We investigate the origin of galaxy bimodality by quantifying the relative role of intrinsic and environmental drivers to the cessation (or `quenching') of star formation in over half a million local Sloan Digital Sky Survey (SDSS) galaxies. Our sample contains a wide variety of galaxies at z=0.02-0.2, with stellar masses of 8 < log(M*/M_sun) < 12, spanning the entire morphological range from pure disks to spheroids, and over four orders of magnitude in local galaxy density and halo mass. We utilise published star formation rates and add to this recent GIM2D photometric and stellar mass bulge + disk decompositions from our group. We find that the passive fraction of galaxies increases steeply with stellar mass, halo mass, and bulge mass, with a less steep dependence on local galaxy density and bulge-to-total stellar mass ratio (B/T). At fixed internal properties, we find that central and satellite galaxies have different passive fraction relationships. For centrals, we conclude that there is less variation in the passive fraction at a fixed bulge mass, than for any other variable, including total stellar mass, halo mass, and B/T. This implies that the quenching mechanism must be most tightly coupled to the bulge. We argue that radio-mode AGN feedback offers the most plausible explanation of the observed trends.

We present the Pristine survey, a new narrow-band photometric survey focused on the metallicity-sensitive Ca H & K lines and conducted in the northern hemisphere with the wide-field imager MegaCam on the Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT). This paper reviews our overall survey strategy and discusses the data processing and metallicity calibration. Additionally we review the application of these data to the main aims of the survey, which are to gather a large sample of the most metal-poor stars in the Galaxy, to further characterise the faintest Milky Way satellites, and to map the (metal-poor) substructure in the Galactic halo. The current Pristine footprint comprises over 1,000 deg2 in the Galactic halo ranging from b~30 to 78 and covers many known stellar substructures. We demonstrate that, for SDSS stellar objects, we can calibrate the photometry at the 0.02-magnitude level. The comparison with existing spectroscopic metallicities from SDSS/SEGUE and LAMOST shows that, when combined with SDSS broad-band g and i photometry, we can use the CaHK photometry to infer photometric metallicities with an accuracy of ~0.2 dex from [Fe/H]=-0.5 down to the extremely metal-poor regime ([Fe/H]<-3.0). After the removal of various contaminants, we can efficiently select metal-poor stars and build a very complete sample with high purity. The success rate of uncovering [Fe/H]SEGUE<-3.0 stars among [Fe/H]Pristine<-3.0 selected stars is 24% and 85% of the remaining candidates are still very metal poor ([Fe/H]<-2.0). We further demonstrate that Pristine is well suited to identify the very rare and pristine Galactic stars with [Fe/H]<-4.0, which can teach us valuable lessons about the early Universe.

Context. The Gaia Collaboration has recently reported the detection of a 33 M ⊙ black hole in a wide binary system located in the solar neighbourhood. Aims. Here we explore the relationship between this black hole, known as Gaia BH3, and the nearby ED-2 halo stellar stream. Methods. We studied the orbital characteristics of the Gaia BH3 binary and present measurements of the chemical abundances of ED-2 member stars derived from high-resolution spectra obtained with the VLT. Results. We find that the Galactic orbit of the Gaia BH3 system and its metallicity are entirely consistent with being part of the ED-2 stream. The characteristics of the stream, particularly its negligible spread in metallicity and in other chemical elements, as well as its single stellar population, suggest that it originated from a disrupted star cluster of low mass. Its age is comparable to that of the globular cluster M92 that has been estimated to be as old as the Universe. Conclusions. This is the first black hole unambiguously associated with a disrupted star cluster. We infer the plausible mass range for the cluster to be relatively narrow, between 2 × 10 3 M ⊙ and 5.2 × 10 4 M ⊙ . This implies that the black hole could have formed directly from the collapse of a massive very metal-poor star, but that the alternative scenario of binary interactions inside the cluster environment also deserves to be explored.

We aim to constrain the chemo-dynamical properties of the Sagittarius (Sgr) dwarf galaxy using carbon abundances. At low metallicities in particular, these properties reveal the early chemical evolution of a system, tracing the contributing supernovae (SNe) and how much of their ejecta eventually made it into the next stellar generation. Our sample from the Pristine Inner Galaxy Survey (PIGS) includes $ 350$ metal-poor Fe/H $<-1.5$) stars in the main body of Sgr with good quality spectroscopic observations. Our metal-poor Sgr population has a larger velocity dispersion than metal-rich Sgr from the literature, which could be explained by outside-in star formation, extreme Galactic tidal perturbations, and/or the presence of a metal-rich disc and bar $+$ metal-poor halo. The average carbon abundance C/Fe in Sgr is similar to that of other classical dwarf galaxies (DGs) and consistently lower than in the Milky Way by $ dex at low metallicities. The interstellar medium in DGs, including Sgr, may have retained yields from more energetic Population III and II supernovae (SNe), thereby reducing the average C/Fe . Additionally, SNe Ia producing more Fe than C would start to contribute at lower metallicity in DGs/Sgr than in the Galaxy. The presence of a C/Fe gradient for Sgr stars with $ dex \ $) suggests that SNe Ia contributed to the system at those metallicities, especially in its inner regions. There is a low frequency of carbon-enhanced metal-poor (CEMP) stars in our Sgr sample. At higher metallicities and carbon abundances (i.e. mostly CEMPs), this may be due to photometric selection effects, but those are less likely to affect non-CEMP stars. Given the lower average C/Fe in DGs, we propose using the same CEMP definition ( C/Fe $>+0.7$) as that applied to the Galaxy at large ends up underpredicting the number of CEMP stars in DGs. Burthermore, for Sgr, a cut at C/Fe +0.35$ may be more appropriate, which brings the frequency of CEMP stars in agreement with that of the whole Galaxy.