HiZELS: the High Redshift Emission Line Survey with UKIRT
在这些会议记录中,我们报告HiZELS,高z发射线调查,我们成功的全景窄带战役调查使用WFCAM在UKIRT上检测和研究z~1-9的发射线星系。HiZELS使用H2(S1)窄带滤光片以及J和H波段的定制窄带滤光片,主要目的是提供大量的,相同选择的H-α发射星系的样本,红移为0.84,1.47和2.23。亮度函数之间的比较,宿主星系的属性,集群,并与环境的变化,这些H-α选择的样本产生独特的约束的性质和演化的恒星形成星系,在宇宙中的恒星形成活动的高峰时期。我们提供了一个项目的现状摘要,并详细介绍了迄今为止取得的主要科学成果:测量宇宙恒星形成率密度的演变到z > 2使用一个单一的恒星形成指标,恒星形成星系的形态,环境和尘埃含量的确定,并详细调查其集群属性的演变。我们还总结了该项目正在进行的工作和未来的目标。
2010-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Boötes-HiZELS: an optical to near-infrared survey of emission-line galaxies at $\bf z=0.4-4.7$
我们提出了一个$\sim 1000$发射线星系在$z=0.4-4.7$从$\sim0.7$度$^2$高$z$发射线调查(HiZELS)在牧夫座领域确定了一套六个窄带滤波器在$\approx 0.4-2.1$ $μ$ m。这些星系是根据它们的Ly $α$(73)、{ \sc [Oii]}(285)、H $β$ /{ \sc [Oiii]}(387)或H $α$(362)发射线选出的,并根据光学到近红外颜色进行分类。98个来源的子样本具有来自多个窄带(例如[O{ \sc ii}]-H $α$)检测和/或光谱学的可靠红移。在这篇综述论文中,我们介绍了观测,选择和目录的发射体。我们测量了Ly $α$,[O{ \sc ii}],H $β$ /{ \sc [Oiii]}和H $α$的数密度,证实了恒星形成星系从$z\sim0.4$到$\sim 5$的强烈光度演化,与以前的结果一致。为了证明双线发射器的有用性,我们使用双[O{ \sc ii}]-H $α$发射器的样品来测量在$z=1.47$处观察到的[O{ \sc ii}]/H $α$比率。观测到的[O{ \sc ii}]/H $α$比从$z=0.1$的0.40 $\pm0.01$显著增加到$z=1.47$的0.52 $\pm0.05$,我们将其归因于随红移而减少的尘埃衰减,或者由于在局部宇宙中仅测量中心kpc区域的(通常)纤维测量的偏差。在明…
2017-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star formation at z=1.47 from HiZELS: An Hα+[OII] double-blind study
本文介绍了第一次宽而深的双窄带调查的结果,以选择H-α(Ha)和[OII]线发射器在z=1.47+-0.02(使用匹配的窄带滤波器在H和z'波段),利用UKIRT和斯巴鲁望远镜之间的协同作用。在z=1.47处进行的Ha测量达到了~ 7 x10 ^-17 erg/s/cm^2的通量极限,在0.7度^2范围内探测到了~200个Ha发射体,而更深的[OII]测量达到了~ 7 x10 ^-18 erg/s/cm^2的有效通量,在~2.5x10^5 Mpc^3的匹配同向移动体积中探测到了~1400个z=1.47 [OII]发射体。综合调查的结果,在190个同时确定的Ha和[OII]发射器在z=1.47。导出了Ha和[OII]光度函数,并证明了它们都以一致的方式从z~0开始显著地演化。宇宙在z=1.47处的恒星形成率密度被估算出来,Ha分析得出0.16+-0.05 M_sun/yr/Mpc ^[3],[OII]分析得出0.17+-0.04 M_sun/yr/Mpc ^[3]。这些测量与其他研究相结合,提供了一个自洽的测量宇宙的恒星形成历史在过去的~ 11 Gyrs。通过在z~0.1(来自SDSS)处使用大的比较样品,校准[OII]/Ha线比率作为尘埃消光的探针。在z~1.47处的Ha发射体在Ha处显示出平均1等的消光,类似于z~0处的SDSS源。虽然我们发现尘埃消光与SFR相关,但从z~1.5…
2011-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
CF-HiZELS, a 10 deg$^2$ emission-line survey with spectroscopic follow-up: Hα, [OIII]+Hβ and [OII] luminosity functions at z=0.8, 1.4 and 2.2
我们目前的结果,从最大的连续窄带调查在近红外。我们使用WIRCam/CFHT和低OH 2滤光器(1.187 $\pm$ 0.005 $μ$ m)对SA 22视场中~10 deg $^2$的连续河外天空进行了观测。总共发现了约6000个候选发射线星系,我们利用深ugrizJK数据获得了强的光度红移。我们结合我们的数据与高红移发射线调查(HiZELS),探索光谱调查(VVDS,VIPERS),并获得我们自己的光谱后续与KMOS,FMOS和MOSFIRE获得高红移发射线选择星系的大样本:3471 H $α$发射器在z=0.8,1343 [OIII]+H $β$发射器在z=1.4和572 [OII]发射器在z=2.2。我们探测了>10 $^6$ Mpc $^3$的共移动体积,并发现了显著的过密度,包括在z=0.81处H $α$发射体的8.5 $σ$(光谱证实的)过密度。我们分别导出了z= 0.8,1.4,2.2时的H $α$,[OIII]+H $β$和[OII]光度函数,并对今后的观测(如Euclid)提出了启示.我们独特的大体积/区域使我们能够将样本细分为数千个随机区域组合,并提供样本/宇宙方差的可靠经验测量。我们表明,在与我们相似的深度对恒星形成/发射线星系的调查只能克服宇宙方差(误差<10%),如果它们是基于大于5x 10 $^{5}$ Mpc $^{3}$的体积;由于探测约10 $…
2015-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The dependence of star formation activity on environment and stellar mass at z~1 from the HiZELS H-alpha survey
(节略)这篇文章介绍了在宇宙和UKIDSS UDS场中,对HiZELS巡天中z=0.84、大于1.3 deg^2的大样本恒星形成(SF)星系的环境和恒星质量的研究。通过利用一个真正的全景覆盖,从外地到一个丰富的集群,它表明,质量和环境在确定SF星系的属性中起着至关重要的作用。在所有的环境中,中位比SFR都随着质量的增加而下降,形成恒星的星系比例从M~10^10M_sun的~ 40%下降到M>10^11.5M_sun时的零,证实了质量缩减通常在z~1时就已经存在。SF星系的分数也下降作为当地的环境密度的函数从~40%的领域接近于零,在丰富的集团/集群密度。当SF确实发生在高密度区域时,它是合并主导的,如果只考虑非合并的SF星系,那么环境和质量趋势甚至更强,并且在很大程度上独立,就像在本地宇宙中一样。SF星系的中值SFR随着密度的增加而增加,直到中等密度(星系群或星系团外围);这可以清楚地看出,H-α LF的暗端斜率从陡峭(-1.9),在贫穷的领域,到浅(-1.1)在集团和星系团。有趣的是,中位SFR和环境之间的关系只在低到中等质量的星系(低于~10^10.6M_sun)中发现,而在大质量SF星系中没有发现。总的来说,这些观测提供了一个足够大的质量和环境范围内的详细视图,可以与之前的观测结果相一致:质量是z~1处SF活动的主要预测因子,但环境虽然增强了(低质量)SF星系的中值SFR,但…
2010-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The clustering of H-alpha emitters at z=2.23 from HiZELS
我们对z=2.23的370个高置信度H-α发射体(HAE)进行了聚类分析。HAE是在Hi-Z发射谱线巡天(HiZELS)中检测到的,HiZELS是一种使用英国红外望远镜(UKIRT)宽视场相机(WFCAM)进行的大面积空白场2.121 um窄带巡天。对两个~1度尺度场(英国红外深空巡天/超深空巡天[UDS]和宇宙演化巡天[COSMOS]场)的HAE的两点关联函数进行平均,发现对于恒星形成率>7 Msun/yr的星系,其成团幅度相当于关联长度r_0=3.7+/-0.3Mpc/h。这些数据与冷暗物质的预期关联函数很好地拟合,并通过偏差因子进行缩放:omega_HAE=b^2 omega_DM,其中b=2.4^{+0.1}_{-0.2}。承载HAE的晕的相应“特征”质量为log(M_h/[M_sun/h])=11.7+/-0.1。与最新的半解析GALFORM预测HAE在LCDM宇宙学中的演化相比,我们发现与观测结果广泛一致,GALFORM预测HAE相关长度为~4 Mpc/h。出于这种协议,我们利用模拟来构建HAE的晕占据分布(HOD)的参数模型,并使用它来拟合观察到的聚类。我们的最佳拟合HOD可以充分再现所观察到的HAE的角度聚类,产生与从缩放的omega_DM拟合得到的一致的有效晕质量和偏差,但是由于样本量相对较小,当前数据对HOD的约束较差。我们的研究结果支持了这样一个广泛的观点,即…
2012-06-18 astro-ph.CO
From fields to a super-cluster: the role of the environment at z=0.84 with HiZELS
在z=0时,星系团主要由红色、椭圆形和大质量星系组成,而蓝色、螺旋形和低质量星系在低密度环境中很常见。了解这些差异是如何以及何时建立的,对于我们理解星系形成和演化是绝对重要的,但在高z的结果仍然是矛盾的。通过利用COSMOS和UKIDSS UDS领域z=0.84处最宽和最深的H-α窄带调查,探测广泛的密度范围(从贫穷的领域到丰富的群体和集群,包括一个已确认的具有惊人的星系结构的超星系团),我们表明,恒星形成星系的比例不断下降,从约40%的领域接近0%的丰富的群体/集群。我们还发现,中位SFR增加与环境密度,至少到集团密度-但仅适用于低和中等质量的星系,因此这种增强是质量依赖于z~1。环境也在设置H-alpha光度函数的暗端斜率(alpha)中起作用。我们的研究结果提供了一个更清晰的星系形成和演化的观点,并调和了以前在z~1的矛盾结果:恒星质量是恒星形成活动的主要预测因素,但环境也起着重要作用。
2010-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Calibrating [OII] star-formation rates at z>1 from dual Hα-[OII] imaging from HiZELS
利用来自WFCAM/UKIRT和Suprime-Cam/Subaru的两个窄带数据,研究了在尘埃未校正恒星形成率(SFR)低至1.4 Msun/yr时,z=1.47的暗恒星形成星系中Hα和[OII](λ3727)发射之间的关系。叠加分析使我们能够研究来自明亮的[OII]发射体的Hα发射通量,以及Hα未被单独检测到的微弱发射体,并将它们与大样本的本地星系进行比较。我们发现,在z=1.47处,[OII]发光体的平均Hα和[OII]发光体的平均亮度之间存在明显的正相关关系,其斜率与局域关系一致。[OII]z=1.47的发射体具有较低的Hα/[OII]的平均观测比值,表明与本地星系相比,尘埃衰减A(Hα)~0.35的值有较小但系统的偏移(2.8σ显著性)。这证实了[OII]选择倾向于选择平均尘埃明显少于Hα选择的星系,z=1.47时的差异大于z=0时的差异。观测到的[OII]发射体在z=1.47和本地星系之间的线比的差异可能部分是由于样品具有不同的金属丰度。然而,我们证明,金属性是不可能的主要原因。因此,重要的是要考虑到,使用Hα发射体样本导出的尘埃校正关系,经常用于高z星系的许多研究中,可能会高估[OII]选择星系的内禀SFR,并且[OII]发射星系的调查可能会错过尘埃种群。
2012-12-20 astro-ph.CO
The dependence of galaxy clustering on stellar mass, star-formation rate and redshift at z = 0.8-2.2, with HiZELS
深,近红外窄带调查HiZELS已经在z = 0.8,1.47和2.23的窄红移切片内获得了H-α发射恒星形成星系的强大样本。在本文中,我们区分恒星质量和恒星形成率(SFR)的这些星系的集群的依赖。在高恒星质量(M/M_sol>2x10^10)下,HiZELS选择了靠近所谓的恒星形成主序星的星系,观察到成团强度随着恒星质量(与先前对质量选择星系样本的研究结果一致)和SFR的增加而强烈增加。这两个依赖关系被证明独立成立。在较低的恒星质量,然而,在HiZELS探测高特定的SFR星系,有很少或没有依赖于恒星质量的集群强度,但对SFR的依赖仍然存在:高SFR低质量星系被发现在更大质量的暗物质晕比他们的低SFR同行。我们认为,这是由于环境驱动的恒星形成在这些系统中。我们采用相同的选择标准的EAGLE宇宙学流体动力学模拟。我们发现,在EAGLE,高SFR低质量星系的中心星系在更大质量的暗物质晕,其中高SFR是由(晕驱动)增加的气体含量。
2018-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dynamics of z=0.8 H-alpha-selected star-forming galaxies from KMOS/CF-HiZELS
利用ESO VLT上的新型KMOS多目标积分场摄谱仪,给出了16个恒星形成星系在z~0.81处的空间分辨H-α(Ha)动力学。这些星系是使用1.18微米窄带成像从10度^2 CFHT-HiZELS对SA 22 hr场的巡天中选出的,它们位于~ 4 Mpc的超密度Ha发射体中,可能位于星系群/中间环境中,但不是星系团。我们确认并鉴定了一个丰富的恒星形成星系群,z=0.813+-0.003,其中有13个星系彼此之间的距离在1000 km/s以内,7个星系的直径在3 Mpc以内。我们所有的星系都是“典型的”恒星形成星系,它们的红移为0.8+-0.4 SFR*(z=0.8),恒星形成率的范围为sSFR=0.2-1.1 Gyr^-1,金属丰度中值非常接近太阳,为12+log(O/H)=8.62+-0.06。我们测量了样本中星系的空间分辨Ha动力学,结果表明,16个星系中有13个可以用旋转盘来描述,并利用这些数据推导出倾角校正后的旋转速度为50-275 km/s。在我们的样本中,盘的比例为75 ± 8,与先前基于z~1的Ha选择星系的HST形态的结果一致,并证实了盘在z~1处主导恒星形成率密度。我们的Ha星系很好地符合z~1-2 Tully-Fisher关系,证实了在零点看到的演化。除了平均具有较高的恒星质量和较低的sSFR外,z=0.813的星系群与z~1场星系具有相同的质量-金属丰度和TF…
2013-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The merger rates and sizes of galaxies across the peak epoch of star formation from the HiZELS survey
我们使用的HiZELS窄带H-α调查结合CANDELS,UKIDSS和WIRDS近红外成像,调查的形态,合并率和大小的H-α发射星系的样本中的红移范围z=0.40 - 2.23,一个时代包括上升到恒星形成率密度的峰值。合并率是使用M20系数从空间和地面成像中估计的。为了解释特定的恒星形成率(sSFR)的恒星形成“主序列”与红移的增加,我们归一化的恒星形成率的星系在每个时代的典型值来自H-α光度函数。一旦sSFR中的这种趋势被消除,我们就看不到恒星形成星系的数量密度增加或合并率随红移增加的证据。因此,我们得出结论,既不是在z=1-2的恒星形成率密度增强的主要驱动因素,长期的过程,如有效的燃料,气体丰富的光盘或多个小合并的不稳定性最有可能的替代品。然而,我们发现,40-50%的星暴星系,那些增强特定的恒星形成在他们的时代,是主要的合并,这部分是红移无关的。最后,我们发现了一个令人惊讶的结果,即一个给定质量的恒星形成星系的典型大小不会在所考虑的红移范围内演变,这表明了一个普遍的大小-质量关系。综合考虑,这些结果表明,尽管典型的sSFR增加,但在本研究所涵盖的6 Gyr范围内,恒星形成星系群的物理大小,合并率和质量在统计学上相似。
2013-01-09 astro-ph.CO
A large Hα survey at z=2.23, 1.47, 0.84 & 0.40: the 11 Gyr evolution of star-forming galaxies from HiZELS
本文介绍了新的深和宽窄带调查进行了UKIRT,斯巴鲁和VLT;在z=0.40、0.84、1.47和2.23处选择H-α(Ha)发射体的大型稳健样本的综合努力(对应于4.2、7.0、9.2和10.6 Gyrs的回看时间)在COSMOS和UDS场中以均匀的方式超过~2 deg^2。深Ha调查首次达到~3M_sun/yr,z=2.2,而广泛的区域和覆盖两个独立的领域允许大大克服宇宙方差。分别在z=0.40、0.84、1.47和2.23处均匀选择了1742、637、515和807个Ha发射体,并用于确定Ha光度函数及其演化。在z=0-2.23范围内,弱端斜率为-1.60+-0.08,表明没有演化。SF星系的特征光度L* 随log[L*(z)]=0.45z+log[L*(z=0)]显著变化。这是第一次使用Ha在z=0.4-2.23的单一均匀测量中追踪SF活动。总的来说,在Ha中看到的演化与使用其他恒星形成示踪剂(如FIR和UV)的非均匀汇编所看到的演化非常一致,共同指向最后11个Gyrs中的大部分演化是由从z~0到z~2.2的强烈光度增加驱动的。我们的统一分析揭示了宇宙的Ha星形成历史,可以简单地用log(SFRD)=-2.1/(1+z)(z<2.23)来参数化。Ha恒星形成历史的形状和归一化与恒星质量密度增长的测量结果一致,证实了我们的Ha分析追踪了宇宙中大部分恒星形成的z~2.2。自z~…
2012-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Nature of Two Ly-alpha Emitters detected by ALMA at z = 4.7
我们报告了两个Ly-alpha发射体(LAEs)同伴的光学VLT FORS 2光谱的准恒星物体(QSO)-亚毫米星系(SMG)系统BRI 1202 -0725在z = 4.7,这是最近发现的[CII] 158 μ m线的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。我们从两个源检测到Ly-alpha发射,因此确认这些Ly-alpha发射体候选者与BRI 1202 - 0725系统物理相关。我们还报告没有检测到任何高电离发射线(NV,Si IV,C IV和He II),并发现这些系统可能不会被类星体光电离,从而使原位恒星形成成为这些LAE的主要动力源。我们还发现,这两个LAEs的Ly-alpha发射比[CII]发射更宽(1300 km/s),比大多数LAEs更宽。此外,两个LAE都具有大致对称的Ly-alpha轮廓,这意味着两个系统都位于类星体产生的HII球体内。这是第一次利用附近的Ly-alpha发射体探测类星体的邻近区。我们讨论了这些星系的观测特性的背景下,最近的星系形成模型。
2014-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Properties of the Star-Forming Interstellar Medium at z=0.84-2.23 from HiZELS - I: Mapping the Internal Dynamics and Metallicity Gradients in High-Redshift Disk Galaxies
我们提出了自适应光学辅助,空间分辨光谱的9个H-α选择星系的样品在z=0.84- 2.23从HiZELS窄带调查。这些星系的恒星形成速率为1- 27 Mo/年,因此是典型的高红移恒星形成族群的代表。我们的~ kpc尺度分辨率观测表明,大约一半的样品具有动力学,这表明电离气体是在大的旋转圆盘中。我们模拟它们的速度场来推断倾斜校正的渐近旋转速度。我们使用绝对B波段星等和恒星质量来研究B波段和恒星质量的Tully-Fisher关系的演化。通过结合我们的样本和文献中的一些类似测量,我们表明,在固定的圆速度下,恒星形成星系的恒星质量在z=2和z=0之间增加了2.5倍,而在同一时期,静止坐标系B带光度减少了6倍。总之,这些证明了在z=1.5和z=0之间,δ(M/L_B)/(M/L_B)_(z=0)\sim 3.5的B带中的质光比的变化,其中大部分演化发生在z=1以下。我们还利用[NII]/H α的空间变化表明,这些星系中电离气体的金属丰度随银河系中心半径单调下降,平均Delta(log O/H)/DeltaR=-0.027+/-0.005dex/kpc。这个梯度与基于宇宙学的流体动力学模拟对高红移盘星系的预测是一致的。
2012-09-06 astro-ph.CO
Limits on the luminosity function of Ly-alpha emitters at z = 7.7
高红移Ly-alpha发射体(LAEs)的Ly-alpha光度函数(LF)是迄今为止用8-10米级望远镜可以观测到的再电离时期的少数观测值之一。红移的演化允许人们限制LAEs的演化及其在黑暗时代结束时重新电离宇宙的作用。我们已经在CFHT上进行了1.06微米的窄带成像程序,目标是CFHT-LS D1场中红移z ~ 7.7的Ly-alpha发射体。从这些观测中,我们得到了一个光度样本的7 LAE候选人在z ~ 7.7。我们推导出七个物体的完整样本和四个物体的子样本的光度函数。如果我们的样本中最亮的物体是真实的,我们推断出一个光度函数,这将很难与以前的工作在较低的红移。更明确的结论需要光谱学的证实。
2010-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Identifying Lyman Alpha Emitters powered by AGNs
莱曼α发射体(Lyman Alpha Emitters,LAEs)通常被认为是由恒星形成提供动力的。最近有报道说,在红移z~3-4的LAEs中,有一小部分是活动星系核(AGN)的宿主。如果活动星系核存在,它可能会被遮蔽,在X射线中无法探测到,但仍然主导着Lya的光度。我们研究了这些活动星系核驱动的LAEs在高红移(z>=6)的辐射转移宇宙学模拟的性质,并获得了一个可靠的标准,以确定他们从他们观察到的\Lya线和表面亮度。我们发现这些光源应具有:(a)负的线加权偏斜度,S_w <0,(b)表面亮度轮廓FWHM >= 1.5”。此参数空间不能由星爆LAE填充。因此,满足这一标准的LAE将是存在隐藏活动星系核的强有力的候选者。
2013-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Distinguishing AGN from starbursts as the origin of double peaked Lyman-Alpha Emitters in the reionization era
本文讨论了最近在莱曼α发射体(LAEs)中观测到的活动星系核(AGN)再电离($z \gtrsim 6.5$)时期双峰轮廓的可能起源。结合这些星系中蓝峰速度偏移估计的$α$近区的范围,以及类星体在$z \gtrsim 6$的电离发射率,我们预测了活动星系核产生双峰轮廓所需的内禀紫外和X射线光度。我们还通过将活动星系核的亮度与这些时期类似类星体样本的亮度进行比较来估计活动星系核的遮蔽程度。未来的X射线和射电观测,以及那些与${James \ Webb \ Space \ Telescope}$,将是有价值的工具,以测试活动星系核的贡献,高红移LAEs的星系间尺度电离区。
2021-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Ultraluminous Lyman Alpha Emitter with a Blue Wing at z=6.6
我们报告了迄今为止发现的最明亮的高红移莱曼阿尔法发射星系(LAE)的探测结果,log L(Ly alpha)= 43.9 ergs/s。这个星系-- COSMOS Lyman alpha 1,或COLA 1--是在斯巴鲁望远镜上用Hyper Suprime-Cam搜索超亮LAE时发现的。基于从使用DEIMOS摄谱仪的后续光谱学获得的Lyman α线检测,确认其位于z = 6.593。COLA 1是第一个显示多分量莱曼α线轮廓的非常高红移LAE,带有蓝色机翼,这表明它可能位于星系际介质的高度电离区域,并可能有显着的陨石坑。如果这种解释是正确的,那么像COLA 1这样的超亮LAE提供了一个独特的机会来确定这些星系周围的HII区的性质,这将有助于理解z ~ 7星系际介质的电离。
2016-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-alpha emitters as tracers of the transitioning Universe
在探测高红移星系的众多方法中,选择具有红移Ly-alpha发射的天体是最成功的方法之一。但是什么类型的星系是这样被选中的呢?直到最近,Ly-alpha发射体被认为是小型恒星形成星系,可能是较大星系的组成部分。但是随着在较低红移处对Ly-alpha发射体的观测数量的增加,一幅新的图景出现了。Ly-alpha发射体在其性质上显示出从较高红移到较低红移的强烈演化。先前已经表明,Ly-alpha发射体中的超亮红外星系(ULIRGs)的比例在红移3和2之间急剧增加。在这里,LAEs之间的活动星系核的分数示出遵循类似的演化路径。我们认为,Ly-alpha发射器是不是一个均匀的类的对象,并与这种方法选择的对象反映了一般的恒星形成和活跃的星系人口在红移。因此,Ly-alpha发射体应该是未来模拟和建模中星系演化的优秀示踪剂。
2011-01-17 astro-ph.CO
A High Space Density of Luminous Lyman Alpha Emitters at z~6.5
我们提出了一个系统的搜索莱曼α发射体(LAEs)在$6 \lesssim z \lesssim 7.6$使用HST WFC 3红外光谱平行(WISP)调查的结果。我们在这个红移范围内的总体积是$\sim 8 \times10^5$ Mpc $^3$,与许多窄带巡天相当,尽管它们的覆盖面积更大。我们发现两个LAEs在$z=6.38$和$6.44$与线亮度L $_{\mathrm{Ly}α} \sim 4.7 \times 10^{43}$尔格的$^{-1}$,把它们之间的最明亮的LAEs发现在这些红移。利用WISP广泛的光谱覆盖范围,我们能够排除几乎所有的低红移污染物。WISP LAE具有高数量密度的$7.7\times10^{-6}$ Mpc $^{-3}$。我们认为,LAEs驻留在百万分之一秒尺度的电离泡,让莱曼α光子遇到中性IGM之前的共振红移。我们讨论了可能的电离源,并得出结论,所观察到的LAEs单独是不足以消除气泡。
2017-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-alpha emitters gone missing: the different evolution of the bright and faint populations
我们使用高动态范围的舍伍德模拟,通过周围的环和星系际介质周围的暗物质晕预计主机莱曼α发射体(LAEs)在z > 5.7,莱曼α线的传输模型。我们发现,在这些红移下,与质量较小的晕(~10^9 M_sun)相比,质量较大的晕(~10^11 M_sun)周围的CGM环境非常不同,这可能有助于这些晕内LAE的莱曼α传输的不同演化。此外,我们证实,部分差异演化可能是由于明亮的LAEs更有可能驻留在较大的电离区。我们得出结论,CGM环境和IGM电离结构的组合可能是负责在z > 6的LAE光度函数的亮端和暗端的差分演化。更一般地说,我们确认的建议,自屏蔽的中性气体在外围的主机晕可以强烈衰减莱曼α发射高红移星系。我们发现,这有一个更强大的影响,更大规模的晕主办明亮的LAEs。因此,LAE光度函数的暗端是IGM平均电离状态的更可靠的探测器。比较我们的LAEs模型与一系列的观测数据,我们发现,有利的再电离历史是我们以前提倡的“晚”和“非常晚”的再电离历史,其中再电离完成相当迅速,在z ~ 6左右。
2018-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Search for z~6.96 Ly-alpha emitters with Magellan/IMACS in the COSMOS field
本文报道了用位于Las Campanas天文台麦哲伦望远镜上的IMACS仪器,在中心波长为9680埃的窄带滤光片上对z~6.96的Ly-alpha发射体(LAEs)的搜索。我们在总面积为465平方角分的区域内获得了6个亮度约为10^42 erg/s的Ly-alpha发射体候选体样本,对应的共动体积约为72000 Mpc ^3。从这个结果中,我们推导出z~6.96的Ly-alpha光度函数(LF),并将我们的样品与迄今为止光谱学证实的唯一z~6.96 Ly-alpha发射体进行比较(Iye等人,2006)。如果我们的大多数候选者被证实,我们发现z=5.7和z~7 Ly-alpha光度函数之间没有演化。该样品的光谱确认将使结论更加可靠。
2011-08-31 astro-ph.CO
A Planck-selected dusty proto-cluster at z=2.16 associated with a strong over-density of massive H$α$ emitting galaxies
通过Subaru/MOIRCS的窄带成像观测,我们发现了与COSMOS场(PHzG 237.0 +42.5)中的普朗克致密源相关的H-α发射星系的过密度。这个普朗克选择的尘埃原星系团z=2.16,有38个H-α发射体,其中包括6个在观测到的MOIRCS 4 'x7'场(物理尺度相当于~2.0x3.5~ Mpc ^2)中光谱证实的星系。我们发现log(M*/Msun)>10.5的大量H-α发射体强烈聚集在原星系团的核心(距离H-α发射体的密度峰值约300 kpc)。大多数的H-α发射体在这个原星团的谎言,沿着恒星形成的主序使用H-α为基础的SFR估计,而集群总的SFR来自整合的H-α为基础的SFR是一个数量级小于普朗克/赫歇尔FIR测光估计。我们的研究结果表明,H-α是一个很好的观测到检测适度的恒星形成星系和跟踪大尺度环境中和周围的高z尘埃原星团,但有可能是一个大部分的恒星形成可能被掩盖的灰尘和未检测到的H-α观测。
2021-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-Alpha Emitter Galaxies at z ~ 2.8 in the Extended Chandra Deep Field-South: I. Tracing the Large-Scale Structure via Lyman-Alpha Imaging
本文对扩展钱德拉深场南(ECDFS)中z=2.8- 2.9的Lyman Alpha Ehrman(LAE)星系进行了三个相邻滤波器的窄带观测,并进行了光谱跟踪。通过对窄带NB 466中96个LAE的完整样本,我们确认了z~ 2.8处的大尺度结构。与NB 470和NB 475中的空白视野相比,NB 466视野中的LAE密度过剩是在z~2.8处预期的标准偏差的~6.0+/-0.8倍,假设线性偏差为2。NB 466中的过密大尺度结构可分解为4个原星系团,其过密度为4.6 - 6.6。这4个原星系团在z~ 0处将演化为类后发座星系团。同时,我们还研究了由Lyα、静止坐标系UV和X射线导出的平均恒星形成率、Lyα光度函数、Lyα光子密度以及它们与环境的关系。结果表明,在过密场(NB 466)中,Lyα光子密度比空白场(NB 470 + NB 475)中高约50%. 3个最亮的LAE,包括一个z=2.81的类星体,都在X射线和NB 466中被探测到。这三个LAE-AGN贡献了额外的20- 30%的Lyα光子密度。此外,我们发现,LAEs在过密的地区是年轻的,少尘埃。我们的结论是,我们发现的结构是一个重要的和罕见的密度峰值,窄带成像是一种有效的方法来检测和研究这种结构在高Z宇宙。
2016-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Can galactic outflows explain the properties of Ly-alpha emitters?
通过计算Ly-alpha光子通过星系外流的逃逸,我们研究了Ly-alpha发射体在宇宙学框架中的性质。我们结合GALFORM半解析模型的星系形成的Monte Carlo Ly-alpha辐射转移代码。Ly-alpha发射体在0<z<7时的性质是使用两种流出几何来预测的:中性气体的壳和风喷射材料,两者都以恒定速度膨胀。我们的Ly-alpha线轮廓预测的两个流出的几何形状的宽度,不对称性和从线中心的一组具有不同的氢柱密度,膨胀速度和金属丰度的流出方面的差异。一般来说,壳几何的Ly-alpha线轮廓更宽且更不对称,并且Ly-alpha逃逸分数低于相同参数集的Wind几何。为了在半解析模型GALFORM中实现外流几何,通过匹配Ly-alpha发射体在整个观测红移范围内的光度函数来设置外流模型中的一些自由参数。该模型是一致的观测推断的Ly-alpha逃逸分数,等效宽度分布和形状的Ly-alpha线从复合光谱。有趣的是,我们预测的Ly-alpha发射体的紫外光度函数和Ly-alpha发射体在Lyman-break星系样品中的分数在高红移与观测部分一致。在高红移的中性星系际介质的存在下,Ly-alpha线的衰减可能是造成这种分歧的原因。我们预测,Ly-alpha发射器构成的星系人口的一个子集,具有较低的金属丰度,较低的瞬时恒星形成率和较大的尺寸比整体人口在相同的紫外线光度。
2011-10-26 astro-ph.CO
Spectral Energy Distribution Fitting of HETDEX Pilot Survey Lyman-alpha Emitters in COSMOS and GOODS-N
我们使用从静止坐标系UV到近红外的宽波段测光方法,拟合了红移范围为1.9 <z <3.6的63个亮(L(Ly-alpha)> 10^43 ergs/s)Ly-alpha发射星系(LAEs)的光谱能量分布(SED)。我们发现这些LAE是相当不均匀的,恒星质量跨越三个数量级,从7.5 <log M <10.5。此外,虽然大多数LAE都有少量的消光,但一些大质量天体的恒星红化高达E(B-V)~0.4。有趣的是,在尘埃物体中,Ly-alpha和紫外连续光谱的光学深度总是相似的,这表明Ly-alpha光子在逃离星系之前没有经历很多散射。相比之下,在低红化系统中的光学深度的比率可以变化很大,说明了系统的多样性。最后,我们表明,在恒星形成率(SFR)-对数质量图中,我们的LAE落在由z~3连续选择的恒星形成星系定义的“主序星”之上。在这方面,它们类似于亚毫米选择星系,尽管大多数LAE的质量要低得多。
2014-03-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
X-ray properties of the z ~ 4.5 Lyman-alpha Emitters in the Chandra Deep Field South Region
我们报告的第一个X射线检测113莱曼α发射体在红移z ~ 4.5。在扩展的钱德拉深场南(ECDF-S)X射线数据中只探测到一个源(J033127.2-274247),并已被光谱学证实是一个z = 4.48的类星体,具有$L_X = 4.2\times 10^{44}$ erg/s。单次探测得到的莱曼α类星体密度与类星体的X射线光度函数一致。在中央钱德拉深场南(CDF-S)区域中的22个莱曼α发射体(LAE)的共加计数产生S/N=2.4(p=99.83%)检测,有效曝光时间约为36 ms。对等效宽度(EW)分布的进一步分析表明,所有信号都来自EW_rest < 400 ms的12个LAE候选者,其中两个贡献了大约一半的信号。后续的光谱观测表明,这两个星系是一个低红移的发射线星系和一个z = 4.4的莱曼破裂星系。排除这两个,并结合ECDF-S数据,我们得出了3-sigma的上限的平均光度$L_{0.5-2 keV}$ $<$ 2.4 $\times 10^{42}$尔格/秒的z ~ 4.5 LAEs。如果平均X射线发射是由于恒星形成,那么它对应的恒星形成率(SFR)为每年< 180- 530 M $_\sun$。我们使用这个SFR_X作为未遮蔽SFR的上限来约束Lyman-α光子的逃逸分数,并找到fesc> 3- 10%的下限。然而,我们对SFR_X的上限比相同场中z ~ 3.1 L…
2010-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Complex Lyman Alpha Profiles in Redshift 6.6 Ultraluminous Lyman Alpha Emitters
我们报告的超亮度莱曼α发射星系(LAEs)在z=6.6使用超Suprime-Cam的斯巴鲁望远镜上的NB 921过滤器的搜索。我们搜索了北极周围的30度平方区域,我们在宽带g ',r',i ',z'和y'以及窄带NB 816和NB 921中观察到NB 921 < 23.5和z' -NB 921> 1.3的源。这对应于选择log L(Ly-alpha)> 43.5 erg/s。我们用凯克DEIMOS摄谱仪跟踪了7个候选LAEs(共13个),并确认了5个z=6.6的LAEs,一个z=6.6的AGN,具有宽的Ly-alpha线和强的红色连续谱,以及一个低红移([OIII]5007)星系。这五个超亮度的LAE比低光度的LAE有更宽的谱线轮廓,其中一个源NEPLA 4的谱线轮廓与COLA 1相似。结合以前的结果,我们表明,线配置文件的z=6.6的超亮度LAEs系统不同于低光度LAEs在此红移。这一结果表明,超亮LAEs在其附近产生了星系际介质的高度电离区域,使星系的完整莱曼α轮廓-包括任何蓝色的翅膀-可见。如果这种解释是正确的,那么超铝LAEs提供了一个独特的机会,以确定其周围的电离区的属性,这将有助于理解z ~ 7星系际介质的电离。一个简单的计算给出了一个非常粗略的估计为0.015的逃逸分数的电离光子,但更复杂的计算需要充分表征的不确定性。
2018-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Effect of Intergalactic Medium on the Observability of Lyman Alpha Emitters during Cosmic Reionization
本文系统地研究了银河系间介质(IGM)的不均匀性对再电离时期莱曼α发射体(LAEs)可观测性的影响。我们专注于IGM接近星系的详细电离分布和速度场的这个区域可以显着影响散射的Ly-alpha光子离开中性H原子,因为他们穿越IGM逃离星系后。我们模拟的表面亮度(SB)的地图和光谱的100多个LAEs在z=7.7所看到的观察者在z=0。为了实现这一点,我们提取的星系及其周围的IGM的源属性从宇宙学模拟的盒子大小为5-30 Mpc/h,并遵循电离和Ly-alpha辐射通过IGM使用CRASH-α耦合辐射转移。我们发现,模拟SB配置文件的扩展和它们的详细结构的影响,特别是在高中性分数的IGM的不均匀性。LAEs的可探测性和观测到的通量的分数在很大程度上取决于SB轮廓的形状和观测活动的SB阈值(SB_th)。只有超深观测(例如SB_th ~ 10^-23尔格/s/cm ^2/arcsec ^2)才能获得LAEs真实的质量-光度关系和光度函数。我们的研究结果的细节取决于Ly-alpha光子是否显着转移到更长的波长,在IGM的平均电离分数和电离源的集群的星系。这些效应可以导致Ly-alpha光子更容易逃逸,在IGM中具有更少的散射和类似于点源的集中SB轮廓。最后,我们表明,SB配置文件是陡峭的高电离分数相同的LAE样品,可以潜在地观察到从大量的LAE的堆叠配置文件。
2012-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Clustering of Ly-alpha emitters around luminous quasars at z = 2-3: an alternative probe of reionization on galaxy formation
窄带观测在以z = 2.168的类星体PKS 0424-131为中心的70 pMpc^3体积内没有检测到Ly-alpha发射。这与在类似的红移和通量极限下实地调查Ly-alpha发射体形成对比,这表明在同一体积内应该可以看到数十个源。观测到的差异表明类星体环境对Ly-alpha发射体的观测密度有显着影响。为了量化这种效应,我们构建了一个半解析模型来模拟发光类星体对附近Ly-alpha发射体的影响。我们发现PKS 0424-131周围的零检测意味着Ly-alpha发射体宿主晕的最低等温温度大于3.4 x 10^6 K(68%水平),对应于约1.2 x 10^12 M太阳的维里质量。这表明类星体强烈的紫外辐射可能抑制了附近星系的恒星形成。我们的研究表明,低红移类星体环境可以作为一个替代研究辐射抑制的星系形成在再电离的时代。
2011-05-18 astro-ph.CO
Constraints on the Epoch of Reionization with Roman Space Telescope and the Void Probability Function of Lyman-Alpha Emitters
研究利用Roman空间望远镜深度光谱巡天结合Lyman-α发射体的空洞概率函数,量化了不同IGM电离情景下的聚集特征,发现13-16平方度巡天能对再电离时期提供大于5-8σ的稳健限制。
2023-04-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring 21cm - Lyman Alpha emitter synergies for SKA
我们研究了早期星系的再电离和电离特性的签名之间的交叉相关的21厘米发射从自旋翻转过渡的中性氢(HI)和潜在的星系人口,特别是一个子群体的星系可见莱曼阿尔法发射(LAEs)。这两个观测值同时来自$z\simeq6.6$流体动力学模拟(GADGET-2)快照后处理的辐射转移代码(pCRASH)和尘埃模型,我们进行了参数研究,旨在约束平均星系际介质(IGM)电离态($1-\langle χ_{HI} \rangle$)和再电离拓扑结构(由外向内)。我们发现,在我们的模型中,LAEs占据了致密和最电离的区域,导致LAEs和21厘米发射之间的一个非常强的反相关。1000小时SKA-LOW 1- Subaru Hyper Suprime Cam实验可以提供对$\langle χ_{HI} \rangle$的约束,允许我们区分50%、25%、10%的IGM电离水平和在$r<10$共动Mpc的尺度下完全电离的IGM电离水平(假设SKA的前景回避)。我们的研究结果支持由内而外的再电离的情况下,致密结(下致密的空隙)电离的第一(最后)$\langle χ_{HI} \rangle >= 0.1$。此外,1000小时SKA-LOW 1观测应该能够通过检测到低密度区域($> 2$弧分尺度)中的低21厘米亮度温度(约2-10 mK)来确认由内而外的情景,与没有LAEs的低密度区域相比,这些区域托管LAEs。
2017-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Search for z~7 Ly-alpha emitters with Suprime-Cam at the Subaru Telescope
我们报告了一个搜索z=7 Ly-alpha发射器(LAEs)使用定制的窄带滤波器,中心在9755埃,与仪器Suprime-Cam安装在斯巴鲁望远镜。我们观察了两个不同的领域,并获得了两个样品的7 Ly-alpha发射器,其中4个是强大的,在每个领域。我们将在~ 4.10^{5}和4.3.10^{5}兆秒差距^{3}的共同运动体积中覆盖9.10^{42} - 2.10^{43}尔格/秒的光度范围。根据这一结果,我们推导出了完整样本和每个场中4个物体的子样本的可能z~7 Ly-alpha光度函数。在每种情况下,我们都没有观察到z=6.5和z~7 Ly-alpha光度函数之间的任何强演化。需要对这些候选样品进行光谱确认,以建立在z~7处的光度函数的确定性测量。
2011-09-15 astro-ph.CO
Deep rest-frame far-UV spectroscopy of the giant Lyman-alpha emitter 'Himiko'
我们为z=6.595的非常明亮和扩展的Lya发射体(称为Himiko)提供了深10小时VLT/XSHOOTER光谱,并首次由Ouchi等人(2009)讨论,目的是限制为其强发射提供动力的机制。补充的光谱,我们讨论了近红外成像数据的CANDELS调查。我们发现HeII和任何金属线都没有明显的过量,CIV $λ$ 1549、HeII $λ$ 1640和CIII] $λ$ 1909的3 σ上限分别为6.8、3.1和5.8 × 10 ^{-18} erg/s/cm ^2,假设孔径宽度为200 km/s,相对于Lya峰值红移偏移-250 km/s。这些限制提供了强有力的证据,活动星系核是不是一个主要的贡献Himiko的Lya流量。根据HeII的上限,关于PopIII恒星形成或引力冷却辐射的存在的强有力的结论是不可能的。我们的Lya光谱证实了先前测量的空间范围和通量(8.8+/-0.5x10 ^{-17} erg/s/cm ^2)。此外,我们可以明确地排除任何剩余的机会,它是一个较低的红移闯入者,通过显着检测连续红的Lya,而无法检测到蓝。
2015-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
H-alpha emitters in z~2 proto-clusters: evidence for faster evolution in dense environments
本文研究了z~2处射电星系周围两个致密星系原团中的H-α辐射源。我们发现,围绕MRC 1138-262的原星系团包含的H-α候选者比平均场多14+/-2倍(9 sigma显著性),z=2.35的射电星系4C+10.48被比场(5 sigma)多12+/-2倍的发射体包围,因此它也可能存在于密集的原星系团环境中。我们将这些位于稠密环境中的H-α发射体与从总面积为172弧分的3个独立场中选出的对照场样本进行了比较^[2]。我们构建和比较H-α和静止帧R连续发光体在这两种环境中的功能。原星团中的恒星形成密度平均是z~2处的13倍,因此在原星团中心1.5Mpc区域内的总恒星形成速率超过3000 Msun/yr。然而,我们发现没有显着差异的形状的H-α光度函数,这意味着环境并没有实质上影响的强度的H-α线从强烈的恒星形成星系。在静止坐标系R连续谱中,原星系团发射体通常比场发射体亮0.8马格,这意味着它们的质量是相同红移下场发射体的两倍。我们还表明,原星系团星系比场星系有较低的特定恒星形成率,这意味着在密集的环境中的发射体形成更多的恒星早于场星系。我们的结论是,在早期宇宙中的星系生长加速在密集的环境中,星系团星系不同于场星系,甚至在集群已经完全形成。
2011-03-22 astro-ph.CO
Unveiling the most luminous Lyman-α emitters in the epoch of reionisation
遥远的发光莱曼α发射体是在再电离时代详细观测星系的绝佳目标。这些星系的空间分辨观测使我们能够同时探测年轻恒星的发射,星际介质中的部分电离气体,并限制环星系介质中周围氢的性质。我们回顾了ALMA,HST/WFC 3和VLT/X-SHOOTER在大爆炸后~ 5亿年观测到的明亮星系中的静止框架UV,Lyman α和[CII]发射的(光谱)后续研究的最新结果。这些星系可能存在于早期的电离气泡中,是复杂系统,由多个分离良好的组分组成,其中已经存在痕量的金属。
2019-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-alpha emitters in a cosmological volume II: the impact of the intergalactic medium
在不久的将来,星系巡天将瞄准莱曼α发射星系(LAE),以揭示暗能量的本质。有人认为LAEs的可观测性与星系际介质的大尺度性质相耦合。这种耦合可能会对观察到的地方经济实体的聚类造成扭曲,给即将进行的调查的解释增加新的潜在困难。我们提出了一个LAEs模型,该模型包含了星际和星系间介质中的莱曼-α辐射转移过程。该模型已在星系形成和演化的GALFORM半解析模型中实现。我们发现星系内部的辐射转移对星系性质产生选择效应。特别是,观测到的LAE往往具有低金属丰度和中等恒星形成率。在低红移,我们没有发现LAEs的空间分布和星系际介质的属性之间的相关性的证据。然而,在高红移的LAEs与视线速度和星系际介质的密度梯度。耦合的强度取决于星系的外流性质和红移。这种效应修改了大规模LAE的聚类,增加了非线性特征。特别是,我们的模型预测修改的形状和位置的重子声学振荡峰。这项工作突出了包括辐射转移物理在LAEs的宇宙学分析的重要性。
2020-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The nature of H$α$-selected galaxies along the large-scale structure at z=0.4 revealed by Subaru Hyper Suprime-Cam survey
我们提出的颜色,恒星质量和恒星形成(SF)活动的环境依赖性的H-α选择星系沿大尺度结构在z=0.4托管孪生星系团在深2 -3领域,发现的斯巴鲁战略计划的超级Suprime-Cam(HSC SSP)。通过结合photo-z选择的星系和H-alpha发射体与HSC SSP(DR 1)最近发布的数据的宽带和窄带(NB)数据,我们确认,在较高密度的环境中的星系或星系团中心区域的星系显示更红的颜色。我们发现,仍然存在一个可能的颜色密度和颜色半径的相关性,即使我们限制样本的H-α选择的星系,可能是由于存在大量的H-α发射体在较密集的区域。我们还发现,在最高密度的环境中,H-α发射体的恒星形成率(SFR)有所增加,这主要是由高密度环境中过量的红色/大质量H-α发射体驱动的,而它们的特定SFR并不随环境而显着变化。这项工作证明了HSC SSP NB数据在遥远宇宙环境中研究SF星系的能力。
2017-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lyman-alpha luminosity function at z=5.7-6.6 and the steep drop of the faint end: implications for reionization
我们提出了新的结果,从最宽的窄带调查搜索莱曼α(Lya)发射器在z=5.7,再电离后。我们调查了分布在COSMOS、UDS和SA 22领域的总共7度$^2$。我们发现了超过11,000个线发射器,其中514个是z=5.7的鲁棒Lya候选物,体积为6.3 × 10 $^6$ Mpc $^3$。我们的Lya发射体在Lya光度上跨越了很宽的范围,从微弱到明亮(L $_{\rm Lyα}\sim10^{42.5-44}$ erg s $^{-1}$)和静止帧等效宽度(EW $_0$ ~25-1000 nm),在一个单一的均匀数据集中。通过结合我们所有的场,我们发现z=5.7 Lya光度函数的暗端斜率非常陡,具有$α=-2.3^{+0.4}_{-0.3}$。我们还提出了一个更新的z=6.6 Lya光度函数,基于可比的体积和相同的方法,我们直接比较在z=5.7。我们发现从z=5.7到z=6.6(通过$0.5\pm0.1$ dex),微弱的Lya发射体的数密度显著下降,但在亮端没有演化/L* 没有演化。z=6.6的微弱Lya发射体比z=5.7的发射体显示出更多的扩展晕,这表明中性氢起着重要作用,增加了散射并导致在再电离时期内观测丢失微弱Lya发射。总之,我们的结果表明,我们正在观察斑片状再电离,它首先发生在最亮的Lya发射体周围,允许这些源的数量密度不受中性氢分数从z~5到z~7的增加的影响。
2016-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Faint Flux-Limited Lyman Alpha Emitter Sample at $z\sim0.3$
我们提出了一个通量限制的样品$z\sim0.3$ Ly $α$发射体(LAEs)银河演化探测器(GALEX)的棱镜光谱数据。已公布的GALEX $z\sim0.3$ LAE样本是从连续亮天体中预先选择的,因此对高等效宽度(EW)LAE有偏见。我们删除了这个连续预选和计算EW分布和亮度函数的Ly $α$发射线直接从我们的样品。我们研究了这些量从$z\sim0.3$到$2.2$的演化,发现EW分布在这个红移范围内几乎没有演化的证据。如先前的研究所示,来自恒星形成星系的Ly $α$光度密度随着红移的下降而迅速下降。然而,我们发现,从$z=2.2$到$z=0.3$的Ly $α$光度密度的下降可能只是反映了从$z=2.2$到$z=0.4$的H $α$光度密度的下降,这意味着体积Ly $α$逃逸分数的变化很小。最后,我们表明,从活动星系观测到的Ly $α$光度密度是可比的恒星形成星系在$z=0.3$观测到的Ly $α$光度密度。我们认为活动星系核对观测到的Ly $α$光度密度的显著贡献持续到$z\sim2.2$。
2017-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The properties of the brightest Lyman alpha emitters at z~5.7
我们使用深VLT光学和近红外光谱和深斯皮策/IRAC成像来检查z=5.7的两个最明亮的莱曼α发射体的特性。在这两个天体中都能清楚地探测到莱曼α线的连续红向,从而有助于对观测到的静止框架等效宽度进行相对准确的测量(10- 20%的不确定性),这两个天体的等效宽度都在160埃左右。通过详细的轮廓的莱曼α线与3-D蒙特卡罗辐射转移代码的建模,我们估计的内在的休息帧等效宽度的莱曼α和找到的值是300埃左右,这是在上限的范围内允许非常年轻,适度的金属贫恒星形成星系。然而,不确定性很大,数据允许高达700埃的值。在斯皮策太空望远镜拍摄的深度图像中,这两个莱曼α发射体都在3.6微米处被探测到。我们使用这些测量,测量的连续红向莱曼α和其他测光约束这些非常明亮的莱曼α发射器的光谱能量分布,并将它们与文献中的三个类似的莱曼α发射器进行比较。我们的模型中包含了星云发射的贡献:排除它会导致显着更高的质量。在所有天体中都发现了尘埃的证据,而星云谱线的辐射通常对其余3.6微米的通量做出主要贡献。这些天体有丰富的发射线,是下一代超大型望远镜JWST和ALMA的主要目标。
2011-09-07 astro-ph.CO
Were progenitors of local L* galaxies Lyman-alpha emitters at high redshift?
在红移跨度z ~ 0 - 8.6的星系中观测到了Lya辐射。然而,高红移Lya发射体(LAEs)的演化,以及这些群体与本地星系之间的联系,仍然知之甚少。在这里,我们将宇宙学流体动力学模拟与三维辐射转移计算相结合,使用新的ART ^2程序,研究了一个局部L* 星系的祖先星系的Lya性质。我们发现,一个银河系的类星系的主要祖先(最大的一个)有一些Lya的性质接近的观测LAEs在z ~ 2 - 6,但大多数较暗的似乎低于目前的调查的检测限。Lya光子逃逸分数敏感地依赖于星系的许多物理性质,如质量,恒星形成率和金属丰度,以及星系的形态和方向。此外,我们发现高红移LAEs显示出蓝移的气体流入的Lya线轮廓的特征,和Lya的激发冷却发射随红移增加,并在z > 6成为主导。我们的结果表明,在z ~ 2-6处观测到的亮度为L_Lya ~ 10^{42-43} ergs/s的LAEs可能与银河系高红移的主要祖先相似,它们可能演化成今天的L* 星系。
2012-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Effects of Lyman alpha scattering in the IGM on clustering statistics of Lyman alpha emitters
我们研究了观测到的恒星形成星系的莱曼α发射分数和大尺度结构之间的相关性,通过后处理快照的大型,高分辨率的流体动力学模拟与莱曼α辐射转移代码在红移z= 4,3,2。我们发现所观察到的分数与密度,密度梯度沿视线,速度和速度梯度沿视线的相关性,所有在同一数量级(百分之几十)。此外,与角动量的暗物质晕的相关性被检测到。与以前的研究相比,我们发现没有显着的变形的2点关联函数由于选择的影响,从辐射转移在IGM内的模拟量的有限的统计。
2013-06-04 astro-ph.CO
Radiative Transfer Modeling of Lyman Alpha Emitters. I. Statistics of Spectra and Luminosity
我们结合一个宇宙学的再电离模拟与框大小为100 Mpc/h的一侧和蒙特卡罗莱曼α(Lya)辐射转移代码模型莱曼α发射体(LAEs)在z~5.7。该模型引入了Lya辐射转移作为将固有Lya发射性质转化为观测性质的单因子。来自辐射转移的Lya光子的空间扩散导致扩展的Lya发射,并且只能观察到具有高表面亮度的中心部分。由于辐射转移,LAEs的出现依赖于环星系和星系间介质的密度和速度结构以及视角,这导致对于给定的本征Lya光度,表观(观测)Lya光度分布很宽。辐射转移也引起Lya光子的频率扩散。由此产生的Lya线是不对称的,具有红色尾部。Lya线的峰值向较长波长移动,并且该移动与表观与本征Lya光度比反相关。简单的辐射转移模型为研究LAEs提供了一个新的框架。它能够解释Ouchi等人(2008)中观察到的z~5.7 LAEs的一系列性质,产生类似于观察到的Lya光谱,形态和表观Lya光度函数(LF)。在固定的UV光度下,表观Lya光度的广泛分布为观测到的UV LF提供了一个自然的解释,特别是向低光度端的营业额。该模型还再现了观测到的Lya等效宽度(EW)分布,并解释了紫外亮、高EW源的不足。由于表观与内在Lya光度比的广泛分布,该模型预测了LAEs的有效占空比和Lya逃逸分数。
2010-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Understanding Lyman-alpha emitters
本出版物包含2008年10月6日至10日在海德堡马克斯普朗克天文研究所举行的理解莱曼α发射体会议的会议摘要。会议的范围是汇集大多数在莱曼α发射体领域工作的科学家,无论是在低或高红移,还是在观测或理论方面,并总结莱曼α发射星系的研究领域已经走了多远。还希望对该领域的未来进行展望。作为会议的一部分,两天的时间专门用于总共六次讨论会。主题是i)新方法和选择方法,ii)形态学,iii)本地宇宙观测可以告诉我们关于高红移宇宙的什么?iv)聚类,v)SED拟合和vi)Ly-alpha斑点。要求这些会议的主席总结这些会议记录中所介绍的讨论情况。
2009-04-21 astro-ph.CO
Clustering and lifetime of Lyman Alpha Emitters in the Epoch of Reionization
我们计算莱曼阿尔法Ehrs(LAE)角相关函数(ACF)在$z \simeq 6.6$和寿命的分数(为1亿年前$z\simeq6.6$)星系花费作为莱曼打破Galeros(LBG)或作为LBG与莱曼阿尔法(Ly $α$)发射使用的模型,结合SPH宇宙学模拟(GADGET-2),尘埃衰减和辐射传输代码(pCRASH)。ACF是一个强大的工具,它可以显着缩小LAE Ly $α$和UV光度函数(LF)单独允许的3D参数空间。利用这项工作,我们同时约束电离光子的逃逸分数$f_{esc}=0.05-0.5$,中性氢在星系际介质(IGM)的平均分数$\langle χ_{HI} \rangle \leq 0.01$和尘埃依赖的比例的逃逸分数的LY $α$和紫外连续谱光子$f_α/f_c=0.6-1.2$。结果表明,再电离对ACF的振幅影响最大,其印迹与$f_{esc}$和$f_α/f_c$的印迹明显不同。我们还表明,星系的临界恒星质量$M_* = 10^{8.5} (10^{9.5})M_{\odot}$产生足够的光度保持可见的LBG(LAEs)。最后,在z=6.6之前的过去1亿年中,星系作为LBG或作为Ly PDMATHAMO发射的LBG的时间分数随着UV星等的增加而增加(和恒星质量$M_*$):考虑到观察到的(灰尘和IGM衰减)光度,当$M_{UV}$从$M_{UV} = -18.0$减小…
2015-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Searching for z~7.7 Lyman Alpha Emitters in the COSMOS Field with NEWFIRM
在高红移宇宙中对Ly-alpha辐射的研究是对再电离时代的一个有用的探测,因为Ly-alpha线在低到中等中性氢分数时会被星系际介质(IGM)衰减。在这里,我们提出了在COSMOS领域的Ly-alpha发射体的深入和广泛的成像搜索的结果。我们在基特峰国家天文台的Mayall 4米望远镜上安装的NEWFIRM相机上使用了两个超窄带滤波器(滤波器宽度约为8-9 °A),以分离z = 7.7的Ly-alpha发射体;这种超窄带成像搜索已被证明在检测Ly-alpha发射体方面非常出色。我们在2.8 x 10^4 Mpc ^3的调查体积(总调查面积约为760弧分^2)中发现了4个候选Ly-alpha发射体的5 σ探测。每一个候选者的线通量都大于8 x 10^-18 erg s^-1 cm^-2。使用这些结果来构建一个光度函数,并与先前建立的Ly-alpha光度函数在z = 5.7和z = 6.5进行比较,我们没有发现z = 5.7和z = 7.7之间的光度函数演化的确凿证据。统计蒙特卡罗模拟表明,这些候选者中有一半是真正的z = 7.7的目标,光谱后续工作将需要验证这些候选者的红移。然而,我们的研究结果是一致的,没有强烈的演变在中性氢部分的IGM之间的z = 5.7和z = 7.7,即使只有一个或两个z = 7.7的候选人被光谱确认。
2011-12-06 astro-ph.CO
Predicting the Merger Fraction of Lyman alpha Emitters from Redshift z~3 to z~7
快速的质量组装,可能来自合并或平滑吸积,已经被预测在高红移莱曼α(Lya)发射体的恒星形成中起着至关重要的作用。在这里,我们预测的主要合并,次要合并,并顺利吸积的Lya发射体分数从z~3到z~7使用大暗物质模拟,和一个简单的物理模型,是成功地再现许多观察在这个大的红移范围。这个模型的核心原则,不同于许多早期的模型,是在Lya发射体的恒星形成是成正比的质量吸积率,而不是总的晕质量。我们发现,在z~3,近35%的Lya发射器通过主要的(3:1)合并,并增加到约50%,在z~7。这意味着大部分高红移Lya发射体的恒星形成是由合并驱动的。虽然模型预测和观测到的合并分数之间存在差异,但其中一些差异(约15%)可以归因于模拟中用于定义合并的质量比。我们预测,未来,更深入的观察,使用3:1的定义,主要合并将发现>30%的主要合并部分的Lya发射器在红移>3。
2011-10-21 astro-ph.CO
Understanding the redshift evolution of the luminosity functions of Lyman-alpha emitters
本文提出了一个恒星形成的半解析模型,它同时解释了观测到的高红移Lyman break星系(LBG)的紫外光度函数和Lyman α发射体的光度函数。我们认为这两个模型,使用Press-Schechter(PS)和Sheth-Tormen(ST)晕质量函数来计算暗物质晕的丰度。在z < 4时的Lyman-alpha光度函数很好地再现,只有<10%的LBG发射的Lyman-alpha线的剩余等效宽度大于窄带巡天的极限等效宽度。然而,只有当我们假设几乎所有的LBG都是莱曼α发射体时,才能重现z > 5时观察到的光度函数。因此,4 < z < 5似乎标志着高红移星系的物理性质发生明显变化的时代。由于莱曼-α逃逸依赖于星际介质(ISM)的尘埃和气体运动学,这可能意味着平均而言,z > 5的ISM可能更少尘埃,更多的clusional,并具有更复杂的速度场。所有这些都将使莱曼α光子更容易逃逸。在z > 5时,观测到的Lyman α光度函数与晕质量函数的演化以及高红移星系物理性质的微小演化很好地再现。特别是,高达z = 6.5,我们没有看到从这些星系的莱曼α逃逸星系际介质(IGM)不透明度的影响。
2009-06-12 astro-ph.CO
The visibility of Lyman Alpha Emitters: constraining reionization, ionizing photons and dust
利用GADGET-2宇宙学模拟方法,结合尘埃模型和辐射转移程序(pCRASH),建立了高红移Lyman α辐射源的物理模型。我们使用5个不同的氢电离光子逃逸分数值(f_esc= 0.05,0.25,0.5,0.75,0.95)对pCRASH宇宙学模拟进行后处理,直到再电离完成,即平均中性氢分数降至<X_HI>~10^-4。然后,将模型结果与观测到的z~6.6处LAEs的Lya和UV光度函数相匹配的唯一自由参数是Lyman Alpha(Lya)和连续光子从银河系环境中的相对逃逸(f_alpha/f_c)。我们发现了一个三维简并,使得理论模型可以与IGM Lya透射<T_alpha>率LAE~38-50%(<X_HI>对于高斯发射线,其转化为~0.5-10^-4)、f_esc~0.05-0.50和f_alpha/f_c~0.6-1.8的观测结果相一致。
2014-05-06 astro-ph.CO
Lyman-alpha Emitters in Cosmological Simulations I: Lyman-alpha Escape Fraction and Statistical Properties at z=3.1
我们使用非常大的宇宙学光滑粒子流体动力学模拟研究高红移莱曼α发射体(LAEs)的性质。我们在一侧100 h^-1 Mpc的宇宙学体积中识别出z=3.1的恒星形成星系。我们发展了一个现象学模型的吸收,散射和逃逸的莱曼α光子的假设下,星系中的星际介质的团块与较大规模的子结构丰富。诺伊菲尔德(Neufeld,1991)提出的辐射转移效应允许大部分莱曼-α光子从一个cloudian星系逃逸,即使它包含大量的尘埃。我们的模型再现,为第一次,所有以下观察到的性质LAEs在z=3.1:角关联函数,紫外和莱曼α光度函数,和等效宽度分布。一个只考虑尘埃吸收的简单模型无法与观测数据相匹配,这表明我们所考虑的那种效应是必要的。我们的模型还预测了一个双峰年龄分布LAEs。有古老的,巨大的和尘土飞扬的LAEs,类似于最近发现的高红移LAEs。大的LAE具有f_esc ~ 0.05-0.1的莱曼α光子的逃逸分数。
2011-02-23 astro-ph.CO
The nature of z ~ 2.3 Lyman-alpha emitters
我们研究了一组171 Ly-alpha发射候选人在红移z = 2.25的COSMOS领域,了解在星系中的潜在的恒星星族的目的的多波长特性。我们特别寻求了解星系的尘埃含量,年龄和恒星质量,以及它们如何与其他红移的Ly-alpha发射体的类似性质相关。这里的候选人被证明有不同的性质,从那些发现在较高的红移的Ly-alpha发射器,通过拟合的光谱能量分布(SED),使用蒙特卡罗马尔可夫链技术,包括星云发射的光谱。恒星质量和可能的尘埃含量较高,恒星质量在log M_* = 8.5 - 11.0 M_sun和A_V = 0.0 - 2.5 mag.年轻的星族年龄受到很好的约束,但老星族的年龄通常不受约束.在15%的星系中,只有一个年轻的恒星群体被观察到。我们发现,Ly-alpha通量的最佳拟合星系与他们的尘埃属性,更高的尘埃消光Ly-alpha微弱的星系。测试是否来自一个轻量级的对象堆栈的结果相关时,发现拟合个别对象,我们看到,恒星质量是强大的堆叠,但年龄,特别是尘埃的反射是错误的堆栈。我们的结论是恒星的性质的Ly-alpha发射器在z = 2.25是不同的,从那些在更高的红移,他们是多样的。Ly-alpha选择似乎是系统地追踪不同红移的不同星系。
2011-02-15 astro-ph.CO
An Atlas of z=5.7 and z=6.5 Ly alpha Emitters
我们提供了一个由宽场窄带测量获得的88个z~5.7和30个z~6.5 Ly α发射体的图集。我们结合深窄带成像在120 A带通滤波器集中在8150 A和9140 A与深BVRIz宽带成像选择高红移星系候选人超过4180平方弧分的区域。目标是在两个过滤器中的7个目标字段上获得可比深度的均匀选择。对于HDF-N场的GOODS-N区域,我们还使用以9210 A为中心的120 A滤波器选择候选。我们用凯克DEIMOS对几乎所有候选者进行了光谱观测,以获得最终的Ly α发射体样品。在3.3A分辨率的DEIMOS观测中,几乎所有星系的光谱中都可以清楚地看到Ly α发射的不对称轮廓及其急剧的蓝色衰减。我们发现,光谱轮廓是令人惊讶的相似的许多星系和复合光谱轮廓是几乎相同的z=5.7和z=6.5。我们分析了线宽和Ly α等效宽度的分布,发现在较高的红移处,线宽略窄,在z=6.5处的中值为0.77 A,在z=5.7处的中值为0.92 A。线宽与Ly α光度的关系为L(L α)^(0.3)。我们比较了两个红移下的表面密度和光度函数,发现从z=5.7到z=6.5,明亮的Ly α发射体的数密度减少了2倍,而特征光度不变。
2010-09-06 astro-ph.CO
New Results from the Magellan IMACS Spectroscopic Lyman Alpha Survey: NICMOS Observations of Lyman Alpha emitters at z=5.7
我们提供了马丁等人(2008)在盲多狭缝光谱调查中发现的三个z=5.7莱曼α发射体的NICMOS J110(静止框架1200-2100 A)观测结果。这些图像证实了以前只能在光谱观测中看到的两个源的存在。在我们的J110观测中未探测到的第三个源在宇宙起源巡天(COSMOS)的窄带成像中被探测到,因此我们的未探测意味着静止帧等效宽度>146埃(3西格玛)。这两个J110探测到的源有30-40埃的更适度的静止框架等效宽度,但所有三个都是典型的高红移LAEs。此外,J110探测到的源的UV光度在L*_{UV}的两倍之内,并且大小看起来紧凑(r_{hl} ~ 0.“15)在我们的NIC 2图像中-与红移5.7一致。我们使用这些紫外连续谱和莱曼阿尔法测量来估计这些星系的i-z颜色,并表明至少有一个,可能是所有三个将错过的i-dropout LBG选择。这些观测有助于证明多缝窄带光谱学作为寻找微弱发射线星系的技术的实用性。
2010-06-15 astro-ph.CO