Evidence for a Gradual Decline in the Universal Rest-Frame UV Luminosity Density for z < 1
我们已经利用各种星等有限的样品从一个非常深的和高度完整的光谱红移调查中观察到的七种颜色的星系在夏威夷调查领域和哈勃深场调查的演变的通用静止帧紫外光光度密度从z = 1到现在。多色数据(U ',B,V,R,I,J,HK')使得能够在整个红移范围的静止帧紫外中进行样本选择。由于样本量和深度较大(U_{AB} = 24.75,B_{AB} = 24.75,I_{AB} = 23.5),我们能够准确地确定z = 1的光度密度。我们并没有证实Lilly等人(1996)报告的非常陡峭的演化,而是发现了一个较浅的斜率,当q0 = 0.5时,约为(1 + z)^{1.5},这意味着星系形成一直平稳地持续到现在,而不是在z = 1时达到峰值。目前形成的大部分都发生在较小的星系中。与其他最近确定的演变的详细比较。
1999-04-25 astro-ph
Redshift distribution of {\bf Ly-$α$} lines and metal systems
本文研究了Ly- $α$谱线和金属系统的观测红移分布,以区分和追踪观测到的星系分布中的结构元素在小红移时的演化,并检验结构演化的理论描述。我们发现,预期的结构演化很好地描述了金属系统的红移分布和较强的$α$线,其中$\log(N_{HI})\geq$ 14,在$z\leq$ 3.弱Ly- $α$谱线的红移分布可归因于在高红移时由不可见DM和不发光重子物质形成的贫结构元素(Zel'dovich pancakes)的布居,而在低红移时它们主要是合并和分散。
2000-06-21 astro-ph
The DEEP2 Galaxy Redshift Survey: Discovery of Luminous, Metal-poor, Sta r-forming Galaxies at Redshifts z~0.7
我们已经发现了17个贫金属但明亮的恒星形成星系的样本,红移z~0.7。它们是从DEEP 2巡天的3900个星系和凯克小组红移巡天(TKRS)的1536个星系的初始阶段中选出的,这些星系显示了温度敏感的[OIII]l4363极光线。这些罕见的星系有接近L* 的蓝色光度,每年5到12个太阳质量的高恒星形成率,以及1/3到1/10个太阳的氧丰度。因此,他们躺在显着关闭的亮度-金属丰度关系先前发现的场星系强发射线在红移z~0.7。先前的调查依赖于R23诊断的间接经验校准和假设发光星系不是贫金属的。我们的发现表明,这种假设有时是无效的。作为一类,这些新发现的星系是:(1)在z~0.7或目前的时代,比常见的亮发射线星系更贫金属;(2)在金属丰度上与z~3 Lyman Break Galeries相当,但亮度较低;(3)在金属丰度上与本地贫金属的超蓝致密Galeries(XBCGs)相当,但亮度更高。总的来说,这三个样本表明,随着时间的推移,最明亮,金属贫乏,紧凑的星系变得越来越暗淡。
2005-10-31 astro-ph
Kinematics of log N(HI)~17 [cm^-2], Metal-Rich Gas Extended Around Intermediate Redshift Galaxies
富含金属,低电离气体在大galactocentric距离的运动学相比,主机星系的属性,并在全球星系演化的背景下进行了讨论。
2000-09-20 astro-ph
The Number Density of Intermediate and High Luminosity Active Galactic Nuclei at z~2-3
我们使用的组合的2 MS钱德拉X射线图像,新的J和H波段的图像,和斯皮策IRAC和MIPS图像的钱德拉深场北获得高光谱和光度红移的完整性的高和中等的X射线光度源的红移间隔z = 2 - 3。在静止坐标系2 - 8 keV光度区间10^44 - 10^45和10^43 - 10^44 ergs/s测量了z = 2 - 3的活动星系核和宽线活动星系核的数密度,并与以前的低红移结果进行了比较。我们确认了在z> 1时中等光度源的数密度的下降。我们还测量了z = 2 - 3活动星系核在光度区间10^43 - 10^44.5尔格/s的数密度,并与以前的低、高红移结果进行了比较。同样,我们发现在z> 1时数密度下降。在这两种情况下,我们都可以排除在5 σ以上的水平上数密度保持平坦到z = 2 - 3的假设。
2005-08-25 astro-ph
The metal absorption systems of the QSO 0103-260 and the galaxy redshift distribution in the FORS Deep Field
利用欧洲南方天文台VLT的紫外阶梯光栅摄谱仪,观测了类星体0103-260在Fors深场中的吸收线光谱。除了预期的Ly-alpha森林线外,我们还检测到至少16个在观测光谱范围内具有高度不同电离水平的金属吸收系统。金属吸收系统的红移与Fors深场中高z星系的红移分布以及Ly-alpha森林线的强度(但不是数密度)密切相关。金属系统和星系都显示出至少在类星体发射线红移为3.365时的聚集,但只有少数星系聚集似乎形成了束缚系统。
2003-06-11 astro-ph
Metals in Star-Forming Galaxies at High Redshift
高红移星系的化学成分是一个重要的性质,可以为它们过去的历史和未来的演化提供线索。用目前的技术测量遥远星系的丰度往往是一个挑战,而典型的金属丰度指标往往不能应用。我讨论了目前可用的金属丰度指标的基础上恒星和星际吸收和发射线,并评估其局限性和系统的不确定性。最近的研究表明,恒星形成星系在红移3左右的重元素丰度已经接近太阳,与宇宙学模型的预测一致。
2005-06-13 astro-ph
Infrared emission-line galaxies associated with damped Lyman-alpha and strong metal absorber redshifts
在一次针对类星体光谱中阻尼莱曼α线或金属线红移的窄带红外巡天中,发现了18个发射线星系的候选者。发射线的存在是从窄带和宽带干涉滤光片的光度星等推断出来的,对应于红移为0.89(6个天体)和2.4(10个天体)的H-α,以及红移为2.3(2个天体)的[OII]。大多数候选者都是小的分辨物体,与吸收体红移处的星系相容。因为一个类似的针对类星体本身红移的调查在一个更大的体积中只发现了一个发射线星系,结果意味着大量的年轻星系聚集或形成在细丝或薄片中,其位置由沿着视线到更遥远的类星体的强吸收红移指示。
1998-05-08 astro-ph
Chandra ACIS-S Observations of Three Quasars with Low-Redshift Damped Ly-alpha Absorption: Constraints on the Cosmic Neutral-Gas-Phase Metallicity at Redshift z \approx 0.4
本文分析了钱德拉X射线天文台(CXO)的ACIS-S谱,并对位于三个前景阻尼莱曼α(DLA)吸收体后面的三个类星体的ACIS-S谱进行了分析,试图确定它们的X射线谱中金属的光电吸收量。这些吸收体是三个最大的中性氢柱密度吸收线系统已知的低红移(0.313 \le z_abs \le 0.524)。它们的HI柱密度介于3E 21和5E 21原子/平方厘米之间。在这些红移中,x射线能量下的光电吸收量主要是氧丰度的指标。由于这些系统的柱密度如此之高,人们期望对它们进行精确的金属丰度测量,以产生z \approx 0.4处的柱密度加权宇宙中性气相金属丰度的可靠估计。我们考虑的情况下,DLA气体的太阳能元素丰度比和α族元素丰度比增强。对于所采用的假设,z \approx 0.4处的非增强元素(例如Zn)的柱密度加权宇宙中性气相金属丰度可能位于\approx 0.04-0.38 Z_solar的范围内。
2003-02-26 astro-ph
Star-forming galaxies in SDSS: signs of metallicity evolution
星系在宇宙时间中的演化在高红移下已经得到了广泛的研究,但在低红移下的研究还很少。然而,低红移的研究将为星系的演化提供重要的线索,提供本地和高红移宇宙之间所需的联系。在这项工作中,我们专注于在低红移的螺旋星系中的气体的金属丰度,寻找化学演化的迹象。本文分析了在不同红移下光度相近的成星星系的金属丰度含量,利用SDSS-DR 5(Sloan Digital Sky Survey-Data Release 5)数据,采用0.1 ~ 0.4的不同红移间隔,对成星星系的金属丰度进行了研究。我们使用SDSS-DR 5的公开数据,用STARLIGHT光谱合成代码处理,校正尘埃消光的通量,使用R23方法估计金属丰度,并根据[NII]6583/[OII]3727线比分析样品。在最后的207个星系样本中,我们发现12+log(O/H)相对于其余星系的红移区间0.3 < z < 0.4减少了~0.1 dex,这可以解释为低z星系金属丰度演化的证据。
2008-12-14 astro-ph
On the redshift cut-off for flat-spectrum radio sources
我们使用来自Parkes Half-Jansky Flat-Spectrum(PHJFS)样本(Drinkwater et al. 1997)的数据来约束宇宙演化中的射电源的共同移动空间密度在平坦谱射电光度函数(RLF)的前十年。利用两种简单的参数模型和V / V_max检验的变体获得了一致的高红移演化图像,前者是第一个考虑射电光度和光谱指数分布的参数模型,后者中的一些包含了射电光谱曲率的影响。对于最明亮的平谱天体,PHJFS样本与Shaver等人(1996,1998)用来论证突然“红移截止”的样本极其相似:在峰值红移z~2.5和z~5之间,空间密度降低了约30倍。我们的分析发现,可观测的共同移动体积太小,无法对最明亮的平谱源的任何红移截止做出明确的声明,尽管恒定空间密度(无截止)模型和Shaver等人设想的截止突变模型都在90%置信区间之外。空间密度的下降很可能是逐渐的,在z~2.5和z~5之间下降约4倍,这一推论与Dunlop和Peacock(1990)以前关于RLF的工作一致,但与光学选择类星体研究所倾向的突然下降不同。尘埃遮蔽为这种差异提供了一种解释。我们发现,一个显着的比例最无线电发光的平谱物体是千兆赫兹峰值频谱(GPS),而不是多普勒增强(DB)源,复杂的任何解释的红移截止。
2000-06-06 astro-ph
The Evolution of Radio-loud Quasars at High Redshift
我们目前的结果,从两个调查的射电响亮类星体。它们是(1)北半球的巡天达到S(5GHz)=0.2Jy,(2)帕克斯类星体巡天达到S(2.7GHz)=0.25Jy,它们一起覆盖了大部分天空。这两项调查都使用数字化的平板材料来识别大多数射电源,并使用CCD图像来识别光学较暗的源。北部巡天特别针对z > 3的类星体,已经产生了20多个类星体,其中一个z=4.72的类星体是已知的最远的射电源。该样品在3.7sr或12000平方度的面积上被鉴定为POSS-I板极限(20 mag)。加上CCD识别,2400平方度的有效分区被识别97%。在南部,帕克斯类星体巡天现在已经获得了所有442个平谱类星体的完整红移信息。这些覆盖了0 < z < 4.5的红移范围,并且在红移超过3时显示出空间密度的明显下降。这种下降的形式与光学选择的类星体样本非常相似。由于射电辐射不受尘埃的影响,这意味着尘埃对光学样品中观察到的衰减影响最小。对我们的无线电选择样本的分析表明,对于功率较小的射电源,高红移时空间密度的下降更加明显。我们正在计划一个新的调查,将是敏感的明亮的类星体与红移高达6。
1998-01-22 astro-ph
A metal rich molecular cloud surrounds GRB 050904 at redshift 6.3
GRB 050904是观测到的红移最高的伽马射线暴。我们进行了时间分辨的X射线光谱的晚伽玛射线暴和早期余辉发射。我们找到了强有力的证据,随着时间的推移,软X射线吸收柱减少。我们模型的柱密度的演变,由于闪光电离的伽玛射线暴和早期余辉光子。这使我们能够限制吸收云的金属丰度和几何形状。我们认为GRB 050904的前身星是一颗大质量恒星,它位于一个致密的富含金属的分子云中,Z~ 0.03Z_solar。这是第一次在伽玛射线暴的近距离环境中对金属丰度进行本地测量,也是红移最高的金属丰度测量之一。我们还发现,与云相关的尘埃不可能与我们银河系的尘埃相似,而是必须被大量耗尽或由硅酸盐颗粒主导。我们讨论了这些结果的影响伽玛暴的祖先和高红移恒星的形成。
2006-11-09 astro-ph
Low-Metallicity Gas Clouds in a Galaxy Proto-Cluster at Redshift 2.38
我们提出了一个类星体的高分辨率光谱,其视线通过一对椭圆星系的光环在红移2.38。这对星系可能位于一个星系原星团的中心,并嵌在一个明亮的扩展Ly-alpha星云中。类星体的视线在这个光环中与两个小的气体云相交。这些云的性质与银河系晕中的高速云(HVC)相似。该气体处于冷态(< 2 x 10^4 K),至少有20%的中性相,金属丰度在-3.0 < [Fe/H] < -1.1范围内,中性氢柱密度约为10^19.5 /cm ^2。这些云的起源尚不清楚。在这个可能的原星系团中存在低金属丰度气体意味着要么星系团内的介质在这个红移处没有富集金属,要么这些云嵌入在一个热的、电离的、富含金属的气相中。
2004-01-14 astro-ph
Element Abundances at High Redshifts: The N/O Ratio at Low Metallicity
我们对银河系化学演化的了解目前仅限于对银河系恒星和附近星系H II区的观测。阻尼Lyman~ $α$系统为研究正常星系从早期到现代的演化提供了一种新的途径。在这里,我们报告的第一次测量氮丰度的星系与太阳金属丰度的1/100,以前的观测未探索的范围。
1995-01-30 astro-ph
The KPNO/Deeprange Distant Cluster Survey: I. The Catalog & the Space Density of Intermediate Redshift Clusters
我们在北银河半球连续的16平方度I波段测量范围内进行了星系团的自动搜索。匹配滤波器检测算法在0.2 <= z <= 1.2范围内识别444个候选集群。完整的目录是随着从后续光谱调查的结果。在0.2 <= z_est <= 0.8的范围内,候选星系团的估计红移分布与恒定的共动密度一致。在大于99.9%的置信水平下,拒绝了在这个红移范围内星团空间密度下降超过3倍的情况。我们发现,在我们的观测中,Lambda_CL >= 40的星系团的空间密度在(1.6 - 1.8)× 10^{-5} h_{75} ^{3} Mpc^{-3}的范围内,约为Lambda_CL>= 0的星系团的局部分布的1.5倍。Lambda_CL分布符合幂律。Abell星团与本次巡天星团的空间密度差异随着Lambda_CL的增加而迅速减小,表明在较低丰度处的差异是由于Abell星表中的显著不完整性造成的。逾渗分析显示,10 - 20%的光谱确认的遥远星系团在10 < {δρ \over ρ} < 50的超密度下连接成超星系团,类似于在本地星系团分布中看到的情况。这表明z <= 0.5时簇-簇相关长度几乎没有变化。
2002-07-03 astro-ph
Deep sub-mm surveys: High redshift ULIRGs and the formation of the metal-rich spheroids
在毫米波段对天空进行的深度观测揭示了一群高红移的超亮红外星系(ULIRGs)。这些看起来类似于具有相似光度的局部天体(如Arp 220),但在高红移时比在低红移时更“重要”,因为它们在遥远宇宙的总发光输出中所占的比例要比局部大得多。事实上,在所有波长和所有历元的平均宇宙总发光输出中,高红移的ULIRGs产生了相当大的一部分(>= 15%)。高z ULIRGs可能是产生星系中富含金属的球状成分的原因,包括这次会议的主题。在这种情况下,我们可以从源的红移分布推断,这种活动的大部分可能是最近在z <= 2处发生的。
1999-03-10 astro-ph
The Changing AGN Population
我们研究了活动星系核中宽线源所占比例随X射线光度和红移的变化。我们首先使用Chandra Lockman Hole-Northwest广域数据,Chandra Deep Field-North 2 Ms数据,其他Chandra深场数据和ASCA大型巡天数据构建z=0.1-1的静止框架硬能(2-8 keV)X射线光度函数(HXLF)。我们发现宽线活动星系核在3e 43 ergs/s以上占主导地位,平均光度为1.3e44ergs/s。II型活动星系核只有在类塞弗X射线光度下才能成为X射线总体的重要组成部分。然后,我们构建z=0.1-0.5和z=0.5-1 HXLF,并将它们与HEAO-1 A2勘测数据测量的本地HXLF和软能(0.5-2 keV)Chandra和ROSAT数据测量的z=1.5-3 HXLF进行比较。我们发现,随着红移的减小,> 1 e44 ergs/s源(类星体)的数密度稳步下降,而1 e43 - 1 e44 ergs/s源的数密度在z=0.5-1处达到峰值。然而,引人注目的是,宽线活动星系核的数密度随着红移而保持大致不变,而它们的平均光度在较低的红移处下降,这是宇宙缩小的另一个例子。
2003-08-13 astro-ph
Gas Metallicity in the Narrow-Line Regions of High-Redshift Active Galactic Nuclei
我们分析了Chandra深场南区红移1.5 < z < 3.7的X射线选择性窄线类星体和红移1.2 < z < 3.8的窄线射电星系的光学(UV静止坐标)谱,以研究窄线区域的气体金属丰度及其在此红移范围内的演化。这样的光谱也进行了比较与本地Seyfert 2星系的紫外光谱。观测数据与激波模型的预测不一致,表明窄线区主要是光电离的。与尘埃颗粒的光电离模型预测线通量比也与大多数观测值不一致,这表明高电离部分的窄线区域(这是采样的可用光谱)是无尘的。光电离无尘模型提供了两种可能的情景,与观测数据一致:低密度气体云(n < 10^3 cm^-3),金属丰度低于太阳(0.2 < Z/Z_sun < 1.0);或高密度气体云(n ~ 10^5 cm^-3),气体金属丰度范围很广(0.2 < Z/Z_sun < 5.0)。不管具体的解释,观测数据没有显示任何证据表明气体金属丰度在红移范围1.2 < z < 3.8的窄线区域内有显著的演化。相反,我们发现一个趋势,更明亮的活动星系核有更多的富含金属的气体云(光度-金属丰度关系),这是在宽线区域的研究中相同的发现。窄线区气体金属丰度的缺乏演化意味着这些活动星系核的宿主星系中恒星形成的主要时期是在z > 4。
2005-08-30 astro-ph
The Minimum Universal Metal Density Between Redshifts of 1.5 and 5.5
看来,在红移约为5.5时,莱曼阿尔法森林变得越来越厚,从而将红移较高的星系际介质从中性氢的视野中切断。然而,在星系际金属线中仍然可以看到在更高的红移下恒星形成的影响。在本文中,我使用的32个类星体的发射红移范围在2.31至5.86的观测研究星系际金属密度从z = 1.5到z = 5.5的演变。CIV柱密度分布函数在整个红移范围内是不变的。通过直接积分,我确定在z = 1.5和z = 5之间,Omega_CIV在(2.5 - 7)\times 10 ^{-8}的范围内,Omega_SiIV在(0.9 - 3)\times 10^{-8}的范围内。z = 5时的金属丰度超过3.5 \times 10^{-4},这意味着这部分宇宙大质量恒星的形成发生在红移之后。这足以使星系际介质电离。
2002-03-04 astro-ph
A census of metals at high and low redshifts and the connection between submillimetre sources and spheroid formation
在许多波段的深度调查显示,恒星形成的速度在z > 1时至少比现在高10倍。重元素(金属)是由恒星产生的,而这些巡天所推断的恒星形成历史意味着,今天宇宙中相当大一部分金属应该已经存在于z~2-3处。然而,到目前为止,只有10%的总金属预计存在于这个时代已经占(在DLAs和莱曼森林)。在本文中,我们使用的本地和高红移宇宙的亚毫米级调查的结果表明,有更多的尘埃在星系在过去。我们发现,大部分缺失的金属都是由这些尘埃追踪而来的,这使得恒星形成历史和观测结果所暗示的金属一致。我们还表明,在高红移观测到的尘埃质量的分布,可以复制非常好的一个简单的模型,尘埃在球状体的演变,这表明在深亚毫米调查中发现的尘埃星系的后代是相对无尘的螺旋凸起和椭圆在宇宙中的今天。
2003-02-06 astro-ph
The mass-metallicity relation for high-redshift damped Ly-alpha galaxies
我们使用我们的类星体ESO VLT-UVES光谱数据库建立了67个红移为1.7<zabs<3.7的阻尼莱曼α(DLA)系统的样本。对于每个系统,我们测量了相对于太阳的平均金属丰度[X/H](X=Zn,S或Si),以及低电离线轮廓的速度宽度W1。我们发现,这两个数量之间存在紧密的相关性,在5sigma显著性水平检测。这种相关性的存在,超过两个数量级的金属分布,很可能是一个潜在的质量-金属关系的星系负责DLA吸收线的后果。最佳拟合线性关系为[X/H]=1.35(\pm 0.11)\log W1 - 3.69(\pm 0.18)$,W1以km/s表示。虽然这个速度-金属丰度关系的斜率在我们样本的较高和较低红移区间之间的不确定性内是相同的,但有一个暗示,即随着红移的降低,该关系的截距点会增加。这表明,随着时间的推移,给定质量的星系晕往往会变得更加富含金属。此外,该关系的斜率与本星系的光度-金属丰度关系的斜率一致。因此,平均而言,在DLA人口中具有最低金属丰度的DLA系统对应于具有最低质量的星系。反过来,这些星系应该在DLA星系群中具有最低的光度。这可能解释了最近的结果,少数DLA系统检测到的Ly-alpha发射具有高于平均金属丰度。
2005-04-18 astro-ph
The Formation of Galaxies, the Formation of Old Globular Clusters and the Link with High-Redshift Objects
在这篇论文中,我们正在探索星系中古老的、贫金属的球状星团的性质。我们研究它们的性质是否与它们的宿主星系的性质有关,以及我们是否可以限制它们的形成。主要结果是,旧GC系统的平均金属丰度在-1.7 < [Fe/H] < -1.1(占总体的80%)的窄范围内。此外,没有发现之间的相关性的平均金属丰度和其他星系的性质,这意味着GC的形成独立的宿主星系。此外,我们试图确定旧的,金属贫乏的GC形成的网站,与任何目前已知的高红移对象。我们发现在红移1.6 < z < 4范围内阻尼Ly $α$系统的金属丰度与我们的GC金属丰度一致,这表明这些高密度中性气体天体可能是古老的贫金属球状星团的祖先。
2000-02-11 astro-ph
The X-ray variability of high redshift QSOs
我们提出了一个分析的X射线可变性的样本156无线电安静类星体从ROSAT档案,覆盖红移范围0.1 < z < 4.1。使用极大似然方法来约束这些低信噪比光变曲线中的变化幅度。通过将这些数据组合在一起,我们能够确定变化幅度与光度和红移的趋势。在局部活动星系核(z < 0.1)中确定的变率幅度随光度的下降被证实为z=2。有初步证据表明,类星体X射线变率幅度向高红移(z > 2)方向增加,因为相同X射线光度的类星体在z > 2时变化更大。我们讨论了这种效应的可能解释。最简单的解释可能是高红移的类星体在爱丁顿极限的一个更大的分数比本地AGN吸积。
2001-10-22 astro-ph
Spectral Modelling of Star-Forming Regions in the Ultraviolet: Stellar Metallicity Diagnostics for High Redshift Galaxies
高红移星系的化学成分是一个重要的性质,它提供了线索,他们过去的历史和未来的演化,但很难测量与目前的技术。在本文中,我们调查新的金属丰度指标,根据恒星光球功能的强度在静止帧紫外波长。通过将演化光谱合成代码Starburst 99与非LTE模型大气代码WM-基本的输出相结合,我们开发了一个代码,该代码可以模拟恒星形成区域在1/20和两倍太阳金属丰度之间的综合紫外恒星光谱。我们使用我们的模型来探索一些对金属丰度敏感的光谱区域,并清除其他光谱特征。最有希望的金属丰度指标是1935 A和2020 A之间的吸收特征,这是由许多Fe III跃迁的混合引起的。我们比较了我们的模型光谱的观测两个研究高红移恒星形成星系,MS 1512-cB 58(莱曼break星系在z = 2.7276),和Q1307-BM 1163(一个UV明亮的星系在z = 1.411)。模型很好地再现了在这些星系中观测到的光球吸收特征的轮廓。此外,从它们的等效宽度推断的金属丰度与以前基于星际吸收和星云发射线的测定结果吻合得很好。我们的新技术似乎是一个有前途的替代品,或补充,已建立的方法,只有一个有限的适用性在高红移。
2004-07-14 astro-ph
Star Formation and Metal Production as a Function of Redshift: The Role of the Multi-Phase ISM
我们提出了模型的宇宙学恒星形成和金属生产历史的(原)星系具有不同的轴比。更大质量和/或大致球形的系统达到过渡到多相星际介质的阈值金属丰度比质量较小,更扁平的系统更早。因此,更扁平、质量更低的系统开始以更小的红移活跃地形成恒星。一个自然的解释是发现在整体的鲁棒性的星际介质对完全驱逐(吹走)在高的总质量,并在防止金属富集在外部地区由于轴向外流沿对称轴的非球形原星系(吹出)。我们认为,在高红移观测到的球状系统的优势,例如在哈勃深场,是由于这种效应:在z>2,圆形(原)星系与总(暗+重子)质量为~ 10 ^11 M_o和/或类似质量的扁平系统的内部球状核维持着多相星际介质,因此恒星形成率很高,其大小取决于系统中重子物质的比例。相反,在z~1-2处观测到的宇宙学金属生产率的峰值与低质量球状体的恒星形成时期以及大质量原星系盘的恒星形成时期相吻合。
1997-03-18 astro-ph
Metals and dust in high redshift AGNs
本文综述了近年来有关高红移(1<z<6.4)活动星系核(AGN)金属丰度和尘埃性质的研究结果。通过使用来自SDSS的5000多个类星体的光谱,我们发现在红移范围2<z<4.5内没有任何金属丰度演化的证据,而存在显著的光度-金属丰度依赖性。这些结果证实了光谱的一个较小的样品窄线活动星系在高Z(类星体和射电星系)。金属丰度演化的缺乏被解释为宇宙缩小的结果,并作为一个选择效应,从联合类星体星系演化。光度-金属丰度关系被解释为类星体的宿主星系中质量-金属丰度关系的结果,但也可能与吸积率有关。即使在已知最远的类星体(z~6)的光谱中也观察到金属丰度演化的缺乏。这一结果对于Fe、C和Si等元素来说尤其令人惊讶,因为这些元素的富集过程是延迟的,并且要求这些类星体的宿主在短爆发中形成,并且具有非常高的红移(z>10)。尘埃在高Z类星体的属性进行了讨论的背景下,在早期宇宙的尘埃生产机制。尘埃消光曲线在z>4之后演化,到z~6时,它可以很好地描述SNe产生的尘埃的性质,这表明后者是早期宇宙尘埃产生的主要机制。我们还表明,在遥远的类星体观测到的巨大的尘埃质量可以占SN尘埃在目前可用的观测约束。最后,我们表明,类星体风,这已被提出作为一种替代机制的尘埃生产,也可能有助于显着的总尘埃预算在高红移。
2006-03-10 astro-ph
The [O II] lambda 3727 Luminosity Function at z ~ 1
我们使用DEEP 2星系红移巡天观测到的~ 14,000个星系的高分辨率光谱测量了[OII]lambda 3727光度函数在0.75<z<1.45处的演化。我们发现当亮度大于L_{OII} =10^{42} erg s^(-1)时,光度函数可用斜率为α~-3的幂律dN/dL ~ L^α来表示。在z ~ 1.35和z ~ 0.84之间,高于这个光度的[OII]发射星系的数密度下降了2.5倍。在没有数密度演化的极限下,特征[OII]光度L^*_[OII](定义为空间密度等于10^{-3.5} dex^{-1} Mpc^{-3}时的光度)在相同的红移间隔内下降了约1.8倍。假设L_[OII]与恒星形成率(SFR)成正比,并且在固定[OII]光度下,星系中典型尘埃衰减的变化可以忽略不计,则测量到的L^*_[OII]的下降意味着在这一时期,星系中恒星形成量每Gyr减少约25%。采用-1.3 \pm 0.2的弱端幂律斜率,通过对观测到的[OII]光度函数进行积分,得到了以z~1为中心的4个红移面元的共动SFR密度,并利用L_[OII]和SFR之间的局部经验校准,从统计上解释了星系间尘埃衰减和金属丰度的变化。我们发现,我们估计的SFR密度在z~1是一致的,与以前的测量的基础上,各种独立的SFR指标。
2010-08-17 astro-ph
Metals and Dust in Intermediate-redshift Damped Ly-alpha Galaxies
我们报告了多镜望远镜对11个阻尼莱曼α吸收体(DLA)或0.1 < z < 1.5的强DLA候选者的光谱观测,其中包括斯隆数字巡天中发现的几个吸收体。特别地,我们已经测量了Zn II、Cr II、Ni II、Fe II、Mn II、Ti II、Ca II和Si II的吸收线。这些测量使z < 1处的Zn和Cr测量的样本加倍。这些天体的平均相对丰度模式与文献中报道的高红移DLAs非常相似。我们的观察表明,尘埃含量,确定[Cr/Zn],并没有表现出很大的变化与红移。我们还检查了样本的相关性[Cr/Zn]与类星体红化的估计。我们的数据表明,通过Zn的气相丰度测量的DLAs的全球平均金属丰度最多显示出在0.4 < z <3.9范围内红移的弱演化。
2004-08-07 astro-ph
The Proximity Effect of QSO Metal Line Absorption Systems on Lyman $α$ Forests
利用\Lyalpha森林的分布研究了高红移类星体和类星体对光谱中金属线吸收系统的邻近效应。在距离金属线吸收系统500 km/s的范围内,对于具有$13.3\le\log\NHI <13.8$的Lyman $α$云,在$\sim 3$红移处没有发现强的邻近效应。讨论了它对高红移星系和\Lyalpha云性质的意义。高红移类星体和成对类星体(它们的视线由$\sim 0.3h^{-1}$到1 $h^{-1}$ Mpc分开)需要更高分辨率的光谱,以便可以可靠地确定具有各种$\NHI$的\Lyalpha云的邻近效应,并下降到更近的距离。
1995-12-06 astro-ph
The Metallicity of High Redshift Galaxies: The Abundance of Zinc in 34 Damped Lyman Alpha Systems from z = 0.7 to 3.4
本文报道了10个阻尼\lya系统(DLAs)中Zn Ⅱ和Cr Ⅱ吸收线的新观测结果,主要在红移$z_{abs} \simgt 2.5$处。通过将这些结果与我们早期的调查(Pettini等人,1994)和其他最近的数据相结合,我们构建了一个包含34个测量值(或上限)的Zn相对于氢丰度[Zn/H]的样本;该样本包括已知的DLA总数的三分之一以上。锌丰度与红移的关系图强化了我们先前研究的两个主要发现。(1)阻尼\lya系统大多是贫金属的,在所有的红移采样;列密度加权平均值为[Zn/H] $= -1.13 \pm 0.38$(在对数尺度上),或约1/13的太阳。(2)我们在基本相同的红移下测量的金属丰度有一个很大的差异,高达两个数量级。我们建议,阻尼\lya系统是从不同的人口的星系不同的形态类型和化学演化的不同阶段,支持一个漫长的时代的星系形成的想法。在红移$z \simgt 2$处,阻尼\lya系统的典型金属丰度与Storrie-Lombardi等人(1996 a)根据最近对$Ω_{DLA}$的测量所暗示的HI气体消耗所作的预期一致,也与Madau(1996)根据深成像巡天揭示的高红移星系的紫外光度推断出的这些时期宇宙中的金属喷射率一致。有迹象表明,在我们的数据中的平均金属丰度的阻尼\lya系统从$z > 3$到$\approx 2$,一致的上升,在同向恒星形成率表明的相对数量的$U$和…
1997-04-11 astro-ph
Elemental Abundances in QSOs: Star Formation and Galactic Nuclear Evolution at High Redshifts
类星体(或类星体)元素丰度提供了高红移恒星形成和星系演化的独特探测器。从发射线和本征吸收线都有越来越多的证据表明,类星体环境中的金属丰度大约是太阳或更高,红移>4。这个范围并不为人所知,但太阳能到几倍太阳能似乎是典型的。还有证据表明,在更明亮的天体中,金属丰度更高,与太阳比相比,N/C和Fe/α丰度普遍提高。这些结果确定了具有活力的类星体,高红移恒星形成-与大质量星系核或致密原星系团的早期演化一致。然而,类星体提供了新的限制。例如,1)大部分的浓缩和恒星形成必须发生在类星体“开启”或变得可观测之前,至少在最高红移处的时间尺度为~<1 Gyr。2)增强的Fe/alpha的初步结果表明,第一个本地恒星形成开始至少~1 Gyr之前的类星体时代。3)恒星的形成最终必须是广泛的,以达到高金属丰度,即相当大一部分的本地气体必须转化为恒星和恒星残骸。精确的分数取决于初始质量函数(IMF)的形状。4)导出的最高金属丰度要求IMF对大质量恒星的权重略高于太阳附近。5)高金属丰度也需要深引力势。通过与众所周知的低红移星系之间的质量-金属丰度关系进行类比,富含金属的类星体应该存在于质量最小(或紧密结合)的星系(或原星系)中。
1999-04-17 astro-ph
Heavy Elements in QSOs: Star Formation and Galaxy Evolution at High Redshifts
类星体的本征发射线和吸收线提供了几种独立的探测类星体环境中金属丰度的方法。它们表明,金属丰度通常是太阳或更高的红移z > 4。这些结果支持星系演化的模型,其中星系核或后来成为星系核的致密凝聚形成恒星,并以高于类星体本身的红移快速演化。
1998-09-29 astro-ph
The Luminosity, Stellar Mass, and Number Density Evolution of Field Galaxies of Known Morphology from z = 0.5 - 3
利用1231个具有光谱和光度红移的I < 27星系的样本,研究了哈勃深场南北场中静止坐标系B带光度、恒星质量和场星系数密度随静止坐标系B带形态类型到红移z~3的演化。我们发现,椭圆星系和螺旋星系的同向移动数和相对数密度在z > 1时迅速下降,尽管在z > 2时也有例子存在。在红移z > 2时,特殊星系的数量和数量比例与发生大合并的星系一致。通过模拟,我们认为,这种下降是强大的4西格玛水平对形态k-校正和红移效应。我们追踪了静止坐标系B带亮度密度随形态的变化,发现亮度密度在z > 1.5处稳定地由奇异点控制,在z~3处有60-90%的峰值。到z~0.5时,B带光度分数与其局部值相似。恒星的质量密度遵循与光度密度相似的趋势,除了一些重要的例外。在高红移时,z > 2,超过60-80%的恒星质量附着在奇异星上,而在z< 1时,80-95%的恒星质量附着在椭圆和螺旋上。与光度密度相反,当z < 1.5时,椭圆星系的恒星质量密度大于螺旋星系,当z < 1时,两种类型的恒星质量一起增长,而数量密度保持不变。(节略)
2004-09-16 astro-ph
The oxygen-II luminosity density of the Universe
[OII] 3727 A谱线的等效宽度是在375个微弱星系光谱中测量的,这些光谱是以哈勃深场为中心的加州理工学院微弱星系红移巡天的一部分。测量光谱对[OII]线的灵敏度被计算为星等、颜色和红移的函数。计算了星系在[OII]线上的光度函数和宇宙在[OII]线上的积分亮度密度随红移的变化。发现在红移z~1处[OII]线的光度密度比现在高10倍。最简单的解释是,宇宙的恒星形成率密度自z~1以来急剧下降。
1998-04-14 astro-ph
Decline of the space density of quasars between z=2 and z=4
我们定义了一个新的完整的13个光致发光射电类星体的样本,它们是通过对FIRST射电巡天和POSS-Ⅰ的APM星表进行互相关得到的,它们的质量为M_AB(1450埃)< -26.9 mag,log P_1.4 GHz(W/Hz)> 25.7,红移为3.8 < z < 4.5。我们测得的空间密度为1.0 +/- 0.3 /Gpc ^3,比z=2的类似类星体的空间密度小1.9 +/- 0.7倍。通过对类星体射电大声部分的新测量,我们发现在z=4时,M_AB(1450埃)< -26.9的类星体的总空间密度为7.4 +/- 2.6/Gpc ^[3]。这是一个因子1.8 +/- 0.8小于空间密度在z=2,发现的2dF类星体调查。这个(z=2)/(z=4)的比值与射电响亮类星体的比值一致,与包括低光度类星体在内的样本中发现的约10的比值明显不同。这表明,在z=2之后,光学发光的类星体的空间密度下降比不那么发光的类星体慢。
2003-03-14 astro-ph
The Stellar Population of High Redshift Galaxies
利用VLT获得了FORS深场(FDF)内约70个高红移(1- 4.6)星系的高质量光谱。正如预期的那样,它们中的大多数都是(明亮的)星暴星系,观测到的光谱与合成的光谱一致。CIV(1550)吸收线的等效宽度是星系金属丰度的一个很好的指标。此外,我们的高z星暴星系显示随着红移的减少,金属含量增加。与本星系相比,它们的金属丰度更低。
2001-10-15 astro-ph
The Evolution of Galaxies in and around Clusters at High-Redshift
在这篇论文中,我们主要研究星系团内部和周围盘状星系的冲压压力剥离和蒸发。我们表明,磁盘的表面密度的演变影响的效率的冲压压力剥离的星系在z>~1。我们还详细地考虑了热传导的饱和度,并表明在团簇半径较大时,热传导的饱和度不能忽略,这使得蒸发的时间尺度变大。冲压压力剥离和蒸发都可能影响星系团周围星系的演化。特别是,观察到的星系团内部和周围星系的恒星形成率逐渐下降可以用蒸发来解释,而不必诉诸投机性的扼杀(星系晕中温暖气体的剥离)。
2004-07-16 astro-ph
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。
2003-07-11 astro-ph
The Kast Ground Based UV Spectral Survey of 79 QSOs at Redshift 2 for Lyman Alpha Forest and Metal Absorption
本文介绍了利用Lick天文台Shane 3 m望远镜上的Kast摄谱仪对79个类星体进行的中等分辨率(~1.15 Angstrom/pixel)巡天。光谱跨越3175-5880埃的波长范围,并且在显示莱曼α森林吸收的光谱区域中具有6-20的典型信噪比。类星体的平均发射红移为z=2.17,几乎所有的类星体都覆盖了莱曼α和莱曼β之间的整个莱曼α森林。虽然类星体被选择来避免BAL,但调查中的两个类星体是BAL,其中一个是新发现的。我们列出了在总共140个吸收系统中观察到的HI和金属离子。我们还确定了526条发射线,并列出了它们的观测波长,以及类星体的新红移。我们确定森林中3条发射线或线混合的其余波长为1070.95 +/- 1.00、1123.13 +/- 0.51和1175.88 +/- 0.30埃。
2004-05-04 astro-ph
Star Formation Histories versus Redshift : Consequences for Overall Metallicity and Deuterium Destruction
大量新的深空探测数据,尤其是CFRS(加拿大-法国-红移-巡天),对星系演化的研究产生了巨大的影响。在改进的哈勃参数值的宇宙学模型的基础上,用观测到的UV、B和IR宽波段同动光度密度检验了不同的恒星形成历史。使用这些分光光度计的结果,我们分析了全球金属富集的化学演化模型的帮助下,我们讨论了不同的金属丰度示踪剂(类星体吸收系统和星系团)的相关性作为宇宙的整体化学演化的代表。此外,由于氘非常脆弱,这种同位素在所有恒星中都会被破坏,其演化对恒星形成的历史特别敏感。依赖于模型约束,以适应太阳附近,它表明,模型与高D破坏对应的恒星形成率(SFR)从$z=1.5$到0的大幅度下降是在良好的协议与分光光度数据。相比之下,低D破坏模型,只需要一个温和的变化,在相同的红移范围内的SFR似乎遇到困难,在匹配的光度密度(UV,B和IR)与红移的演变。讨论了结果与宇宙学模型的敏感性。
1998-04-24 astro-ph
A Survey of Metal Lines at High-redshift (II) : SDSS Absorption Line Studies - OVI line density, space density and gas metallicity at z_abs ~ 3.0
我们分析了在3702个SDSS类星体光谱中发现的OVI吸收体候选者的大数据集,重点是387个AGN视线的子样本,平均S/N>5.0,允许检测OVI 1032 A分量的静止框架等效宽度W_r>0.19 A以上的吸收体。考虑到模仿OVI双峰的随机闯入者,我们首次推导出了红移z_abs>2.8的红移数密度$ΔN / Δz$的安全下限。通过广泛的蒙特卡罗模拟,我们量化了吸收体由于与无处不在的莱曼森林线混合而造成的损失,并通过模拟典型的莱曼森林光谱来估计检索每个候选者的成功率,作为其红移,类星体的发射红移,吸收体的强度和测量的光谱S/N的函数。这些修正因子使我们能够导出OVI吸收体的“不完全性和信噪比修正”后的红移数密度:$ΔN _{OVI, c} / Δz_{c} (2.8 < z < 3.2) = 4.6+-0.3, at 3.2 < z < 3.6 = 6.7+-0.8,and at 3.6 < z < 4.0 = 8.4+-2.9. We can place a secure lower limit for the contribution of OVI to the closure mass density at the redshifts probed here: $ Ω_{OVI}(2.8 < z < 3.2)>1.9x10^{-8} h^-1。我们发现,我们探测的强线占超过6…
2010-06-10 astro-ph astro-ph.CO