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
Intensity Mapping with the 21-cm and Lyman Alpha Lines
21厘米和莱曼阿尔法线是氢光谱两端的主要发射线。每条线可用于创建大尺度结构的三维强度图。在低红移时，由于莱曼α辐射，天空亮度估计为0.4焦耳/球面度，比黄道光前景更亮。
2012-06-01 astro-ph.CO
A Lyman Alpha Galaxy at Redshift z=6.944 in the COSMOS Field
莱曼α发射星系可以用来研究宇宙学的再电离，因为中性的星系际介质将莱曼α光子散射成漫射晕，其表面亮度低于典型的巡天探测极限。在这里，我们提出了莱曼α发射星系LAE J095950.99 + 021219.1，确定在红移z = 6.944的COSMOS领域使用窄带成像和后续光谱仪上的麦哲伦I巴德望远镜的IMACS仪器。到目前为止，通过光谱确认了一个单一的物体，我们的调查仍然与红移7的IGM中性分数的大范围一致，但计划进行进一步的观察，这将有助于澄清情况。同时，我们在这里介绍的对象只是第三个Lyman-alpha选择星系被光谱确认在红移7，是2 - 3倍，比以前确认的红移7 Lyman alpha星系暗。
2012-05-14 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 large-scale cross-correlation of Damped Lyman Alpha Systems with the Lyman Alpha Forest: First Measurements from BOSS
利用重子振荡光谱巡天（BOSS）第9次数据发布，我们首次测量了莱曼α森林吸收和阻尼莱曼α系统（DLA）的大尺度互相关。在40 Mpc/h的尺度上可以清楚地检测到互相关，并且与标准冷暗物质结构形成模型的线性理论预测很好地拟合，并具有预期的红移失真，证实了其起源于结构的引力演化。一旦从独立的莱曼α森林相关性测量已知莱曼α森林偏差因子，DLA-Lyman α互相关的幅度仅取决于一个自由参数，即DLA系统的偏差因子。我们测得DLA偏置因子为b_D =（2.17 +/- 0.20）beta_F^{0.22}，其中莱曼α森林红移失真参数beta_F预期大于1。该偏差因子意味着DLA的典型宿主晕质量比当前DLA模型中预期的大得多，并且如果DLA截面与晕质量按M_h^alpha缩放，则重现该偏差因子，其中对于beta_F=1，alpha= 1.1 +/- 0.1。要使观测到的DLA偏置因子和入射率相匹配，就需要原子气体在大质量晕中的扩展面积比目前星系形成模拟中预测的要大，在质量约为10^12太阳质量的主晕中，典型的DLA适当尺寸大于20 kpc。我们推断z ~ 2到3的典型星系被原子云系统所包围，这些原子云比星系的发光部分延伸得多，并且包含宿主晕中~ 10%的重子。
2012-12-02 astro-ph.CO
Sizing up Lyman-alpha and Lyman Break Galaxies
我们发现，高红移星系的人口增长更明亮，因为他们的线性尺寸的增长。这是因为单位面积的亮度有一个明显的上限，这是由于恒星形成的自我调节性质。作为一个推论，我们表明，观测到的莱曼Break Galerkin（L*）的特征光度随时间的增加可以解释为它们的大小的增加，其比例为1/H（z）。相比之下，莱曼α选择星系有一个特征，恒定的，小的尺寸在红移z=2.25和6.5之间。再加上一个特征表面亮度，这可以解释他们的非演变的紫外连续光度函数。这种紧凑的物理尺寸似乎是一个星系是否会显示莱曼α发射的关键决定因素。我们的这些结论是基于新的尺寸测量的样本约170莱曼α选定星系与哈勃太空望远镜宽带成像，在红移范围2.25 < z < 6。我们结合这些与一个类似数量的莱曼α选定的星系从文献中的半光半径，并得出表面亮度为整个组合样本。
2011-06-14 astro-ph.CO
A Lyman alpha halo around a quasar at redshift z=6.4
我们目前的长缝光谱数据，揭示了扩展莱曼α发射周围z=6.417射电宁静类星体CFHQS J2329-0301。莱曼α辐射延伸超过15 kpc，亮度> 8 x 10^36 W，与已知最明亮的莱曼α晕相当。发射具有复杂的运动学，部分原因是前景吸收，只覆盖了扩展星云的一部分。速度范围从-500 km/s到+500 km/s，其中一个峰值非常接近类星体的广泛MgII发射所确定的系统速度。没有证据表明晕圈气体的流入或流出。我们推测莱曼α发射机制是类星体光电离高质量暗物质晕内气体后的复合。巨大的莱曼α光度表明，与典型的射电宁静类星体相比，在较低的红移下，冷气体的覆盖因子更高。
2011-09-19 astro-ph.CO
Modelling the fraction of Lyman Break Galaxies with strong Lyman alpha emission at 5 < z < 7
我们提出了理论结果的预期分数的莱曼Break镓（LBG）被检测为强莱曼α发射体（LAEs）的红移范围5 < z < 7。我们的分析基于20亿粒子SPH模拟MareNostrum High-z宇宙。我们近似的静态尘埃板的星系与一个额外的cluerous尘埃分布影响恒星星族年龄小于25百万年。莱曼α逃逸分数的模型是基于我们的蒙特卡罗辐射转移代码（MATERA）的平板配置的结果。我们还固定通过星系际介质的莱曼α光子的传输到一个恒定的值为50%，在所有的红移。根据该模型的结果，我们计算xLya，即莱曼α等效宽度（EW）大于50埃的莱曼破裂Galerkin的分数。我们发现在4.5 < z < 6时与观测数据非常一致。对于明亮的（-22 < MUV < -20.5）和暗淡的（-20.5 < MUV < -18.5）星系，我们的模型预测xLya = 0.02 \pm 0.01和xLya = 0.47 \pm 0.01，而观测者报告xLya = 0.08 \pm 0.02和xLya = 0.47 \pm 0.16分别。在红移z \sim 7处的消光模型的附加演化，将透射的莱曼α辐射的强度降低了f_T = 0.4的因子，以匹配z \sim 6.5处的LAE光度函数，自然地为最近报道的z > 6.3处的xLya分数提供了良好的匹配。探索不同的玩具模型的莱曼α逃逸分数，我们表明，随着紫外线星系光度的增加…
2011-09-01 astro-ph.CO
The Line Polarization Within a Giant Lyman-alpha Nebula
最近的理论研究表明，莱曼α星云可以在莱曼α发射线上被充分极化，这取决于其几何形状、运动学和动力机制。因此，极化观测可以提供一个有用的约束在这些系统中的电离源。在这封信中，我们提出了第一个莱曼α偏振测量的巨大莱曼α星云在z~2.656。我们没有检测到莱曼α发射的任何显著的线性偏振：在单个大孔径内，P_{Lyman-alpha} =2.6+/-2.8%（校正统计偏差）。目前的数据也没有显示出一些理论模型预测的径向极化梯度的证据。这些结果排除了单个散射的莱曼-α（例如，从附近的活动星系核），并可能不符合一些模型的后向散射在一个球形外流。然而，视宁度、减小的信噪比和径向仓内的角度平均的影响使得难以对径向偏振分布施加强约束。目前的限制可能与高密度外流模型，球对称的下落模型，星云或附近AGN内恒星形成的光电离，共振散射或非球对称冷吸积（即，沿着细丝）。更高的信噪比数据探测到更高的空间分辨率将使我们能够利用偏振观测的全部诊断能力来区分巨大莱曼α星云的理论模型。
2011-02-18 astro-ph.CO
The Dynamical Masses, Densities, and Star Formation Scaling Relations of Lyman Alpha Galaxies
我们提出了第一个动力学质量测量莱曼α星系在高红移，基于速度色散测量从静止帧光发射线和大小测量从HST成像，从四个调查的9个星系的样本。这些测量使我们能够在星系标度关系的背景下研究莱曼α星系的性质。由此产生的动力学质量范围从1 e9到1 e10太阳质量。我们还将恒星星族模型拟合到我们的样本中，并使用它们来绘制恒星质量与线宽关系的莱曼α样本。总的来说，莱曼α星系很好地遵循了在较低红移下观测恒星形成星系所建立的标度关系（不考虑莱曼α发射），尽管在1/3的莱曼α星系中，较低质量的拟合也是可以接受的。在所有情况下，动力学质量符合已建立的恒星质量线宽关系。使用动态质量作为气体质量的上限，我们表明，莱曼阿尔法星系类似星爆（而不是“正常”的星系）的气体质量表面密度和恒星形成活动之间的关系，尽管相对温和的恒星形成率。最后，我们研究了这些星系的质量密度，并表明它们未来的演化可能需要耗散（“湿”）合并。简而言之，我们发现莱曼阿尔法星系是大星爆的低质量表亲。
2013-01-14 astro-ph.CO
Lyman-alpha forest tomography and cross-correlation with cosmic voids
莱曼-α森林是研究高红移（z > 2）下大尺度物质密度涨落的独特探测器。使用层析重建方法，可以从莱曼α数据获得物质分布的3D图。在这里，我们展示了由条纹82场中的SDSS-IV类星体光谱得到的莱曼α森林覆盖的Gpc ^3体积上z > 2时物质涨落的最大层析成像图。我们提出了一个目录的高红移空洞从这个地图。这些空隙和莱曼-α森林之间的互相关的测量提供了第一次观察到的物质速度流周围的空隙，通过RSD效应，在这样高的红移。该数据与模拟结果吻合良好，并与线性Kaiser速度模型进行了很好的调整。
2022-03-15 astro-ph.CO
Minimally Parametric Constraints on the Primordial Power Spectrum from Lyman-alpha
目前对莱曼α森林的分析假设密度扰动的原始功率谱服从一个简单的幂律，这是一个强有力的理论假设，应该加以检验。采用一套大的数值模拟，放弃这一假设，我们重建的形状的原始功率谱使用莱曼α数据从斯隆数字巡天（SDSS）。我们的方法将最小参数框架与交叉验证相结合，这是一种用于避免过度拟合数据的技术。未来的工作将涉及对即将到来的重子振荡巡天（BOSS）的预测，这将提供新的莱曼α数据，大大减少统计误差。
2010-05-21 astro-ph.CO
Hubble Space Telescope Imaging of Lyman Alpha Emission at z=4.4
我们提出了最高的红移检测解决莱曼α发射，使用哈勃太空望远镜/ACS F658 N窄带成像数据并行采取的宽视场相机3早期发布的科学计划在良好的CDF-S。我们检测到莱曼α发射光谱证实z = 4.4莱曼α发射星系（LAEs），超过一倍的样品LAEs解决莱曼α发射。通过比较静止标架紫外连续谱和窄带图像的光强分布，研究了高红移下莱曼α光子的逃逸。虽然我们的数据不支持莱曼α和静止帧紫外线（UV）连续辐射之间的位置偏移，在两个三个星系的半光半径显着大于莱曼α比静止帧紫外线连续。当比较两个波段中所有对象的堆栈中的对象大小时，可以确认此结果。此外，HST探测到的窄带通量明显小于地面类似滤波器的观测结果。这些结果共同意味着莱曼α辐射并不严格局限于其本土的恒星形成区域。相反，莱曼α辐射更广泛，与失踪的HST通量可能存在于一个弥漫的外晕。这表明，在高红移LAEs的莱曼α光子的辐射转移是复杂的，与星际介质的几何形状和/或流出发挥了重要作用，在这些红移星系。
2010-08-03 astro-ph.CO
Lyman alpha emission from the first galaxies: Signatures of accretion and infall in the presence of line trapping
第一个星系的形成伴随着大的吸积流和维里化冲击，在此期间，气体被冲击加热到$\sim10^4$ K的温度，导致莱曼α线中潜在的强通量。事实上，在高红移处已经探测到了一些莱曼α斑点。在这封信中，我们探索这样的莱曼α发射宇宙流体动力学模拟，包括一个详细的模型，原子氢作为一个多层次的原子和自适应网格细化代码FLASH线捕获的影响的起源。我们看到重子通过冷气流落入晕的中心，在$\rm z=4.7$处产生至少为$\rm 10^{44} erg s^{-1}$的莱曼α光度，类似于观测到的莱曼α斑点。我们发现，一个莱曼α通量的$\rm 5.0\times 10^{-17} erg cm^{-2} s^{-1}$出现从信封的光环，而不是它的中心，在那里的光子被有效地捕获。这种发射可以用即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）进行详细探测，并将成为气体流入和吸积的重要探测器。
2011-02-01 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
Diffuse Lyman Alpha Haloes around Lyman Alpha Emitters at z=3: Do Dark Matter Distributions Determine the Lyman Alpha Spatial Extents?
利用2128个Ly-a发射体（LAEs）和24个原星系团UV选择星系（LBG）在z=3.1时的Ly-a图像，我们研究了高z星系周围Ly-a晕的表面亮度分布随环境和UV光度的变化。我们发现，Ly-a径向轮廓的斜率变得平坦的Mpc尺度LAE表面密度的增加，但它们几乎是独立的中心紫外光度。Ly-a晕的特征指数标度长度似乎与LAE表面密度的平方成正比（r（Lya）\propto Sigma（LAE）^[2]）。包括弥散扩展的Ly-a晕在内，密集区LAEs的静止坐标系Ly-a等效宽度接近EW_0（Lya）~ 200 A，这是年轻（< 10^7年）星系的最大值。这表明，通过气体流出的冲击压缩或引力气体流入的冷却辐射形成的Ly-a光子可能部分有助于照亮Ly-a晕;然而，它们的大部分Ly-a光度可以通过电离光子的光电离或在中央星系及其周围的HII区域产生的Ly-a光子的散射来解释。不管Ly-a光子的来源是什么，如果Ly-a晕跟踪整个气体结构的暗物质分布，这是不足为奇的Ly-a的空间范围更强烈地依赖于周围的Mpc尺度的环境比中央星系的活动。
2012-04-22 astro-ph.CO
The cool side of Lyman Alpha Emitters
我们扩展了以前的研究莱曼阿尔法发射体（LAEs）的基础上流体动力学宇宙学模拟，包括两个物理过程LAEs的重要：（a）莱曼阿尔法和连续发光冷却碰撞激发HI在星系中产生的，（b）尘埃的形成和演变，我们遵循这些过程的星系星系的基础上。HI冷却平均贡献了恒星产生的莱曼α辐射的16-18%，但这个值在低质量LAE中可能要高得多，如果HI是cluerous，这个值会进一步增加。连续光谱的光度几乎完全由恒星源控制。星系的尘埃含量与恒星质量成正比，M_{dust}与M_*^0.7和恒星金属丰度Z_* 成正比，使得M_{dust}与Z_*^1.7成正比。结果表明，大质量星系的Lyman α逃逸分数低至f α =0.1，LAE平均值随红移的增加而减小，在z =（5.7，6.6）时为（0.33，0.23）。紫外连续谱逃逸分数与红移呈现相反的趋势，可能是由于团簇演化的结果。该模型成功地再现了观测到的莱曼阿尔法和紫外光度函数在不同的红移和莱曼阿尔法等效宽度散射在很大程度上，虽然观察到的分布似乎比预测的更广泛。我们讨论这种紧张局势的可能原因。
2009-11-06 astro-ph.CO
Extended Lyman-alpha emission from a high-z DLA at z=3.115
我们用斯巴鲁望远镜寻找与高z阻尼莱曼α系统（DLAs）相关的恒星形成活动。我们使用了一组窄带（NB）滤波器，其中心波长对应于目标DLA吸收体在3<z<4.5处的红移莱曼-α发射线。我们探测到一个明显的NB过量物体，距离类星体SDSS J031036.84+005521.7 3.80角秒（~ 28 kpc）。后续的光谱分析显示，在z_em=3.115+/-0.003处有一个不对称的莱曼α发射，这与z_abs=3.1150处的亚DLA谷值完美匹配，logN（HI）/cm^-2=20.05。莱曼α光度估计为L（LyA）= 1.07 x10^42 erg s^-1，对应的恒星形成速率为0.97 M_ \odot yr^-1。有趣的是，检测到的莱曼-α发射在空间上延伸有一个尖锐的峰。大范围的莱曼α辐射明显地偏向类星体的视线，并且发生了红移。所观察到的空间不对称的表面亮度轮廓可以定性地解释由一个DLA宿主星系的模型，假设银河外流和环银河系介质中的HI云cluberous分布。这种大的莱曼-α延伸与Rauch等人（2008）中发现的延伸类似，可能是通过嵌入DLA中的周围中性气体的复杂各向异性辐射转移的结果。
2013-11-22 astro-ph.CO
[OIII] Emission and Gas Kinematics in a Lyman-alpha Blob at z ~ 3.1
我们提出了光谱测量的[OIII]发射线从两个子区域的强莱曼-α发射在无线电安静莱曼-α斑点（LAB）。所研究的斑点是z ~ 3.1的LAB 1（Steidel et al. 2000），[OIII]探测来自嵌入斑点晕中的两个Lyman break星系。[OIII]的测量是用8.4米大双筒望远镜上的LUCIFER和10米凯克望远镜上的NIRSPEC进行的。将[OIII]测量的红移与SAURON的莱曼-α红移进行比较（Weijmans et al. 2010），使我们能够朝着理解斑点中气体的运动学迈出一步。使用LUCIFER和NIRSPEC，我们发现[OIII]和莱曼α红移之间的速度偏移在研究的两个子区域中都是适度的负值或与0 km/s一致（范围从-72 +/- 42 -- +6 +/- 33 km/s）。负偏移意味着莱曼α相对于[OIII]蓝移，正偏移则意味着莱曼α相对于[OIII]红移。这些结果可能意味着流出不是该实验室中莱曼α逃逸的主要原因，因为流出通常会产生正速度偏移（McLinden等人，2011）。此外，我们提出了一个[OIII]线通量上限的第三个区域的LAB 1，一个区域，与任何底层星系无关。我们发现，[OIII]的上限从银河系无关的区域的斑点是至少1.4 - 2.5倍，比[OIII]通量从一个LBG相关的区域，并有一个[OIII]莱曼α比测量至少1.9 - 3.4倍小于…
2013-01-03 astro-ph.CO
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
Neutrino Signatures on the High Transmission Regions of the Lyman-alpha Forest
我们量化的影响，大量的中微子在星系际介质（IGM）的低密度区的统计探测的莱曼α森林在红移z=2.2--4。基于冷暗物质、重子和中微子的流体动力学模拟提取的模拟但真实的类星体（QSO）光谱，我们发现，在高透射率下的Lyman-alpha通量区采样的弱Lyman-alpha吸收特征的概率分布强烈地受到大质量中微子的影响。我们表明，系统误差影响莱曼α森林减少，但不消除中微子信号。利用Fisher矩阵理论，我们得出结论：用本文提出的方法可以用200个高分辨率（S/N~100）类星体谱测量中微子质量之和，测量精度小于0.4eV。这个数字减少到0.27 eV，通过合理的先验利用其他参数，也影响统计的高传递性区域的莱曼α森林。用这种方法得到的约束条件可以与来自CMB、大尺度结构和来自莱曼α森林的物质功率谱测量的独立边界相结合，以产生更严格的中微子质量总和的上限。
2013-03-12 astro-ph.CO
Lyman-alpha emitters gone missing: evidence for late reionization?
我们将高分辨率流体动力学模拟与中等分辨率、仅含暗物质的模拟和电离区生长的分析模型相结合，估算了6<=z<=8星系中莱曼α辐射可见度的大尺度分布和红移演化。中性氢在再电离过程中的不均匀分布导致了大尺度上莱曼α跃迁的显著波动。transmittance不仅取决于电离的星系际介质的体积分数和本地电离背景的振幅，但也相当敏感的Lyman-α发射线的相对速度移动的演变，由于共振散射。我们再现了莱曼α发射星系的空间密度下降的速度与观察到的相当迅速地演变的中性分数之间的z=6-8，和一个典型的莱曼α线速度偏移100公里/秒的系统在z=6的红移减少向更高的红移。新的（02/2015）普朗克结果表明，这种最近的再电离结束不再受到宇宙微波背景的限制。
2015-06-16 astro-ph.CO
The HiZELS/UKIRT large area survey for bright Lyman-alpha emitters at z~9
我们提出了迄今为止最大的面积调查（1.4 deg 2）莱曼α发射体（LAEs）在z~9，作为Hi-z发射线调查（HiZELS）的一部分。这次巡天主要以z < 3的H-α发射体为目标，使用英国红外望远镜上的宽视场照相机和J波段的定制窄带滤光片，在z = 8.96+-0.06的1.12 × 10^6 Mpc ^3的同向移动体积内达到~10^43.8 erg/s的莱曼-α光度极限。在1517个线辐射源中发现了两个候选者，但在后续观测后被拒绝为LAE。这将明亮的莱曼α发射体的空间密度的限制提高了3个数量级，并且与莱曼α光度函数在z~6之外的亮端的抑制一致。结合更小但更深的调查的上限，这排除了一些最极端的高红移莱曼α发射体模型。我们还研究了银河系棕矮星对z>7的窄带莱曼α巡天的潜在污染，得出这样的结论：这种污染对于7.7 < z < 8.0，9.1 < z < 9.5和11.7 < z < 12.2的搜索很可能是重要的。
2009-11-28 astro-ph.CO
Lyman alpha absorbers in motion: consequences of gravitational lensing for the cosmological redshift drift experiment
宇宙膨胀率的演化导致了遥远光源的红移随时间的漂移。对这种漂移的测量将为我们提供对膨胀历史的直接探测。莱曼阿尔法森林被认为是这项实验的最佳候选者，但信号会很弱，需要下一代大型望远镜加上超稳定的高分辨率光谱仪才能达到所需的cm/s分辨率。一个尚未被评估的噪声源是莱曼α吸收体的横向运动，它改变了视线中的引力势，随后改变了背景吸收线的位置。我们研究了纯宇宙信号和观测到的红移漂移之间的关系，在移动的莱曼α云的存在下，特别是与莱曼极限系统（LLS）和阻尼莱曼α系统（DLAs）的崩溃结构。令人惊讶的是，奇特的速度和奇特的加速度都进入表达式，虽然加速度项单独作为绝对误差，而速度项出现作为分数噪声分量。对噪声幅度的估计使我们确信莱曼α吸收器的运动不会对信号的检测构成威胁。
2009-10-23 astro-ph.CO
Nature of Lyman Alpha Blobs: Powered by Extreme Starbursts
我们提出了一个新的模型观测到的莱曼α斑点（LABs）的背景下，标准的冷暗物质模型。在这个模型中，LABs是最大质量的晕，具有最强的集群（原集群），在高z宇宙中经历极端的星爆。借助超高分辨率（159 pc）大尺度（> 30 Mpc）自适应网格加密宇宙流体动力学模拟对Lya光子辐射转移的详细计算，该模型首次能够同时再现Lya整体光度函数和观测到的LABs的光度-尺寸关系.在物理上，尘埃衰减的星系内的Lya光子，星系的集群，和复杂的传播Lya光子通过环星系和星系间介质的组合产生的大尺寸和经常不规则的等照度线形状的LABs的观察。这个模型的一个通用和独特的预测是，在每个实验室内应该有强的远红外（FIR）源，最明亮的远红外源可能代表原星团的引力中心，而不一定是实验室的Lya发射的视中心或最明亮的光源。即将到来的ALMA观测应该会明确地检验这一预测。如果得到证实，LABs将提供非常有价值的实验室，在全球恒星形成最活跃的时候，研究宇宙中最稠密区域的星系形成。
2012-10-12 astro-ph.CO
Calibrating cosmological radiative transfer simulations with Lyman alpha forest data: Evidence for large spatial UV background fluctuations at z ~ 5.6 - 5.8 due to rare bright sources
在这里，我们校准宇宙学辐射转移模拟与ATON/RAMSES的莱曼α不透明度从类星体吸收光谱的测量范围。我们发现莱曼α不透明度是非常敏感的氢再电离的确切时间。模型再现的平均光电离率和平均平均自由程达到重叠的测量演变在z~7和预测的莱曼α不透明度在z> 6的快速演变与莱曼α发射体在此红移范围内的光度函数一致的加速演变。类似于"光学薄"模拟，我们的全辐射转移模拟失败，但是，在z> 5时再现莱曼α不透明度PDF的高不透明度尾部。我们认为，这是由于空间紫外线的波动后重叠阶段的再电离的规模远远大于我们的源模型，其中电离发射率是占主导地位的大量的子L * 星系预测。我们进一步认为，这表明一个显着的贡献电离紫外背景的稀有明亮的高红移源。
2018-05-22 astro-ph.CO
Lyman Break Analogs: Constraints on the Formation of Extreme Starbursts at Low and High Redshift
Lyman Break Analogs（LBA）是低红移宇宙（$z\sim 0.2$）中的一个非常活跃的星系，其恒星形成速率是银河系的50倍。这些天体的金属丰度、形态和其他物理性质类似于高红移的Lyman Break Galeries（LBG），激发了对LBA作为高红移星系群的本地实验室的详细研究。我们目前的结果，从我们最近的积分场光谱调查的LBA与凯克/OSIRIS，这表明，这些星系具有相同的星云气体运动学性质的高红移LBG。我们认为，这样的运动学研究本身并不是一个适当的诊断，以排除合并事件作为所观察到的星爆的触发器。HST成像的运动学分析和形态指标之间的比较说明了正确识别（次要或主要）合并事件的困难，使用这两种方法的结果之间没有明确的相关性。我们的数据的人工红移表明，这个问题变得更糟，在高红移由于表面亮度变暗和分辨率损失。合并是否可以产生所观察到的运动学性质是强烈依赖于这些星系中的气体分数。我们提出了初步的CARMA调查结果的LBA和讨论推断的分子气体质量的形成模型的影响。
2011-02-13 astro-ph.CO
Deep LBT/LUCI Spectroscopy of a Lyman-alpha Emitter Candidate at z ~ 7.7
我们使用2 × 8.4米大双筒望远镜（LBT）上的红外光谱仪LUCI对z ~ 7.7的莱曼α发射体（LAE）候选者进行了深光谱观测。在Krug等人2012年的窄带成像调查中发现的四个z ~ 7.7 LAE候选者中，该候选者是最亮的。我们的光谱数据包括与LBT/LUCI总共7.5小时的积分，并且足够深以显著地（3.2-4.9 sigma）检测到该候选者的莱曼α发射线，基于其莱曼α通量1.2 x 10^{-17} erg s^{-1} cm^{-2}从窄带测光估计。然而，我们没有发现任何令人信服的信号在其莱曼α发射线的预期位置，这表明该源不是一个LAE在z ~ 7.7。在这项工作中的非检测，加上以前的研究z ~ 7.7 LAEs，把一个强有力的约束亮端莱曼α光度函数（LF）在z ~ 7.7。我们发现莱曼α LF从z ~ 6.5到7.7的快速演化：在亮端，z ~ 7.7 LF的上限比z ~ 6.5 LF低5倍以上（f > 1.0 x 10^{-17} erg s^{-1} cm^{-2}，或L > 6.9 x 10^{42} erg s^{-1}）。这可能是由于IGM中中性分数的增加导致的，其在z ~ 7.7处显著衰减莱曼-α发射。
2013-05-22 astro-ph.CO
Mean-flux Regulated PCA Continuum Fitting of SDSS Lyman-alpha Forest Spectra
连续统拟合是莱曼α森林科学的一个重要方面，因为估计的光学深度的误差与分数连续统误差成比例。然而，在有噪声的中等分辨率光谱（S/N < 10 pixel^-1，R ~ 2000，如SDSS）中，使用幂律外推法或平均光谱来估计连续谱的传统方法，其RMS精度不超过~ 10-15%。为了改善这一点，我们引入平均流量调节/主成分分析（MF-PCA）连续拟合。在这种技术中，PCA拟合进行redwards类星体莱曼α线，以提供一个预测的形状莱曼α森林连续。这个连续预测的斜率和幅度，然后使用外部约束莱曼α森林平均通量进行校正。通过对模拟光谱的测试，我们发现MF-PCA在S/N ~ 2光谱中将误差降低到8%RMS，在S/N > 5的光谱中将误差降低到5%RMS。与除以平均连续谱相比，连续谱中的残余傅立叶功率降低了几个因子，使得莱曼α通量功率谱测量能够扩展到约2倍的更大尺度。使用这种新技术，我们为SDSS DR 7中的12，069 z>2.3 Lyman-alpha森林光谱提供了连续拟合，供社区使用。这项技术也适用于正在进行的BOSS调查的未来发布，该调查正在获得低信噪比（S/N ~ 2）下约150，000个莱曼α森林光谱的光谱。
2011-08-30 astro-ph.CO
Filamentary Infall of Cold Gas and Escape of Lyman Alpha and Hydrogen Ionizing Radiation from an Interacting High-Redshift Galaxy
我们目前的观测一个特殊的莱曼α发射星系在红移3.344，发现在一个深，盲光谱调查微弱莱曼α发射器与麦哲伦II望远镜在哈勃超深场（HUDF）。该星系表现出复杂的莱曼α发射，包括一个扩展的，不对称的组成部分，部分抑制阻尼莱曼α吸收，和两个空间拉长，狭窄的发射功能。存档的HST ACS成像显示了恒星成分潮汐破坏的证据。这个V=27的星系似乎给了我们前所未有的见解，在高红移结构的形成中的两个基本阶段：气体流入普通星系，和逃逸到星系际介质的电离辐射。中性氢，部分落在一个狭窄的灯丝的形式，似乎发出荧光莱曼α光子引起的恒星电离通量逃离扰动星系。下落的物质可能代表一次冷吸积或相互作用触发的流入。观测到的莱曼α辐射所需的电离光子的速率与观测到的恒星星族产生的光子的速率是一致的，大约50%的电离光子从邻近的星系逃逸并遇到了下落的气体。星系的观测特性支持星系间的相互作用促进莱曼α和电离辐射逃逸的观点。我们认为，像目前的对象的星系可能是常见的高红移。因此，这个星系可能是一个较晚的例子，相互作用的矮星系人口显着贡献的宇宙再电离。
2011-05-24 astro-ph.CO
Lyman Alpha Emitters at z=7 in the Subaru/XMM-Newton Deep Survey Field: Photometric Candidates and Luminosity Function
我们使用斯巴鲁望远镜Suprime-Cam上新安装的全耗尽CCD对Subaru/XMM-Newton深巡天中的z=7 Lyman α发射体（LAE）进行了深窄带NB 973（FWHM = 200 A，中心为9755 A）调查，该CCD对z=7 Lyman α的灵敏度是以前CCD的两倍。达到深度0.5个级别比我们以前的调查在斯巴鲁深场，导致发现一个z=6.96 LAE深，我们检测到三个可能的z=7 LAE候选人。即使所有的候选者都是真实的，z=7时的莱曼α光度函数（LF）也显示出与先前测量确定的z=5.7时的LF相比的显着不足。z=7时的LAE数和莱曼α光度密度分别为z=5.7时的7.7-54%和5.5-39%，莱曼α线光度极限L（Ly-alpha）> 9.2 x 10^{42} erg s^{-1}。这可能是由于LAE人口在这些时期的演化，因为最近的星系演化模型预测LAE适度地从z=5.7演化到7。然而，即使在修正了星系演化对LAE数密度下降的影响后，z=7的莱曼α LF仍然显示出z=5.7 LF的赤字。这可能反映了莱曼α辐射在再电离时期被中性氢所衰减，并表明宇宙的再电离在z=7时可能还没有完成。如果我们将密度亏损归因于再电离，则在z=7时Lyman α光子的星系间介质（IGM）透射率将为0.4 <= T_{Ly-alpha} ^{IGM} <= 1，这支持了先前对z=5.7-7 …
2010-08-28 astro-ph.CO
Lyman alpha emission from the first galaxies: Implications of UV backgrounds and the formation of molecules
莱曼α线是高红移星系的强有力的示踪线。我们提出的莱曼α发射的原星系晕照明的紫外背景辐射场与不同强度的估计。为此，我们进行了宇宙学流体动力学模拟与自适应网格细化代码FLASH，包括一个详细的网络的原始化学，包括形成的原始分子，多层次模型的氢原子以及光电离和光解离过程中的紫外背景。我们发现，背景辐射场J_21的存在下激发莱曼α光子的发射，增加莱曼α光度高达两个数量级。对于\sim为10 ^10 M_sun的晕，我们发现J21 \times f_esc = 0.1的最大通量为5 \times 10^-15 erg cm^-2 s^-1，其中f_esc是电离辐射的逃逸分数。根据环境条件，通量可能会有三个数量级的变化。对于J_21 \times f_esc > 0.1，莱曼α光度随氢原子丰度变小而减小。这里推导出的通量可以使用斯巴鲁和即将推出的詹姆斯韦伯太空望远镜进行探测。莱曼α光子的发射是扩展的，来自于晕的包络而不是它的核心。在晕的中心，线俘获在10^22 cm^-2以上的柱状体上变得有效，并抑制了莱曼α的发射。此外，原始分子的冷却可以降低中心区域的气体温度，这进一步减少了莱曼α发射。在中心核中，H_2被光解，背景通量为J_21 \geq 1000。当辐射场较弱时，即J_（21）< 0.1时，H_2和HD冷却在晕中心特别强，导致气体温度低至\sim 100 K。
2011-06-17 astro-ph.CO
Intergalactic heating by Lyman-alpha photons including hyperfine structure corrections
来自宇宙第一辐射源的莱曼α光子在宇宙黎明和再电离时代的21厘米射电探测中起着关键作用。评论的超精细结构的氢的加热或冷却的星系际介质的速度的影响。结果表明，宇宙微波背景对中性氢的加热是可以忽略的，在红移z处的特征加热时间为1 e ~（27）s/（1+z）。
2021-05-30 astro-ph.CO
The Lyman alpha Reference Sample: Extended Lyman alpha Halos Produced at Low Dust Content
我们报告新的成像观测莱曼α发射线（Lya），与哈勃太空望远镜，包括莱曼α参考样品（LARS）的骨干进行。我们在连续扣除Lya，Halpha和远紫外连续光谱中呈现了14个红移为0.028 < z < 0.18的星暴星系的图像。我们发现，Lya的发射尺度系统地超过了大质量恒星星族和重组星云的尺度：用彼得罗相20%半径RP 20测量，Lya半径比H α半径大1 ~ 3.6倍，平均为2.4倍。Lya与FUV半径的平均比值为2.9。这表明大部分Lya光通过共振散射被推到大半径。定义Lya的“相对Petrosian扩展”与Ha的比较，XP_ext = RP20_Lya / RP20_Ha，我们发现XP_ext与总Lya光度无关。然而，Lya_ext与尘埃含量成比例的数量密切相关，在某种意义上，低尘埃丰度是一个必要的要求（尽管不是唯一的要求），以便将Lya光子传播到整个星际介质并驱动一个大的扩展Lya晕。
2013-02-28 astro-ph.CO
Clustering at high redshift: The connection between Lyman Alpha emitters and Lyman break galaxies
我们提出了一个物理驱动的半解析模型来理解集群的高红移莱曼α发射体（LAEs）。结果表明，在观测光度函数的约束下，模型参数可以用来预测LAEs的大尺度偏差和角关联函数。这些预测显示出非常好地再现了观测结果。我们发现，平均质量的暗物质晕托管LAEs亮于阈值窄带震级~ 25是~ 10^11 M_ \odot。这些都小于典型的莱曼Break galvanized（LBG）比类似的阈值连续等亮的一个因素~ 10。这导致LAE的聚集强度小于LBG。然而，使用观测到的LAEs的紫外连续光谱和莱曼α光度之间的关系，我们表明，LAEs和LBG属于同一个母星系人口与窄带技术具有更大的效率，在拿起低紫外光度的星系。我们还表明，缺乏证据的存在下的一个晕项在所观察到的LAE角关联函数可以归因于亚泊松分布的LAE在暗物质晕作为其低晕职业的结果。
2013-09-11 astro-ph.CO
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
HI Lyman-alpha equivalent widths of stellar populations
我们已经编制了一个图书馆的恒星莱曼α等效宽度O和B星使用模型大气代码CMFGEN和TLUSTY，分别。早期O型到中期B型恒星的等效吸收宽度范围从0到30 μ m。这个库的目的是预测潜在的恒星莱曼α吸收的恒星星族的恒星形成星系星云莱曼α发射。我们实现了网格的个人等效宽度的Starburst 99人口合成代码生成合成莱曼α等效宽度代表恒星形成的历史。在1000万年后观测到的星暴将产生一条恒星莱曼α线，其等效宽度为$\sim$ -10 $\pm$ 4 λ，在萨尔皮特初始质量函数的吸收下。较低的值（较深的吸收）表示瞬间爆发，较高的值（较浅的线）表示连续的恒星形成。根据星云莱曼α光子的逃逸分数，恒星莱曼α对总轮廓的影响范围从可忽略到占主导地位。如果星云逃逸分数是10%，恒星吸收和星云发射等效宽度变得可比的连续恒星形成年龄为10至20万年。
2013-10-04 astro-ph.CO astro-ph.SR
Evidence for Spatially Compact Lyman Alpha Emission in z=3.1 Lyman-Alpha-Emitting Galaxies
我们提出了一个高空间分辨率的研究结果的线发射的样品z=3.1莱曼α发射镓（LAEs）在扩展的钱德拉深场南。在我们的HST/WFPC 2窄带成像中覆盖的八个对象中，两个具有清晰的检测，另外两个几乎没有检测到（~2-sigma）。清晰的检测是在~0.5 kpc的质心相应的休息紫外连续源，这表明线发射气体和年轻的恒星在LAEs空间重合。最亮的物体表现出扩展发射，半光半径为~1.5 kpc，但剩余的LAE表面亮度分布的堆栈与WFPC 2点扩散函数一致。这表明，这些天体的莱曼α辐射来自一个紧凑的区域（<~2 kpc），并且不能比远紫外连续辐射（<~1 kpc）延伸得更远。将我们的WFPC 2测光与先前的基于地面的单色通量测量进行比较，我们发现在95%（99.7%）的置信度下，我们不能错过超过22%（32%）的莱曼α发射。
2010-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Saas-Fee Lecture Notes: Physics of Lyman Alpha Radiative Transfer
关于“莱曼α辐射转移物理学”的8个讲座的讲义，于2016年3月13日至19日在瑞士Les Diablerets举行的第46届Saas-Fee冬季学校。这些讲座的目的是提供基本的见解莱曼α（Lya）辐射过程，包括排放过程和Lya辐射转移，并强调与这些过程相关的一些物理。这些笔记包括比课堂上讨论的更详细的推导。
2017-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The cosmic web in Lyman-alpha emission
本文开发了一个全面的Lyman-alpha发射理论模型，通过后处理TNG50模拟并采用蒙特卡洛辐射转移方法，发现z=2宇宙网细丝的光子源自星系内部，并预测其观测丰度及现代光谱仪的探测可行性。
2022-12-16 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
A Close Relationship between Lyman Alpha and Mg II in Green Pea Galaxies
Mg II 2796，2803双合线常被用来测量星系中的星际介质吸收，从而作为反馈和流出的诊断。然而，Mg II的解释仍然令人困惑，这是由于光子的共振捕获和再发射，类似于莱曼α。因此，在本文中，我们提出了新的MMT蓝通道光谱仪观测Mg II的10个绿豌豆星系的样本在z~0.2-0.3，其中莱曼α先前观察到的宇宙起源光谱仪在哈勃太空望远镜。与强大的，（大多）双峰莱曼阿尔法配置文件，这些星系允许我们观察镁II在低H I柱密度的限制。我们发现强Mg II发射和很少或没有吸收。我们使用光电离模型表明，星云Mg II从H II区是不可忽略的，和Mg II/[OIII] 5007与[OIII] 5007/[OII] 3727的比例形成一个紧密的序列。使用这个关系，我们预测固有的镁II通量，并表明镁II逃逸分数范围从0到0.9。我们发现，镁II逃逸分数密切相关的莱曼α逃逸分数，和镁II线配置文件显示更广泛和更多的红移排放时，逃逸分数低的证据。这些趋势是预期的，如果逃逸分数和速度分布的莱曼阿尔法和镁II的形状共振散射在相同的低柱密度气体。由于与莱曼α的密切关系，Mg II可以作为再电离时代的有用诊断，在那里莱曼α和莱曼连续谱光子不容易观察到。
2018-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
X-ray Constraints on the Lyman-Alpha Escape Fraction
我们将4毫秒Chandra深场南（CDF-S）区所有已知的Lyman α发射体（LAEs）的X射线通量相加，对这些星系的平均无遮蔽恒星形成率（SFR_X）设置敏感的上限。一个非常小的比例莱曼-阿尔法星系在现场单独检测到的X射线，这意味着一个低比例的活动星系核活动。在排除少数X射线检测到的LAE后，我们将位于4 Ms CDF-S数据和250 ks扩展CDF-S（ECDFS）数据中的未检测到的LAE叠加，并计算位于z = 2.1、3.1、3.2、4.5、5.7和6.5的LAE的SFR_X < 14、28、28、140、440、880 M $_{\sun}$ yr $^{-1}$的1-σ上限，分别然后可以将LAE中的SFR_X的上限与从Lyman-Alpha线导出的SFR $_{Lyα}$进行比较，从而可以约束Lyman-Alpha逃逸分数（$f^{Esc}_{Lyα}$）。对于红移z ~ 2.1和z ~ 3.1-3.2的LAEs，我们得到了f（Lyman-Alpha逃逸）> 14%的下限（84%置信水平，1-σ下限）。在z > 4处，当前LAE样本的大小不足以很好地约束SFR_X。通过对z> 2处的所有LAE求平均值，X射线未检测约束f（Lyman-Alpha逃逸）> 17%（84%置信水平，1-σ下限），并且在99.87%置信水平下拒绝f（Lyman-Alpha逃逸）< 5.7%（2…
2011-12-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lyman Alpha Forest - Halo Cross-Correlations in Effective Field Theory
本文提出一种有效场论（EFT）模型，用于描述莱曼α森林与有偏示踪物（如类星体、星系或暗物质晕）在红移空间中的互相关，并在Sherwood模拟中验证，实现了百分之一精度的预测，显著改进了现有解析模型。
2025-01-22 astro-ph.CO hep-ph
Probing the Epoch of Reionization with the Lyman Alpha Forest at z~4-5
不均匀的宇宙学再电离过程在z=4-5的星系际介质中留下了有形的印记。莱曼α森林通量功率谱提供了一个潜在的强大的探测时代的再电离。利用现有的SDSS I/II类星体样品，在没有其他物理过程影响Lyman α通量功率谱的情况下，利用z=4.5 ± 0.5处的Lyman α森林吸收谱，可以在~7 σ水平上区分两种宇宙学再电离方案，一种在z=6处完成再电离，另一种在z=9处完成再电离.红移范围z=4-5可能提供最好的窗口，因为仍然有足够的透射通量和类星体来测量通量波动的精确统计，并且IGM仍然保留了大量的再电离记忆。
2009-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diagnosing galactic feedback with the line broadening in the low redshift Lyman-alpha forest
我们比较了低红移（z ~ 0.1）莱曼α森林流体动力学模拟的数据从宇宙起源光谱仪（COS）。我们发现之间的紧张关系的观察到的线的数量与b-参数在25-45公里/秒的范围内，并从模拟的预测，无论是积极的反馈活动星系核或完全排除反馈。这些模拟中的气体分别是太热而不能促进莱曼-α吸收或太冷而不能产生所需的线宽。因此，匹配所观察到的b-参数分布需要反馈过程，该反馈过程在没有碰撞（过度）电离氢的情况下热或有害地加宽吸收特征。这表明莱曼α森林b参数分布是一个有价值的诊断星系反馈在低红移宇宙。我们进一步证实，低红移莱曼α森林柱密度分布可以通过紫外背景更好地再现，HI光电离率比Haardt & Madau（2012）预测的高1.5-3倍。
2017-03-20 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
Extended and broad Lyman alpha emission around a BAL quasar at z~5
在这项工作中，我们报告了MUSE对z ~ 5处宽吸收线（BAL）类星体的深层观测，揭示了类星体周围的莱曼α星云，其最大投影线性尺寸约为60 kpc（对于1 arcsec^2孔径，每层2 σ SB极限为约9 e-19 erg/s/cm^2/arcsec^2）。在修正了宇宙学表面亮度变暗后，我们发现我们的星云在z ~ 5处的Lyman α发射本质上比低红移的星云要小。然而，这种差异是大大减少时，指的是同动距离，其中考虑到宇宙学的增长的暗物质（DM）晕，这表明莱曼α星云的大小和DM晕/结构的大小之间的正相关性类星体。与射电宁静非BAL类星体周围的典型星云不同，在我们源的环星系介质（CGM）的内部区域（~ 10 kpc），莱曼α发射的速度色散非常高（FWHM > 1000 km/s），这表明在我们的情况下，我们可能正在探测与类星体有关的流出物质。
2018-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stringent constraints on the H I spin temperature in two z > 3 Damped Lyman-alpha systems from redshifted 21 cm absorption studies
阻尼莱曼α吸收体的物理性质及其演化与星系形成和演化理论密切相关，具有重要的宇宙学意义。H I 21 cm吸收研究是测量这些系统的温度的一种有用的方法。在这项工作中，两个阻尼莱曼-α吸收体在z > 3的温度非常强的约束来自低射频观测。H I自旋温度被发现是大于2000 K的吸收剂。这些高红移系统的高自旋温度与其他阻尼莱曼α吸收体的温度汇编中发现的趋势一致。我们还认为，温度-金属丰度的关系，在文献中较早报道，是不太可能是一个虚假的视线效应，和红移的自旋温度的演变不会出现由于选择效应。所有这些都与阻尼莱曼α系统中暖气体部分的红移演化相一致。
2013-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Enhanced direct collapse due to Lyman alpha feedback
我们评估了莱曼α冷却辐射对直接坍缩黑洞（DCBH）形成的影响。我们应用一个单区的化学和热演化模型，占光剥离的H-离子，前体的关键冷却剂H2，莱曼α光子在原子冷却晕在高红移的原始气体云的崩溃过程中产生。我们发现，光剥离的H-被困莱曼α光子可能会降低的水平的H2-离解的背景辐射场所需的DCBH的形成大幅下降的临界通量的几个因素。这意味着早期宇宙中DCBH的预期数量密度可能会大幅增加，并支持DCBH可能是居住在今天相当一部分星系中心的BH的种子的观点。我们发现，分离的H-莱曼α的临界通量的相对较高的背景辐射温度，预计从年轻的，热的恒星在早期宇宙的特征发射的影响最大。这支持了最高红移类星体的DCBH起源。
2017-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
