An efficient technique for pre-selecting low redshift damped Lyman alpha systems
z ~ 1阻尼莱曼α系统(DLAs,log N(HI)>= 20.3)每单位红移的数目约为0.1,使它们成为相对罕见的天体。因此,对于星载紫外望远镜来说,对低红移DLA进行大规模的、盲目的类星体调查是一个昂贵的前景。通过基于金属吸收线的等效宽度预先选择DLA候选物来提高这些勘测的效率先前是成功的策略。然而,当应用简单的等效宽度截止值时,DLA识别的成功率仍然仅为~ 35%,大多数系统具有19.0 < log N(HI)<20.3。在这里,我们提出了一种新的方法来预选DLA候选人。我们的技术需要MgII 2796跃迁的高到中等分辨率光谱,这在0.2 < z < 2.4的情况下很容易从地面获得。我们定义的D-指数,线的等效宽度的比率,以速度传播和测量这个数量为19个DLAs和8个子DLAs在档案光谱中获得中阶梯光栅摄谱仪。对于大多数吸收体,DLAs的D指数与子DLAs相比有明显区别(Kolmogorov-Smirnov概率= 0.8%)。基于这个试点数据样本,我们发现,D-指数可以选择DLAs的成功率高达90%,选择效率提高了2.5倍,相比简单的等效宽度切割。我们在较低分辨率下测试了D指数的适用性,发现它仍然是FWHM < 1.5 A的DLA的良好判别式。然而,建议的D指数之间的DLAs和亚DLAs的截止值随着分辨率的降低而降低,我们列出了不同分辨率的光谱应使用的适当的D指数值。
2006-01-25 astro-ph
Star formation rate and metallicity of damped Lyman-alpha absorbers in cosmological SPH simulations
利用宇宙学SPH方法模拟了红移z=0-4.5范围内的Lambda冷暗物质模型,研究了阻尼莱曼α吸收体的恒星形成率和金属丰度的分布.我们的方法包括星系风的现象学模型。我们发现,对于高中性氢柱密度(NHI)系统,DLAs的NHI与投影恒星质量密度之间存在正相关关系,模拟中恒星和DLAs的空间分布具有良好的对应关系.在DLAs中典型的恒星-气体质量比的演变可以通过从z=4.5时的约2增加到z=3时的3,z=1时的10,最后z=0时的20来表征。我们还发现,在所有红移下,DLAs中的SFR密度都很好地遵循Kennicutt定律,并且模拟值与Wolfe等人(2003 a,b)最近对这个量的观测估计相一致。模拟DLAs的平均金属丰度随红移的变化速率是温和的,与观测估计的速率一致。在我们的模拟中,预测的DLA金属丰度一般是亚太阳的,并且对于给定的NHI,DLA金属丰度的分布存在显著的分散。然而,我们发现,模拟DLAs的中值金属丰度接近莱曼break星系,这是高于通常观察到的DLAs的值近一个数量级。这种与观测结果的差异可能是由于在我们目前的模拟中对SN反馈的处理不足,这可能表明金属没有足够有效地从DLA中流出。或者,由于选择效应,目前的观测结果可能遗漏了大多数高金属丰度的DLA。(节略)
2003-11-04 astro-ph
Statistical Properties of DLAs and sub-DLAs
类星体吸收体提供了一个强有力的观测工具,可以用来探测星系和高红移的星系际介质。我们提出了一个研究的柱密度分布,f(N,z),和总中性氢质量的演化在高柱密度类星体吸收体使用的数据从最近的高红移调查阻尼莱曼α(DLA)和莱曼极限系统(LLS)吸收体。在红移2到3.5的范围内,大约90%的中性HI质量是在DLAs中,我们发现在z>3.5时,这一比例下降到只有55%,并且剩余的中性气体的“缺失”质量分数位于N(HI)10^{19} - 2 * 10^{20} cm^{-2}的亚DLAs中。
2001-07-06 astro-ph
A deep search for 21cm absorption in high redshift damped Lyman-$α$ systems
本文报道了10个阻尼Lyman-$α$系统(DLAs)的21 cm深GMRT吸收谱,其中8个系统的吸收峰位于$z \ga 1.3$的红移处.只有一个DLA中检测到HI吸收,即朝向PKS 1629+12的$z = 0.5318$吸收体,该吸收体已被确定为发光螺旋星系;从我们的观测中得出的自旋温度极限($T_s \le 310$ K)继续了与具有低自旋温度的明亮螺旋星系相关的DLA的趋势。在其余9个系统中的7个系统中,观测结果对HI气体的自旋温度设置了较低的限制。在21 cm吸收范围内搜索的DLAs样本现在包括31个系统,其中24个案例中有$T_s$估计值;其中16个在$z < 2$,8个在$z > 2$,11个(全部在$z < 1$)具有光学ID。对于后11个系统,我们发现,所有低$T_s$的DLAs已被确定为发光星系,而所有高$T_s$($T_s \ga 1000$ K)的DLAs已被确定为LSB或矮星。因此,DLA自旋温度似乎与星系类型相关,而$T_s$与撞击参数之间没有相关性。低$z$ DLAs表现出高和低$T_s$值,而高红移($z \ga 3$)DLAs仅表现出高自旋温度的趋势存在于该扩展数据集中。基于旋转温度的这种差异,Gehan检验排除了$z > 2$处的DLA和$z < 2$处的DLA在~ 99%置信水平下来自相同母体群体的假设。最后,我们估计了冷HI,$f_{CNM…
2002-11-28 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
Clues to the nature of damped Lyman alpha systems from chemical evolution models
研究了阻尼莱曼α系统金属丰度的演化,以了解这些系统的性质。DLAs的化学丰度的观测数据进行了分析与强大的统计方法,并对丰度进行了修正的灰尘耗尽。这种分析的结果进行了比较,几类化学演化模型的预测:一区矮星系模型,多区磁盘模型,和化学动力学模型代表矮星系。我们比较了观测数据的[α/Fe]和[N/α]比从模型的预测。在DLAs中,矮星系单带模型和盘模型只能部分再现这些比值。另一方面,矮星系的化学动力学模型再现了几乎所有DLAs的性质。我们推导了矮星系的形成年代,发现矮星系对DLAs中的总中性气体密度有显著的贡献,并且这种贡献在高红移(z > 2-3)时更为重要。我们提出了一个方案,其中DLA人口占主导地位的矮星系在高红移和磁盘在较低的红移。我们还发现,莱曼Break galvanism(LBG)可能构成一个序列,而不是提出一个尖锐的二分法之间的两个人口。我们也出现了这样的可能性,我们可能会错过整个人口的高HI密度柱对象,与金属丰度之间的DLAs和LBG的。最后,我们讨论的可能性,仅依赖于DLAs的观测可能会导致低估的高红移宇宙的金属含量。
2003-04-07 astro-ph
Dust Biasing of Damped Lyman Alpha Systems: a Bayesian Analysis
如果阻尼莱曼α系统(DLAs)包含少量的尘埃,背景类星体的紫外光光度就会严重减弱。当光谱发生红移时,这会导致光学测量中的偏差。以前的估计这种影响的大小是在一些紧张局势,特别是,分布在列密度金属丰度平面的DLAs导致索赔,我们可能会错过相当一部分的金属丰富,高柱密度DLAs,而无线电调查不揭开大量人口,否则隐藏的系统。出于这种紧张局势,我们进行贝叶斯参数估计分析的一个简单的尘埃遮蔽模型。我们包括无线电和光学观测的DLAs在我们的整体可能性分析,并表明,这些并不,事实上,构成冲突的限制。我们的模型给出了灰尘的偏置效应的统计限制,预测只有7%的DLAs由于灰尘遮蔽而从光学样品中丢失;在2 sigma置信度下,这个数字的最大值为17%。这与最近声称DLA发病率被低估了30 - 50%形成鲜明对比。发现DLAs的平均金属丰度的光学测量低估了真实值仅0.1德克斯(或最多0.4德克斯,2西格玛置信限),与阿克曼等人的无线电调查结果一致。受尘埃偏置影响最大的量是DLAs中金属的总宇宙密度,Omega_{Z,DLA},这是在光学调查低估了约2倍。(节录)
2008-11-03 astro-ph
An excess of damped Lyman alpha galaxies near QSOs
我们提出了一个样本的33阻尼莱曼α系统(DLAs)发现的斯隆数字巡天(SDSS)的吸收红移(z_abs)的类星体的系统红移(z_sys)的6000公里/秒内。我们的样本基于SDSS数据发布3(DR 3)的731个2.5 < z_sys < 4.5非宽吸收线(非BAL)类星体。我们估计,对于N(HI)>= 2 e20 cm^-2的吸收体,我们的搜索大约是100%完成的。在v < 6000 km/s的范围内,每单位红移的DLAs的数密度n(z)比SDSS DR 3中观测到的中间吸收体的数密度高出近2倍(3.5 sigma显著性),即有证据表明类星体附近的星系密度过高。这提供了一个物理动机,以排除在小的速度间隔在调查干预的“现场”DLAs的DLAs。此外,我们还发现类星体的射电响度与类星体邻近DLAs的超密度无关,这与射电响亮类星体和射电安静类星体的环境相似是一致的。
2005-12-07 astro-ph
On ionisation effects and abundance ratios in damped Lyman-alpha systems
观察到的速度结构之间的相似性Al III和单离子化的物种在阻尼莱曼-α系统(DLAs)表明存在的电离气体的区域中,大多数金属的吸收线形成。为了探索电离效应的可能影响,我们构建了一个简化的两个区域模型的DLAs组成的电离有界区域的内部辐射场和中性区域具有较低的金属含量。在这个框架内,我们发现电离效应是重要的。如果考虑到,元素丰度比在DLAs是相当一致的,在银河系恒星和金属贫乏的H II区的蓝色致密矮星系中观察到的。特别是,我们不能排除相同的主要N起源在DLAs和贫金属星系。从我们的模型中,不需要调用重元素的尘埃损耗;然而,不排除很少的损耗。
2000-09-07 astro-ph
Microlensing of Quasars By Stars In Their Damped Lyman alpha Absorbers
类星体光谱中的阻尼莱曼α吸收体(DLAs)被认为是现今盘星系的祖先。我们研究的概率微透镜的背景类星体的恒星在他们的DLA。单个恒星的微透镜应该放大了连续谱,但不是类星体的宽发射线。因此,微透镜类星体的等效宽度分布将被扭曲。我们模拟一个代表性的螺旋星系作为一个封闭的系统组成的一个凸起,一个磁盘,和一个晕,并根据所观察到的金属丰度的DLAs在高红移演化的磁盘中的恒星的质量分数。如果星系的晕是由大质量致密晕天体(MACHO)组成的,那么微透镜特征会更强。在这种情况下,微透镜效应对类星体发射线等效宽度分布造成的畸变,在一个约10个类星体的样品中就可以检测到,而且这种样品的HI柱密度N>10^21 cm^-2,吸收红移z_abs<1。在所有具有DLAs(N>10^20 cm^-2)的类星体中,约有十分之一的类星体可能在短于5年的时间尺度上表现出过度的变化。对这些信号的搜索将补充在本地星系中的微透镜搜索,并校准在高红移的星系晕中的H2O质量分数。
1997-06-25 astro-ph
Zn and Cr abundances in damped Lyman alpha systems from the CORALS survey
我们目前的金属丰度在15阻尼莱曼α系统(DLAs)从完整的光学和无线电吸收线系统(CORALS)的调查,旨在从任何偏置效应,由于类星体的消光尘埃在干预吸收。长期以来,人们一直认为这种偏差可以解释DLAs和同时代发光星系之间以及模型预测和观测之间的金属丰度差异。我们使用我们测得的锌和铬的丰度(结合那些从文献中的五个CORALS DLAs,给我们一个非常接近完整的样本),以测试是否金属丰度和程度的灰尘耗尽CORALS DLAs是显着不同的现有的,更大的,样本的DLAs从震级有限,光学调查。我们发现CORALS DLAs的柱密度加权金属丰度,[<(Zn/H)_DLA>] = -0.88 +/- 0.21,在红移区间1.86 < z(abs)< 3.45,仅略高于Kulkarni等人最近汇编的对照样品,[<(Zn/H)_DLA>] = -1.09 +/-0.10。根据目前有限的统计数据,这一差异并不十分显著。此外,我们没有发现任何证据表明CORALS DLAs中的尘埃耗尽增加-它们的[Cr/Zn]比符合已知的随着金属丰度增加而增加耗尽(减少[Cr/Zn])的趋势,并且我们没有遇到Cr像局部冷星际云那样耗尽的情况。这些结果,当结合早期的发现CORALS调查报告的埃里森等人。在2001年,很难调用一个灰尘引起的偏见来解释一般低水平的化学演变所表现出的大多数DLAs。相反,他们指出,大规模光学类…
2005-06-08 astro-ph
Elemental Abundances in Two High Column Density Damped Lyman Alpha Systems at z < 1.5
给出了类星体Q 0933 +733(z_abs=1.479)和Q 0948 +433(z_abs =1.233)的Keck/HIRES丰度测量结果和阻尼Lyman α系统(DLAs)的金属线运动学轮廓。这两个DLA在任何红移下都是五个最高HI柱密度的:N(HI)=4.2E21 cm^{-2}。这里首次提供的金属线数据表明,这些DLA值得注意的还有其他几个原因。1)Q 0933 +733 DLA表现出简单的运动学结构,从其不饱和金属线(Δ v=16 km/s)测量的速度宽度异常狭窄。在2.6%的太阳能,它在z<2时具有第二低的金属丰度。2)Q 0948 +433 DLA具有任何已知DLA中最强的金属线跃迁。饱和的SiII 1808线意味着高金属度([Si/H]> -1)和显著的α增强。该DLA的强金属线使得检测TiII 1910、CoII 2012和MgI 2026成为可能。3)我们发现,这两个DLAs的相对气相丰度遵循在高红移时看到的一般趋势,例如,增强的Zn/Fe和Si/Fe,和亚太阳Mn/Fe,表明有很少的演变在核合成模式的DLAs到这个时代。4)它们的高HI柱密度意味着这些DLAs在z<1.5的宇宙柱密度加权宇宙平均金属丰度中占主导<Z>地位。利用红移区间0.4<z<1.5的15个金属丰度的DLA,我们得到<Z>=-0.89 ^{+0.40}-0.33},其…
2004-09-28 astro-ph
H_2-bearing damped Lyman-alpha systems as tracers of cosmological chemical evolution
阻尼莱曼α系统(DLAs)的化学丰度在一个给定的时期显示超过2个数量级的变化,可能是因为DLAs出现在各种各样的宿主星系。这可能会严重影响对化学进化的估计。我们探讨了这样的可能性,即探测到H_2吸收的DLAs可能更可靠地跟踪宇宙化学演化,因为它们可能包含一组较窄的物理条件。9个已知的H_2吸收系统支持这一假设:金属丰度随红移的演化比一般DLA总体更快、更明确。尘埃贫化因子,特别是H_2分子分数也随红移的减小而迅速增加。我们评论可能的观测选择效应,可能会导致这种演变。显然需要更大的含H_2的DLA样品,这可能会限制紫外背景和DLA星系宿主类型的红移演化。
2003-12-09 astro-ph
C IV absorption in damped and sub-damped Lyman-alpha systems: correlations with metallicity and implications for galactic winds at z~2-3
利用高分辨率(6.6km/s)、高信噪比的VLT/UVES光谱数据集,研究了红移范围为1.75<zabs <3.61的63个阻尼Lyman α(DLA)系统和11个亚DLA的CIV吸收。窄和宽的C IV吸收线分量表明存在温暖的光致电离和热的碰撞电离气体。我们报告的金属丰度(在中性相测量)和每个C IV列密度,C IV总线宽,和最大C IV速度之间的新的相关性。我们探讨了这些相关性的子DLAs,近DLAs(定义为那些在5 000 km/s的类星体),饱和吸收体,和金属线用于测量金属丰度的影响,我们发现相关性是强大的。没有证据表明DLA C IV和sub-DLA C IV的测量性质之间存在任何差异。在25个DLAs和4个子DLAs中,覆盖[Z/H]中的2.5 dex,我们直接观察到C IV移动到逃逸速度以上,其中v_esc来自中性气体轮廓的总线宽。这些高速的C IV云,从中心势阱中释放出来,可以被解释为高度电离的外流风,这是通过星系反馈的数值模拟预测的。DLAs和次DLAs中的C IV柱密度分布与Lyman Break星系中的分布相似,在那里可以直接观察到风,支持超新星反馈在DLAs中产生电离气体的想法。未结合的C IV吸收体显示出每年约22(r/40 kpc)太阳质量的中值质量流率,其中r是特征C IV半径。它们的动能通量足够大,需要每年2个太阳质量的恒星形成率(SFR)才能为它们提…
2007-09-04 astro-ph
The CORALS Survey I: New Estimates of the Number Density and Gas Content of Damped Lyman Alpha Systems Free from Dust Bias
我们提出了完整的光学和无线电吸收线系统(CORALS)调查的第一个结果。我们已经编制了一个均匀的样品的无线电选择类星体从帕克斯目录和寻找阻尼莱曼α系统(DLAs)对每个目标,无论其光学大小。这种方法避免了选择效应-特别是来自干预尘埃的选择效应-长期以来一直怀疑这种效应会影响光学选择的、星等有限的类星体样本中的DLA调查。CORALS数据集包括66个z_em > 2.2的类星体,其中22个吸收红移为1.8 < z_abs < z_em的DLA在总红移间隔Δ z = 55.46上被识别。在CORALS系列的第一篇论文中,我们描述了样品,提出了中间分辨率光谱,并确定了DLAs的人口统计。在平均红移为2.37的情况下,我们推导出由DLAs追踪的中性气体质量密度(表示为闭合密度的分数)log Omega_DLA h =-2.59 <${+0.17}-0.24},以及单位红移的DLAs数密度n(z)= 0.31 <${+0.09}-0.08}<z>。考虑到错误,我们的结论是,灰尘引起的偏见在以前的调查可能会导致低估这些数量的最多两个因素,我们还没有发现一个以前未被承认的人口的高柱密度DLAs在前面的微弱的类星体。
2001-09-13 astro-ph
Hubble Space Telescope Observations of Element Abundances in Low-redshift Damped Lyman-alpha Galaxies and Implications for the Global Metallicity-Redshift Relation
大多数宇宙化学演化模型预测,星系的质量加权平均星际金属丰度应该随时间从$z \sim 3$的低值$\sim 1/30$太阳值上升到接近太阳值的$z = 0$。在没有任何选择效应的情况下,类星体光谱中的阻尼莱曼α吸收体(DLAs)预计会显示出全球金属丰度的上升。然而,很难确定DLA是否表现出这种效应,主要是因为在低红移下的DLA金属丰度测量数量非常少。为了对DLA金属性-红移关系的低红移端施加更严格的限制,我们使用哈勃太空望远镜(HST)上的太空望远镜成像光谱仪(STIS)在$0.09 < z < 0.52$观测了四个DLA中的Zn II和Cr II线。这些观察结果提供了对具有$z < 0.4$的DLAs中Zn丰度的第一个限制。在所有三个DLAs,我们的观测提供了有意义的限制的金属丰度,数据表明,金属丰度远低于太阳值。这些结果是一致的,最近的成像研究表明,这些DLAs可能与矮或低表面亮度星系。我们结合我们的研究结果与更高的红移数据从文献中估计的全球平均金属性的红移关系的DLAs。我们发现,全球平均金属丰度最多表现出一个缓慢的增加减少红移。...(请参阅完整摘要)。
2004-09-09 astro-ph
Damped Lyman-alpha Absorbers in Cosmological SPH Simulations: the "metallicity problem"
利用宇宙学光滑粒子流体动力学(SPH)方法模拟Lambda冷暗物质模型,研究了阻尼莱曼α吸收体(DLAs)的恒星形成率(SFR)和金属丰度的分布.我们的模拟包括星系风反馈的唯象模型,这使我们能够研究星系外流对DLAs的SFR和金属丰度分布的影响。对于强星系风的模型,我们得到了很好的协议与最近的观测方面的总中性氢的质量密度,N_HI柱密度分布,丰富的DLAs,和SFR的分布DLAs。然而,我们也发现,模拟DLAs的中值金属丰度比通常观察到的值高出近一个数量级。这种与观测结果的差异可能是由于在我们目前的模拟中对超新星反馈或气体多相结构的处理存在缺陷。Wolfe等人(2003年a,b)最近的观测似乎指出了同样的问题;即观测到的DLA金属丰度远低于(观测到的或模拟的)DLA恒星形成率的预期值,这一难题被称为全球平均量的“缺失金属”问题。
2003-10-27 astro-ph
Metallicity and HI Column Density Properties of Damped Lyman-$α$ Systems
基于盘星系形成理论,在标准LCDM分级图像框架下,根据观测准则选取模型化的DLAs,考虑随机倾角,用蒙特卡罗模拟研究了它们的观测性质。通过对预测的金属丰度分布与观测值的最佳拟合,我们得到了DLA的有效产额约为0.25Z_sun,这与SMC和LMC的结果相当。在60%以上的显著性水平上,预测分布与观测分布一致。将模拟的DLAs的柱密度分布预测值与观测值进行了比较,并讨论了相应的数密度、气体含量。我们发现,在红移3处的数密度n(z)与观测值吻合较好,但气体含量Ω_DLA比观测值大3倍左右,因为我们的模型预测了更多的具有更高柱密度的DLA系统。值得注意的是,如果假设DLAs中的恒星形成时标为1至3 Gyr,那么DLAs贡献的预测恒星形成速率密度与最近的观测结果一致。同时,通过比较它们的紫外光度函数,讨论了DLAs和LBG之间的联系,表明DLAs的宿主星系比LBG要暗得多。我们还预测,只有百分之几的DLA可以托管LBG,这也与目前的观察结果一致。然而,在金属丰度和HI柱密度之间的相关性的DLAs模型预测和观测之间的差异。我们认为,这可能是由于施密特型恒星形成定律在高红移的不足,DLA人口的差异,或模型的局限性。
2005-01-27 astro-ph
DLAs and Galaxy Formation
阻尼莱曼α系统(DLAs)是研究高红移下恒星形成和星系形成的有用探测器。我们利用基于协调λ冷暗物质模型的宇宙学流体动力学模拟研究了DLAs的物理性质及其与Lyman-break星系的关系。基本的统计数据,如全球中性氢(HI)的质量密度,HI柱密度分布函数,DLA的发病率和平均晕质量的DLA的模拟再现合理,但有一些偏差,需要更好地理解在未来。我们讨论了超新星和星系风对DLA分布的反馈效应。我们还计算了高z星系中性气体的[C_II]辐射,并对未来ALMA和SPICA的观测作了预测。模拟和观察之间的协议和分歧进行了讨论,以及我们的DLA研究的未来方向。
2007-08-08 astro-ph
The kinematic signature of damped Lyman alpha systems: Using the D-index to screen for high column density HI absorbers
使用21个阻尼莱曼α系统(DLAs)和35个子DLAs的样本,我们从MgII λ 2796剖面的高分辨率光谱评估D指数= EW / Delta v × 1000。这个样本代表了DLA D指数统计数据的增加,比Ellison(2006)使用的样本增加了四倍。我们调查各种技术来定义的速度扩散(Δ V)的MgII线,以确定最佳的D-指数的DLAs的识别。DLA识别的成功率为50 - 55%,取决于所使用的速度限制,当Fe II的柱密度包括在D指数计算中时,提高了几个百分点。我们推荐的参数集被认为是最稳健的,具有高DLA识别率(57%)和低DLA遗漏率(6%)的组合,并最干净地分离DLA和子DLA(Kolmogorov-Smirnov概率0.5%)。这些统计数据表明,D指数是选择低红移DLA候选者的最有效的技术:比单独基于Mg II和Fe II的等效宽度选择DLA效率高65%。我们还研究了分辨率对确定子DLAs的N(HI)的影响。我们卷积阶梯光谱的分DLA的利亚配置文件与高斯典型的光谱分辨率的仪器上的哈勃太空望远镜和比较最佳的拟合N(HI)值在两个分辨率。我们发现,拟合HI柱密度是系统高估了~ 0.1倍,在中等分辨率的光谱相比,最好的拟合原始阶梯光谱。这种偏移是由于附近Lya云的混合造成的,Lya云包含在低分辨率的阻尼机翼拟合中。
2008-10-20 astro-ph
The Chemical Evolution Of High Z Galaxies From The Relative Abundances Of N, Si, S, And Fe In Damped Lyman Alpha Systems
对45个阻尼Lyman α系统(DLAs)的N、Si、S和Fe丰度进行了汇编,并对其中30个DLAs建立了详细的单区化学演化模型。假设恒星的形成是连续的,我们发现每个天体的最终丰度可以通过调整两个参数来模拟,即时间平均恒星形成效率和演化年龄,样本中的范围分别为0.01-1.5 Gyr^-1和0.18-2.0 Gyr。此外,平均恒星形成效率和演化年龄似乎是相关的样本,表明在一个典型的DLA的恒星形成效率随着年龄的增长而下降。同时,DLAs中的N/Si与物体的年龄直接相关。N/Si值的分布存在明显的双峰性,这可能是统计偶然性的结果,也可能是截断或平坦IMF产生的效应。我们发现,Si/Fe值的平均值和小的分散度与DLAs的一般年轻年龄有关,其中并非所有的Fe都被Ia型超新星驱逐。最后,大的散射和一般较低的N/Si值的DLAs相对于蓝色紧凑星系,尽管它们的部分重叠的金属丰度,表明DLAs一般比后者年轻。
2007-08-01 astro-ph
HI 21cm absorption in low z damped lyman-alpha systems
本文报道了在巨型米波射电望远镜(GMRT)上对两个已证实的和一个候选的低红移阻尼莱曼α系统(DLAS)的21厘米观测结果。在两个确认的系统中检测到HI吸收,z = 0.2378和z = 0.5247,自旋温度(Ts)分别为2050 ± 200 K和330 ± 70 K。在第三个(候选)系统中未检测到吸收,这意味着其光学深度的上限,这反过来又意味着其自旋温度的3sigma下限为850 K。基于地面的K波段成像观测(Turnshek等人,2000)已经确定了低Ts吸收体与螺旋星系,而高Ts系统似乎是一个LSB星系。这延续了Chengalur和Kanekar(2000)之前指出的趋势,即与螺旋星系相关的DLAS的自旋温度较低,而与螺旋星系无关的DLAS的自旋温度较高。将这些新结果与已发表文献中的21 cm观察结果相结合,我们发现(1)DLAS的21 cm等效宽度(EW 21)随着柱密度(NHI)的增加而增加。此外,与旋涡星系相关的吸收体在相同的NHI下比没有这种关联的DLAS具有系统性更高的EW 21。(2)DLAS在高红移(z> 2)下具有小的速度扩展(Δ V),而在低红移(z <2)下,既可以观察到大的Δ V,也可以观察到小的Δ V。这些趋势与星系形成的分级模型在质量上是一致的。
2001-01-23 astro-ph
Bimodality in Damped Lyman alpha Systems
我们报告的双峰阻尼Ly系统(DLAs)的证据。使用[C II] 158 μ的冷却速率lc,我们发现在lc=10^-27.4和10^-26.6 ergs s^-1 H^-1处有峰值,在lc^crit ~= lc < 10^-27.0 ergs s^-1 H^-1处有谷值。我们将样品分为lc < lc^crit的低温DLAs和lc > lc^crit的高温DLAs,发现两个子样品中的速度宽度、金属丰度、尘气比和Si II等效宽度来自同一母体的Kolmogorv-Smirnov概率都很小。所有这些量都显着较大的高冷却人口,而H I柱密度是不可区分的两个群体。我们发现,加热的X射线和FUV背景辐射是不够的,以平衡任何人口的冷却速率。相反,DLA气体被局部辐射场加热。在哈勃超深空中,微弱的扩展天体的罕见外观排除了原位恒星形成作为高冷人口的主导恒星形成模式,但与原位恒星形成作为低冷人口的主导模式兼容。在高温DLAs中的恒星形成可能出现在Lyman Break星系中。我们调查是否这些属性的DLAs是类似的双峰附近星系的属性。使用Si II等效宽度作为质量指标,我们构建了金属丰度,LC和面积SFR与质量指标的二元分布。初步证据发现的相关性和平行序列,这表明DLAs和附近的星系之间的相似性。我们认为跃迁质量模型为我们发现的双峰态提供了一个合理的解释,因此,当前星系中的双峰态可能起源于DLAs。
2008-02-26 astro-ph
A model for the metallicity evolution of damped Lyman-alpha systems
我们应用一个物理激励的恒星反馈模型来分析一致性冷暗物质(CDM)模型中预期的阻尼莱曼α系统(DLAs)的统计特性。我们的反馈模型产生扩展的低金属量冷气体盘周围的小星系。由于低圆周速度星系的空间密度很高,这些圆盘在所有红移的DLA识别截面中占主导地位。在我们的模型中,恒星形成、流出和下落的综合影响导致了具有红移的DLAs中的N_{HI}加权金属丰度含量的温和演化,与观测结果一致。根据我们的模型,DLAs的贡献只有一小部分的体积平均恒星形成率在红移z \simlt 5。我们的模型预测弱演化Omega_{HI}在红移范围z=0-5。此外,我们表明,宇宙演化的Omega_{HI}和宇宙的恒星形成率在很大程度上是断开的,并得出结论,Omega_{HI}的演化作为红移的函数更有可能告诉我们反馈过程和演化的外部气体成分的小星系比宇宙历史的恒星形成。
2006-08-01 astro-ph
Chemical evolution and depletion pattern in Damped Lyman-alpha (DLA) systems
本文指出了在DLAs中观测到的丰度比[X/Zn](其中Zn被假定为未贫化,X代表耐火材料Fe、Cr和Ni)与金属柱密度[Zn/H]+log(N{HI})之间的一个以前未被注意的关系。我们认为,这种趋势是一个明确的迹象,灰尘耗尽,因为金属柱密度是一个衡量的尘埃量沿视线。假设DLAs是(原)星系盘,并使用详细的化学演化模型与金属丰度依赖的产量,我们研究的α和铁峰元素DLAs的化学演化和尘埃贫化模式。当考虑到对DLAs的金属柱密度的观测约束时(如Boisse等1998年所建议的),我们发现我们的模型相当好地再现了观测到的8种元素(Al,Si,S,Cr,Mn,Fe,Zn和Ni)丰度的温和红移演化以及在给定红移处观测到的散射。通过考虑上述丰度比对金属柱密度的依赖关系,我们进一步探讨了一般的尘埃耗尽模式在DLAs,比较我们的模型结果和太阳参考模式。我们建议,进一步的测量的关键元素,即锌,硫和锰,将有助于获得更多的洞察DLAs的性质。在任何情况下,目前不确定的Zn在大质量恒星中的核合成(这些结论的很大一部分是基于)应该仔细审查。
2001-02-10 astro-ph
Molecular hydrogen in high-redshift Damped Lyman-alpha systems: The VLT/UVES database
本文介绍了利用ESO甚大望远镜(VLT)紫外和可见中阶梯摄谱仪(UVES)观测的高红移(1.8 < zabs <= 4.2)阻尼莱曼α系统(DLAs)中氢分子的研究现状。我们确定了77个DLAs/强亚DLAs,log N(HI)>= 20和z_abs > 1.8,其中包括红移的H2莱曼和/或维尔纳带吸收线的数据。以均匀方式进行的HI、H2和金属线测量的这个样本是我们先前样本(Ledoux等人,2003)的两倍多,并且考虑到迄今为止可以完成H2搜索的每个系统,包括所有未检测到的系统。在其中13个体系中检测到了H2,其分子分数在f= 5 × 10 ^-7和f=0.1之间,其中f=2N(H2)/(2N(H2)+N(HI))。测量其余64个系统的上限,检测限通常为log N(H2)=14.3,对应于log f<-5。我们发现,大约35%的DLA的金属丰度相对于太阳[X/H]>=-1.3(即,1/20太阳能),其中X = Zn、S或Si,具有分子分数log f>-4.5,而在其中的50%中检测到H2--与分子分数无关。相比之下,仅约4%的[X/H]<-1.3 DLAs have log f>-4.5。我们表明,H2的存在并不强烈地依赖于总中性氢柱密度,虽然发现log f>-4.5的概率是更高的log N(HI)>=20.8比低于此限制(分别为19%和7%)。在对大N(HI)的轻微…
2008-02-18 astro-ph
A Homogeneous Sample of Sub-DLAs IV: Global Metallicity Evolution
测量高红移星系丰度的一个精确方法,是沿着朝向背景类星体的视线观测吸收体。在这里,我们基于VLT UVES光谱仪的高分辨率观测,给出了13 z>3亚阻尼莱曼-α系统(HI柱密度为19 < log N(HI)< 20.3 cm^-2的类星体吸收体)的丰度测量结果。这些观测结果比以前在z>3时获得的亚DLA的金属丰度信息增加了一倍多。这一新的数据,结合文献中的其他子DLA测量,证实了比经典阻尼莱曼α吸收体更强的金属丰度红移演化。此外,这些观测结果被用来计算的第一次从光电离模型中的子DLAs样本电离的气体的分数。基于这些结果,我们计算出在z~2.5处,亚DLA贡献不超过预期金属量的6%。因此,我们得出结论,即使发现亚DLAs比经典DLAs更富含金属,它们也不足以解决所谓的“金属缺失问题”。
2007-07-18 astro-ph
Metal abundances at z<1.5: new measurements in sub-Damped Lyman-alpha Absorbers
阻尼莱曼α系统(DLAs)和子DLAs对背景类星体提供了最详细的元素丰度探测。有些矛盾的是,由于大气截止,这些测量在较低的红移下更加困难,因此几年前我们的小组开始了一个研究类星体吸收体中z < 1.5的丰度的计划。在本文中,我们提出了新的UVES观测的六个额外的类星体吸收线系统在z < 1.5,其中五个是sub-DLA。我们发现太阳或太阳以上的金属丰度,以锌的丰度衡量,假设不受尘埃的影响,在两个子DLA:一个,朝向Q 0138 -0005,[Zn/H]=+0.28 +/- 0.16;另一个朝向Q2335+1501,[Zn/H]=+0.07 +/- 0.34。在另一个系统中观察到相对较高的金属量:Q 0123 -0058,[Zn/H]=-0.45 +/- 0.20。仅对于我们的样品中的一个DLA,在Q 0449 -1645中,我们发现低金属丰度,[Zn/H]=-0.96 +/-0.08。我们还注意到,在这些系统中的一些大的相对丰度变化从组件到组件中观察到Si,Mn,Cr和Zn。
2008-03-11 astro-ph
The CORALS Survey II: Clues to Galaxy Clustering Around QSOs from z_abs ~ z_em Damped Lyman Alpha Systems
本文列出了在CORALS对射电选择性类星体样品的吸收体进行巡天期间发现的z_abs ~ z_em(Δ v < 3000 km/s)DLA。在假定z_abs ~ z_em类地星系既不是类星体的抛射物,也不是宿主星系的一部分的前提下,我们利用这些类地星系的数密度统计来研究类星体红移附近的星系成团。我们发现在我们的射电选择类星体样本中,z_abs z_em DLAs的n(z)比介于其间的DLAs的数密度大4倍,这意味着类星体附近有多余的星系。这一结果进一步支持了在FIRST调查中包括无线电响亮的类星体,尽管DLA的总数仍然很小(4),并且该结果目前仅在大约2 sigma水平上显着。由于我们在CORALS中发现的所有z_abs ~ z_em DLAs都朝向光学明亮(B < 20)的类星体,因此没有强有力的证据(基于这些有限的统计数据)表明这个种群受到严重的尘埃偏差。我们比较我们的结果与那些从光学选择,无线电安静的类星体样本,以确定是否有证据表明,无线电大声与无线电安静的类星体周围的星系过剩。我们发现,对射电宁静类星体的z_abs ~ z_em类地拉散射的n(z)与中间吸收体的数密度一致。这一结果,虽然目前受到我们调查的小数字统计的限制,支持的结论是,无线电响亮的类星体被发现优先在丰富的星系环境中在高红移。最后,我们报道了CORALS发现的一个新的z_abs ~ z_em DLA在Lya谷底…
2001-12-06 astro-ph
On ionization effects and abundance ratios in damped Lyman alpha systems
观察到的速度结构之间的相似性Al III和单离子化的物种在阻尼莱曼-α系统(DLAs)表明,在大多数金属吸收线形成的区域中的电离气体的存在。考虑了一个简化的模型,包括区域1)一个由内部辐射场照射的平面平行电离边界区域,和区域2)一个具有可忽略的金属含量的中性区域。我们计算了区域1的光电离平衡模型,并通过观察到的N(Al III)/N(Si II)柱密度比来约束电离参数。在这些条件下,我们发现电离效应是重要的。如果考虑到这些影响,DLAs中的元素丰度比与银河系恒星和本地低金属丰度蓝矮星系的H II区的观测结果相当一致。特别是,我们不能排除相同的主要N起源在DLAs和贫金属星系。虽然我们的模型并不排除尘埃颗粒上的重元素存在少量的损耗,但我们并不需要援引这些损耗。虽然高度简化,并依赖于一个显着较低的金属含量在区域2的强有力的假设,我们的模型似乎是支持最近的数据上的本地DLA,它是不矛盾的高红移DLAs与目前的知识。如果是正确的,它提供了一个清晰的简化理解重元素丰度比在DLAs和他们的比较与当地的宇宙。
2001-01-30 astro-ph
Multiphase Plasma in Sub-Damped Lyman Alpha Systems: A Hidden Metal Reservoir
本文给出了类星体Q 0331 -4505(z_qso=2.6785+/-0.0030)附近亚阻尼莱曼α(sub-DLA)系统的VLT/UVES光谱,其z=2.65618。在sub-DLA中看到O I、Si II、Si III、Si IV、C II、C III、C IV、Fe II、Al II和O VI的吸收线,其具有中性氢柱密度log N(H I)=19.82+/-0.05。吸收体的速度为1820+/-250 km/s,但是,它的金属丰度[O/H]=-1.64+/-0.07,缺乏部分覆盖,在2003年和2006年的观测之间缺乏时间变化,并且没有检测到N V,这意味着吸收体不是一个真正的内禀系统。通过测量的O VI列密度,并假设在中性和电离气体中的金属含量相等,我们确定了热电离氢在这个子DLA的列密度,并在其他两个子DLA与O VI从文献中得出。将其与亚DLAs中的热电离氢的典型量的测定相结合,我们确认亚DLAs是比DLAs更重要的金属储集层,在z~2.5处总共包括至少6-22%的金属预算。
2007-08-22 astro-ph
Selecting damped Lyman-alpha systems through CaII absorption. I: Dust depletions and reddening at z~1
我们使用从斯隆数字巡天(SDSS DR 4)中选择的z~1 CaII(3935,3970)吸收线系统样本的平均E(B-V)和Zn II柱密度来表明,平均而言,在保守的假设下,关于金属丰度和尘埃-气体比,它们包含的中性氢柱密度大于阻尼莱曼α(DLA)限制。我们认为,通过CaII吸收进行选择是识别中性氢的高柱密度的有效方法,因此可以从SDSS中识别z<1.3的大样本DLA。强CaII吸收体(静止坐标系等效宽度W_3935>0.5AA)的数密度约为DLAs的20-30%,校正了由于尘埃遮蔽背景类星体而对它们的探测产生的显著偏差。平均而言,这些吸收剂的E(B-V)> 0.1 mag;粉尘最多的吸收剂显示出在DLA中所见的最大消耗水平的耐火元素的消耗。这是我们第一次可以测量尘埃与金属的比率,在一个样本的吸收选定的星系,并发现值接近,甚至大于,这些观察到的地方。所有这些性质表明,相当大一部分的CaII吸收剂比典型的DLAs更化学演变。考虑到我们的样品中的E(B-V)分布,并假设CaII吸收剂代表DLAs的一个子集,我们计算出尘埃遮蔽导致DLAs的数密度在这些红移处被低估至少8-12%。最后,从SDSS类星体样本中去除宽吸收线(BAL)类星体,增加了通过介入吸收体检测红化的灵敏度。为此,我们描述了一种新的,自动化的,主成分分析(PCA)方法识别BAL类星体。[删节]
2005-12-01 astro-ph
Dust-reddening and gravitational lensing of SDSS QSOs due to foreground damped Lyman-alpha systems
我们使用Sloan数字巡天数据Release 2类星体光谱来约束由阻尼Lyman α系统(DLAs)引起的尘埃红化。比较一个70视线的DLA样品的光谱指数分布与一个大的控制样品,没有发现证据的尘埃红化在z~3。我们对光谱指数变化的限制,|Delta(alpha)|< 0.19(3-sigma),对应于由于SMC样粉尘变红引起的颜色过量的极限,E(B-V)< 0.02 mag(3-sigma)。这与Fall、Pei及其合作者使用可用的小型类星体和DLA样本的早期研究不一致。DLA和控制星等分布的比较也揭示了>2-sigma的证据,表明有前景DLA的亮类星体过多和/或暗类星体不足。更高的等效宽度DLA给出更强的信号。我们将其解释为引力放大的特征,这是由于DLA的介入。
2004-09-06 astro-ph
The connection between metallicity and metal-line kinematics in (sub-)damped Lyman-alpha systems
在红移范围0.2<z_abs<2.6内,从文献中提取的49个DLAs和强亚DLAs中发现了金属丰度[M/H]和剩余框架MgII等效宽度EW之间的相关性。当考虑到[M/H]随红移的温和演化时,相关性在4.2 σ处是显著的,并且提高到4.7 σ。即使当仅包括具有Zn金属丰度和EW>0.7A的26个DLA(即排除子DLA)时,相关性仍保持在>3 σ显著性。由于MgII 2796跃迁主要在DLA中饱和(其EW总是大于0.3A),EW对金属速度分量在吸收剖面上的运动学分布比[M/H]更敏感。因此,所观察到的[M/H]-EW相关性指向吸收剂金属量与产生和分散速度分量的机制之间的强联系。我们还注意到,大约有一半的13个已知的分子氢吸收剂具有非常高的EW和非常广泛的速度结构,显示出通常与流出相关的特性。高EW体系的后续紫外和蓝敏高分辨率光谱,最初是在低分辨率光谱中识别的,因此可能会产生大量新的H_2发现。
2007-01-02 astro-ph
The Metallicity Evolution of Damped Lyman-alpha Systems
根据Pei,Fall & Hauser(1999)的说法,宇宙的全球金属丰度演化可以用在阻尼莱曼-α(DLA)系统中测量的总金属含量与总气体含量的比率来表示(Pettini的"柱密度加权金属丰度“)。为了使灰尘遮蔽效应最小化,考虑具有可忽略灰尘含量的DLA样品,即50个DLA,log N(HI)< 20.8。发现的全球金属丰度显示了红移演化的明确证据,从\sim 1/30太阳z \sim 4.1到太阳z \sim 0.4。更一般地说,DLAs与测量的重元素探测高红移星系的ISM。从文献中收集的整个样本包含75个DLAs。金属丰度的计算采用了迄今为止最常用的尘埃校正方法,基于银河系ISM尘埃消耗模型。DLA星系的内禀金属丰度演化为dlog Z(DLA)/dz \propto -0.33 +/-0.06。
2000-11-25 astro-ph
The detectability of HI 21-cm absorption in damped Lyman-alpha systems
在本文中,我们调查的可能原因,HI 21厘米吸收阻尼莱曼α系统(DLAs)只被检测到在低红移...我们认为,缺乏21厘米的吸收检测高红移的事实,这些DLA是在类似的角直径距离的背景类星体(即距离比总是接近1):以上z~1.6的覆盖因子变得很大程度上独立的DLA-类星体的距离,使高红移吸收体在覆盖背景连续辐射的有效性要低得多。在低的红移,小的距离比强烈青睐的21厘米的检测,而大的比例有利于非检测。在z<1.6时,这种距离比的混合给出了观测到的探测和非探测的混合。除了在高红移时大距离比和非探测的优势外,这强烈地表明在DLAs中观测到的21 cm吸收分布受几何效应的支配。
2006-06-08 astro-ph
Spin temperatures and covering factors for HI 21-cm absorption in damped Lyman-alpha systems
我们调查的做法分配高自旋温度阻尼莱曼α吸收系统(DLAs)没有检测到HI 21厘米吸收。Kanekar & Chengaulr(2003)特别指出,在低红移(z<2.04)的DLAs中,21-cm探测和未探测的混合是由于自旋温度的混合,而在高红移的DLAs中,未探测则归因于高自旋温度。低于z=0.9,其中一些DLA宿主星系的形态是已知的,我们发现,21厘米的吸收通常是检测到对大型无线电源时,吸收剂是已知的是与一个大型的中间(螺旋)星系。此外,在这些红移,只有一个21厘米的未检测到的六个光学识别和这些DLA往往沿着视线最大的背景无线电连续源。对于这些和许多高红移的DLAs遮蔽大射电连续体,我们因此期望覆盖因子小于假设/估计的统一值。这将导致自旋温度的范围比目前的>9000 K范围窄得多,同时仍然支持高红移DLA样本比低红移样本包含更大比例的致密星系的假设。
2004-10-27 astro-ph
A search for damped Lyman-alpha systems towards radio-loud quasars I: The optical survey
我们提出的结果,从光学部分的调查阻尼莱曼α系统(DLAs)对射电响亮类星体。我们的类星体样本是从德克萨斯州射电调查中抽取的,其主要选择标准是:z_em > 2.4,光学星等B < 22 and 365 MHz flux density S_365 >400 mJy。我们用威廉·赫歇尔望远镜、甚大望远镜和双子座-北望远镜获得了45个类星体的光谱,得到了测量红移路径Δ z = 38.79。我们检测到9个DLAs和一个子DLA的平均吸收红移<z>= 2.44。DLA数密度为n(z)= 0.23^{+0.11}-{0.07},与斯隆数字巡天在此红移处测得的DLA数密度值吻合得很好。我们的样品的DLA数密度也与光学完整的无线电选择的样品很好地一致,支持先前的主张,即n(z)不受尘埃遮蔽偏差的显著影响。我们目前的N(HI)列密度的测定和金属线等效宽度测量我们所有的DLAs。低频通量密度选择标准用于类星体样品意味着所有的吸收体将适合于后续的吸收光谱在红移HI 21厘米线。以下论文(Kanekar等人)将提出HI 21厘米吸收的研究,和自旋温度测定,我们的DLA样品。
2008-05-19 astro-ph
Unusual Metal Abundances in a Pair of Damped Lyman Alpha Systems at z~2
我们提出了高分辨率的光谱观测两个相邻的阻尼Lya系统(DLAs)沿同一视线对B2314-409。由于它们的分离(v ~ 2000 km/s)和数据的高光谱分辨率,不仅可以拟合弱金属跃迁,还可以拟合单独的HI吸收曲线。这使得人们第一次能够详细研究两个相邻星系尺度吸收体中的金属丰度。两个DLA的z_abs = 1.8573和1.8745,柱密度log N(HI)分别为20.9+/-0.1和20.1+/-0.2。我们已经确定了一系列化学元素的丰度,并发现与其他已知的DLAs相比,朝向B2314-409的两种吸收剂具有低的α/Fe峰丰度。这表明,不仅这些吸收体最近的恒星形成历史相对被动,而且集团环境或其他一些外部因素可能会影响这一点。
2002-01-18 astro-ph
CII* Absorption in Damped Lyman Alpha Systems: (II) A New Window on the Star Formation History of the Universe
从用C Ⅱ ~* 方法确定的DLAs的单位物理面积的SFR出发,得到了$z$ $\approx$ 3处的单位共动体积的SFR,并发现它与Lyman Break Galerkin(LBG)的结果一致。虽然SFR所显示的恒星质量与已知恒星星族的电流密度一致,但$z$ =2.5所产生的金属质量比DLAs吸收中检测到的大30倍。对于这个“金属缺失”问题,最有可能的解决方案是恒星的形成发生在致密的凸起区域。我们寻找反馈的证据,发现没有相关性的SFR每单位面积和N(H I),但可能的相关性SFR每单位面积和低离子速度宽度和SFR每单位面积和金属丰度。我们发现,(a)冷却速率和尘埃-气体比之间的相关性是粮食光电加热的积极证据,(b)CMB并没有显着填充的C II激发的精细结构状态,和(c)的比CII* 共振线光学深度是一个敏感的探针的DLA气体的多相结构。我们解决最近的争论,DLAs只包括WNM气体,并表明他们是不确定的。尽管DLA和LBG的每单位共动体积的SFR之间存在粗略的一致性,但目前的证据表明这些是不同的人群。
2003-04-15 astro-ph
Strong Absorption-line Systems at Low Redshift: MgII and Damped Lyman Alpha
详细介绍了一种研究低红移阻尼莱曼α系统的强有力的间接方法。我们发现一个低红移DLA的概率增加到近50%的目标类星体,已知有很强的低红移MgII和FeII吸收线在其光谱。我们正在使用斯隆数字巡天QSO光谱,并辅以我们在MMT进行的调查,以研究金属线系统。哈勃太空望远镜被用来确认低红移的DLAs。此外,我们正在用几个地面望远镜对低红移DLA星系进行成像,以直接研究它们的环境。
2002-11-13 astro-ph
Early stages of Nitrogen enrichment in galaxies: Clues from measurements in damped Lyman alpha systems
利用高分辨率(FWHM ~ 7 km/s)UVES/VLT光谱测量了阻尼Lyman α吸收体(DLAs)的氮丰度和氮丰度上限。除了这些测量,我们还汇编了来自文献中所有DLAs的氮和α捕获元素(O,S或Si)测量数据,包括总共33个系统的所有HIRES/Keck和UVES/VLT数据,即迄今为止调查的最大样本。我们发现[N/alpha]比值分布在两组中:75%的DLA显示[N/alpha] = -0.87的平均值,分散度为0.16 dex,而剩余的25%显示[N/alpha] = -1.45的比值,分散度甚至更低,为0.05 dex。高的[N/alpha]平台与在蓝致密矮(BCD)星系的贫金属HII区中观察到的一致([N/alpha] = -0.73 +/-0.13),而[N/alpha] ~ -1.5值是任何天体物理站点中观测到的最低值。这些低[N/alpha]比率是真实的,而不是由于电离效应。它们提供了一个关键的证据,反对大质量恒星的初级生产N负责在DLAs和BCD星系中观察到的-0.9/-0.7 dex的平台。低氮([N/α] ~ -1.5)和高氮([N/α] ~ -0.9)DLAs之间的转换发生在[N/H] ~-2.8的氮丰度处,表明这种分离可能是由于氮富集历史的某些特殊性造成的。[N/alpha] ~ -1.5的值和它们的低色散与大质量恒星中适度的原生N的产生是一致的;然而…
2003-02-03 astro-ph
An integral field spectroscopic survey for high redshift damped Lyman-alpha galaxies
我们在9个类星体中寻找z>2的阻尼莱曼α吸收体(DLAs)的对应星系,它们的光谱中有14个DLAs和8个sub-DLAs。我们使用积分场光谱搜索Ly-alpha发射线对象的红移的吸收系统。除了恢复两个先前确认的对象,我们发现六个统计上显着的候选Ly-alpha发射线对象。候选者被识别为具有接近DLA线的波长,在DLA线处背景类星体发射被吸收。与目前已知的六个Ly-alpha发射DLA星系相比,候选星系具有相似的线通量和线宽,而发射线和系统DLA红移之间的速度偏移较大。碰撞参量大于10 kpc,在较大的碰撞参量下发现较低的柱密度系统。假设单个气体云从类星体视线延伸到候选发射线的位置,我们发现平均候选DLA星系被指数尺度长度约为5 kpc的中性气体所包围。
2007-04-04 astro-ph
The Evolution of Neutral Gas in the Universe as Traced by Damped Lyman Alpha Systems
我们讨论了我们最近关于低红移(z<1.65)阻尼莱曼α系统(DLAs)的统计性质的结果(Rao & Turnshek 2000)。与预期相反,我们发现,宇宙学中性气体的质量密度跟踪的DLAs,$Ω_{DLA}$,不从红移$z \approx 4$发展到$z \approx 0.5$和外推到z=0的结果是一个因素的~6.5倍,高于来自星系在当前的时代使用HI 21厘米发射测量。我们回顾了目前的状态HI测量在低红移和在当前的时代,并讨论了这种差异的可能原因。
2001-08-08 astro-ph
The First Detection of Co in a Damped Lyman Alpha System
对高红移阻尼莱曼α系统(DLAs)中元素丰度的研究是我们探索早期星系形成和化学演化的最佳机会之一。通过将高z DLAs中的测量与我们在本地确定的丰度知识以及核合成模型相结合,我们可以开始拼凑这些星系的恒星形成历史。在这里,我们讨论的线索,银河系的化学演化,可能是从研究丰富的钴在DLAs收集。我们提出了高分辨率阶梯光谱的两个类星体,Q2206-199和Q1223+17,都已经知道表现出干预阻尼系统。这些观测结果导致了有史以来第一次在高红移处探测到Co,与朝向Q2206-199的视线中的z= 1.92 DLA相关。我们发现Co的丰度约为太阳的1/4,并且相对于铁有明显的过剩,[Co/Fe] = +0.31 +/- 0.05。根据Zn的丰度,我们确定这是一个相对富含金属的DLA,金属丰度约为太阳的1/3。因此,这第一次检测到的钴是类似的显着过剩,相对于铁看到银河系核球和厚盘星。
2001-04-29 astro-ph
The Abundances of Nitrogen and Oxygen in Damped Lyman Alpha Systems
我们重新审视了DLAs中氮的丰度,氧丰度在太阳的1/10和1/100之间。这是一个在本地宇宙中采样不足的金属度制度,类星体吸收体可能会为N的核合成起源和高红移星系的化学演化提供线索。我们结合新的VLT UVES观测与其他文献,形成一个样本的10个DLAs中的N和两个α-捕获元素O或S之一的丰度已被测量。我们证实了早期的报道,(N/O)比表现出更大的范围内的值比其他比例的重元素在DLAs,然而,所有10 DLAs落在该地区的(N/O)与(O/H)图划定的初级和次级水平的氮生产。我们的研究结果提供了经验证据支持的建议,即中等质量的恒星(质量小于7个太阳质量)的主要来源的初级氮,使其释放到ISM落后于氧,这是由II型超新星产生的。在我们的样本中,很高比例(40%)的DLAs显然还没有达到N富集的完全初级水平;这一发现可能表明,我们正在研究的金属丰度制度优先挑选出最近才从IGM中凝聚出来并开始形成恒星的星系。或者,延迟释放的N后,一个插曲的恒星形成可能会增加减少金属丰度,如果恒星的质量逐渐低于4太阳质量可以合成N在其较热的内部。
2002-05-28 astro-ph
Survey for Galaxies Associated with z~3 Damped Lyman alpha Systems I: Spectroscopic Calibration of u'BVRI Photometric Selection
对与阻尼莱曼α系统(DLAs)有关的z~3莱曼破裂星系(LBG)进行了观测,主要目的是确定DLA-LBG的互相关。本文描述了对9个类星体场的成像和光谱数据的采集和分析,这些类星体场具有11个已知的z~3 DLA,覆盖面积为465弧分^[2]。使用深u 'BVRI图像,从现场检测到的17,343个源中选择了796个LBG候选者,其视R_AB星等为25.5。利用凯克LRIS对529个LBG候选者进行光谱观测,得到339个红移。我们保守地识别了211个z>2的天体,<z>=3.02+/-0.32。本文讨论了z~ 3LBG的鉴别方法,并提出了一个u 'BVRI光度选择函数模型。我们用这339个光谱来评价我们的u 'BVRI z~3莱曼断点光度选择技术。
2004-11-25 astro-ph
Metal Abundances at z < 1.5: Fresh Clues to the Chemical Enrichment History of Damped Lyman alpha Systems
我们探讨了阻尼莱曼α系统(DLAs)的金属含量的红移演化与新的观察四个吸收在z < 1.5。主要结论是,柱密度-加权平均金属丰度[<Zn/H>] = -1.03 +/- 0.23(对数标度),在z < 1.5时并没有明显高于早期,尽管宇宙的共动恒星形成率密度在这个红移接近其最大值。对于四个DLA中的三个,我们的观测包括Si、Mn、Cr、Fe和Ni以及Zn的吸收线。我们认为,这些元素的相对丰度是一致的适度的尘埃耗尽,一旦占,没有留下任何空间的α-元素在银河系中的贫金属恒星中看到铁的增强。这与先前的断言相反,即DLAs仅由II型超新星富集,但如果所研究的系统中恒星形成的速度比我们银河系早期的历史更慢,则可以理解。这些结果增加了越来越多的数据,所有这些数据都指向这样一个结论,即已知的DLAs并没有追踪到负责大部分恒星形成的星系人口。可能的原因是,通过富含金属气体的视线系统性地代表不足,因为背景类星体是红色的,最活跃的恒星形成星系也是最紧凑的,呈现出太小的横截面,以目前样本的有限统计数据还无法探测。
1998-08-03 astro-ph
Damped Lyman alpha absorbers at high redshift -- large disks or galactic building blocks?
本文研究了在高红移下产生阻尼莱曼α吸收系统的物理结构的性质。特别是,我们研究的建议,快速旋转的大磁盘是唯一可行的解释所观察到的特征低电离吸收线的不对称配置文件。我们证明了使用流体动力学模拟的星系形成在宇宙学的背景下,不规则的原星系团可以重现所观察到的速度宽度分布和吸收轮廓的不对称性同样好。在模拟团块的速度加宽是由于旋转,随机运动,下落和合并的混合。观测到的速度宽度与正在形成的原星系团的暗物质晕的维里速度相关(v_{wid} ~ 0.6倍v_{vir}的中值,在不同的视线之间有一个2倍的大的分散)。产生DLAS种群所需的晕的典型维里速度约为100 km/s,大多数标准的分层结构形成情景甚至可以很容易地解释观测到的最大速度宽度。我们的结论是,在高红移的DLAS与快速旋转的大磁盘v_circ >= 200 km/s的证据是没有说服力的。
1997-06-19 astro-ph
The VLT-UVES survey for molecular hydrogen in high-redshift damped Lyman-alpha systems: Physical conditions in the neutral gas
我们利用Ledoux等人(2003)最近完成的H_2观测中获得的33个系统和26个类星体的样本,研究了DLAs的物理条件。利用H_2在不同转动能级上的柱密度,以及Cl、Cl ~*、Cl ~*、Cl ~*、Cl ~ 2 ~* 和单电离态原子的柱密度,讨论了气体中的动力学温度、氢密度和电子密度以及环境紫外辐射场。详细比较了DLAs、银河系的星际介质(ISM)、LMC和SMC的观测性质。由DLA子组分中H_2吸收线所对应的气体的平均动力学温度(153 ± 78 K)高于ISM(77 ± 17 K)和麦哲伦云(82 ± 21 K)。用C I精细结构激发测量的这些组分中的典型压力(对应于T = 100-300 K和n = 10-200 cm^-3)高于沿ISM视线测量的压力。这与在DLAs中观察到的N(H_2,J =2)/N(H_2,J =0)的相应较高值一致。由高J转动能级的柱密度,我们得出含H_2分量的典型辐射场与银河系ISM中的平均UV场相当或略高。在中等辐射场中,含H_2和Cl气体的电子密度测定表明,电离率与冷中性介质(CNM)的电离率相似。这一点,加上我们在13-20%的DLAs中看到H_2的事实,可以得出结论:z>1.9的DLAs可以贡献莱曼破裂星系(LBG)中50%的恒星形成率密度。(节录)
2005-06-23 astro-ph
Damped Lyman Alpha Systems in Galaxy Formation Simulations
在最近一系列高分辨率星系形成模拟中,我们研究了z=3阻尼莱曼α吸收体(DLAs)的分布。这些模拟很有趣,因为它们在z=0时形成了迄今为止最真实的盘状星系。在我们的研究中没有可用的自由参数:这些参数已经被物理和z=0的观测约束所固定,因此我们的研究提供了一个真正的一致性检验。DLAs在星系形成中的确切作用仍有争议,但它们提供了一些强有力的约束,我们模拟的束缚系统的性质在z=3,因为它们的中性H I密度,运动学,金属丰度和估计的恒星形成活动的耦合信息。我们的结果,没有任何参数调整,密切配合所观察到的发病率和列密度分布的DLAs。我们的模拟是第一个再现金属丰度分布(中位数为Z_{DLA} = Z_{solar} /20),而不调用观测不支持的机制,如尘埃偏置。这是特别令人鼓舞的,因为这些模拟之前已经显示出具有现实的0<z<2恒星质量-金属丰度关系。此外,我们看到视线金属丰度和低离子速度宽度之间有很强的正相关性,其归一化和斜率接近于最近的观测结果。然而,我们有些低估了观察到的高速宽度系统的数量,这种分歧的严重程度是最近DLA重点研究。到z=0时,形成DLAs的大多数z=3的中性气体已经转化为恒星,与粗略的物理预期一致。[摘要]
2008-10-17 astro-ph
New abundance determinations in z < 1.5 QSO absorbers: seven sub-DLAs and one DLA
本文介绍了在z<1.5时,对7个次阻尼Lyman-alpha吸收体和1个阻尼Lyman-alpha系统的高分辨率观测的化学丰度测量。其中三个天体的金属丰度很高,锌的丰度接近或超过太阳。为每个系统的云模型网格的构建,以寻找在这些系统中可能的电离效应。对于我们可以约束电离参数的系统,我们发现由Cloudy模型预测的电离校正通常很小,并且在典型的误差条(~0.15 dex)内,与以前的研究基本一致。这些和其他吸收剂从文献中的Al III到Al II的比率进行了比较,我们发现,虽然子DLAs有一个更大的分散在Al III到Al II的比率比DLAs,似乎有很小的相关性之间的比率和N(H I)。研究了这些体系的金属丰度与速度剖面宽度之间的关系。我们发现,迄今为止已观察到的子DLA遵循与DLA吸收剂类似的趋势,其中富含更多金属的系统表现出较大的速度宽度。我们还发现,在这种关系的上边缘,具有高金属丰度和大速度宽度的系统比DLA吸收体更有可能是亚DLA,这也许意味着亚DLA吸收体更能代表大质量星系。
2007-03-26 astro-ph
Near-Infrared Integral Field Spectroscopy of Damped Lyman-alpha Systems
我们评估的可行性检测恒星形成阻尼莱曼α系统(DLAs)在z>1,通过近红外光谱使用即将推出的积分场单位的8米级望远镜。虽然它们与星系的关系还没有得到很好的建立,但高z DLAs包含了宇宙中大部分的中性气体,并且这个储存库随着时间的推移而耗尽-可能是通过恒星形成。线发射应该是恒星形成活动的一个指标,但基于莱曼α的搜索是不可靠的,因为这种共振紫外线的选择性消光。使用更鲁棒的线,如H-α,迫使移动到z>1的近红外线。对于线发射搜索,光谱比成像更敏感,但以前的长缝光谱搜索受到DLA星系盘中任何恒星形成区域都可能落在窄缝之外的可能性的阻碍。新的积分场单元,如双子座上的CIRPASS,将覆盖足够的立体角来拦截这些,即使在极端的情况下,大星系盘在高红移。在8米级望远镜上,恒星形成率在z~1.4处将达到<1兆太阳/年,H-α在H-波段。这样的恒星形成率远低于高z莱曼break星群的L*,并且在局部可以与M101中的发光巨星HII复合体相媲美。看来,像双子座上的CIRPASS这样的仪器将具有测量z>1 DLAs中恒星形成率的灵敏度和测量区域。这些观测将探索阻尼莱曼α系统的性质,并解决它们与星系的关系。
2000-11-23 astro-ph
A joint model for the emission and absorption properties of damped Lyman alpha absorption systems
最近发现的超微弱扩展线辐射源可以解释阻尼莱曼α系统(DLAs)在z ~ 3处的大部分入射率,如果将线辐射解释为Ly α的话。我们在这里展示了一个类似于Haehnelt,Steinmetz和Rauch(2000)提出的模型,该模型在结构形成的$Λ$ CDM模型的背景下解释了DLAs的发生率和运动学,也再现了新的微弱Ly α发射体群体的尺寸分布。这进一步支持识别的DLA宿主星系迄今难以捉摸的人口的发射器。观测到的DLA的入射率与观测到的空间密度和发射体的尺寸分布一起表明,DLA宿主星系的Ly α发射的占空比约为0.2 - 0.4。我们进一步表明,赖氨酸α冷却预计贡献不大的赖氨酸α发射的大多数发射器。这使得恒星形成集中在中心,以十分之几个M_sun/年的速度,被半径高达30-50 kpc的扩展Ly α晕包围,作为对发射起源的最合理的解释。Ly α发射的光度函数和低电离吸收的速度宽度分布都要求位于暗物质(DM)晕内的星系维里速度< 50 - 70 km/s对z ~ 3处DLAs的入射率贡献很小,这表明恒星形成引起的能量和动量输入有效地将气体从这些晕中移除。维里速度为100 - 150 km/s的DM晕的星系似乎占了DLA宿主星系的大多数。因此,z ~ 3处的DLA宿主星系应该成为典型的现代星系的组成部分。
2008-09-29 astro-ph