully R. B., Fisher J. R. 1977, A &A, 500, 105
Tumlinson J., Peeples M. S., Werk J. K. 2017, ARA &A, 55, 389
Uson J. M., Bagri D. S., Cornwell T. J. 1991, Physical Review Letters, 67, 3328
Valenzuela O., Rhee G., Klypin A., et al. 2007, ApJ, 657, 773
van den Bosch F. C., Robertson B. E., Dalcanton J. J., de Blok W. J. G. 2000, AJ, 119, 1579
van der Hulst J. M., van Albada T. S., Sancisi R. 2001, in Astronomical Society of the Pacific Conference Series, Vol. 240, Gas and Galaxy Evolution, J. E. Hibbard eds Rupen M. & van Gorkom J. H. p. 451
van Gorkom J. H., Knapp G. R., Ekers R. D., et al. 1989, AJ, 97, 708
Verdes-Montenegro L., Yun M. S., Williams B. A., et al. 2001, A &A, 377, 812
Verheijen M. A. W., Sancisi R. 2001, A &A, 370, 765
Vermeulen R. C., Pihlström Y. M., Tschager W., et al. 2003, A &A, 404, 861
Vollmer B., Cayatte V., Balkowski C., Duschl W. J. 2001, ApJ, 561, 708
von Benda-Beckmann A. M., Müller V. 2008, MNRAS, 384, 1189
Walter F., Brinks E., de Blok W. J. G., et al. 2008, AJ, 136, 2563
Wang J., Kauffmann G., Józsa G. I. G., et al. 2013, MNRAS, 433, 270
Wang J., Koribalski B. S., Serra P., et al. 2016, MNRAS, 460, 2143
Weng S., Sadler E. M., Foster C., et al. 2021, MNRAS, 512, 3638
Willick J. A. 1999, ApJ, 516, 47
Winkel B., Ben Bekhti N., Darmstädter V., et al. 2011, A &A, 533, A105
Wolfe A. M., Brown R. L., Roberts M. S. 1976, Phys. Rev. Lett., 37, 179
Wolfe A. M., Briggs F. H., Davis M. M. 1982, ApJ, 259, 495
Wolfe A. M., Briggs F. H., Turnshek D. A., et al. 1985, ApJ, 294, L67
Wolfe A. M., Gawiser E., Prochaska J. X. 2005, ARA &A, 43, 861
Wolfire M. G., Hollenbach D., McKee C. F., Tielens A. G. G. M., Bakes E. L. O. 1995, ApJ, 443, 152
Wyder T. K., Martin D. C., Barlow T. A., et al. 2009, ApJ, 696, 1834
Xu J.-L., Zhang C.-P., Yu N., et al. 2021, ApJ, 922, 53
Yahya S., Bull P., Santos M. G., et al. 2015, MNRAS, 450, 2251
Yoon H., Chung A., Smith R., Jaffé Y. L. 2017, ApJ, 838, 81
York D. G., Adelman J., Anderson Jr., J. E., et al. 2000, AJ, 120, 1579
Yun M. S., Ho P. T. P., Lo K. Y. 1994, Nature, 372, 530
Zabludoff A. I., Mulchaey J. S. 1998, ApJ, 496, 39
Zwaan M. A., Staveley-Smith L., Koribalski B. S., et al. 2003, AJ, 125, 2842
Zwaan M. A., Meyer M. J., Staveley-Smith L., Webster R. L. 2005, MNRAS, 359, L30
Zwaan M. A., Liske J., Péroux C., et al. 2015, MNRAS, 453, 1268
Acknowledgements
We thank the anonymous reviewer for useful comments that helped to improve the quality of this review article. RD gratefully acknowledges support from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program (grant agreement no. 757535). SK is supported by the South African Research Chairs Initiative of the Department of Science and Technology and National Research Foundation.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
This article is part of the Special Issue on “Indian Participation in the SKA”.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Dutta, R., Kurapati, S., Aditya, J.N.H.S. et al. Probing galaxy evolution through Hi 21-cm emission and absorption: current status and prospects with square kilometre array. J Astrophys Astron 43, 103 (2022). https://doi.org/10.1007/s12036-022-09875-y
Received:
Accepted:
Published:
DOI: https://doi.org/10.1007/s12036-022-09875-y