On the (non-)enhancement of the Lyman α equivalent width by a multiphase interstellar medium
有人认为辐射转移效应可以解释偶尔从星爆星系中观察到的Lya线异常高的等效宽度（EW），特别是在高红移处。如果尘埃被锁定在分散在空的云间介质中的高密度云中，Lya光子可以从云的表面散射，有效地将它们的旅程限制在无尘介质中。另一方面，连续辐射不会散射，因此会被云层吸收。当观察到Lya EW高于理论预期时，通常会调用此方案，尽管通常不考虑得出结果的理想条件。在这里，我们系统地检查在这个理想化的框架中的相关物理参数，测试是否有任何天体物理现实的情况下，可能会导致这样的效果。结果发现，虽然块状确实有利于逃逸的Lya，这是非常不可能的，任何真正的星际介质应导致优先逃逸的Lya连续辐射。其他可能的原因进行了讨论，并得出结论，所观察到的高EW更可能是由冷吸积和/或各向异性逃逸的Lya辐射的冷却辐射。
2012-11-12 astro-ph.CO
Lyman Alpha Emitters in Hierarchical Galaxy Formation II. UV Continuum Luminosity Function and Equivalent Width Distribution
在星系形成的分级成团模型框架下，对Lyman α发射体的紫外连续发光函数（UV LF）和Lya等效宽度（EW）分布进行了理论预测.在我们之前的研究中，通过拟合观测到的z=5.7的Lya LF来确定LAEs的模型参数，拟合结果表明，尘埃对Lya光子的消光效应明显小于紫外连续光子的消光效应，暗示了尘埃在星际介质中的分布。然后，我们比较了紫外低频和EW分布的预测与z ~ 3-6的各种观测，不允许更多的自由参数，并注意在每次调查中LAEs的选择条件。我们发现预测的紫外LF和EW分布与观测数据非常一致，特别是，我们的模型自然地再现了大型EW LAE（> 240 A）的存在，而没有引入Pop III星或头重脚轻的初始质量函数。我们发现，无论是恒星星族（年轻的年龄和低金属丰度）和灭绝的cluerous尘埃的关键，以重现大EW LAEs。我们的模型和最近的观测结果之间的定量协议EW和灭绝之间的正相关性，进一步加强了证据EW增强cloudfully。观测到的趋势，即较亮的LAEs在紫外连续往往有较小的平均EW也重现，和cluerous尘埃是扮演重要角色，这一趋势。在我们以前的研究中，我们提出了星系际介质对Lya发射的透射率从z ~ 6到7通过拟合Lya LF而迅速减小，并且通过与z ~ 6.6处的UV LF和EW分布的比较，定量地加强了这一证据。
2009-11-16 astro-ph.CO
Lyman-alpha emission properties of simulated galaxies: interstellar medium structure and inclination effects
[摘要]目的。本文的目的是评估的影响的星际介质（ISM）物理莱曼α（Lya）辐射传输和量化的星系方向相对于视线改变观测签名。方法.我们比较了Lya辐射传输的计算结果，通过ISM的几个理想化的星系模拟与不同的ISM模型。结果首先，ISM的小尺度结构化在形成星系的Lya性质中起着决定性的作用，G1的ISM人为地温暖，因此是平滑的，在Lya线中心产生了50%的逃逸分数，并产生对称的双峰轮廓。相反，在G2中，大多数年轻恒星都嵌入在厚厚的恒星形成云中，结果是逃逸分数低了10倍。G2还显示出更强的外流速度场，这有利于红移光子的逃逸，从而导致不对称的Lya线。其次，G2的Lya性质强烈依赖于它被观察到的倾斜度：从边缘到正面，线从具有-5埃的等效宽度的双峰轮廓变为具有EW 90埃的15倍更明亮的红移非对称线。结论. Lya辐射传输计算只能在星系被分解为巨大分子云的模拟中产生真实的性质，使这些计算超出了当前大规模宇宙学模拟的范围。最后，我们发现Lya光子的倾斜效应要比连续辐射强得多。这可能会在窄带Lya发射器调查的选择函数中引入严重的偏差，这确实可能会错过高z星系群的很大一部分。
2012-08-23 astro-ph.CO
Clumping and the Interpretation of kpc-Scale Maps of the Interstellar Medium: Smooth HI and Clumpy, Variable H2 Surface Density
许多最近的模型考虑了单个星际介质（ISM）云的结构，作为解释大部分星系观测的一种方式。为了将这些模型与观测结果进行比较，必须了解如何在大尺度（~kpc）上平均观测到的表面密度与模型处理的单个云尺度（~pc尺度）上的表面密度之间进行转换。我们定义了一个“聚集因子”，它将这种转换捕获为质量加权表面密度（通常是物理感兴趣的量）与观察到的面积加权表面密度的比率。我们使用高空间分辨率（次千秒差距）的地图CO和HI发射附近的星系来测量原子和分子气体的聚集因子。分子和原子ISM表现出明显不同的聚集程度。因此，在~kpc分辨率下测得的H2/HI比值不能简单地解释为云尺度的表面密度比。HI发射看起来非常平滑，聚集因子仅为~1.3。基于可用的稀缺和异质高分辨率数据，CO排放更加聚集，具有广泛可变的聚集因子，对于我们的异质数据，中值约为7。我们的测量并没有提供证据证明分子气体的普遍质量加权表面密度，但也不能最终排除这种情况。我们建议，一个更复杂的治疗分子ISM结构，一个通知高空间分辨率CO地图，需要将云尺度模型的星系kpc尺度的观测。
2013-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Properties of the Star-Forming Interstellar Medium at z=0.8-2.2 from HiZELS - II: Star-Formation and Clump Scaling Laws in Gas Rich, Turbulent Disks
本文介绍了从HiZELS窄带巡天中选出的9个z=0.84- 2.23的α选择星系的自适应光学辅助积分场光谱。我们的观测绘制了~ kpc尺度上这些代表性恒星形成星系的恒星形成和运动学。我们证明了在这些星系的ISM中，恒星形成气体的速度色散（σ）遵循标度关系σ PDMATHABMM_SFR^（1/n）+常数（其中Σ_SFR是恒星形成表面密度，常数包括恒星表面密度）。假设磁盘处于临界稳定状态（Toomre Q=1），我们表明，这是从Kennicutt-Schmidt关系（λ_SFR = A λ_gas^n），并且我们使用数据来导出n=1.34+/-0.15和A=3.4_（-1.6）^（+2.5 x10 ^（-4）Mo/年/千帕次^2，与定域关系一致，并暗示冷分子气体质量为M_gas=10^（9-10）Mo，分子气体分数为M_gas/（M_gas+Mstars）=0.3+/-0.1，范围为10- 75%。这些值证实了高红移恒星形成星系的高气体分数，与CO-H_2转换因子无关。我们还确定了11 kpc尺度的恒星形成区域（团块）在我们的样本，并表明它们的大小是可比的波长增长最快的不稳定模式。这些团块的光度和速度色散遵循与局部HII区域相同的标度关系，尽管它们的恒星形成密度比通常在局部发现的高出15+/-5倍。我们讨论了如何与磁盘的集群属性，并表明，他们的高质量和光度的高磁盘表面密度的后果。
2012-11-09 astro-ph.CO
Morphologies of local Lyman break galaxy analogs II: A Comparison with galaxies at z=2-4 in ACS and WFC3 images of the Hubble Ultra Deep Field
Lyman break galaxies（LBG）显示出一系列结构（从单一/紧凑到星团/扩展），这与典型的本地恒星形成星系不同。最近，我们介绍了一个罕见的，附近（z<0.3）的恒星爆发的样本，似乎是很好的类似物的LBG。这些“莱曼破裂类比”（LBA）为理解不同红移的恒星爆发提供了一个很好的训练集。我们通过比较30个LBA与z~2的sBzK星系和z~3-4的LBG在HUDF中的静止坐标系UV/光学形态，提出了这一应用。LBA和LBG的紫外/光学颜色和大小非常相似，而BzK星系更红更大。局部和高z样品的形态（G、C、A和M_20）之间存在显著重叠，尽管后者稍微不那么集中和更结块。我们发现，在大多数的LBA的星爆似乎是由相互作用/合并。当LBA的图像退化到与LBG和BzK星系图像相同的灵敏度和分辨率时，这些相对微弱的不对称特征不再被检测到。这种影响在静止帧UV中特别严重。有人认为，高z星系经历了强烈的爆发，与当地看到的任何东西都不同，可能是由于冷流和不稳定性。在某种程度上，这是基于这样一个事实，即大多数（约70%）的LBG不显示合并的形态特征。我们的研究结果表明，这一证据是不够的，因为很大一部分这样的签名可能已经错过了目前的观测z>2星系。这就留下了一种可能性，即星团吸积和合并仍然是驱动这些恒星爆发演化的重要因素，同时还有通过其他方式进行的快速气体吸积。
2009-12-24 astro-ph.CO
C II radiative cooling of the Galactic diffuse interstellar medium: Insight about the star formation in Damped Lyman-alpha systems
远红外[C II] 158微米精细结构转变被认为是星际介质中的主要冷却剂。因此，在热稳态的假设下，它可以用来推断局部以及高红移系统中的加热速率，进而推断恒星形成速率。在这项工作中，银河系星际介质的无线电和紫外线观测被用来了解C II是否确实是一个很好的恒星形成率的示踪剂。对于银河系高纬度视线的样本，温度的直接测量表明C II存在于弥漫的星际气体的冷相和暖相。即使在银河系的高纬度，冷气体部分（约占总中性气体柱密度的10 - 50%）也不可忽略。结果表明，正确估计的恒星形成率，C II冷却在这两个阶段，因此应该考虑。简单的假设，即[C II]线只起源于冷相或暖相，分别大大低估或高估了恒星形成率。这些结果是特别重要的背景下，阻尼莱曼α系统，一个类似的方法是经常被用来估计恒星形成率。在这种情况下，如果所考虑的气体温度没有独立的约束，那么导出的恒星形成率可能是不可靠的。
2016-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
CLARA's view on the escape fraction of Lyman-Alpha photons in high redshift galaxies
基于MareNostrum High-z Universe（一个包含20亿粒子的SPH宇宙学模拟），我们使用Lyman Alpha辐射分析代码（Code for Lyman Alpha Radiation Analysis），将星系中Lyman Alpha辐射的逃逸分数限制在红移范围5<z<7。我们近似莱曼α发射体（LAEs）的尘埃气体板与莱曼α辐射源均匀混合在气体中。用我们新开发的辐射转移程序计算了这种结构和不同气体和尘埃含量的逃逸分数。结果被应用到MareNostrum高z宇宙数值星系。该模型显示出弱红移的演变和良好的协议与逃逸分数的估计作为一个函数的红化从z \sim 2.2和z \sim 3的观测。为了再现红移z>~5处的紫外连续体光度函数和紫外颜色，我们扩展了板层模型，在一个星团分量中加入了额外的尘埃。基于扩展的clustrial模型的LAE亮度函数（LF）广泛地再现了从z \sim 5和z \sim 6的观测中得出的LF的亮端。在z \sim 7处，我们的模型高估了LF大约四倍，大概是因为没有考虑中性星系际介质的影响。在红移z \sim 5和z \sim 6的紫外连续谱和莱曼α谱中，观测到的LF暗端和模拟的LF暗端之间的剩余张力指向了在质量为1.0x10^10h-1 Msol < Mh < 4.0x10^10h-1 Msol的晕中存在的模拟LAE的过剩。由于难以解释观测…
2011-04-29 astro-ph.CO
On the Absence of High Metallicity-High Column Density Damped Lyman Alpha Systems: Molecule Formation in a Two-Phase Interstellar Medium
我们认为，缺乏观察到的阻尼莱曼α（DLA）系统，同时具有高HI列密度和高金属性的结果自然从形成的分子在冷相的两相原子介质中的压力平衡。我们的结果同样适用于扩散系统中的紫外线辐射场主要是由河外背景和密集的恒星形成的，其中本地辐射场可能是数量级更高。我们指出，需要这样的辐射不敏感模型来解释使用伽马射线暴余辉观察到的DLA中不存在高柱-高金属丰度系统，因为这些系统可能会受到伽玛射线暴宿主星系中活跃恒星形成产生的强辐射场的影响。此外，我们发现，在DLAs中的最大原子气柱之间的关系设置了一个坚定的上限，在这些系统中，可以在温暖的，扩散相的质量分数。最后，我们认为，我们的结果解释了观察到的缺乏原位恒星形成DLA系统。
2009-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA Observations of Lyman-alpha Blob 1: Multiple major-mergers and widely distributed interstellar media
我们提出了一个巨大的莱曼α斑点在SSA 22原星系团在z=3.1，SSA 22-LAB 1，采取了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的意见。在LAB 1中探测到尘埃连续体、[C II] 158 um和CO（4-3）谱线发射，显示出跨越~100 kpc中心区域的复杂形态学和运动学。在[C II]和尘埃连续辐射中识别出周围z=3.0987-3.1016的七个星系，其中两个可能是与最大质量星系相关的伴星或潮汐结构。广泛分布介质的空间分辨[C II]和红外光度比（L[C II]/LIR~0.01-0.001）表明，观测到的扩展星际介质很可能起源于恒星形成活动，冲击气体的贡献可能不占主导地位。发现LAB 1含有总分子气体质量Mmol=（8.7+/-2.0）e+10 Msun，集中在Ly-alpha发射区的核心区域。虽然LAB 1核心中的恒星形成活动（主要是被遮蔽的）是Ly-alpha发射最合理的动力源之一，但核心中发现的多个主要合并也可能在使LAB 1异常明亮和延长Ly-alpha中发挥作用，这是引力相互作用引起的冷却辐射的结果。
2021-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Free-floating molecular clumps and gas mixing: hydrodynamic aftermaths of the intracluster$-$interstellar medium interaction
富含气体的星系与星系团的团内介质（ICM）的相互作用对星系团的演化有显著的影响，主要是由于与此过程相关的气体损失。在这项工作中，我们使用一个理想化的，高分辨率的模拟室女座状的集群，运行与RAMSES和动力学再现的变焦宇宙学模拟，调查的相互作用的星系与ICM坠落。我们发现，冲压压力剥离星系的尾巴产生的人口多达一百多块的分子气体潜伏在集群。这些团块的数量随着时间的推移而变化很大--它们最好是在一个大星系穿过星系团时产生的（M $_{200c} > 10^{12}$ M $_\odot$），它们的寿命（$\lesssim 300$ Myr）与星系团的年龄相比很小。我们计算了与发生在这些星系团内的恒星形成相关的团内光度，发现在所有星系尾中形成的恒星对团内光的贡献无关。令人惊讶的是，在我们的模拟中，我们还发现ICM气体显着改变了星系气体盘的组成：在穿过星系团一次后，通常仍在这些盘中的冷气体的20%来自ICM。
2018-07-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Toomre-like stability criterion for the clumpy and turbulent interstellar medium
我们探讨了块状和湍流气体盘的重力不稳定性，同时考虑到在巨分子云（GMC）和HI中观察到的拉尔森型标度律以及更一般的标度关系。这个自由度是特别感兴趣的，鉴于即将到来的高Z ISM调查，因此是潜在的重要了解在星系演化的各个时期的湍流的动力学效应。我们的分析表明，湍流对盘的引力不稳定性有很深的影响。它激发了丰富多样的稳定机制，其中一些没有经典的对应。在其他诊断中，我们提供了两个有用的工具，为观察者和模拟器：（1）湍流的稳定性地图，它说明了我们的稳定性方案，并将其与星际湍流的现象学：GMC/HI观测，模拟和模型;（2）Toomre一样的稳定性标准，$Q\geq\bar{Q}$，适用于一大类cluidian/湍流盘。我们对GMC和冷HI湍流做出了具体的预测，并指出了我们的分析对高Z星系调查的影响。
2010-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.flu-dyn
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
Deep HeII and CIV Spectroscopy of a Giant Lyman alpha Nebula: Dense Compact Gas Clumps in the Circumgalactic Medium of a z~2 Quasar
Cantalupo等人（2014）最近发现了与类星体UM 287（z=2.279）相关的最大（~500 kpc）和明亮的Ly-alpha星云，这对我们目前对拥有大质量z~2星系的晕的天体物理学的理解提出了巨大的挑战。要么需要巨大的冷气体库$M\simeq10^{12}$ $M_{\odot}$，超过预期的可用重子质量，要么必须调用高分辨率宇宙学模拟中不存在的极端气体聚集因子。然而，仅对Ly-alpha发射的观测无法区分这两种情况。我们已经获得了有史以来最深的光谱积分的HeII和CIV线的目标，检测扩展线发射，但检测到3 $σ$限制SB $\simeq10^{-18}$ erg/s/cm $^2$ /arcsec $^2$线。我们构建了预期的发射光谱模型，在很可能的情况下，星云是由中央超亮类星体的光电离供电。没有探测到HeII意味着星云辐射来自质量为$M_{\rm c}\lesssim6.4\times10^{10}$ $M_{\odot}$的冷气体，其尺度约为200 kpc，分布在一个非常密集（$n_{\rm H}\gtrsim3$ cm $^{-3}$）和紧凑（$R\lesssim20$ pc）的云群中，这显然是目前的宇宙学模拟无法解决的。考虑到Ly-alpha线（$v\simeq$ 500 km/s）所显示的大气体运动，尚不清楚这些云如何在不被流体动力学不稳定性破坏的情况下生存…
2015-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
Escape of about five per cent of Lyman-alpha photons from high-redshift star-forming galaxies
莱曼α（Lya）发射线是恒星形成星系在最高红移处的主要观测特征，并使大量星系样本的汇编成为可能，从而研究宇宙演化。然而，这条线的共振性质意味着Lya光子在其宿主星系的中性星际介质中散射，因此它们对星际尘埃吸收的敏感性可能会大大增强。这意味着Lya的光度可能会显著降低，甚至完全被抑制。然而，没有无偏的经验测试逃逸分数（f_esc）的Lya光子已在高红移进行。在这里，我们报告说，平均fesc从恒星形成星系在红移z = 2.2是只有5%，通过执行盲窄带调查在Lya和Ha。这意味着，许多结论的基础上Lya选择的样本将需要向上修订的数量级，我们提供了一个基准，这一修订。我们证明，近90%的恒星形成星系发射的Lya不足，无法通过标准选择标准检测到。这两个样本显示反相关的fesc与灰尘含量，我们表明，Lya-和Ha-选择恢复人口的灰尘含量和fesc有很大的不同。
2010-02-25 astro-ph.CO
Spectroscopic Observations of Lyman-Break Galaxies at Redshift ~ 4, 5 and 6 in the GOODS-South Field
本文报道了在欧洲南方天文台-甚大望远镜（ESO-VLT）上用FORS 2摄谱仪对起源深巡天中的莱曼破裂星系（Lyman-break galaxies，LBG）在平均红移z~4，5和6处的观测结果，共得到114个星系的光谱鉴别，其中z~4，z~5，z~6各有51个，32个。所采用的选择标准是有效的，识别星系在预期的红移与最小的前景污染。一旦选择效应被适当地考虑，高红移LBG的静止坐标系UV光谱似乎与z~3处的对应物相似。在z~3处，z~4和z~5处的LBG在发射和吸收中都显示Lya;当在吸收时，观察到强星际线和红UV光谱，这一事实在z~2和3处也测量到。在z~6处，灵敏度问题使我们的样本偏向于发射Lya的星系;然而，这些光谱似乎与它们的低红移对应物相似。在类似的红移的其他研究中，我们发现明确的证据表明，较亮的LBG往往有较弱的Lya发射线。在固定的静止帧紫外光度，在较高的红移的Lya发射线的等效宽度较大。在所有可以可靠测量的红移中，Lya发射线的红移都大于星际吸收线的红移，在z~4和5处的中位速度差Δ V约为400 km/s，与较低红移的结果一致。这表明在高红移时，强有力的大尺度风是常见的。一般来说，紫外光的形态和光谱特性之间没有很强的相关性。然而，具有深星际吸收线和强Lya吸收的星系似乎比具有Lya发射的星系更弥散。（节略）
2009-01-27 astro-ph.CO
New Magellan Inamori Kyocera Echelle Observations of z<1.5 sub-damped Lyman-alpha systems
类星体光谱中的阻尼和亚阻尼莱曼α（DLA和sub-DLA）系统为研究高红移星系的星际介质提供了一条独特的途径。在本文中，我们报告新的丰度测定样品中的10个新的系统，9个较少研究的子DLAs和一个DLA，沿视线7类星体从光谱与MIKE摄谱仪。检测到Mg I、Mg II、Al II、Al III、Ca II、Mn II、Fe II和Zn II的线。在这里，我们给出了所观察到的吸收线的列密度和等效宽度，以及这些系统所确定的丰度。在一个具有高金属丰度[Zn/H]=+0.27 \pm 0.18的系统中检测到了局部星际介质（ISM）中相对未耗尽的元素Zn。在另一个系统中，尽管未检测到Zn，但基于更贫化的元素Fe的高丰度被观察到，[Fe/H]=-0.37 \pm 0.13。基于Fe的这些亚DLA系统的N（HI）加权平均金属丰度为<[Fe/H]>=-0.76 \pm 0.11，比在该红移范围内的DLA中所见的高约0.7倍（5倍）。[Mn/Fe]的相对丰度也进行了研究。一个明显的趋势是可见的，这些系统以及从文献中的系统，与[Mn/Fe]增加与银河系恒星丰度的金属丰度的增加。
2009-02-19 astro-ph.CO
Emission-line Wings Driven by Lyman Continuum in the Green Pea Analog Mrk 71
我们认为，在绿豌豆（GP）模拟Mrk 71中，微弱的宽发射线机翼的起源是由cloudron、LyC和/或Ly $α$驱动的超风。我们对Gemini-N/GMOS-IFU观测的空间分辨分析表明，这些具有终极速度$>3000~\rm{km~s^{-1}}$的线翼起源于超级星团（SSC）结A，并传播到大半径。该天体观测到的电离参数和恒星表面密度接近其理论最大值，辐射压力超过气体压力。再加上缺乏超新星反馈的证据，这些都意味着辐射主导的环境。我们证明了一个cloudly，辐射驱动的超风从结A是一个可行的模型产生的极端速度，特别是，莱曼连续和/或Ly $α$不透明度必须负责。我们发现Mrk 71的宽翼最符合幂律，就像一个代表性的极端GP和一颗明亮的蓝色变星一样，尽管斜率不同。这表明它们可能具有共同的风加速机制。我们建议，高速，幂律机翼可能是辐射反馈的一个独特的签名，特别是辐射驱动的风。
2021-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Morphologies of ~190,000 Galaxies at z=0-10 Revealed with HST Legacy Data II. Evolution of Clumpy Galaxies
利用哈勃空间望远镜（HST）采集的17，000个photo-z和Lyman break星系在z~0-8处的样本，研究了cloudspeaker星系的演化。我们用自洽的算法检测了具有偏心团块的星系，并测量了在静止坐标系UV下的星系数量分数f_clusifiuv。我们首次发现了f_clu_^UV在z~0-8上的演化趋势：f_clu_^UV从z~8到z~1-3增加，然后从z~1到z~0减小，这符合Madau-Lilly图的趋势。在z~0-2处，我们的星云星系的下衬成分中发现了一个低的平均Sersic指数n~1，表明典型的星云星系具有盘状的表面亮度轮廓。我们的f_cluff ^UV值与恒星形成星系在z~0-7的恒星形成活动相关的物理量相关。我们发现log（M_*/M_sun）>~11的大质量星系在较小的银河系中心距离处团簇颜色趋于红色。所有这些结果都与大部分团块形成于剧烈的盘不稳定性并迁移到银河系中心的图像相一致。
2016-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Escaping the maze: a statistical sub-grid model for cloud-scale density structures in the interstellar medium
星际介质（ISM）是一种湍流的、高度结构化的多相介质。对星系盘形成的最先进的宇宙学模拟通常缺乏准确解析这些多相结构的分辨率。然而，小尺度密度结构在ISM的生命周期中起着重要的作用，并决定了冷致密气体的比例，恒星形成的数量以及来自云嵌入源的辐射和动量泄漏量。在这里，我们推导出一个$statistical\, model$来计算未解决的小尺度ISM密度结构从粗粒度，体积平均的数量，如$gas\, clumping\, factor$，$\mathcal{C}$，和平均密度$\left<ρ\right>_V$。假设大尺度ISM的密度是统计各向同性的，我们推导出三维聚团因子$\mathcal{C}_ρ$和云表面$4π$柱密度分布的聚团因子$\mathcal{C}_Σ$之间的关系，并找到$\mathcal{C}_Σ=\mathcal{C}_ρ^{2/3}$。应用我们的模型来计算覆盖率，即，通过对星际气体云内源周围光学厚视线的$4π$天空分布的研究，我们证明了在固定的物理ISM密度下，小尺度密度结构会导致显著的差异。我们的模型预测，气体结块增加覆盖率高达30%，在低ISM密度相比，一个均匀的介质。另一方面，在较大的ISM密度，气体结块抑制覆盖分数，并导致散射增加，覆盖分数可以跨越范围从20%到100%，在固定的ISM密度。所有数据和示例代码都可以在GitHub上公开获得。
2022-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.comp-ph
Sizes of Lyman-Alpha-Emitting Galaxies and Their Rest-Frame Ultraviolet Components at z=3.1
利用静止坐标系对扩展Chandra深场南（ECDF-S）中的~120 z~3.1 Lyman α发射体（LAEs）进行了紫外光谱分析。使用哈勃太空望远镜（HST）拍摄的图像作为银河系从形态学和SEDS（GEMS）调查，大天文台起源深度调查（GOODS）和哈勃超深场（HUDF）调查的一部分，我们分析了LAEs的大小，以及它们的组成部分的空间分布，这些组成部分被定义为不同的紫外线连续发射团块。我们对连续谱和莱曼α发射的质心之间的均方根偏移设置了~1 kpc（~0.1”）的上限。由静止坐标系紫外连续谱推断的LAE分量的恒星形成率范围为~0.1 M_{sun} /yr ~5$ M_{sun} /yr。在多次勘测中（在不同成像深度）覆盖的LAE子样本表明，需要信噪比S/N>~30，以便对LAE系统的半光半径进行稳健估计。大多数LAE观测到的半光半径<~2 kpc，LAE组件通常观测到的半光半径<~1.5 kpc（<~ 0.2”）。虽然只有~50%的探测到的LAE分量在GOODS深度被分辨，但最亮的（V<~26.3）在GOODS和GEMS中都被分辨。由于我们几乎没有发现静止紫外线大小和LAEs大小之间存在相关性的证据，因此大多数应该在HST的~0.05”角分辨率下进行更深入的调查。大多数在浅帧中识别出的多成分LAE在更深的图像中变得相互连接，这表明大多数剩余UV“团块”是单个系统中的单个恒星形…
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metal-enriched, sub-kiloparsec gas clumps in the circumgalactic medium of a faint z = 2.5 galaxy
本文报道了在一个明亮的类星体背景视线上偶然探测到一个红移为2.5、碰撞参数为50 kpc的0.2 L $^*$，Lyman-$α$发射星系。类星体的高解析度光谱显示出一个部分莱曼极限吸收系统（$N_\mathrm{HI}=10^{16.94\pm0.10}$ cm $^{-2}$），有许多与前景星系相同红移的相关金属吸收线。使用光电离模型，仔细对待测量误差和边缘化的电离辐射光谱的形状和归一化的不确定性，我们推导出的总氢柱密度$N_\mathrm{H}=10^{19.4\pm0.3}$厘米$^{-2}$，并表明，所有的吸收云金属富集，与$Z=0.1$ - $0.6 Z_\odot$。这些金属丰度和系统的大速度宽度（$436$ km $\,$ s $^{-1}$）表明气体是由外流风产生的。使用膨胀壳模型，我们估计质量流出率为$\sim5 M_\odot\,$年$^{-1}$。我们的光电离模型产生非常小的尺寸（$<$ 100-500 pc）的吸收云，我们认为这是典型的高柱密度吸收环星系介质（CGM）。考虑到这些小尺寸和极端的运动学，目前还不清楚这些团块如何在CGM中存活而不被流体动力学不稳定性破坏。小的云大小意味着，即使是最先进的宇宙学模拟需要超过$1000$倍的质量分辨率的改善，以解决相关的流体动力学冷气体在CGM。
2015-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
A cosmic web filament revealed in Lyman-alpha emission around a luminous high-redshift quasar
对宇宙结构形成的模拟预测，星系嵌入在一个“宇宙网”中，其中大多数重子以稀薄和高度电离的气体形式存在。这种材料已经研究了几十年的吸收背景源，但这些固有的一维探针的稀疏性排除了对底层网络的三维形态的直接约束。在这里，我们报告观测到的宇宙网细丝莱曼α发射，发现在宇宙气体荧光“照明”明亮的类星体在z=2.3的调查。射电宁静类星体UM 287周围的莱曼-α辐射预计大小约为460千秒差距，远远超出了任何可能的相关暗物质晕的维里半径。从观测到的辐射估计星云的冷气质量至少是宇宙学模拟通常发现的质量的十倍，这表明在当前的数值模型中可能缺少一个亚千秒差距大小的星系际气体团。
2014-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Directional Lya equivalent boosting I. Spherically symmetric distributions of clumps
我们量化了Lyman- $α$（Ly $α$）和非电离紫外连续光子从多相介质中的逃逸分数的方向依赖性，并研究了Ly $α$等效宽度（EW）是否存在方向增强。我们的多相介质由球对称分布的冷，尘埃团块嵌入在一个热的无尘介质。我们关注Laursen等人（2013）分析的三个模型。我们发现，对于一个Ly $α$和紫外连续点源，它是可能的，找到一个EW的提升$b(θ,ϕ) > 5 \bar{b}$在百分之几的视线，其中$\bar{b}$表示在所有光子的平均提升。对于空间扩展的源，当紫外线发射区域的大小超过冷尘埃团之间的平均距离时，这种方向依赖性很快消失。我们的分析表明，定向EW助推可以发生，这主要是由减少逃逸分数的UV光子（这会引起UV-连续“阴影”），并由于增强的LY $α$逃逸分数（或光束），在某些方向。
2014-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas Accretion and Giant Lyman-alpha Nebulae
几十年的观测和发现表明，高红移活动星系核和大质量星系通常被巨大的莱曼α星云包围，在某些情况下，莱曼α星云的大小可达500千秒差距。在这篇综述中，我讨论了在z>2时发现的这类星云的性质，以及它们与星系内部和周围的气体流动及其晕的关系。特别是，我展示了如何使用当前的观测来约束的物理性质和起源的发射气体的莱曼α光子生产过程和运动学签名。这些研究表明，复合辐射是最可行的方案来解释观测到的莱曼α光度和表面亮度的大部分星云，并意味着大量的密集，电离和冷块应该存在于大质量星系的晕内和周围。光谱学研究表明，在巨大的莱曼α星云中，与无线电响亮的活动星系核相关的那个星云的运动学应该是由至少在内部30-50千秒差距内的强烈电离外流所主导的。无线电宁静星云反而呈现出与静止状态相一致的静止运动学，在某些情况下，暗示着旋转结构。然而，与巨大的莱曼α辐射相关的气体吸积到星系上的确切证据还没有被明确地探测到。目前正在使用其他明亮的非共振线（如Hydrogen H-alpha和HeII 1640）进行深入调查，这对于寻找星系和AGN上宇宙气体吸积的更清晰特征至关重要。
2016-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
