星系际介质在红移$5<z<6$处的热态
The Thermal State of the Intergalactic Medium at Redshift $5<z<6$
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机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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由于星系际衰减引起的高红移天体的色改正
Colour corrections for high redshift objects due to intergalactic attenuation
利用目前对星系际介质性质的估计，计算了由于星系际衰减引起的高红移天体的星等修正。数值模拟的结果被用来估计共振散射的贡献，从高阶莱曼跃迁。发现与Madau（1995）以前的估计相差0.5-1等。为高红移星暴星系和I型和II型类星体提供了目前和计划中的深光学和红外巡天中使用的几种滤光系统的星系际k_IGM改正和颜色。
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高红移星系际介质：探测器和物理模型
High Redshift Intergalactic Medium: Probes and Physical Models
近年来，对高红移星系际介质（IGM）状态的认识取得了重大进展。在此对这一理解的某些方面进行了审查。特别是，我们讨论：（1）不同的IGM探测方法，如Gunn-Peterson检验、CMBR各向异性和再电离中性氢发射;（2）宇宙再电离的一些模型。
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高红移下的Galerkin、星系际吸收线和反馈
Galaxies, Intergalactic Absorption Lines, and Feedback at High Redshift
Lyman break巡天的星系IGM部分目前包括超过1000个星系的测量红移，其中红移1.5<z<3.5，沿着视线到25个背景类星体。巡天的目标之一是测量恒星和黑洞形成的能量反馈对星系间介质的影响。这个演讲首先描述了星系和星系际吸收线之间的观测相关性，最后讨论了是否有任何观测为Mpc级超级风提供了明确的证据。虽然我们自己的观测结果仍然相当模糊，但其他观测结果不支持星系际金属的产生具有非常高的红移（z~10）。
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星系际介质的数值模拟
Numerical simulations of the intergalactic medium
红移为2- 6的星系际介质可以通过它在背景类星体光谱中产生的吸收特征进行观测研究。大多数的紫外线吸收线出现在轻度过密的区域，这可以可靠地模拟与当前的流体动力学模拟。观测光谱和模拟光谱的比较允许对模型的参数施加约束。
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星系际介质中灰尘引起的灭绝
Extinction by grey dust in the intergalactic medium
衰变超新星外部区域的凝聚是一种有效的尘埃来源，其颗粒大小可达1微米。最大的颗粒离开母星系，从而形成“灰色”星系际尘埃，这可以解释观测到的来自遥远超新星的光线变暗，而无需调用宇宙加速
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温热星系际介质的X射线观测
X-ray Observations of the Warm-Hot Intergalactic Medium
我们提出钱德拉观测，提供最直接的证据，到目前为止，普遍的，中等密度，冲击加热星系际介质预测领先的宇宙学方案。我们还简要评论了未来的观测与星座X。
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类星体吸收线与星系际介质
Quasar Absorption Lines and the Intergalactic Medium
HST的类星体的吸收线和星系际介质的性质的研究的重要性，说明了从过去的HST观测审查选定的结果。回顾的主题包括在低红移的Ly-alpha吸收体的研究和在高红移的扩散IGM的搜索。
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星系际介质的Milky Way子群富集
Enrichment of the Intergalactic Medium by the Milky Way Subgroup
我研究的化学富集的扩散气体的本集团内的银河系子群的星系的效果。较好的模型预测现在的星系际介质质量是初始重子质量的1/22，金属丰度是1/20 $Z_\odot$。近80%的星系际金属都是在银河系核球中产生的.
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高z星系际介质的金属富集
Metal enrichment of the high-z intergalactic medium
最近的观测表明，在高红移（$z\sim 3$）的低密度Ly $α$森林吸收体中存在金属。金属在Mpc尺度上的扩散机制、金属在星系际介质中是否均匀分布、星系际介质的金属丰度是如何演化的等问题，至今仍没有完全弄清楚。这些问题在本次审查中简要讨论。
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莱曼α吸收系统与星系际介质
Lyman alpha Absorption Systems and the Intergalactic Medium
在过去的几年里，我们对莱曼α吸收系统起源的理解有了巨大的进步。冷暗物质主导宇宙的流体动力学数值模拟表明，莱曼α吸收系统的许多特性可以用光电离的、充满空间的星系际介质来解释。莱曼α线提供了光致电离背景，在高红移的质量波动的幅度和星系际介质的状态方程的演化有前途的探针。
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暗物质湮灭对高红移星系际介质的影响
Impact of Dark Matter Annihilation on the High-Redshift Intergalactic Medium
我们重新审视的暗物质（DM）湮灭的星系际介质的影响，考虑到DM粒子的聚集。我们发现，能量注入从湮灭的热遗迹DM粒子可能会显着提高气体温度在高红移和留下强烈的印记的宇宙学21厘米信号，提供粒子质量低于1 TeV。此外，我们发现，虽然DM湮灭的能量注入不能单独完成宇宙的再电离，但它可以对电子光学深度做出重大贡献。
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莱曼α森林和星系际介质的He II不透明度
The He II Opacity of the Lyman-alpha Forest and the Intergalactic Medium
基于Ly-a森林吸收分布的经验公式，我们使用Monte-Carlo技术来计算这些森林谱线产生的平均HeII光学深度。一个实质性的贡献HeII吸收来自星系际气体，超出了HI吸收的观测极限的极其稀薄的区域。
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红移z~3的星系团和星系际物质：综述
Galaxies and Intergalactic Matter at Redshift z~3: Overview
我们提出的第一个结果，从调查的相对空间分布的星系，星系际中性氢，和星系际金属在高红移。我们获得了8个亮类星体在3.1<z<4.1处的高分辨率光谱和431个Lyman-break星系（LBG）在稍低红移处的光谱红移。将星系的位置与类星体光谱中的吸收线进行比较，结果表明，在r<0.5 h ^-1的LBG共动Mpc范围内，星系际介质中的中性氢含量低于全球平均值，而在稍大的距离1<r<5 h^-1的LBG共动Mpc范围内，中性氢含量高于平均值。z~3处最大超密度内的星系际介质富含中性氢和CIV，推测到z~0时将演变成团内介质。在距离LBG很近的地方没有HI吸收似乎不太可能仅仅是由它们发射的莱曼连续辐射产生的;它可能表明星系的超新星驱动风在数亿年内保持着大约600 km/s的外流速度，并赶走了附近的星系际气体。我们目前的关联函数的星系与莱曼α森林通量递减，与CIV系统，和与其他星系。我们描述了与阻尼莱曼-α系统和星系际氦不透明度的星系协会。观测到的星系与星系际金属的强烈相关性支持了莱曼破裂星系的风丰富了周围环境的想法。
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失踪重子与暖-热星系际介质
Missing Baryons and the Warm-Hot Intergalactic Medium
星系中的恒星和气体、热的团内介质和星系际光电离气体最多只占宇宙中重子的一半。大多数重子仍然下落不明，预计将隐藏在一个温暖的星系际介质网中。这种物质在密度扰动坍缩期间受到冲击加热，导致我们今天看到的松弛结构的形成。找到丢失的重子，从而产生一个完整的清单，可能是宇宙能量-质量预算中唯一可检测的组成部分，对于验证或废除我们的标准宇宙学模型至关重要。
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不均匀性与星系际距离-红移关系
Inhomogeneities and the Intergalactic Distance-Redshift Relation
本文用由质量密度不均匀性引起的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）哈勃图的修正来说明对确定质量参数$Ω_m$和宇宙学常数$Λ$的可能影响。从一组给定的观测结果中推断出的这些参数的值取决于不均匀性中物质的分数，并且可以与使用标准FLRW哈勃图获得的参数相差多达两倍。
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高红移星系际介质的丰度
Abundances in the high-redshift Intergalactic Medium
星系际介质（IGM）中重元素的富集为我们提供了过去恒星形成的记录，并为研究星系与其环境之间的相互作用提供了机会。我们总结了目前的数据分析方法和观测限制的丰度在弥漫，高红移（z > 2）IGM。这篇评论是针对感兴趣的局外人，并试图回答以下问题：你为什么要关心？我们想要衡量什么？我们该怎么做？我们知道些什么？常见的误解是什么？
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未来用于研究温热星系际介质的仪器
Future instrumentation for the study of the Warm-Hot Intergalactic Medium
我们简要回顾了未来仪器在紫外线和X射线天文学的能力和要求，可以促进我们的理解的扩散，高度电离的星系际介质。
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中性星系际介质高红移21厘米层析的射电前景
Radio Foregrounds for the 21cm Tomography of the Neutral Intergalactic Medium at High Redshifts
如果中性星系际介质再电离前的自旋温度与宇宙微波背景宇宙微波背景温度不同，则在红移21厘米谱线上可以观测到对宇宙微波背景辐射的吸收或发射。这种所谓的21厘米层析成像应该揭示在高红移星系际介质的物理状态的重要信息。由于早期气体密度的不均匀性，红移21厘米的波动应该由下一代射电望远镜，如拟议中的{ \it平方公里阵列（SKA）}在米波长处观测。在这里，我们表明，河外射电源提供了一个严重的污染的亮度温度波动预期在红移21厘米发射IGM在高红移。除非射电源群在高于SKA计划灵敏度的通量水平处截止，否则其聚类噪声分量将主导21厘米信号中的角波动。集成的前景信号是平滑的频率空间，它仍然应该是可能的，以确定尖锐的光谱特征所产生的中性氢密度的非均匀性的时期，当第一UV源reflections星系际介质。
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星系际介质光加热过程中的辐射转移效应
Radiative Transfer Effects during Photoheating of the Intergalactic Medium
星系际介质再电离后的热历史在很大程度上取决于光加热。在这里，我们证明，忽略辐射转移效应的光加热率计算大大低估了再电离期间和之后的能量输入。辐射转移效应的忽略导致IGM的温度过低的一个因素后HeII再电离。我们简要地讨论了IGM的吸收特性和重子在浅势阱中的分布的影响。
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Local Group中的热气体和低红移星系际介质
Hot Gas in the Local Group and Low-Redshift Intergalactic Medium
越来越多的观测证据表明，炽热的、高度电离的星际和星系间气体在本地宇宙的星系演化中起着重要作用。暖热星际/星系间介质的主要光谱诊断是O VI和O VII的紫外线和X射线吸收线。本文综述了近年来本星系群和低红移宇宙中热气体光谱研究的一些热点。这些亮点包括调查的重子内容的低z O VI吸收剂，热的银河系日冕或本星系群介质的证据，并发现一个高度电离的高速云系统周围的银河系。
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星系际介质热历史对星系际尘埃的约束
Constraint on intergalactic dust from thermal history of intergalactic medium
这封信调查了星系际介质（IGM）中的尘埃量。尘埃光电加热是IGM中最有效的加热机制，在IGM中，密度很小，有大量的硬紫外光子。将IGM的观测热历史与计及尘埃光电加热的理论热历史进行比较，我们可以对IGM中的尘气比${\cal D}$提出一个上限。由于尘埃的光电加热速率与尘埃的大小有关，我们得到如下结果：如果尘埃的颗粒大小为$\ga 100$，则$z \sim 3$处的${\cal D}$为对应于$Ω_{\rm dust}^{\rm IGM}\la 10^{-5}$的$\la 1/100$银河值。另一方面，如果晶粒尺寸小到$\sim 10$ ε，则${\cal D}$是对应于$Ω_{\rm dust}^{\rm IGM}\la 10^{-6}$的$\la 1/1000$银河值。
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星系际介质的各向异性流出和富集
Anisotropic Outflows and Enrichment of the Intergalactic Medium
我们发展了一个各向异性星系外流演化的分析模型。这些外流遵循阻力最小的路径，因此优先进入低密度区域，远离星系形成的宇宙结构。我们发现，各向异性流出可以显着丰富的低密度系统，同时减少富集过密区域。
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星系际介质透过率到红移6的演化
The Evolution of the Intergalactic Medium Transmission to Redshift Six
我们用高信噪比、高分辨率（R > 5000）观测了50个分布在红移范围内的类星体，测量了红移2 ~ 6.3的星系际介质中性氢散射产生的莱曼α森林的透射率。我们使用一个统一的15埃的间隔，涵盖莱曼α，莱曼β，莱曼γ吸收区的森林传输作为一个函数的红移制表。透射分数在整个红移范围内表现出相对平滑的演化，这可以用平滑降低的电离率来建模。先前关于红移约为6的突变的说法似乎部分是莱曼β光学深度到莱曼α光学深度的不正确转换的结果。列表中的透射率可以用来计算具有指定输入光谱的物体的颜色作为红移的函数。作为一个重要的例子，我们计算了一个具有大的内禀连续间断的平坦f_nu星系的颜色。
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星暴星系团与星系际介质相互作用的UV诊断
UV Diagnostics of the Interaction between Starburst Galaxies and the Intergalactic Medium
从$z \approx 2$到现在，星系和星系际介质都发生了剧烈的演化。这些变化通过星系风、云吸积和电离辐射耦合在一起。这些相互作用的测量对于建立星系组装的物理理解至关重要。本文综述了星暴星系在加热、富集和电离星系际介质中的作用。用于解决这些问题的策略在很大程度上依赖于对静止帧紫外（UV）光谱的访问。紫外线敏感性的相当适度的增益被证明可以在我们跟踪由星系风和星系相互作用分散的非常低密度的气体的能力上产生巨大的增益。这种杠杆作用是由于吸收线对低离子柱的敏感性，以及类星体的面密度朝着更暗的星等急剧上升。
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在温热星系际介质中寻找失踪重子
Searching for the Missing Baryons in the Warm-Hot Intergalactic Medium
在低红移（z<2）下，宇宙中几乎一半的重子都没有在星系和星系团等束缚结构中发现，因此最有可能存在于温暖的星系际介质（WHIM）中，正如模拟预测的那样。试图在宇宙学距离上探测WHIM细丝对明亮背景源的吸收，产生了有争议的结果，我在这里回顾。我认为，一个安全的检测吸收功能的WHIM是在极限的XMM牛顿的能力，但可行的。对整个WHIM的适当描述属于未来X射线任务的领域。
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宇宙射线能加热星系际介质吗？
Can Cosmic Rays Heat the Intergalactic Medium?
早期恒星形成星系中的超新星爆炸会加速宇宙射线（CR）。CR通常在逃逸到星系际介质（IGM）之前被限制在坍缩的物体中很短的一段时间。银河系外流可以通过平流将CR带入IGM来促进这种逃逸。导致终止激波的外流也可以产生更多的CR。我们表明，CR质子从上述过程中可以显着影响IGM的热历史。在合理的参数范围内，宇宙射线加热可以补偿绝热冷却，并解释测量的IGM温度在红移z 2至4之间，即使早期再电离。
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宇宙爆轰波与星系际介质
Cosmological Blastwaves and the Intergalactic Medium
来自原星系恒星爆发和类星体的风可以驱动激波，使星系际介质变热、膨胀和丰富。Sedov-Taylor的点状爆炸解充分描述了这些爆炸波的早期发展，但随着爆炸（$t - t_1$）接近宇宙年龄（$t$），宇宙效应开始改变爆炸波的结构和增长率。本文给出了膨胀宇宙中绝热爆炸波的一个解析解，当IGM是均匀的并且只包含总质量密度（$Ω_{\rm IGM} << Ω_0$）的一小部分时，该解是有效的。利用这个解析解，我们研究了原星系爆炸可能发挥的作用，在确定星系际气体的状态在$z \sim 2 - 4$。
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星系际介质的热历史
The thermal history of the intergalactic medium
当红移z > 2时，大多数重子位于光滑的星系际介质中，而光滑的星系际介质是低密度莱曼α森林的主要原因。这种光加热的气体遵循紧密的温度-密度关系，其在作为列密度的函数的莱曼-α吸收线（b-参数）的宽度分布中引入截止。我们已经测量了这个截止在一个样本的9个高分辨率，高信噪比的类星体光谱，并确定了星系际介质的热演化的红移范围2.0-4.5。在红移z ~ 3处，平均密度处的温度出现一个峰值，气体接近等温。我们认为这是地狱再电离的证据。
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星系际介质中的宇宙微空洞
Cosmic Minivoids in the Intergalactic Medium
冈恩-彼得森效应，星系际介质（IGM）的均匀成分吸收Lya光子，可能提供了大爆炸核合成（BBN）的测试。由于类星体的贡献，估计紫外辐射场的下限，星系际介质的Lya不透明度的测量将允许导出宇宙重子密度的下限。然而，尽管进行了广泛的研究，这种效应在HI和HeII中都一直没有令人信服的发现。最近的宇宙学流体动力学模拟星系际介质中的结构形成提出了一个解释，它的缺席。在冷暗物质占主导地位的宇宙学中，重子的分裂几乎完成，留下可以忽略不计的残余物，以构成平滑分布的成分。碎片甚至延伸到密度不足的区域，在那里它产生了大多数光学薄HI系统和几乎所有的HeII系统，既薄又饱和。结果是平滑IGM的Lya不透明度比BBN值低两个数量级以上。
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星系际介质中的辐射转移
Radiative transfer through the Intergalactic Medium
我们使用概率的方法来计算的电离前沿的传播对应的再电离的星系际介质中的LCDM宇宙学，包括氢和氦。与均匀再电离的情况相比，辐射转移的效果显著提高了电离气体的温度。由此得到的电离气体的温度-密度关系是非单调的和多值的，反映了辐射转移的非定域性，并表明在再电离后宇宙中，局域气体密度-温度之间的单一多变关系是对重子热力学状态的不良描述.
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从SZ效应图约束星系际介质
Constrain intergalactic medium from the SZ effect map
在本文中，我们试图检测SZ效应在2MASS DWT集群和少约束的对象，以限制温暖的热星系际介质分布在大尺度上的互相关分析。观测到的WMAP和模拟SZ效应图的结果都表明，热气体分布在星系团的高密度区内外，这与观测和流体模拟的结果一致。因此，互相关的离散小波变换测量将成为探测宇宙中重子缺失的有力工具。
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高速云与局部星系际介质
High-Velocity Clouds and the Local Intergalactic Medium
本文综述了近年来在星系和星系际介质中观测到的低红移气体晕。在第一部分中，我讨论了银河系中高速云和银河系热晕的分布、金属含量和物理性质。最近的吸收和发射测量表明，银河系与麦哲伦云的潮汐相互作用，低金属含量气体的流入，以及作为银河系喷泉一部分的气体循环，有助于观察到的银河系晕中气体的分布。在第二部分中，我对其他邻近旋涡星系的环星系气体环境做了一个简短的概述。多波长观测表明，星系的中性和电离气体晕是常见的，它们延伸到星系际空间深处。这些研究表明，螺旋星系周围的气态物质与这些星系正在进行的等级形成和演化密切相关。在本文的最后一部分，我总结了最近的类星体吸收线测量的本地星系际介质。根据宇宙学模拟，在远紫外线吸收线的研究表明，无论是光电离的Ly α森林和冲击加热温暖的热星系际介质港重子在本地宇宙的相当大的一部分。
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温热星系际介质的非平衡电离态
Non-equilibrium Ionization State of Warm-Hot Intergalactic Medium
在没有电离平衡假设的宇宙学背景下，研究了宇宙重子中金属电离态的时间演化。我们发现，在z~0红移处，在温热星系际介质（WHIM）中有相当一部分电离氧离子（OVII和OVIII）不处于电离平衡态。我们还调查的结果，这种偏离电离平衡的WHIM的可探测性和可观的效果。结果发现，WHIM的可探测性并没有改变很大，通过其发射和吸收的签名，但OVII和OVIII之间的线比是显着不同的电离平衡态。
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星系际介质的模拟
Simulations of the Intergalactic Medium
我提出的星系际介质（IGM）的重子的时代审查，从第一颗星到今天。最近的观测表明，再电离的时间很长，这表明再电离器有多个种群;检测这些z>6的源是一个关键目标，现在已经触手可及。光学莱曼α森林（2<z<4）可以用波动冈恩-彼得森近似很好地描述，但是对相关金属线和附近星系的令人困惑的观测可能会提供对星系反馈过程的见解。由于Ly-alpha吸收体和温热星系际介质的紫外线吸收线研究，z<1.5的IGM研究进展迅速。宇宙流体动力学模拟在这些进展中发挥了不可或缺的作用，并帮助塑造了我们对IGM的理解。观测和理论的共同努力继续扩大我们对IGM的认识，IGM是星系形成的最早阶段，也是所有红移下重子的主要储存库。
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两个z~6类星体近红外光谱的高红移星系际C IV吸收测量
High Redshift Intergalactic C IV Abundance Measurements from the Near-Infrared Spectra of Two z~6 QSOs
本文利用双子座南卫星GNIRS对两个类星体的中分辨率红外光谱，对z~6星系际CIV丰度进行了新的测量。这些数据进行了系统的搜索高红移CIV吸收线，使用客观的选择标准。进行了全面的测试，以量化样本的不完整性，以及假阳性CIV鉴定率。在z~2-5处观察到的恒定$Ω_{CIV}(z)$的趋势似乎继续到z~6，即观察到的最高红移。CIV样本也与Songaila（2001）在较低红移下报告的CIV柱密度分布的红移不变形式一致，尽管由于样本量较小和红外数据噪声较大而具有相当大的不确定性。$Ω_{CIV}$的恒定值并不一定意味着IGM被注入了早期金属丰度的"底部“，但早期CIV的存在确实表明重元素富集在大爆炸后< 1 Gyr开始。在高红移时，$Ω_{CIV}$没有下降，这可能表明综合CIV测量对每个时期星系形成的瞬时反馈率很敏感。或者，它可能是由于星系际气体密度、电离条件和重元素丰度随时间演化的平衡。
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星系际介质中高速云的动力学演化
Dynamical evolution of high velocity clouds in the intergalactic medium
对高速云（HVC）的HI观测表明，它们与周围介质相互作用。甚至位于最外层的星系晕或星系际空间的云似乎也与周围的介质相互作用。本文采用二维磁流体力学等离子体-中性气体模型，研究了高速中性气体云在高温磁化等离子体中的动力学演化。这种情况对于麦哲伦流中快速移动的致密中性气体云以及一般的高速云都具有代表性。本文用数值方法研究了热薄晕等离子体中冷稠密中性云的动力学和热稳定性问题。模拟结果显示，形成了一个彗星状的头-尾结构，结合磁场强度增加的磁屏障，对云施加稳定压力，并阻止热等离子体扩散到云中。模拟可以解释星系际介质中的生存时间和头尾高速云的存在。
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Ly α云和星系际介质的金属富集
Metal Enrichment of Ly alpha Clouds and Intergalactic Medium
本文利用星系风模型研究了星系际介质（IGM）的金属富集。由超新星驱动的星系风将金属气体带到IGM，但不会超出引力势太远。外流的膨胀速度取决于恒星形成的时间尺度。通过对CDM模型中IGM的三维计算，我们发现在$z=3$处只有10%的区域金属丰度大于$10^{-2}Z_{\odot}$.对于固定的HI柱密度，IGM金属丰度的宽范围产生各种CIV柱密度。
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星系际吸收和耀变体gamma-ray光谱
Intergalactic absorption and blazar gamma-ray spectra
目前已知的TeV耀变体（16个z<0.21，1个z>0.25）的TeV光谱斜率与红移的分布基本上是一个散点图，几乎没有任何全球趋势的暗示。我们认为，这是两个星系际伽马-伽马吸收的综合效应，加上一个固有的功能的SSC（同步自康普顿）过程的耀变体排放的结果。首先，通量变暗引入了一个偏置，有利于在更高的红移检测越来越多的耀斑源。根据主流SSC模型，更多的耀斑源状态意味着源具有平坦的TeV斜率。这导致了本征TeV斜率和红移之间的结构关系。第二种效应，星系际吸收导致的光谱变陡，随着距离的增加而逐渐影响源，并有效地消除了内在的斜率-红移相关性。
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星系际介质的结构和演化：会议摘要
Structure and Evolution of The Intergalactic Medium: Conference Summary
这不是一个有趣的会议吗？是的，除了下雨。本摘要突出了第13届IAP会议的科学主题：（1）重子的历史;（2）金属的历史;（3）IGM的再电离;（4）Galerkin大会，以及观察员和理论家未来项目的“愿望清单”。
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矮不规则星系与星系际介质
Dwarf Irregular Galaxies and the Intergalactic Medium
矮星系（Dwarf galaxies，DG）比大星系多。星团中的大多数矮星都是dE型，但在野外它们大多属于晚型。在星系际介质（IGM）的背景下，晚型DG的重要性在于（至少一些）可能是第一次形成恒星的“双”星系。许多DG都有大量的星际气体，它们可能是由星系际气体云形成的，而恒星形成过程中从这些星系喷出的物质可能会使IGM富含金属。触发恒星形成过程的物理机制尚未确定。DG的扩展晕可以提供（至少部分）类星体吸收线系统。最近的观测也表明LSB矮星系可能是MOND的良好测试。
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星系际介质未来观测的ELT要求
ELT requirements for future observations of the Intergalactic Medium
我们总结了在星系际介质平行会议上提出的ELT的科学案例，以及正式演讲之后的公开讨论。IGM与ELT的观察提供了巨大的潜力显着改善目前的方案在非常广泛的各种科目。从基础物理学（宇宙的膨胀，暗物质的性质，物理常数的变化），宇宙学（宇宙几何学，大尺度结构），再电离（IGM在高红移>6时的电离状态，到更传统的天文学，如星系与IGM之间的相互作用（金属富集，星系风和其他形式的反馈），以及通过分子研究高红移星系中的星际介质。讨论了实现这一潜力对ELT及其工具的要求。
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制约暖-热星系际介质的热历史
Constraining the thermal history of the Warm-Hot Intergalactic Medium
利用多目标光谱观测，我们在洛克曼洞内发现了z=0.8的星系跟踪的大尺度结构。通过使用深XMM图像，我们已经调查了软X射线发射的温暖-热星系际介质（WHIM）预计将与这个大尺度结构，我们设置了严格的上限，其通量在非常软的0.2-0.4 keV带。非检测要求在这些红移的WHIM低于0.1 keV。结合WHIM在低红移处的发射探测，我们的结果表明WHIM温度随着红移而迅速下降，正如流行的宇宙学模型所预期的那样。
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宇宙射线使星系际介质再电离了吗？
Did Cosmic Rays Reionize the Intergalactic Medium?
研究了年轻星系的宇宙射线在高红移星系际介质加热和电离中的作用。利用$60 μm$的IRAS观测资料，我们估算了宇宙线的光度密度。我们考虑了不同形式的红移光度演化，计算了（a）Gunn-Peterson光学厚度上限对应的阈值，（b）由宇宙射线加热的IGM的康普顿$y$参数，并与COBE测量的上限进行了比较，（c）由金属富集积分估计的极限。我们表明，某些模型，具有相当强的演化和早期形成的星系，允许再电离的IGM，符合所有已知的限制。
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用OVI森林探测星系际介质
Probing the Intergalactic Medium with the OVI Forest
最近的STIS和FUSE观测发现了低红移的OVI吸收线，这些吸收线与任何星系系统都没有明显的联系。在本文中，我们认为，这些线是由于在星系际介质中的金属富集热气体。使用宇宙常数占主导地位的宇宙学的数值模拟，结合合理的假设的金属丰度分布，我们表明，这些线的数量密度和内部特性的正确预测。我们发现，OVI主要是由碰撞电离气体在几倍10^5 K的等效宽度大于40 mA的线，而较弱的线也可以产生的光电离。吸收发生在中等过密度（δ ~ 5-100）的细丝中的扩散气体中。
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高红移星系际氦对软X射线的吸收
Soft X-ray Absorption by High-Redshift Intergalactic Helium
在过去的几年里，在红移范围为2.4 < z < 3.2的四个类星体中，用HST测量了星系际一次电离氦（HeII）的莱曼α吸收。这些观测结果表明，HeII的再电离可能直到z \simeq 2.8才完成，而且在此之前HeII电离背景强度的大波动就已经存在了。然而，在更高的红移下，氦II再电离的详细历史是依赖于模型的，并且很难从这些观测中确定，因为当只有一小部分氦仍然是氦II时，IGM可以完全光学厚到Lya光子。此外，由于大量的氢莱曼极限系统，在更高的红移下，发现可以观察到HeII Lya吸收的类星体变得越来越困难。这里指出，在IGM中的HeII也应该引起可检测的连续吸收的软X射线。当大部分氦是He II时，IGM后面的高红移源的光谱应该在观测到的能量\sim 0.1 keV处从He II莱曼连续吸收中恢复。银河系的吸收通常会更强，但不是一个大的因素;星系间的HeII吸收可以被检测到超过预期的银河系吸收21厘米HI柱密度。原则上，如果测量是在一个红移范围内的大量高红移源样本上进行的，这种方法可以直接确定氦的单电离分数作为红移的函数。
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中微子辐射衰变加热星系际介质
Heating the intergalactic medium by radiative decay of neutrinos
假设在星系团中存在一种重无菌中微子（$m_ν>1$ keV），并且它们的衰变可以作为热气体的热源，我们研究了观测对冷却流的约束如何限制这些无菌中微子的质量。我们预测的光度之间的关系，总质量和红移的集群，我们比较这种关系与数据从12个集群，以获得估计的衰变率的不育中微子。
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高红移星系际重子富集区
Intergalactic baryon-rich regions at high redshift
利用再电离的高分辨率宇宙学模拟，我们研究了红移为5.1的气体和暗物质形成的不同结构。富含重子的区域形成了少量的细丝，它们连接着模拟中最大的星系。对十个最大的星系进行更详细的研究，揭示了从星系中心辐射出的细长的气体细丝，宽度约为5千秒差距。从每一个灯丝延伸出来的是一些光滑的、薄的、几乎是平面的气体片。相比之下，暗物质则集中在类球形物体中。这些结果对我们理解早期宇宙的结构形成和莱曼阿尔法森林有影响。
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X射线团是通过与周围星系际介质的热传导冷却的吗？
Are X-ray Clusters Cooled by Heat Conduction to the Surrounding Intergalactic Medium?
我们表明，X射线集群将大大超过哈勃时间的热量从他们的热内部运输到他们的信封，如果没有严重抑制的热导率相对于斯皮策值由于磁场。为了使观测到的热X射线团的丰度与流行的宇宙学模型的预测相一致，这种抑制是必需的。如果类似或更强的抑制因子应用于集群核心，则热传导不可能是阻止那里的冷却流的机制。
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红移5.4 - 6的星系际CIV吸收
Intergalactic CIV absorption at redshifts 5.4 to 6
本文报道了在类星体SDSS J1030 + 0524的近红外光谱（J波段）中，在z_em = 6.28处发现了一个强的CIV 1548，1550吸收系统。这些观测是用欧洲南方天文台甚大望远镜（ESO VLT）上的红外光谱仪和阵列照相机（ISAAC）获得的，表明利用现代仪器，类星体吸收线光谱学可以成功地扩展到近红外波长，以探测再电离时代末期附近的星系际介质。虽然这项初步研究的统计数据是有限的，我们的数据所暗示的三重电离碳的质量密度是可比的Omega_CIV在较低的红移报告的值。无论是CIV吸收体的柱密度分布，还是它的积分，都没有显示出在大爆炸后从1 Gyr到4.5 Gyr的一段时间内显著的红移演化，这表明很大一部分星系际金属可能已经在红移超过6的地方。或者，我们探测到的强CIV系统可能与来自前景大质量星系的外流，高度电离的气体有关;类星体视线附近星系的深度成像和光谱学应该能够区分这两种可能性。
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z=0.9-1.9时的重子密度--追踪具有宽莱曼α吸收的温热星系际介质
The baryon density at z=0.9-1.9 - Tracing the warm-hot intergalactic medium with broad Lyman alpha absorption
我们提出了一个分析的莱曼α森林的类星体光谱在近紫外。本文研究了中等红移区间（0.9 < z < 1.9）的星系际介质的性质。本文追踪了漫光电离星系际介质和温热星系际介质中重子的数量，得到了星系际气体不同相态红移演化的限制条件。在局域流体静力平衡的假设下，用光电离计算确定了扩散IGM的重子密度。我们假设气体是由具有Haardt & Madau（2001）光谱的超星系背景辐射电离的。WHIM用宽莱曼α（BLA）吸收进行跟踪。一些BLA检测的性质进行了研究。在碰撞电离平衡的假设下，重子密度的下限可以被估计。结果表明，在红移1 < z < 2处，漫射光电离IGM至少包含25%的重子物质。对于WHIM，可以确定2.4%的下限。此外，数据表明星系际气体处于z=1.5的演化状态。我们确认，相当大一部分WHIM是在z=1和z=2之间产生的。
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红移z>6类星体周围中性星系际氢的改进约束
Improved Constraints on The Neutral Intergalactic Hydrogen Surrounding Quasars at Redshifts z>6
我们分析了z>6的七个已知SDSS类星体周围HII区域的演化。由这些类星体单独产生的HII区域的观测半径和模型半径之间的比较表明，周围的星系际氢是显着中性的。当所有的约束条件结合起来，现有的类星体样本意味着体积平均中性分数大于10%，在z>6。这个有限的样本允许初步分析类星体参数之间的相关性，其HII区域的大小，以及中性氢分数的相关约束。我们没有发现任何证据，在这些相关性相矛盾的解释，冈恩-彼得森槽的红边对应的HII区域和部分中性IGM之间的边界。
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银河星系团A754星系际介质中可能存在的Shock Wave
A Possible Shock Wave in the Intergalactic Medium of the Cluster of Galaxies A754
星系团A754经历了几个大型结构单元的合并。X射线观测显示了星团中心部分的非平衡状态，其中在较热的星团气体中发现了一团大小为500千秒差距的冷等离子体云。A754的X射线图像显示出亮度的不连续性，这可以解释为在移动的致密气体云前面的冲击波。激波参数是利用ROSAT图像从星系际气体密度的跳跃中确定的。在68%置信水平下，估算的马赫数为M=1.71^{+0.45}-0.24}。
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低红移星际和星系间介质的物理条件和金属富集：高分辨率紫外光谱的益处
The Physical Conditions and Metal Enrichment of Low-Redshift Interstellar and Intergalactic Media: The Benefits of High-Resolution Ultraviolet Spectra
为了强调低z类星体吸收线研究的高光谱分辨率的价值，我们简要介绍了空间望远镜成像光谱仪中阶梯光栅数据，演示了如何增加分辨率导致显着改善线测量。我们表明，即使R = lambda/Delta lambda = 20，000是不够的一些测量。分辨率越高越好，但是R ~ 50，000对于许多关于IGM和星系ISM的悬而未决的问题是足够的，这些问题可以使用类星体吸收线来探测。
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由于结构形成对星系际介质的加热
Heating of the intergalactic medium due to structure formation
我们估计加热的星系际介质由于冲击所产生的结构形成。在这里，借助于Zel'dovich近似，考虑了具有小超密度（${n_b \over {\bar n_b}}\ll 200$）的坍缩区之外的气体的加热。我们估计这种气体的状态方程，与其温度的密度，其演变的时间，考虑到冲击加热由于一个$σ$密度峰值是最主要的。我们还估计了气体的质量分数高于一个给定的温度作为红移的函数。我们发现在$z=0$的$10^6$ K以上的重子分数是$\sim 10 %$。我们估计综合的Sunyaev-Zel'dovich畸变从这个气体在目前的时代是$10^{-6}$的顺序。
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闪烁探测星系际介质
Scintillation as a Probe of the Intergalactic Medium
在低红移宇宙中的大多数重子都存在于一个温暖/热的成分中，这是很难用标准的吸收/发射线技术检测到的。我们建议使用类星体的折射闪烁作为一个有用的，互补的探针，这样的电离，星系际气体。特别是，一个应用程序的情况下的intracluster介质。我们发现，位于z约0.02的集群应产生一个源均方根强度波动在50-100 GHz的百分之几十和时间尺度范围从几天到几个月，这取决于预测的位置上的前景集群的源。然而，为了产生这样的信号，源需要非常紧凑。如果观察到这种效应，它可以作为一个独立的测试在集群重子质量分数。
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日本未来研究温热星系际介质的飞行任务
Future Japanese missions for the study of warm-hot intergalactic medium
我们提出了我们的建议，一个小型的X射线任务DIOS（弥漫星系际氧探测器）进行调查观测温暖的热星系际介质使用OVII和OVIII发射线。这将提交给日本宇航科学研究所/日本宇宙航空研究开发机构计划于2008年发射的一个小型卫星方案。该仪器包括一个阵列的TES微量热仪的能量分辨率为2 eV，由机械冷却器冷却。X射线望远镜将采用4级反射镜，焦距短至70厘米，角分辨率为2“。除了DIOS，我们简要介绍了NeXT（新X射线望远镜）任务，这是一个更大的日本X射线天文台，将于2010年发射，计划探索宇宙中的非热过程。
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红移3.5的星系际HeII吸收的探测
Detection of Intergalactic HeII Absorption at Redshift 3.5
斯隆数字巡天发现了大量的类星体，这使得人们可以寻找难以捉摸的、清晰的视线，指向HeII Ly-alpha吸收，这是一种敏感的星系际介质探测器。少数已知的系统表明HeII的再电离发生在z>3。我们报告检测到的HeII Ly-alpha吸收边在类星体的光谱z=3.50，最遥远的这样的功能，迄今为止发现。该候选类星体是从SDSS光谱类星体巡天的z~3样品中选出的，并作为HST/STIS SNAP巡天的一部分得到证实。我们讨论的吸收功能的一般特性，以及发现额外的这样的对象的概率。
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低红移高电离星系际气体：来自QSO吸收线的约束
Highly-Ionized Intergalactic Gas at Low Redshifts: Constraints from QSO Absorption Lines
利用空间望远镜成像摄谱仪和远紫外光谱探测器对低z类星体进行的高分辨率紫外光谱研究表明，O VI吸收线系统为低z星系际介质提供了一个有价值的探测器。这些意见和它们的影响进行了简要审查。虽然由于样本小，仍不确定，每单位红移的O VI吸收体的数量是相当高的，这些吸收体似乎跟踪一个重要的重子水库。O VI系统正在介入;它们与背景类星体的红移高度位移，并与前景发光星系相关。他们的身体状况是多变的，有时很复杂。在某些情况下，有明确的证据表明，吸收剂具有多相性质。有些似乎是由类星体的紫外背景光电离，而其他人可能是碰撞电离。然而，大多数的O VI线的b值，这表明起源于碰撞电离的热气体。这些观测结果与宇宙学结构增长的流体动力学模拟一致，该模拟预测了大量的冲击加热，低z下的热星系际气体，但需要更多的观测和理论工作来确认O VI系统的性质。
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含XEUS的温热星系际介质软X射线透射谱
Soft X-ray Transmission Spectroscopy of Warm/Hot Intergalactic Medium with XEUS
利用未来的X射线探测卫星XEUS，讨论了通过对亮点源的吸收谱线探测暖/热星系际介质（WHIM）的可能性。虽然我们认为明亮的类星体作为具体的例子，该方法可以适用于明亮的伽玛暴余辉。我们创建模拟吸收光谱明亮的类星体（超过20个类星体在所有的天空）使用光锥输出的宇宙流体动力学模拟。我们假设WHIM处于碰撞和光电离平衡。如果WHIM有一个恒定的金属丰度$Z=0.1Z_\odot$，大约2 O{ \sc vii}的吸收线系统与$>3σ$将被检测到平均沿随机视线对明亮的类星体高达$z=0.3$为30千秒曝光。
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银河日冕还是Local Group星系际介质？
Galactic Corona or Local Group Intergalactic Medium?
宇宙流体动力学模拟预测，低红移宇宙包括一个温暖的星系际气体和星系的网络，星系群和星系团在这些细丝中形成密集的结。我们自己的银河系也不例外，预计也将被温暖的星系际介质包围，充满本星系群。一些理论模型也预测了热的银河日冕的存在。通过对河外源的X射线和FUV观测，我们可以通过高电离元素的吸收线探测温暖的热气体。事实上，钱德拉，XMM和FUSE观测已经检测到z=0吸收线朝向许多视线。已经出现的争论是对这些观测结果的解释：z=0的吸收系统是来自我们银河系的晕还是来自扩展的本星系群环境？这对我们理解本星系群的质量、星系际介质的物理条件、星系的结构和一般的星系形成都有重要的意义。我们将介绍目前的辩论状态，并讨论我们正在进行的观测计划，旨在了解z=0吸收系统，重点是Mrk 421和Mrk 279视线的高质量钱德拉光谱。
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