Origin of the Lyman excess in early-type stars
早期型恒星周围的电离区被认为是众所周知的天体，但直到最近，我们对自由-自由射电辐射和红外辐射之间关系的认识一直受到远红外有限的角分辨率的观测阻碍。赫歇尔的出现现在使我们有可能在这两个区域之间获得更精确的比较，并且已经发现，大约三分之一的年轻HII区发射比预期更多的莱曼连续谱光子，因此呈现莱曼过剩。与目前的研究，我们希望区分两种情况下，已被提出来解释莱曼过剩的存在：（i）低估的热光度，或（ii）额外的莱曼连续光子从吸积激波的排放。我们观察到流出（SiO）和下落（HCO+）示踪剂对一个完整的样本200 HII区域，其中67本莱曼过剩。我们的目标是寻找有莱曼过剩和没有莱曼过剩的来源之间的任何系统差异。虽然流出示踪剂没有揭示任何显着的差异HII区域的两个子样本之间，下落示踪剂表明，莱曼过剩的来源更与下落路标比其他对象。我们的研究结果表明，莱曼过剩的最合理的解释是，除了莱曼连续辐射的早期型恒星，紫外光子发射吸积冲击在恒星附近。这一结果表明，高质量恒星和/或包含年轻大质量恒星的星团可能会继续吸积很长一段时间，即使在一个紧凑的HII区域的发展。
2016-03-01 astro-ph.GA
The explosion energy of early stellar populations: The Fe-peak element ratios in low metallicity damped Lyman-alpha systems
铁峰元素（钛锌）在最低金属丰度的相对丰度与核心坍缩超新星爆炸的物理学密切相关。以25个贫金属阻尼莱曼α体系为样本，研究了铁峰元素比值随金属丰度的变化趋势。对于25种DLA中的9种，可以从检测到的吸收线确定Ti、Cr、Co、Ni、Zn/Fe丰度比中的一种或多种的直接测量值（或有用的上限）。对于其余的系统（没有检测），我们设计了一种新的形式的光谱叠加估计典型的铁峰元素比的DLA人口在这个金属丰度制度。我们比较这些数据类似的测量贫金属恒星的星系晕和详细的计算爆炸核合成在无金属恒星。我们的结论是，我们样本中的大多数DLA都是由那些在核心坍缩超新星爆炸时释放能量小于1.2 x 10^51尔格的恒星富集的。最后，我们讨论了当30米级望远镜出现时，测量Fe/H < 1/1000太阳的阻尼莱曼α系统中Fe峰元素比的令人兴奋的前景。只有到那时，我们才能确定第一批恒星的超新星释放的能量。
2013-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
High Equivalent Width of Hα+[N II] Emission in z~8 Lyman-break Galaxies from IRAC 5.8μm Observations: Evidence for Efficient Lyman-continuum Photon production in the Epoch of Re-ionization
我们测量，第一次，中值等效宽度（EW）的H $α$ +[N II]在恒星形成星系在$z\sim8$。我们的估计利用了斯皮策（GREATS）计划的货物再电离时代广域财政部的斯皮策/IRAC $5.8μ$ m波段马赛克（探测$z\sim8$的$\approx 5500 - 7100$ A）的独特光度深度。在仔细去除邻近来源的潜在污染后，我们在$3.6, 4.5, 5.8$和$8.0μ$ m波段中堆叠了$102$莱曼破裂星系的邮票。我们推断一个极端的休息框架EW $_0$（H $α$ +[N II]）$=2328^{+1326}_{-1127}$ A从测量的红色$[3.6]-[5.8]=0.82\pm0.27$等，与年轻（$\lesssim10^7$年）的平均恒星人口年龄在$z\sim8$一致。这意味着$\log(ξ_{\mathrm{ion},0}/\mathrm{erg\ Hz}^{-1})=25.97^{+0.18}_{-0.28}$的电离光子产生效率。如此高的照片生成值，类似于在$z\lesssim4$发现的最高值，表明只有适度的逃逸分数$f_\mathrm{esc}\lesssim0.3$（在$2σ$）才足以使比$M_\mathrm{UV}<-18$等更亮的星系重新电离$z\sim8$的中性氢。当考虑比$M_\mathrm{UV}\approx -13$等更亮的星系时，这个要求…
2022-04-06 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
A Search for Lensed Lyman-Alpha Emitters within the Early HETDEX Data Set
霍比-埃伯利望远镜暗能量实验（Hobby-Eberly Telescope Experiment，HETDEX）是一项无需预先选择光源的大容量光谱测量，在1.9 < z < 3.5的范围内搜索~ 540 deg^2的莱曼α发射星系（Lyman-alpha emitting galaxies，LAEs）。利用这样一个大容量的调查，我们进行了一项试点研究，使用早期的HETDEX数据搜索透镜莱曼α发射器。在使用HETDEX覆盖的先前已知的透镜LAE进行概念验证之后，我们在HETDEX光谱样品中搜索先前未知的透镜LAE。我们提出了一个目录的26个潜在的LAEs透镜的前景，红色，非恒星形成星系在z ~ 0.4 - 0.7。我们估计每个候选系统的放大率，发现12个候选系统在强透镜范围内（放大率$μ$ > 2）。对这些潜在的透镜LAE的后续观测有可能证实它们的透镜性质，并更详细地探索这些遥远的星系。
2022-10-25 astro-ph.GA
Modelling the cosmological Lyman-Werner background radiation field in the Early Universe
本文通过后处理高分辨率FiBY模拟，建立了z≥6早期宇宙的莱曼-沃纳背景辐射场精确模型，更新了关键化学反应截面并引入多种星族光谱，揭示了其强度演化和空间不均匀性，可用于调控高红移低质量暗晕中恒星与黑洞种子形成。
2023-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Photometric Properties of Galaxies in the Early Universe
我们使用大型宇宙流体动力学模拟BlueTides来预测星系在再电离时期（$z=8-15$）的光度特性。这些特性包括静止坐标系紫外到近红外的宽带光谱能量分布、莱曼连续谱光子产生、紫外恒星形成率校准和内禀紫外连续谱斜率。特别是，我们专注于探索各种建模假设的效果，包括假设选择的恒星星族合成模型，初始质量函数，和莱曼连续光子的逃逸分数，对这些数量。我们发现，这些建模的假设可以有一个戏剧性的影响，导致后果的准确测定的物理性质的观测光度特性。例如，在$z=8$，我们预测星云发射可以解释高达$50\%$的静止框架$R$ -波段光度，而恒星星族合成模型的选择可以改变莱曼连续生产率高达$\times 2$的一个因素。
2016-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Extreme damped Lyman-$α$ absorption in young star-forming galaxies at $z=9-11$
本文利用 JWST 观测发现 z=8.8–11.4 的三个年轻星系存在极强阻尼 Lyman-α 吸收，表明其周围有大量中性氢气体，因而这些星系在现阶段对宇宙再电离贡献有限，并揭示了早期星系形成仍在进行中的特征。
2023-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on Early Star Formation from the 21-cm Global Signal
EDGES实验对以红移17为中心的全球21厘米吸收槽的初步探测为研究第一个光源的诞生、宇宙黎明时辐射背景的强度、年轻星系际介质的热和电离历史提供了机会。在这里，我们专注于天体物理学的影响莱曼α光子场需要耦合的自旋温度的气体的动力学温度在这些早期的时代。在21厘米信号是由极端贫金属恒星系统激活的基本假设下，我们证明了EDGES结果与深HST观测在4<z<9处测量的星系UV光度密度下降的外推一致。在EDGES信号的红移处，不需要大幅增强的恒星形成率密度或新的外来紫外光子源。同样的恒星系统产生的电离辐射量会引起莱曼-α耦合，其数量级为每1亿年每氢原子0.5个莱曼连续谱光子。为了保持氢基本上是中性的，并延迟再电离过程与最近的普朗克CMB结果一致，平均逃逸分数的f_esc < 20% are required at z>15。
2018-07-06 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
A Spitzer-IRS view of early-type galaxies with cuspy/core nuclei and with fast/slow rotation
最近的文献表明，早期型星系（Es和S 0，ETG）存在一种演化二分法，它们的中心光度结构（尖点与核心中心光度分布）和旋转图形（快（FR）与慢（SR）旋转体）取决于它们是由“湿”还是“干”合并形成的。我们考虑ETG的中红外（MIR）特性，特别是在最后几个Gyr（平均z < 0.2）中对吸积过程的敏感性，是否可以进一步限制这幅图。我们调查了一个样本的49 ETG的核MIR性能和详细的光度和运动学分类，可从最近的文献。在恒星光的尖/核心ETGs显示二分法，主要是由他们的光度。然而，在和平号中，最明亮的核心ETG显示出吸积在最近的过去引发了活动星系核和恒星形成活动的证据，挑战了“干”合并的情景。相反，我们发现，在室女座和天炉座星系团，尖形ETG，比M $_{K_s}=-24$暗，主要是被动地演变在同一时代，而在低密度的环境中，他们往往是更活跃。FR（38 $^{+18}_{-11}$ \%）和SR（50 $^{+34}_{-21}$ \%）的显著和统计学相似的分数在其MIR光谱中显示PAH特征。电离和分子气体也经常被检测到。最近的恒星形成事件是两个运动学类的共同现象，即使是在那些由活动星系核活动主导的星系中，这表明在最后几个Gyr中有类似的演化路径。MIR光谱表明，尖形核和核心核之间的光度偏析和FR和SR之间的动力学偏析必须起源于z~0.2之前。
2014-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust Attenuation of Lyman-Werner Feedback: Reassessing Early Super Massive Black Holes Seed Formation
本文通过定制半解析模型引入尘埃屏蔽方案，发现适度尘埃增丰可削弱LW辐射场以保留H₂冷却，拓展了高红移超大质量黑洞重种子的形成范围，改变了不同种子种群的相对重要性。
2025-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Late-end reionization with ATON-HE: towards constraints from Lyman-$α$ emitters observed with JWST
本研究利用含氦的GPU辐射转移代码ATON-HE开展晚期再电离模拟，发现基准再电离模型难以匹配JWST在高红移处探测到的大量莱曼α发射，需更早的再电离历史，且该结果与Planck的汤姆逊散射光学深度结果存在张力。
2024-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
RELICS: Small Lensed $z\geq5.5$ Galaxies Selected as Potential Lyman Continuum Leakers
我们目前的大小测量的78高红移（$z\geq 5.5$）星系候选人的再电离透镜星系团调查（MANICS）。由于前景星系团的引力透镜作用，这些遥远的星系被哈勃太空望远镜（HST）和斯皮策太空望远镜成像。我们使用前向建模代码Lenstruction计算尺寸，并使用公共透镜模型计算放大率。由此产生的大小-星等测量证实了早期宇宙中存在许多有效半径为$R_{\rm{eff}}<200$ pc的小星系，这与以前的研究一致。此外，我们强调紧凑和高度恒星形成源与恒星形成率表面密度$Σ_\text{SFR}>10M_\odot\text{yr}^{-1}\text{kpc}^{-2}$作为可能的莱曼连续泄漏的候选人，可能是主要的贡献者的过程中的再电离。这些紧凑星系的未来光谱跟踪（例如，与詹姆斯韦伯太空望远镜）将进一步阐明他们在再电离和早期恒星形成的物理作用。
2022-08-13 astro-ph.GA
Spitzer Planck Herschel Infrared Cluster (SPHerIC) survey: Candidate galaxy clusters at 1.3 < z < 3 selected by high star-formation rate
在高红移（$z>$ 1.5）处，缺乏光谱证实的星团和原星团的大样本。发现和表征遥远的（原）星系团对于深入了解大尺度结构的形成以及负责调节致密环境中星系中恒星形成的物理过程非常重要。斯皮策-普朗克-赫歇尔红外星团巡天（SPHerIC）的启动是为了在这些特征性的微弱和尘埃变红的源的早期组装时期识别它们。我们提出了斯皮策IRAC观测82星系（原）团候选人在1.3< $z_p$ <3.0，在两个步骤的过程中进行审查：（1）使用普朗克的颜色选择具有最高的恒星形成率的源，（2）使用赫歇尔在更高的分辨率，以分离出个别的红色源。斯皮策数据的增加使中心和大质量最亮的红色星系团（BRCG）的有效探测成为可能。我们发现，BRCG与IRAC源的高度显著，扩展和拥挤的区域，这些区域比该领域更密集。这一结果证实了我们的假设，即普朗克-赫歇尔源中的BRCG追踪了早期宇宙中一些密集的和活跃的恒星形成原星团。的基础上的丰富的质量代理关系，我们得到的平均质量的估计，这表明我们的样本包括一些最大的集群在z $\approx$ 2和可能的祖先今天观察到的最大规模的集群。
2018-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tracing Outflows from Stellar Feedback in the Early Universe with Lyman-$α$
本研究结合MUSE光谱、HST与JWST测光数据，探究早期宇宙低质量恒星形成星系的外流现象与恒星形成历史，发现多数星系为极年轻低金属丰度族群，但无法确定年老恒星质量上限。
2024-10-29 astro-ph.GA
The SLUGGS Survey: stellar masses and effective radii of early-type galaxies from Spitzer Space Telescope 3.6$μ$m imaging
3.6 $μ$ m的星系星光是恒星质量的极好示踪剂。在这里，我们使用最新的3.6 $μ$米成像斯皮策太空望远镜测量总恒星质量和有效半径的样本星系的SLUGGS调查均匀的方式。这些星系是代表附近的早型星系的恒星质量范围为10 $<$ log M $_{\ast}$ /M $_{\odot}$ $<$ 11.7，我们的方法可以应用于其他样本的早型星系。我们在2D模型中的每个星系，并估计其总的渐近幅度从1D曲线的增长。使用来自Röck等人的最新恒星星族模型的3.6 $μ$ m质光比将星等转换为恒星质量，假设是Kroupa IMF。我们应用一个比率的基础上，每个星系的平均质量加权恒星年龄在一个有效半径（质量-光比是不敏感的星系金属丰度的一般老恒星年龄和高金属丰度发现在大规模的早期类型的星系）。我们的3.6 $μ$ m恒星质量与2.2 $μ$ m数据的质量一致。从1D表面亮度轮廓，我们拟合一个单一的Sersic定律，不包括非常中心的区域。我们测量了每个星系的有效半径、Sersic n参数和有效表面亮度。我们发现，从浅层光学成像和2 MASS调查得出的星系大小往往低估了我们样本中最大，最大质量星系的真实大小。我们采用3.6 $μ$ m恒星质量和有效半径的SLUGGS调查星系。
2016-10-06 astro-ph.GA
LYRA ultra-faints: The emergence of faint dwarf galaxies in the presence of an early Lyman-Werner background
Durham University（杜伦大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Hawaii（夏威夷大学）；University of Vienna（维也纳大学）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
LYRA模型研究早期里曼-韦纳背景对矮星系形成的影响，发现LWB强度影响星系质量-晕质量关系，较弱LWB导致平缓关系，较强LWB在特定质量处出现转折。
2025-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar masses, sizes, and radial profiles for 465 nearby early-type galaxies: an extension to the Spitzer Survey of Stellar Structure in Galaxies (S$^{4}$G)
斯皮策星系中恒星结构巡天（S $^{4}$ G）是对2300多个邻近星系的近红外（NIR）详细研究，这对我们了解邻近星系的详细结构至关重要。然而，由于样本星系仅使用射电导出的速度进行选择，因此调查更倾向于晚型盘星系而不是椭圆星系。斯皮策巡天的后续工作是为了纠正这种偏差，在原始样本中增加了465个早期星系（ETG），并以与最初巡天一致的方式进行分析。我们介绍了ETG扩展的数据发布，直到第三个数据处理管道（P3）：表面测光。我们使用分别通过管道1和2产生的减少和掩蔽的Spitzer IRAC 3.6 $μ$ m和4.5 $μ$ m图像产生生长和径向表面亮度分布曲线（有和没有倾斜校正）。从这些配置文件中，我们得到以下综合量：总星等，恒星质量，浓度参数，和星系大小度量。我们展示了这些数量之间ETG的NIR标度关系。我们研究了整个S $^{4}$ G和ETG扩展之间的一般趋势，我们推导出的参数，突出ETG和晚型星系（LTG）之间的差异。平均而言，ETG比LTG更大，更集中，并且在ETG形态亚型之间也显示出细微的区别。我们还推导出以下比例关系，并与以前的结果比较，在可见光：质量-大小（包括半光和等照度），质量-浓度，质量-表面亮度（中心，有效，并在1千秒差距），和质量-颜色。我们发现很好的协议与以前的作品，虽然一些关系（例如，质量-中心表面亮度）将需要更仔细的多组分分解才能完全理解。
2022-01-20 astro-ph.GA
Lyman and Balmer breaks reveal mature z=8 galaxies with the code Pegase.3
z=8星系样本（EGSY-2008532660，EGS-zs 8 -1，EGS-zs 8 -2），用HST和Spitzer/IRAC观测，因其非典型的[3.6]-[4.5]mum IR过量而被选中。观测的最佳拟合是在代码Pegase.3的帮助下，利用多个连续的紫外-远红外光谱能量分布（SED）库处理的（Fioc和Rendez-Volmerange，2018年，提交给AA）。主要结果如下：i）红外线过剩是由于星系年龄为450-500 Myrs的红巨星的巴耳末破裂，ii）质量很高：[7]恒星质量为10^10兆太阳，星系质量为10^11兆太阳，3 10^8 Msun的尘埃质量iii）他们正在探测成熟（没有星爆）星系，只有模拟的球状（没有螺旋）的几何形状和恒星形成历史（SFH）的大规模椭圆形。星系GN-z11不受巴尔末带观测的限制，是一致的。这些结果限制了大质量椭圆星系的快速有效形成，这与早期盘旋星系明显不同，以及宇宙的再电离
2018-12-11 astro-ph.GA
A Deep Ly$α$ Survey in ECDF-S and COSMOS: I. General Properties of Lyman-alpha Emitters at $z\sim2$
Ly $α$发射体（LAEs）可能代表了低质量区的一个重要星系群。我们提出了我们在COSMOS和ECDF-S领域的深窄带成像调查，并在$z=2.23\pm0.03$研究LAEs的性质。在麦哲伦II望远镜进行的窄带调查，使我们能够获得一个样本的452 LAEs达到$5σ$极限的$\sim26$马格。我们的Ly $α$光度函数扩展到$10^{41.8}$ erg的$^{-1}$与陡峭的暗端斜率。使用多波长辅助数据，特别是深斯皮策/IRAC 3.6 $μ$ m和4.5 $μ$ m光度数据，我们获得了可靠的恒星质量估计130 IRAC检测LAE，跨越范围$8 < {\rm log}(M_\star/M_\odot)< 11.5$。对于其余的IRAC未检测到的LAE，中位叠加光谱能量分布产生的恒星质量为${\rm log}(M_\star/M_\odot)=7.97^{+0.05}_{-0.07}$和休息帧紫外线发射表明，中值恒星形成率为${\rm log} (SFR/M_\odot$年$^{-1})=-0.14\pm0.35$。斯皮策/MIPS 24 $μ$ m甚至Herschel远红外观测都探测到了六个LAE。考虑到六个MIR/FIR探测到的LAEs，我们的LAEs涵盖了广泛的恒星形成率（${\rm 1<SFR<2000}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$）。虽然LAEs作为…
2018-08-08 astro-ph.GA
Semi-empirical AGN detection threshold in spectral synthesis studies of Lyman-continuum-leaking early-type galaxies
各种证据表明，早期类型星系（ETG）的大部分核心实际上是疏散的温暖电离气体。这意味着假设的活动星系核（AGN）产生的莱曼连续谱（LyC）辐射可以从这些系统的核中逃逸出来，而不会被局部再处理成星云发射，这将阻止它们作为塞弗特星系的可靠光谱分类标准诊断发射线比。这些ETG的光谱能量分布（SED）将缺乏星云辐射，基本上由古老的恒星成分和来自活动星系核的无特征的幂律（PL）连续体组成。在这种情况下出现的一个问题是，活动星系核的组成部分是否可以检测到目前的光谱人口合成的光学，具体来说，这些技术是否有效地放置活动星系核的检测阈值在LyC泄漏星系。为了定量地解决这个问题，我们采取了一种综合的方法，涉及光谱拟合与星光合成SED组成的恒星发射的特点是一个10 Gyr老ETG和活动星系核的幂律分量，贡献了一小部分$0\leq x_{\mathrm{AGN}} < 1$的单色光度在$λ_0=$ 4020。除了PL分布$F_ν \propto ν^{-α}$与规范$α=1.5$的一组拟合外，我们还使用了多个PL与$0.5 \leq α\leq 2$的基础，用于信噪比为5- $10^3$的合成SED网格。我们的分析表明，一个有效的活动星系核检测阈值在$x_{\mathrm{AGN}}\simeq 0.26$，这表明，相当一部分的ETG托管显着的吸积动力的核活动可能是失踪的活动星系核的人口统计。
2016-09-28 astro-ph.GA
No evidence for Population III stars or a Direct Collapse Black Hole in the z = 6.6 Lyman-$α$ emitter 'CR7'
z = 6.6的$α$发射体“CR 7”被认为拥有类III恒星星族，或者是候选的直接坍缩黑洞（DCBH）。在本文中，我们调查的证据，这些异国情调的情况下，使用最近可用的，更深，光学，近红外和中红外成像。我们在3.6和4.5微米处发现了CR 7主要成分的强Spitzer/IRAC检测，并表明它具有蓝色（[3.6] - [4.5] $= -1.2\pm 0.3$）。当前的Pop. III或原始DCBH型号无法重现这种颜色。相反，结果表明[3.6]带被[OIII] 4959，5007发射线污染，其隐含的静止帧等效宽度为EW_0（H $β$ + [OIII]）$\gtrsim 2000$ π。此外，我们发现，新的近红外数据从UltraVISTA调查支持一个较弱的He II 1640发射线比以前测量的，与EW_0 $= 40 \pm 30$的。对于在哈勃太空望远镜成像中可见的CR 7的较暗成分，我们没有发现任何证据表明它们像以前声称的那样特别红，并表明导出的质量和年龄相当不确定。鉴于可能检测到强[OIII]排放CR 7，我们讨论了其他更标准的解释系统是一致的数据。我们发现，一个低质量，窄线活动星系核可以重现观察到的CR 7的功能，包括缺乏无线电和X射线探测。或者，一个年轻的，低金属量（~1/200太阳）的恒星爆发，包括双恒星路径建模，可以重现推断的强度的He II线，同时观察到的[OIII]…
2017-04-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Enhanced X-ray emission from Lyman Break Analogues and a Possible $L_{\rm X}$--SFR--Metallicity Plane
加热和再电离早期宇宙的高能光子的来源仍然不确定。早期星系的金属丰度较低，最近的人口合成计算表明，在低金属丰度的恒星形成星系中，高质量X射线双星的数量和光度都有所增强，这提供了一个潜在的重要和以前被忽视的加热和再电离源。莱曼破裂类似星系（Lyman break analogue，LBA）是一种局部星系，与高红移的、恒星形成的莱曼破裂星系非常相似，被认为是早期宇宙中发现的这些缺金属星系的局部类似物。为了测量恒星形成率与X射线光度之间的关系，我们研究了10个LBA样品。我们发现，对于金属丰度在$12+\log_{10}({\rm O/H}) = 8.15-8.80$范围内的LBA，$L_X-$ SFR关系在$0.5-8$ ~keV带为$\log_{10} (L_X/{\rm SFR}\, {[\rm erg\ s^{-1}\ M_{\odot}^{-1}\ yr]}) = 39.85(\pm 0.10)$，色散为$σ= 0.25$ ~dex。这是一个增强的近一个因素的$2$的$L_{0.5-8\text{keV}}$-SFR关系相对于附近的结果，近太阳的金属丰度星系。$2.4σ$强化率为98.2%。我们增强的$L_X/{\rm SFR}$关系是一致的金属依赖于人口合成模型的预测值。我们讨论了恒星形成星系的$L_X$ -SFR-金属丰度平面的可能性。这些结果对我们理解再电离和早期星系的形成…
2016-02-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
The nature of the Lyman Alpha Emitter CR7: a persisting puzzle
$z \sim 6.6$ Ly $α$发射体CR 7的特殊发射特性最初被解释为存在直接坍缩黑洞（DCBH）或大量Pop III星。相反，Bowler等人（2016）更新的光度观测似乎表明CR 7是一个更标准的系统。在这里，我们证实，原来的DCBH假设是一致的，也与新的数据。使用辐射流体动力学模拟，我们再现了新的红外测光与两个模型，涉及康普顿厚DCBH的质量$\approx 7 \times 10^6 \, \mathrm{M_{\odot}}$吸积（a）无金属（$Z=0$）的气体与柱密度$N_H = 8 \times 10^{25} \, \mathrm{cm^{-2}}$，或（b）低金属含量的气体（$Z = 5 \times 10^{-3} \, \mathrm{Z_{\odot}}$）与$N_H = 3 \times 10^{24} \, \mathrm{cm^{-2}}$。最佳拟合模型在$1 σ$内再现光度数据。这些金属可以通过DCBH形成后发生的弱恒星形成活动产生。两种模型中对斯皮策/IRAC $3.6 \, \mathrm{μm}$光度带的主要贡献是由于HeI/HeII $λ4714, 4687$发射线，而[OIII] $λ4959, 5007$发射线（如果存在）的贡献是次主导的。将需要使用JWST进行光谱观测，以最终澄清CR 7的性质。
2017-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Early Results from GLASS-JWST XXII: Rest frame UV-optical spectral properties of Lyman-alpha emitting galaxies at 3 $<$ z $<$ 6
本研究结合JWST/NIRSpec和MUSE数据，分析了11个3<z<6莱曼阿尔法发射星系的紫外-光学光谱特性，发现其低质量、紧凑尺寸等特征与高红移星系类似物一致，并预测其莱曼连续谱逃逸分数较低。
2023-04-04 astro-ph.GA
Spectroscopic detections of CIII]1909 at z~6-7: A new probe of early star forming galaxies and cosmic reionisation
对z~6.5星系的深能级光谱观测表明，随着红移的增加，莱曼α辐射的可探测性显著下降。虽然这可能会提供有价值的洞察再电离过程的结束，它提出了一个根本的挑战，详细的光谱研究的数百个光度选择的遥远的来源，现在正在通过深HST成像发现，特别是那些明亮的来源通过前景透镜集群。在本文中，我们证明了一个新的方式前进的有效性，通过令人信服的检测替代诊断线，CIII]1909，看到在光谱曝光的两个恒星形成星系在z=6.029和7.213。前一个探测是基于3.5小时的X射线光谱，它是在Abell 383星系团后面的一个明亮的（J=25.2）引力透镜星系。后一个探测是基于一个4.2小时的MOSFIRE光谱的一个最遥远的光谱证实的星系，GN-108036，与J=25.2。这两个目标都是根据它们的连续亮度和先前已知的红移（基于莱曼α）来选择的，以确保任何CIII]发射都位于近红外天空光谱的有利部分。我们比较我们的CIII]和莱曼α等效宽度的背景下，发现在z~2从早期的工作和讨论的动机，使用线以外的莱曼α研究星系的再电离时代。
2014-08-15 astro-ph.GA
Early Results from GLASS-JWST. I: Confirmation of Lensed $z\geqslant7$ Lyman-Break Galaxies Behind the Abell 2744 Cluster With NIRISS
作为GLASS-JWST ERS调查的一部分，我们首次在Abell 2744 Frontier Fields星系团上使用NIRISS/WFS光谱搜索了连续确认的源$z\geqslant7$。利用F115 W、F150 W和F200 W滤光器中的预成像和多角度棱镜曝光的$\sim15$小时，我们描述了一般数据处理（即，减少，清洁，建模和提取过程）和分析的GLASS-JWST调查。我们展示的权力JWST同行深入再电离，当大多数星系际氢是中性的，通过确认两个星系在$z=8.04\pm0.15$和$z=7.90\pm0.13$的莱曼休息的手段。在F150 W和F200 W波段都观察到较弱的连续光谱，表明蓝色（$-1.69$和$-1.33$）紫外线斜率和中等亮度的绝对星等（$-20.37$和$-19.68$ mag）。我们在两个星系中都没有探测到强Ly $α$，但在一个星系中观测到了试探性的（$\sim2.7-3.8σ$）HeII $λ$ 1640 A，OIII] $λλ$ 1661，1666 A和NIII] $λλ$ 1747，1749 A线发射，这表明低金属丰度，恒星形成系统可能有非热贡献。这些新的观察提供了第一次看到JWST/NIRISS的非凡潜力，在没有强发射线的情况下，确认明亮的$z\geqslant7$源的代表性样本，并获得前所未有的洞察力对宇宙再电离的贡献。
2022-11-29 astro-ph.GA
Near-infrared spectra of Galactic stellar clusters detected on Spitzer/GLIMPSE images
我们目前的近红外光谱观测的大质量恒星在三个星团位于内银河系的方向。其中一个，四重奏，是一个新发现，而其他两个以前被报道为候选集群上确定的中红外斯皮策图像（GLIMPSE 20和GLIMPSE 13）。使用中等分辨率（R=900-1320）的H和K光谱，我们坚定地建立在这些集群中最亮的恒星的性质，产生新的识别早期WC和两个Ofpe/WN 9星的四重奏和早期WC星GLIMPSE 20。我们将这些信息与2 MASS提供的光度测量相结合，以估计星系团的质量，年龄和距离。几颗大质量恒星的存在使四重奏和GLIMPSE 20成为已知银河系星团中质量只有几个10^3 M太阳，年龄在300万年到800万年之间的小样本。我们估计Glimpse 20的距离约为3.5 kpc，Quartet为6.0 kpc。在GLIMPSE 13中发现的大量巨星表明它是另一个大质量（~ 6500 Msun）星团，但年龄更大，年龄在3000万年到1亿万年之间，距离约为3 kpc。
2009-03-12 astro-ph.GA
The UV-brightest Lyman continuum emitting star-forming galaxy
我们发现了J 0121 +0025，这是一个非常明亮的年轻恒星形成星系（M_UV =-24.11，log [L_Lya / erg s^-1] = 43.8），z = 3.244，显示出丰富的莱曼连续统（LyC）泄漏（f_esc，abs ~ 40%）。高信噪比休息帧紫外光谱与大加那利望远镜揭示了一个很高的意义（7.9 σ）排放低于莱曼极限（<912 A），通量密度水平f_900 A = 0.78 +/- 0.10 uJy，OVI 1033 A风线中有强P-Cygni，NV 1240 A和CIV 1550 A表明星暴的年龄较年轻（<1000万年）。光谱中有丰富的恒星光球特征，因此在这些波长上AGN的重要贡献被排除在外。低电离ISM吸收线也被检测到，但很弱（EW 0 ~ 1A），并显示出大的剩余强度，这表明气体具有非统一的覆盖分数或高度电离ISM的cluronical几何形状。前景和活动星系核污染对LyC信号的贡献是不太可能的。斯皮策/IRAC 4.5微米的深度光学成像显示，J 0121 +0025的光谱能量分布主要由年轻恒星暴的辐射决定，log（M*/Msun）= 9.9 +/- 0.1，SFR = 981 +/- 232 Msun yr^-1。J 0121 +0025是恒星形成星系群中已知最强大的LyC发射体。这种明亮的年轻恒星爆发泄漏LyC辐射的发现表明，很大一部分LyC光子可以…
2021-08-13 astro-ph.GA
The Last Gasp of Gas Giant Planet Formation: A Spitzer Study of the 5 Myr-old Cluster NGC 2362
我们描述了斯皮策IRAC和MIPS对人口众多的500万年前的疏散星团NGC 2362的观测。早期/中间型确认/候选星团成员要么有光球中红外辐射，要么有弱的、光学薄的红外过量辐射，小于24微米，与碎片盘一致。很少有晚型、太阳/亚太阳质量的恒星有原始盘。晚型恒星周围的星盘主要由具有内孔的星盘（典型的“过渡盘”）和“同源耗尽”星盘组成。这两种类型的磁盘代表原始磁盘和碎片磁盘之间的中间阶段。因此，我们发现，多个路径的原基碎片盘过渡存在。我们的研究结果破坏了标准的论点，有利于一个~ 0.01万年的时间尺度的过渡的基础上，从金牛座御夫座的数据和排除标准的紫外光蒸发的情况下，解释过渡的主要机制。结合我们的数据与其他斯皮策调查，我们调查周围的高/中等质量的恒星碎片盘的演变和调查巨型行星形成的时间尺度。如果气盘中的气体和尘埃在相似的时间尺度上演化，那么围绕早期类型的高/中等质量恒星的气体巨行星的形成时间尺度可能是1- 500万年。斯皮策探测到的大多数太阳/亚太阳质量的恒星都有SED，表明它们的盘可能正在积极地离开原始盘阶段。因此，气态巨行星形成也可能在500万年前发生在太阳/亚太阳质量恒星周围。
2009-05-23 astro-ph.EP astro-ph.GA
Modeling the H$α$ Emission Surrounding Spica using the Lyman Continuum from a Gravity-darkened Central Star
早期B星双星角宿一周围的大而微弱的H $α$发射被用来限制星云的总氢复合率，并间接探测主星的莱曼连续谱光度。早期的分析表明，一个恒星大气模型，与角宿一A的光谱类型一致，具有莱曼连续光度约两倍低于所需的解释测量H $α$表面亮度的星云。为了更一致地模拟恒星和星云的发射，我们使用了一个模型大气角宿一A，其中包括重力暗化的影响，作为输入到光电离模型，以产生合成H $α$表面亮度分布的比较，从南方$Hα$巡天图集（SHASSA）的数据。本文提出了一种从一维体积发射率模型计算投影表面亮度剖面的方法，并约束恒星和星云参数。角宿一A的平均有效温度为$\simeq$ 24，800 K，足以匹配观测到的绝对分光光度法（从远紫外到近红外）和径向H $α$表面亮度分布。模型氢密度随着离恒星的距离而增加，越往东南方向越陡峭，线性越大。星云西北部的物质边界部分预计会泄漏出$\sim$ 17%的莱曼连续光子。模型H II区域柱密度与沿视线的档案观测结果一致。
2021-08-05 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Supernovae Driven Winds Impede Lyman Continuum Escape from Dwarf Galaxies in First 10 Myr
Institute for Advanced Study in Physics（高等研究院物理学院）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Williams College（威廉姆斯学院）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)（安达卢西亚天体物理学研究所（西班牙国家研究委员会））；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
研究紫外线明亮紧凑恒星形成星系中LyC逃逸效率等相关问题，利用六个本地星系中分辨率光谱，直接追踪多相星风演化及测量LyC逃逸率，发现早期LyC逃逸峰值及超新星对其后期抑制，强调宇宙学模拟需纳入早期反馈。
2026-07-08 astro-ph.GA
The environment and host haloes of the brightest z~6 Lyman-break galaxies
通过研究明亮的高红移Lyman-break星系（LBG）群体的大尺度结构，有可能深入了解早期宇宙中环境在星系形成物理中的作用。我们测量了一个明亮（-22.7<M_UV<-21.125）长带隙样品在z~6处的成簇性，并利用晕占据分布（HOD）模型测量了它们的典型晕质量。我们发现，成团振幅和相应的HOD拟合表明，这些源是在高红移宇宙的密集区的高度偏置（b~8）的对象。再加上观测到的这些天体数量密度的快速演变，我们的研究结果表明，光度函数的高光度端的形状与早期宇宙中的反馈过程或尘埃遮蔽有关--这与这些源主要是数量多得多的M_UV ~的罕见实例的情况相反--19个星系处于恒星形成特别活跃的时期。有一个轻微的紧张局势之间的数量密度和聚类测量，我们解释这是一个信号，在高红移或准线性效应的结合模型晕偏置关系的细化可能需要在未来的尝试建模的聚类和数量计数。最后，字段之间的数密度的差异（UltraVISTA的表面密度约为UDS的1.8倍）被证明是一致的宇宙方差所暗示的集群测量。
2018-03-30 astro-ph.GA
Spitzer IRAC Colors of Nebulae Associated with Star-Forming Regions
恒星形成区通常与星云有关。在这项研究中，我们研究了斯皮策IRAC图像中的红外漫发射。红外星云L1527描绘了一个低质量原恒星的外流。星云的颜色与具有大消光的恒星光球的颜色一致。HII区域W5-East周围的星云在红外线上是明亮的。这些颜色与含多环芳烃（PAH）粉尘的模型颜色一致。从星云的红外颜色推断出星云的紫外辐射强度和小尘埃部分。我们发现星云的边缘受到强烈的紫外线照射，并有丰富的小尘埃。分子云表面的尘埃被认为是被早期恒星的紫外线辐射破坏的。
2020-05-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Fragmentation inside atomic cooling haloes exposed to Lyman-Werner radiation
在宇宙早期的原始环境中诞生的超大质量恒星有希望成为超大质量黑洞的种子，在再电离时代之后不久被观测为高红移类星体。H $_2$的抑制被认为是至关重要的，以否定正常的第三星族恒星的形成，并允许高吸积率驱动超大质量恒星的形成。只有在避免剧烈碎裂的情况下，整体坍缩才能成功地产生一个单一的大质量中心物体。我们研究了在不同水平的背景莱曼-维尔纳通量作用下，原子冷却晕坍缩中形成的碎裂位点的数量。背景莱曼-沃纳通量通过破坏H $_2$来操纵坍缩晕中气体的化学性质。我们发现，只有当崩溃的气体云转移从分子到原子冷却制度是破碎程度的抑制。在我们的特殊情况下，我们发现这发生在J $\sim 10$ J $_{21}$的临界莱曼-沃纳背景之上。重要的标准是过渡到原子冷却制度，而不是J的实际值，这将局部变化。一旦气体的温度超过T $\gtrsim$ 10 $^4$ K并且气体转变为原子线冷却，则强烈的碎裂被强烈抑制。
2018-01-12 astro-ph.GA
Formation of massive black holes in rapidly growing pre-galactic gas clouds
位于大质量星系中心的超大质量黑洞（SMBH）的起源在很大程度上是不受约束的。质量约为10，000太阳质量的超大质量恒星（SMS）的残余物提供了理想的种子候选者，称为直接坍缩黑洞。然而，它们在早期宇宙中的存在和形成环境仍然存在争议，它们的稀有性进一步加剧了对它们从头形成的建模问题。SMS模型表明，在无金属晕中，以超过临界值的下降率快速坍缩是形成原恒星核心的必要条件，然后形成SMS。利用辐射流体动力学模拟早期星系形成，我们显示了自然出现的无金属晕都足够大，并具有足够高的下降率，形成一个SMS。我们发现，在J_LW ~ 3 J_（21）强度下，并且在演化早期至少经历一个快速生长期的晕是SMS形成的理想摇篮。这种快速增长引起了大量的动力学加热，放大了来自20千秒差距外的一组年轻星系的莱曼-沃纳抑制。我们的研究结果强烈表明，结构形成动力学，而不是一个临界莱曼-沃纳（LW）流量，可能是在早期宇宙中的大质量黑洞形成的主要驱动力。我们发现，大质量黑洞种子在早期宇宙的过密区域中可能比以前认为的要普遍得多，其同动数密度高达10^-3 Mpc^-3。
2019-01-22 astro-ph.GA
Super-early JWST galaxies, outflows and Lyman alpha visibility in the EoR
本研究基于JWST超早期星系尘埃消减可忽略的模型，重现了UV光度函数与SFR密度演化，发现超爱丁顿外流清除尘埃并引入速度偏移，显著增强了EoR中Lyman alpha的可见性，且与观测数据吻合。
2023-10-18 astro-ph.GA
