Cosmic Growth History and Expansion History
宇宙膨胀史检验宇宙整体演化的动力学及其能量密度含量，而宇宙生长史检验能量密度非均匀部分的演化。通过对这两种历史的精确比较，我们可以区分出加速宇宙膨胀的物理本质：是一种额外的平滑成分--暗能量--还是对引力场方程的修正。借助于一个精确到0.05- 0.2%的线性微扰增长拟合公式，我们分离出了增长对膨胀历史的依赖，并引入了一个新的增长指数参数γ来量化引力修正。
2005-08-16 astro-ph gr-qc
The Cosmic Microwave Background and the Ionization History of the Universe
关于原始等离子体如何重组以及宇宙后来如何再电离的细节目前还有些不确定。这种不确定性限制了从宇宙微波背景（CMB）测量宇宙学参数的准确性。更积极的是，未来的CMB数据可以用来约束电离历史的观测。我们首先讨论如何在重组历史的当前不确定性碰撞参量的限制，并显示如何合适的参数化可以用来获得无偏的参数估计，从未来的数据。一些参数可以被鲁棒地约束，然而，有明确的动机来用量化的误差更准确地对重组进行建模。然后，我们讨论了约束的电离分数在红移在再电离过程中。理想的CMB偏振数据原则上可以区分具有相同光学深度的不同历史。我们讨论如何以及普朗克卫星可能能够约束电离的历史，并显示目前非常弱的约束WMAP三年的数据。
2006-09-15 astro-ph
High Redshift Quasars and Star Formation History
类星体是宇宙中最明亮的物体之一，它们可以被详细研究到已知的最高红移。假设类星体伴随的气体与宿主星系的星际介质密切相关，类星体可以作为早期宇宙恒星形成历史的示踪剂。我们观测了一小部分红移为3<z<5的类星体，并给出了用NV/CIV和NV/HeII以及MgII/FeII估算第一个主要恒星形成时期的结果。这些谱线比率表明了类星体附近气体的太阳和超太阳金属丰度。假设时间为tau_{evol} = 1 Gyr，则第一个恒星形成时期可以定在z_f >= 10，对应于宇宙年龄小于5*10^8年（H_o = 65 km/s/Mpc，Omega_M = 0.3，Omega_Lambda = 0.7）。
2001-04-10 astro-ph
Formation of High Redshift Objects in a Cosmic String Theory with Hot Dark Matter
本文用一种适用于热暗物质的Zel 'dovich近似的修正，研究了这种物质在运动的宇宙弦环上的吸积。结果表明，$z=4$的红移将产生大量的$10^{12}M_\odot$非线性天体。这些天体可能是高红移类星体的宿主。
1995-10-26 astro-ph
Star Formation History up to z = 7.4: Implications for Gamma-Ray Bursts and the Cosmic Metallicity Evolution
目前的雨燕样本的伽马射线暴（GRB）与测量的红移允许测试的假设，伽玛射线暴跟踪恒星形成的宇宙。一些作者声称伽玛暴的速率随宇宙红移的增加比恒星形成速率更快，其原因尚不清楚。基于宇宙金属丰度随红移而变化以及伽玛暴更倾向于发生在低金属丰度星系的观测结果，本文研究了用宇宙金属丰度演化解释伽玛暴速率历史与恒星形成速率历史之间的差异的可能性。首先，我推导出一个恒星形成的历史，红移z=7.4从一个更新的样本的恒星形成率密度通过添加新的紫外测量Bouwens等人。和新的紫外和红外测量Reddy等人。现有的样本由霍普金斯和Beacom编译。然后，采用Langer & Norman提出的GRB产生与宇宙金属丰度历史关系的简单模型，证明了观测到的Swift GRB红移分布可以相当准确地再现。虽然结果是有限的小尺寸的GRB样本和了解甚少的选择偏差在检测和定位的GRB和红移的测定，他们认为，GRB跟踪恒星的形成和金属丰度的演变。如果能用其他方法精确测量恒星的形成历史，这在不久的将来是可能实现的，那么通过研究伽玛暴的红移分布来确定宇宙金属丰度的演化就有可能。
2008-05-20 astro-ph
Cosmic Star Formation History and Deep X-ray Imaging in the XMM-NEWTON and CHANDRA Era
我总结了宇宙恒星形成的X射线诊断研究的X射线双星演化的演化方案在正常星系演化的恒星形成。深X射线成像研究的CHANNEL和XMM-NEWTON开始约束两个X射线光度演化的星系和log N - log S诊断的X射线背景：我讨论这些在上述背景下，总结目前的理解和未来的前景。
2002-03-20 astro-ph
Lithium-6 and Gamma Rays: Complementary Constraints on Cosmic-Ray History
稀有的同位素6Li只能由宇宙射线产生，主要是在ISM氦的α + α聚变反应中产生。因此，这种核素提供了一个独特的诊断历史的宇宙射线在我们的银河系。同样的强子宇宙射线相互作用也会产生高能伽马射线（主要是通过中性π介子产生）。因此，强子伽马射线和6Li是密切相关的。具体来说，6Li直接编码了宇宙时间内的局部宇宙射线注量，而河外强子伽马射线编码了视界外的平均宇宙射线注量。我们研究这种联系，并显示如何6Li和伽马射线可以一起使用，把重要的模型独立的限制我们的银河系和宇宙的宇宙射线的历史。我们首先限制普通银河系宇宙射线的伽马射线的生产，使用本地6Li丰度。我们发现，太阳6Li丰度要求伴随的河外π介子γ射线强度超过整个观测到的EGRB的2-6倍。这种差异的可能解释进行了讨论。然后，我们约束锂生产使用最近的河外伽玛射线背景（EGRB）的测定。我们注意到，宇宙结构形成过程中产生的宇宙射线会导致前银河系锂的产生，这将作为一个“污染物”的原始7 Li含量的贫金属晕星。我们发现，在所观察到的EGRB的不确定性是如此之大，我们不能排除一个前银河系李，这是原始7 Li。我们的限制和他们更多的模型依赖的扩展将显着改善与额外的观测晕星中的6Li，并与GLAST的EGRB光谱的改进测量。（摘要摘录）
2004-07-15 astro-ph
The Star Formation History and Stellar Assembly of High Redshift Galaxies
我讨论了目前的观测约束的恒星形成和恒星组装历史的星系在高红移。z 2的大质量星系的数据<1 implies that their stellar populations formed at z>，以及它们的形态结构在那之后不久就就位了。斯皮策太空望远镜24微米的观测表明，z ~ 1.5-3的大质量星系中有相当一部分具有高的红外光度，这表明它们正在快速形成恒星，将物质吸积到超大质量黑洞上，或者两者兼而有之。我比较如何观察这些IR活跃阶段的大规模星系的历史约束目前的星系形成模型。
2006-11-02 astro-ph
Cosmic Star Formation History Required from Infrared Galaxy Number Count : Future Prospect for Infrared Imaging Surveyor (IRIS)
我们建立了一个红外和亚毫米（以下简称IR）星系数计数和估计的红外光度密度的历史模型。我们将星系光度的演化变化视为一种逐步的非参数形式，以探索最适合再现当前观测结果的演化历史。我们发现的演化模式，满足两个约束条件所需的宇宙红外背景（CIRB）和红外星系数计数。在红外$60 μ$ m光度密度演化中，发现在红移$z=0.75 - 1.0$处光度增加一个数量级。我们还发现，大量的星系（$\sim 10^7$在整个天空）将被发现在全天调查的远红外线红外成像测量仪（IRIS），日本红外卫星计划Astro-F。
2000-02-07 astro-ph
Cosmic Microwave Background polarization and the ionization history of the Universe
我们指出，偏振测量计划为即将到来的普朗克任务可以显着提高宇宙参数估计的准确性相比，单独的温度各向异性谱。为了说明这一点，我们考虑一个标准的宇宙学模型和几个修改，调整一个参数，每个适合最近发表的Maxima-1数据。虽然所有的模型产生可接受的拟合就功率谱而言，其相应的偏振光谱差异很大。最强的差异预计延迟重组的模型，反映了这样一个事实，即极化测量是最敏感的过程中的重组时代。
2001-02-26 astro-ph
Cosmic Star Formation History
我回顾了我们对星系演化和恒星形成的宇宙历史的理解最近取得的一些进展。像书挡一样，从深地光谱学和哈勃深场成像巡天获得的结果将中间红移间隔$1<z<2$放在括号内，在那里恒星诞生的峰值可能比今天高10倍。自$z\sim 1$以来观察到的稳定下降主要与晚型星系有关。在$z\gtrsim 2.5$上，莱曼破裂选定的天体可能代表了现今球状体的前兆，但平均而言，相对于标准的早期和快速形成的球状系统图片的预期，似乎相当不亮。观测到的紫外光密度占了今天在“正常”大质量星系中看到的大部分金属。
1996-12-17 astro-ph
Matching the Cosmic Star Formation History to the Local Galaxy Population
在这篇评论中，我将描述一些河外天文学的最新进展。首先，我将描述我们目前对宇宙恒星形成历史的最佳估计。然后，我将描述本地星系和它们的恒星星族的测量，集中在不同类型的星系的光度函数和恒星星族组成的测量。最后，我将研究这两组结果之间的关系。最终目的是告诉在宇宙历史的哪个阶段，在本地星系中看到的不同恒星形成。目前我们知道的很多，但仍有很大的不确定性，我将强调未来的一些前景。
2003-08-11 astro-ph
Breaking the Redshift Deadlock - I: Constraining the star formation history of galaxies with sub-millimetre photometric redshifts
未来的河外亚毫米和毫米巡天有可能对所有红移的星系中被遮蔽的恒星形成水平进行敏感的普查。虽然从现有的不同深度和区域的SCUBA（850微米）和MAMBO（1.25毫米）调查的源计数之间一般有很好的一致性，但仍然很难确定亚毫米和毫米星系群的红移分布和热光度。这主要是由于在识别单个亚毫米源与其光学，红外或无线电对应物时的模糊性，这反过来又阻止了光谱红移的可靠测量。此外，缺乏测量亚毫米星系的静止帧FIR光谱峰值的数据，导致其静止帧FIR光度和恒星形成率的约束很差。在本文中，我们描述了蒙特卡罗模拟的地基，气球和卫星的亚毫米测量，演示了如何休息帧FIR-亚毫米光谱能量分布（250- 850微米）可以用来推导光度红移与r.m.s的精度为+/- 0.4的范围0 < z < 6。这个打破红移僵局的机会将提供一个对发光的光学遮蔽星系[L（FIR）> 3 x 10^12 Lsun]的全球恒星形成历史的估计，其准确度为20%。
2002-05-21 astro-ph
Reconstructing the history of structure formation using redshift distortions
利用红移空间扭曲来测量星系特有速度的统计数据是探索结构形成历史的一个很好的方法。由于星系被期望作为物质流中的测试粒子，这种方法避免了由于未知的星系密度偏差而导致的不确定性。我们表明，红移空间失真测量的参数组合，$fσ_8^{\rm mass}$提供了一个很好的测试暗能量模型，即使没有知识的偏见或$σ_8^{\rm mass}$需要提取$f$从这个测量（这里$f$是对数导数的线性增长率，和$σ_8^{\rm mass}$是均方根质量波动半径为$8h^{-1}$ Mpc的球体）。我们认为，红移空间畸变测量将有助于确定宇宙加速背后的物理学，测试它是否与暗能量或修改的重力，并将提供一个机会来测试可能的暗能量聚集或耦合之间的暗能量和暗物质。如果我们能够测量星系的偏差，同时测量过密度场和速度场，可以通过连续性方程来检验等效原理的有效性。
2009-10-06 astro-ph
Effects of metal enrichment and metal cooling in galaxy growth and cosmic star formation history
利用宇宙学流体动力学模拟方法，对金属富集和金属冷却对星系形成和宇宙恒星形成（SF）历史的影响进行了数值研究。我们发现，在有金属冷却的模拟中，与无金属冷却的模拟相比，（1）宇宙星形成率（SFR）在z=1和3处分别提高了50%和20%，（2）星系中气体的质量分数降低了;（3）重子总质量函数（气体+恒星）在z=3时没有显著差异，但在z=1时相对大质量星系的数量有所增加;（4）星系际介质（IGM）的重子质量分数在z<3时由于更有效的冷却和气体吸积而降低。我们的研究结果表明，金属冷却通过两种不同的机制促进星系的生长：（1）提高局部星际介质（ISM）中的SF效率，（2）增加星系对IGM的吸积。前一个过程在宇宙历史的大部分时间里都是有效的，而后一个过程只在z<3时有效，此时IGM由于反馈而被金属充分富集。
2008-12-11 astro-ph
Quantifying the Cosmic Web in the New Era of Redshift Surveys
在绘制局部宇宙图方面实施了两种主要战略：全天“浅层”调查和对有限部分天空的“深层”调查。这两种方法在研究宇宙学和宇宙统计性质方面是相辅相成的。我们总结了2dF星系红移巡天（2dFGRS）的230，000个红移的波动和维纳重建的密度场的功率谱的一些结果。然后，我们讨论了未来的挑战，在量化的宇宙结构网络正在进行的红移调查。
2004-11-03 astro-ph
Ω_0 and λ_0 from galaxy and quasar clustering: cosmic virial theorem and cosmological redshift-space distortion
本文讨论了两种利用两点关联函数的各向异性和宇宙学红移-空间畸变来确定宇宙学密度参数Ω_0和宇宙学常数λ_0的宇宙学检验。
1996-09-03 astro-ph
Probing the Cosmic Star Formation History by Brightness Distribution of Gamma-Ray Bursts
在假设伽玛暴发生率与宇宙恒星形成率有关的前提下，详细研究了伽马射线暴（GRB）的亮度分布。分别分析了4 B BATSE星表中长持续时间和短持续时间爆发的两个总体。考虑到目前恒星形成率（SFR）观测估计的不确定性，我们尝试了各种宇宙恒星形成历史的模型，发现如果标准烛光近似成立，则$z$ = 0--1的SFR演化受GRB分布的强烈约束。从紫外观测推断出的从$z$ = 0到1的$\sim$ 15倍的强SFR演化太陡，与任何距离尺度的伽玛暴分布都不一致。一些可能性，以调和这种差异进行了讨论，包括固有的亮度色散的伽玛暴和/或修改的恒星形成历史估计的紫外观测。我们认为，SFR增加因子从$z$ = 0到1可能是低至约4，如果我们选择不同的宇宙学参数集和/或考虑的演变的金属丰度和尘埃消光的紫外数据，这将显着补救的差异。
1998-08-20 astro-ph
Expansion of radio galaxies in a cosmologically evolving medium: Possible implications for the cosmic star-formation history
我们比较早期的估计，在类星体时代的基础上，非不断发展的环境介质与新的假设一个强大的宇宙学演化的环境介质的射电星系叶填充的体积。如果放射源保持活跃超过10^8年，则它们所填充的体积在两种情况下是相当的。这加强了我们先前的推论，即在类星体时代，宇宙中的大部分气体细丝网（星系形成的地方）可能被射电瓣所渗透，这可能引发了广泛的恒星形成，并对z ~ 2时宇宙中磁场和金属的扩散做出了巨大贡献。
2004-11-03 astro-ph
Determining the expansion history of the universe with the three dimensional cosmic shear
我们定义了一个新的观测值，它依赖于三维宇宙剪切的两点函数的自旋加权角动量的有限红移差和光度距离。它表明，我们的可观测的精确测量将能够严格约束宇宙的膨胀历史。
2010-08-17 astro-ph hep-ph
Cosmic ray propagation and star formation history of NGC 1961
我们提出了新的无线电连续数据在4个频率的超大质量，奇特的星系NGC 1961。这些观测结果使我们能够分离热射电和非热射电辐射，并确定非热谱指数分布。银河系盘中的这种光谱指数分布是不寻常的：在射电辐射的最大值处，同步加速器光谱非常陡峭，表明宇宙射线电子老化。远离最大值的光谱要平坦得多。在最大值处的同步辐射光谱陡峭，表明在这些地点发生了恒星形成率的强烈下降。扩展的无线电发射是最近宇宙射线加速的迹象，可能是由于最近的恒星形成。我们认为，过去的一次剧烈事件，很可能是与星系际气体云的合并或碰撞，导致了星系的各种不寻常的特征。
1998-05-18 astro-ph
Abundances at High Redshifts: the Chemical Enrichment History of Damped Lyman-alpha Galaxies
在高红移类星体的光谱中发现的阻尼莱曼-α吸收系统被认为是高红移星系中星际气体的踪迹。本文利用10 m Keck望远镜获得的类星体高质量阶梯光谱，研究了14个阻尼Lyman-alpha系统样品中C、N、O、Al、Si、S、Cr、Mn、Fe、Ni和Zn的元素丰度。这些丰度与文献中的类似测量相结合，以研究红移范围为0.7<z<4.4的阻尼莱曼α星系的化学演化。研究的内容包括：阻尼Lyman-alpha星系的金属丰度分布，它随红移的演化（即年龄-金属丰度关系），重金属的相对丰度模式及其核合成起源的意义，尘埃的影响，阻尼Lyman-alpha星系恒星形成过程的性质，以及阻尼Lyman-alpha星系本身的性质。
1996-06-07 astro-ph
Gamma-ray bursts and the history of star formation
伽马射线暴（GRB）起源的流行模型包括短寿命的大质量恒星作为火球的祖先。因此，伽玛暴的红移分布应该准确地跟踪大质量恒星的宇宙恒星形成率。大部分的高质量恒星形成活动似乎发生在被星际尘埃遮蔽的光学波段区域。通过观测被年轻恒星加热的尘埃在远红外和亚毫米波段产生的热辐射，估计了被尘埃包裹的恒星形成活动的数量。在这里，我们讨论一个替代探针-红移分布的伽玛暴。伽玛暴在最高的红移下是可以探测到的，因为伽玛射线不会被尘埃吸收，所以伽玛暴的红移分布应该不会受到尘埃消光的影响。目前，伽玛暴的红移只能从相关的光学瞬变辐射来确定，然而，关于尘埃遮蔽恒星形成的流行程度的有用信息也可以从有和没有相关的光学瞬变的伽玛暴的比率中获得。目前有八个伽玛射线暴具有光谱红移。一旦知道大约100个红移，伽玛暴的数量将为宇宙恒星形成历史的不同模型提供重要的测试。
2000-01-28 astro-ph
The Evolution of the Global Star Formation History as Measured from the Hubble Deep Field
哈勃深场（HDF）是有史以来进行的最深的光学光度观测，并提供了研究星系演化的宝贵数据集。结合WFPC 2的光学数据和地基近红外测光，我们得到了J<23.5的HDF星系的光度估算红移。我们证明，将近红外数据减少了约40%的估计红移的不确定性，并需要消除系统的不确定性范围内的红移1<z<2。利用这些光度红移，我们确定的共动紫外线（2800 A）光度密度（假定成比例的全球恒星形成率）从z=0.5到z=2的红移的演变。我们发现，全球的恒星形成率迅速增加的红移，上升了12倍，从零的红移到z~1.5的峰值。对于大于1.5的红移，它单调减少。我们对恒星形成速率的测量结果与Lilly等人（1996）在CFRS中z<1的测量结果以及Madau等人（1996）在Lyman break星系中z > 2的测量结果一致，并且弥补了这两个样本之间的红移差距。整个恒星形成或金属富集率的历史与Pei和Fall（1995）基于Lyman-α类星体吸收线系统HI含量的演变所作的预测是一致的。
1997-06-25 astro-ph
High Redshift Galaxies in the Hubble Deep Field. Color Selection and Star Formation History to z=4
在类星体吸收系统中，沿视线方向与HI累积效应相关的莱曼衰减为识别z>2.5的星系提供了一个独特的特征。哈勃深场（HDF）的观测提供了机会，利用星系间吸收的普遍影响，并获得有用的统计约束的星系的红移分布比目前的光谱极限相当微弱。我们的模型HI宇宙不透明度作为红移的函数，包括散射的共振线的莱曼系和莱曼连续吸收，并使用恒星星族合成模型与各种各样的年龄，金属丰度，尘埃含量，和红移，推导出颜色选择标准，提供了一个强大的分离高红移和低红移星系。从HDF图像中，我们构建了一个2<z<4.5的恒星形成星系样本。虽然发现HDF中已知Keck/LRIS光谱红移在0<z<1.4范围内的60多个物体中没有一个污染我们的高红移样本，但我们的颜色标准能够有效地选择Steidel等人识别的2.6<z<3.2个星系。（1996 b）。紫外线（和蓝色）衰减技术开辟了研究早期宇宙中宇宙恒星和元素形成的可能性。
1996-07-31 astro-ph
The Physics and Early History of the Intergalactic Medium
星系际介质--充满星系间巨大空间的宇宙气体--受到从极早期宇宙的量子涨落到新形成恒星的辐射发射等过程的影响。这使星系际介质具有了作为基础物理学和天体物理学强有力探测器的双重作用。基础物理学的标题包括非常早期宇宙的条件和基本的宇宙学参数。天体物理学指的是恒星和星系漫长的宇宙历史的章节，这些历史通过恒星对宇宙气体的反馈效应而被揭示。这篇评论描述了星系际介质的物理学，重点是最近的理论和观测发展，了解早期宇宙的历史。特别是，来自最早一代恒星的辐射被认为改变了宇宙，将周围的原子变成了自由电子和离子。宇宙学家的主要目标是确切地知道再电离过程是何时以及如何发生的，因为这将告诉我们早期的恒星和黑洞是何时形成的，以及在什么样的星系中。在理论模型和计算机模拟的帮助下，人们开始理解宇宙再电离。目前正在设计的各种各样的仪器将探测宇宙历史上一个迄今为止基本上未被探索的时代的第一批光源。新的观测结果以及对理论模型和数值模拟的挑战将在未来十年内激发这一领域的大量工作。（节略）
2007-04-26 astro-ph
Global star formation history: A Local Group perspective
根据本星系群星系的恒星形成历史估算了全球恒星形成率密度。这被认为是广泛一致的估计全球SFH从现有的红移调查两个青睐的宇宙学。它还提供了额外的证据，在高红移（z>1）相对恒定的全球SFR密度。
2001-07-18 astro-ph
Star Formation History of Elliptical Galaxies from Low-Redshift Evidence
椭圆星系（Es）中的恒星形成过去和现在主要是由合并和吸积所主导的，在本地星系中可以看到许多暗示性的例子。目前在Es中的恒星形成在三分之二的Es中很容易测量，并且表现出爆发性的特征。从积分光直接年龄测定表明真正的年龄散射。如果假设最古老的星系是哈勃时间，其余星系的轻加权平均年龄扩展到哈勃时间的0.5，在非常年轻的年龄分散。较大的Es和在集群中的Es具有较小的年龄分散比较小或字段Es。规模趋势是明显的。环境趋势需要重新检查更好的数据，即使它同意高红移场/集群的结果。
1996-11-21 astro-ph
Probing the cosmic acceleration history and the properties of dark energy from the ESSENCE supernova data with a model independent method
利用模型无关方法，直接从包含新的ESSENCE Sne Ia数据和高红移Sne Ia数据的192个Sne Ia数据点重建宇宙膨胀历史$H(z)$、宇宙减速参数$q(z)$和暗能量状态方程$w(z)$.我们发现由192 Sne Ia数据重建的$q(z)$和$w(z)$的演化性质似乎弱于Gold集，但强于SNLS集.结合192 Sne Ia和BAO数据，得到了对$Ω_{m0}$的严格约束。在$1σ$置信水平$Ω_{m0}=0.278^{+0.024}_{-0.023}$，与Gold+BAO和SNLS+BAO高度一致。
2008-02-29 astro-ph
The star formation history of damped Lyman alpha absorbers
中性氢气表面密度与恒星形成率（SFR）之间的局域幂律关系可以用来研究阻尼Lyman α（DLA）系统在高红移下的SFR性质.我们发现，虽然DLA系统的SFR密度是一致的，在红移低于z~0.6的发光恒星形成星系，在较高的红移，他们的SFR密度太低，他们提供了一个显着的贡献宇宙恒星形成历史（SFH）。这表明大多数DLAs可能是来自莱曼破裂星系（LBG）或亚毫米恒星形成星系的独特群体，这些星系共同主导了高红移的SFR密度。也有可能在高红移时，DLAs不追踪大部分中性气体。DLAs的金属丰度特性与这种解释是一致的。DLAs显示，在所有红移处的金属质量密度比从宇宙的SFH推断的低两个数量级。这些结果是一致的DLAs被占主导地位的低质量系统具有低SFR或晚发病的恒星形成，类似于在本地宇宙中的矮星系的恒星形成历史。
2005-05-19 astro-ph
Early reionization by cosmic strings revisited
利用WMAP测量了CMB的温度各向异性和温度-偏振互相关，结果表明再电离红移为$z \sim 17 \pm 5$。另一方面，对高红移星系的观测表明，在红移$z\sim 6-7$处存在着相当大比例的中性氢。我们表明，宇宙弦的紧张局势以及内，但不远，目前的观测范围内可能会导致早期恒星形成的水平足以解释高再电离红移。
2004-09-24 astro-ph
Uncorrelated Measurements of the Cosmic Expansion History and Dark Energy from Supernovae
我们提出了一种方法来测量宇宙膨胀历史H（z）在不相关的红移箱，并将其应用到当前和模拟的Ia型超新星数据假设空间平坦。如果物质密度参数Omega_m可以从其它数据中精确测量，那么暗能量密度历史X（z）=rho_X（z）/rho_X（0）可以从这个膨胀历史H（z）中简单地推导出来。与习惯的“黑匣子”参数拟合相反，我们的方法是透明的且易于解释：红移箱中H（z）^{-1}的测量只是该箱中超新星测量的同动距离的线性组合，这使得很明显如何系统误差从输入传播到输出。我们发现Riess等人（2004）的“金”样本与"香草“和谐模型一致，其中暗能量是一个宇宙学常数。我们比较了两个任务的概念，美国宇航局/能源部联合暗能量任务（JDEM），联合有效的暗能量调查（JEDI），和超新星探测器（SNAP），使用模拟数据，包括弱透镜效应（基于数值模拟）和系统偏差K-校正。在七个不相关的红移箱中估计H（z），我们发现两者都提供了比当前数据显着的改进：JEDI可以测量H（z）到约10%的准确度，SNAP到30-40%的准确度。
2005-05-13 astro-ph
Cosmic Gamma-Ray Bursts as a Probe of Star Formation History
从长持续时间伽玛暴的光变关系导出了宇宙伽马射线暴（GRB）的形成率，并与宇宙恒星的形成率进行了比较。如果伽玛暴与大质量恒星的坍缩有关，那么伽玛暴的速率应该与恒星的形成速率近似成正比。我们发现这两个速率在低红移处有相似的斜率。这表明伽玛射线暴确实跟踪宇宙的恒星形成率，这反过来又意味着产生伽玛射线暴的大质量恒星的形成率与总的恒星形成率成正比。这也意味着我们可以利用伽玛暴作为探测宇宙恒星在高红移下的形成速率。我们发现，由光变率-光度关系推断的宇宙恒星形成率在z > 3时随红移的增加而急剧增加。这与从场星系的光学观测得到的宇宙恒星形成率的测量结果形成明显的对比，这表明即使在对尘埃消光进行了校正之后，光学观测仍然遗漏了许多高z恒星的形成。
2000-10-29 astro-ph
The history of star formation in dusty galaxies
最近利用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（JCMT）上的亚毫米公共用户测辐射热仪阵列（SCUBA）相机探测到了一群在亚毫米波段发射的遥远尘埃星系。这个星群可以用来追踪在可见光波段被尘埃遮蔽的高红移恒星形成活动的数量，因此在遥远宇宙中现有的恒星形成清单中缺失。通过包括这些人口，我们可以构建一个完整的和一致的恒星形成历史的图片。在红移小于1的情况下，被遮蔽的恒星形成的演化受到尘埃星系的中红外和远红外计数的限制。活动随着红移z的增加而增加，为（1+z）到大约4的幂，与加拿大-法国红移巡天（CFRS）在光学波段发现的红移小于1的演化形式一致。在更高的红移下的演化形式受到我们微弱的SCUBA计数和毫米/亚毫米波段背景辐射强度的限制。我们发现，尘埃星系发射的能量总量约为从restframe紫外观测推断的能量的五倍，并且在高红移时发射的能量占更大的比例。对这些结果最简单的解释是，大量红移小于5的发光强遮蔽源在光学巡天中丢失了。我们讨论了活动星系核被遮蔽对亚毫米波背景和计数的可能贡献。对恒星形成历史的更精确的限制将通过确定几个亚毫米波段的计数来提供，至关重要的是，通过检测到的星系的可靠红移分布来提供。
1999-04-08 astro-ph
Implications of the cosmic infrared background for light production and the star formation history in the Universe
本文评述了在宇宙的整个生命过程中，由于星系的累积辐射而产生的宇宙背景。我们发现，这一背景是很好的约束测量。背景中的总功率在60-93 nW/m2/sr的范围内。数据显示存在一个最小值，将直接恒星辐射与由尘埃重新发射的辐射的红外部分分开。这种再发射的尘埃辐射约为光学/近红外背景功率的1-2.6倍，因此远大于当地测量的相同比率（30%）。远红外和亚毫米背景很可能是由红移红外星系主导的。背景的长波长光谱比这些星系的光谱明显平坦，它强烈地限制了远红外辐射产生率的历史，在现在和红移1之间必须增加大于10倍，然后在更高的红移处保持相当恒定，与紫外辐射产生率迅速下降相反。已经提出了几种星系演化的模型来解释亚毫米背景。在本文中，我们没有提出一个新的模型，我们系统地探讨了数据允许的演化历史的范围。如果红外星系主要由最近的观测表明的恒星爆发提供动力，那么这种红外生产历史反映了宇宙中恒星爆发的历史。
2000-07-05 astro-ph
Identifying the Reionization Redshift from the Cosmic Star Formation Rate
我们发现，宇宙恒星形成率每共动体积应表现出明显的下降周围的再电离红移，当在星系际介质中的HII区域周围的个别电离源第一次重叠。这种下降是由于星系际介质被光电离时温度升高，从而抑制了低质量星系的形成。我们定量地表明，在未来十年内，利用下一代太空望远镜探测这种下降，其标志是暗淡星系数量的相应下降，应该是可行的。
2000-03-09 astro-ph
Cosmic Complementarity: H_0 and Omega_m from Combining CMB Experiments and Redshift Surveys
我们表明，即将到来的CMB卫星实验和大的红移调查可以一起使用，以产生5%的确定H_0和Omega_m，一个数量级的改善，CMB数据单独。CMB各向异性提供了复合时的声视界作为标准标尺。对于合理的重子分数，这个尺度作为一系列光谱特征印在星系功率谱上。在红移空间中测量这些特征确定了哈勃常数，一旦与CMB数据结合，就会产生Omega_m。由于两个功率谱中的振荡在复合时被冻结，这个测试对低红移宇宙学不敏感。
1998-05-19 astro-ph
Linked evolution of gas and star formation in galaxies over cosmic history
我们比较了星系中恒星形成率的宇宙演化与它们的中性氢密度。我们强调需要中性氢不断补充电离气体的水库，以保持观察到的恒星形成率在星系中。流体动力学模拟表明，补充可能会自然发生通过气体流入，虽然在附近星系的气体流入率测量不足以匹配消费。我们确定了一种替代机制，这种补充，与星系内的膨胀超壳层。预先存在的电离气体可以在超壳层的壁中有效地冷却和重组，分子气体可以在壳层壁中原位形成，壳层可以压缩预先存在的分子云以引发坍缩和恒星形成。我们表明，这种机制提供了足够的补充率，以保持观察到的HI质量密度和推断的分子气体质量密度在红移范围0<z<5。
2008-06-03 astro-ph
Constraining the cosmic equation of state from old galaxies at high redshift
对最近报道的三个年老高红移星系（OHRG）进行年龄测量，得到了宇宙状态方程的新极限。结果是基于一个由非相对论性物质驱动的平坦FRW型宇宙模型加上一个由其状态方程$p_{x} = ωρ_{x}$（$ω\geq -1$）参数化的光滑分量。$ω$的范围强烈依赖于物质密度参数。对于$Ω_{M} \sim 0.3$，从动力学测量表明，OHRG的年龄估计限制了宇宙参数为$ω\leq - 0.27$。然而，如果$Ω_{M}$是场星系研究中提出的一个，即$Ω_{M} \simeq 0.5$，那么只有一个宇宙学常数（$ω=-1$）可能与这些数据相一致。
2000-10-13 astro-ph
Measuring the Cosmic Equation of State with Counts of Galaxies II: Error Budget for the DEEP2 Redshift Survey
在以前的论文中，我们描述了一个新的变种的经典dN/dz测试，可以使用即将到来的红移调查。通过观察星系的速度函数而不是它们的光度函数，可以避免星系演化的许多不确定性，同时采用直接可测量的量。我们先前假设计数统计将主导该方法中的误差。在这里，我们提出了包括宇宙方差的结果，并确定系统效应对即将到来的DEEP 2红移巡天应用该测试的影响。对于DEEP 2，宇宙方差应该产生大约两倍于泊松统计预测的误差。通过蒙特卡罗模拟，我们发现，如果已知任何主要系统效应（重子下落、速度误差和不完整性）的函数形式，而不是强度，则可以成功地用观测到的速度函数对系统进行校正，留下小得多的残余误差。系统学的总不确定性与宇宙方差的不确定性相当，但在红移箱之间是相关的。我们发现，DEEP 2可以提供一个更精确的测量宇宙状态方程参数w比任何现有的今天，虽然弱于其他一些建议的测试。
2001-09-07 astro-ph
The Sloan Digital Sky Survey: The Cosmic Spectrum and Star-Formation History
我们提出了一个确定的“宇宙光谱”的宇宙，即从星系的系综发射，确定从红色选择斯隆数字巡天主要星系样本，并与以前的结果相比，蓝色选择2dF星系红移调查。广泛地说，我们发现很好的协议，在光谱和衍生的恒星形成的历史。如果我们使用幂律恒星形成历史模型，其中恒星形成率$\propto (1+z)^β$到z=1，那么我们发现$\propto (1+z)^β$为2到3仍然是最有可能的模型，并且没有证据表明当前的调查遗漏了大量的高红移恒星形成。特别是，局部宇宙的“化石宇宙学”给出了恒星形成历史的量度，这与在高红移时的直接观测是一致的。利用SDSS的测光法，我们能够推导出以绝对单位表示的宇宙光谱（即：$ W Å$ ^{-1} $ Mpc$ ^{-3} $) at 2--5Åresolution and find good agreement with published broad-band luminosity densities. For a Salpeter IMF the best fit stellar mass/light ratio is 3.7--7.5 $ \Msun / \Lsun $ in the r-band (corresponding to $ \omstars h = 0.0025 $--0.0055) and from both the stellar emission…
2003-01-01 astro-ph
History of stellar evolution at high redshifts: Implications for the CMB E-mode polarization
再电离结束的时间和宇宙微波背景的汤姆逊光学深度取决于小尺度上的功率谱振幅和塌陷晕中单位质量电离光子的发射率。本文研究了辐射反馈效应对电离发射率随时间演化的影响。结果表明，基于Ly-$α$、Ly-$β$和Ly-$γ$ Gunn-Peterson槽的氢光电离率的观测约束和与最新CMB测量一致的电子光学厚度要求发射率为$\sim$ 10个电离光子/重子，哈勃时间为$z=6$.通过对E模CMB偏振功率谱的测量，可以预期普朗克实验将具有区分不同恒星演化历史的灵敏度。
2005-11-21 astro-ph
The Star Formation Rate Intensity Distribution Function--Implications for the Cosmic Star Formation Rate History of the Universe
我们解决的宇宙学表面亮度变暗的观测微弱星系的影响，通过检查的“未遮蔽”的恒星形成率强度与红移的分布。我们使用的恒星形成率强度分布函数来评估的紫外光光度密度与红移，根据我们的光度学和光度红移测量微弱的星系在HDF和HDF-S WFPC 2和NICMOS领域。我们发现：（1）以前的测量忽略了宇宙表面亮度变暗的影响，在红移大于z = 2时，宇宙表面亮度变暗的影响是重要的;（2）最高强度恒星形成区的入射率随红移单调增加，（3）在观测到的最大红移范围内，紫外光密度随红移单调递增。通过测量亮度密度与红移的光谱，我们还发现：（4）以前在红移z < 2处的紫外亮度密度测量必须减少2倍，以允许在静止帧波长1500和2800 A之间的亮度密度光谱。通过与背景类星体观测到的高红移阻尼莱曼α吸收系统的比较，我们进一步发现：（5）在红移z = 2 ~ 5处，恒星形成率强度分布与中性氢柱密度分布相匹配，它建立了高红移星系和高柱密度气体之间的定量联系，并表明高红移阻尼莱曼-α吸收系统跟踪低恒星形成率强度地区的同一星系在恒星光中发现的HDF和HDF-S。
2001-11-06 astro-ph
The Reionization History at High Redshifts II: Estimating the Optical Depth to Thomson Scattering from CMB Polarization
鉴于最近推断的高光学深度汤姆逊散射，τ，从WMAP数据，我们调查的影响，延长部分电离期，并询问如果τ值推断假设一个单一的急剧过渡是一个无偏的估计。我们构建和考虑几个代表性的电离模型，并评估其签名的CMB。如果τ是用一个单一的急剧转变来估计的，我们表明在导出的值中可能存在显著的偏差（因此在sigma 8中也存在偏差）。对于WMAP噪声水平，τ的偏差小于统计不确定性，但对于普朗克或宇宙方差有限的实验，τ偏差可能远远大于统计不确定性。在我们考虑的电离模型中，这种偏差可以通过拟合稍微复杂的电离历史来减少，例如两步电离过程。假设这个两步过程，我们发现普朗克卫星可以同时确定再电离的初始红移为+-2和tau为+-0.01电离历史的不确定性似乎提供了一个大约0.005的限制，可以从CMB偏振数据估计tau，比WMAP的预期要好得多，但比宇宙方差限制的预期要差得多。
2003-06-07 astro-ph
Probing the thermal history of the Intergalactic Medium with Lyman-alpha absorption lines
计算了一组不同再电离历史的莱曼α吸收的多普勒参数分布。不同的再电离历史之间的温度差异大到三到四倍，这取决于电离源的光谱和氦再电离的红移。这些温度差异导致多普勒参数分布的可观察差异。最好的协议与观测到的多普勒参数分布之间的红移2和4被发现，如果氢和氦的再电离同时在或之前的红移5类星体的光谱。
1997-06-30 astro-ph
Ionization history of the cosmic plasma in the light of the recent CBI and future PLANCK data
本文介绍了利用最近的宇宙微波背景辐射观测确定宇宙学参数的方法。我们发现，更复杂的模型与一些“失踪”的参数描述的重组过程中的重组动力学提供更好的协议测量和预期的CMB各向异性特性之间。特别地，我们考虑了Ly-{alpha}和Ly-{c}辐射的外源以及重子分量强成团的模型。这些因素可以限制通常讨论的宇宙学参数的估计。我们还表明，偏振的测量可以提高这些估计，并为精度预期的普朗克任务，允许歧视广泛的一类模型。
2002-12-06 astro-ph
A meta-analysis of cosmic star-formation history
一个荟萃分析的文献中的宇宙恒星形成率密度从红移统一到现在的演变。测量方法极为多样，包括无线电、红外线和紫外线宽波段光度指示器，以及可见光和近紫外线发射指示器。虽然在任何给定的红移上，指标之间都有很大的分散，但几乎所有的研究都发现从红移单位到现在的显着下降。这是星系演化研究中最不均匀的证实结果。当共动恒星形成率密度被视为与$(1+z)^β$成正比时，元分析给出了在世界模型中$β= 2.7\pm 0.7$的最佳拟合指数和保守置信区间，其中$(Ω_M,Ω_Λ)=(0.3,0.7)$和$β= 3.3\pm 0.8$在$(Ω_M,Ω_Λ)=(1.0,0.0)$中。无论是哪种情况，这些演化趋势都足够强烈，以至于今天的大部分恒星质量都应该属于古老的（$>6 \mathrm{Gyr}$）种群。
2002-08-31 astro-ph
Faint Radio Sources and Star Formation History
局部射电星系的厘米波光度与它们的恒星形成率有很好的相关性。我们将这种相关性扩展到高红移射电源的调查，以估计全球恒星形成的历史。从射电观测中发现的恒星形成率不需要对尘埃遮蔽进行校正，这与从光学和紫外数据中计算出的值不同。三次深射电巡天提供了几乎完整的光学鉴定和近60%完整的光谱红移的源目录：哈勃深场和侧翼场在12 h +62 d，SSA 13场在13 h +42 d，V15场在14 h +52 d。我们使用这些射电源的红移分布来约束它们的光度函数的演化。的历元依赖的光度函数，然后用来估计不断演变的全球恒星形成密度。在红移小于1的情况下，我们计算出的恒星形成率甚至比尘埃校正的光学选择恒星形成率要大得多;然而，我们证实了在这些调查中看到的从z=0到z=1的快速上升。
2000-07-20 astro-ph
An analytical model for the history of cosmic star formation
我们使用简单的分析推理，以确定物理过程，驱动宇宙恒星形成密度在冷暗物质宇宙的演变。基于我们的分析，我们制定了一个模型来解释恒星形成历史的红移依赖性，并将其与一组流体动力学模拟（包括恒星形成和反馈）的结果进行比较。在早期，密度足够高，冷却时间足够短，大量的恒星形成气体存在于所有可以通过原子过程冷却的暗物质晕中。因此，恒星形成密度一般随z的减小而呈指数上升，与恒星形成物理模型的细节无关，但取决于宇宙学功率谱的归一化和形状。这部分的演化是由引力驱动的晕质量函数的增长。在低红移时，密度随着宇宙膨胀到冷却被抑制的程度而下降，从而限制了可获得的恒星形成气体的数量。我们发现，在这一制度的恒星形成率规模约成比例的冷却速度内晕。我们推导出完整的恒星形成历史的解析表达式，并表明它们与我们的模拟结果相匹配，优于~ 10%。使用各种近似，我们减少了一个简单的解析拟合函数，可用于计算全球宇宙学量，直接相关的恒星形成历史的表达式。作为例子，我们考虑的综合恒星密度，超新星和伽马射线暴率可观察到的地球上，宇宙的金属富集的历史，和致密物体的密度。（节略）
2002-09-10 astro-ph
Cosmic star formation history associated with QSO activity: an approach using the black hole to bulge mass correlation
中心黑洞质量与其邻近星系和活动星系核中的宿主球体质量之间的紧密相关性表明，黑洞的生长与其球体的形成密切相关。基于我们以前的工作，这样一个联合的演化方案和相应的黑洞的隆起质量的相关性，我们使用的X射线光度函数的活动星系核和宇宙学的演化率，这是从ROSAT X射线巡天估计宇宙恒星形成的历史与黑洞的生长。基于活动星系核的主要黑洞生长发生在活动星系核的发光阶段的基本假设，活动星系核的光度函数作为红移的函数，不仅反映了黑洞的吸积历史，而且反映了球状体的宇宙星形成历史。虽然特别明亮的类星体的空间密度是非常低的，我们表明，与大质量黑洞增长的恒星形成的总量是几乎相同的莱曼Break Galeries检测到的当前光学深调查。因此，我们认为光学深度调查可能会错过我们宇宙中大约一半的净恒星形成，这可能在一定程度上是由于显着的尘埃灭绝以及之前光学调查的视场较小，无法以相对较短的时间对此类罕见事件进行采样。尺度。然而，在黑洞生长过程中，恒星形成加热的尘埃的远红外辐射可以充分解释观测到的SCUBA数量，并且可能是SUBA种群的主要能量来源。
2002-12-24 astro-ph
Cosmic Dispersion Measure from Gamma-Ray Burst Afterglows: Probing the Reionization History and the Burst Environment
我们提出了一种可能的方法来测量沿光路的自由电子的列密度，所谓的色散测量（DM），从早期的$[\sim 415 (ν/1 {\rm GHz})^{-2} ({\rm DM}/10^{5} {\rm pc} {\rm cm}^{-3}) {\rm s}]$无线电余辉的伽马射线暴。我们发现，拟议的平方公里阵列可以检测到明亮的无线电余辉周围的时间$\sim 10^{3}(ν/160 {\rm MHz})^{-2}$ s测量星系际DM（$\simg 6000$ pc cm $^{-3}$在红移$z>6$），直到$z\sim 30$，我们可以确定宇宙的再电离历史，并确定失踪的暖-热重子。在低$z$时，宿主星系中的DM可能达到$\sim 10^{5}$ pc cm $^{-3}$，这取决于爆发环境，这可能被当前的探测器探测到。自由-自由吸收和衍射散射也可能影响高密度的无线电发射。
2003-10-14 astro-ph
Cosmic Structure Formation at Low and High Redshifts
目前宇宙结构形成的标准理论认为，宇宙的现今星团外观是通过在非常早期的宇宙中产生的物质密度波动的引力放大而发展起来的。根据最近对宇宙微波背景、大尺度结构和遥远的超新星的观测，已经以合理的精度确定了宇宙的能量含量和初始密度场的基本统计。从标准模型进行精确的预测已经成为可能。本文综述了在低红移和高红移下结构形成理论的最新观测和最新进展。介绍了两种有前途的探测大尺度物质分布的方法，并对其发展前景进行了展望。从国家的最先进的宇宙学模拟的结果也提出。
2005-08-23 astro-ph
The star formation history of intermediate redshift late-type galaxies
我们结合最新的观测盘星系光度和旋转曲线在中等红移的FORS深场（FDF）与简单的模型的化学富集。我们的方法描述了恒星成分通过气体的流入而形成，并允许气体和金属流出。在这个框架中，我们保持最小数量的约束，我们搜索了大量的参数空间，寻找最好地再现观测红移范围内（0.5<z<1）的光度观测的模型。我们发现恒星的形成效率与vMAX有很好的相关性，因此大质量的圆盘在恒星的形成中更有效，并且在恒星年龄上的传播更小。这一趋势在vMAX 140 km/s左右出现中断。在这个阈值两侧的Galerkin具有显著不同的年龄分布。这种破裂已经被一些作者提出，与引力不稳定性或超新星驱动的湍流对恒星形成的贡献有关。星系质量与星系坍缩时间尺度或气体外流之间没有明显的趋势。本文提出的模型表明，大质量盘的形成历史类似于早期类型的星系，具有高效和短暂的爆发，与低质量盘相比，具有更长的恒星形成历史。一种解释在中等红移时观察到的塔利-费舍尔关系的浅斜率的选择可能是低质量盘中的恒星形成的小插曲。
2004-08-10 astro-ph
The 2dF Galaxy Redshift Survey: constraints on cosmic star-formation history from the cosmic spectrum
我们提出的第一个结果在宇宙中的恒星形成的历史的基础上的“宇宙光谱”，特别是，体积平均，亮度加权，恒星吸收线光谱的现今星系从2dFGRS。这种方法是新颖的，与以往的研究不同，它不是一个基于总光度密度的估计。宇宙光谱拟合模型的人口合成，跟踪恒星形成的历史之前，所观察到的星系的时代，使用我们已经开发出的方法，其中包括连续和光谱线的变化，是强大的分光光度的不确定性。宇宙光谱只能用包含化学演化的模型来拟合，并且表明过去有一个恒星形成率的峰值，至少是当前值的三倍，并且假设它的尺度为（1+z）^beta，则增加回到z=1，具有beta<5的强上限。我们发现在一般情况下，在低红移和高红移的恒星形成之间存在着某种模型简并。然而，如果我们结合以前关于z 1处恒星形成的工作<1 we can put strong upper limits on the SFR at z>：例如，如果beta>2，则针对1<z<5的SFR缩放为（1+z）^alpha，其中alpha为<2. This is equivalent to stating that no more than 80% of stars in the Universe formed at z>1。我们的结果与基于UV光度密度的宇宙SFR估计汇编的最佳拟合结果一致，该结果给出1.8<beta<2.9和-1.0<al…
2002-01-03 astro-ph
