Faint Lyman-Break galaxies as a crucial test for galaxy formation models
最近的研究表明，LambdaCDM宇宙学中的星系形成模型预测，与观测到的种群相比，小星系（恒星质量< 10^{11} M_sun）形成得太早，自z ~ 3开始过于被动，并且在z=0时拥有太老的恒星星族。然后，我们预计在z > 4的小星系的过度生产，应该是可见的微弱莱曼破裂星系的过剩。为了检查是否存在这种过剩，我们使用MORGANA星系形成模型和GRASIL分光光度+辐射转移代码生成模拟目录的深场观测HST-ACS。我们加入观测噪声和莱曼α发射的影响，并进行颜色的颜色选择，以确定莱曼破裂星系。由此产生的模拟候选者具有与观察到的星系非常相似的合理属性。我们能够重现明亮的尾巴的亮度函数的莱曼break星系的演变（与最亮的i-辍学的数量可能低估），但尘埃吸收参数的不确定性和退化不允许给强有力的约束模型。此外，我们的模型显示了一个明显的过剩相对于观测的暗淡莱曼break星系，特别是z_{850} ~ 27 V-dropout在z ~ 5。我们量化这些“多余”星系的属性，并讨论其含义：这些星系托管在暗物质晕的圆速度超过100 km s^{-1}，和他们的抑制可能需要深刻的重新思考恒星反馈过程发生在星系形成。
2009-06-26 astro-ph.CO
Lyman-$α$ forest constraints on interacting dark sectors
与$Λ$ CDM相比，Lyman- $α$森林是暗物质模型的一个有价值的探测器，其特征在于功率谱的尺度依赖抑制。在这项工作中，我们提出了一个新的估计的莱曼- $α$通量功率谱，不依赖于流体动力学模拟。我们的框架的特点是滋扰参数，封装的复杂的物理学的星系际介质和高度非线性的小尺度模式的敏感性。在验证了基于$Λ$ CDM的高分辨率流体动力学模拟的方法之后，我们从BOSS Lyman- $α$大尺度数据中导出了相互作用暗物质模型的保守约束，k<0.02（km/s）^（-1），在模型拟合中保留了相关的干扰参数。估计产生的下限上的质量的食人暗物质，其中冻结发生通过3至2湮灭，在兆电子伏的范围。此外，我们发现暗物质与暗辐射相互作用的模型，这已被认为是解决$H_0$和$σ_8$紧张局势，是兼容的BOSS莱曼- $α$数据。
2018-05-30 astro-ph.CO hep-ph
Submillimetre Detection of the z=2.83 Lyman-Break Galaxy, Westphal-MM8, and Implications for SCUBA2
我们目前的混乱有限的亚毫米（submm）的观测与SCUBA相机上的JCMT的z=2.83莱曼break星系（LBG），Westphal-MM 8，达到850微米的灵敏度，甚至大于实现在哈勃深场区域的SCUBA地图。Westphal-MM 8（S_{850um} = 1.98+-0.48mJy）的探测，以及文献中对透镜LBG的亚毫米探测，表明LBG群体可能对1- 2 mJy区域的亚毫米选定星系的源计数有重要贡献。此外，亚毫米发光的LBG是最近发现的z~2-2.5演化星系的一个可行的祖先人口。这些观测结果代表了SCUBA 2观测的重要基线，SCUBA 2将定期将天空的大区域映射到这个深度。
2009-03-12 astro-ph.CO
Keck Spectroscopy of Faint 3<z<7 Lyman Break Galaxies:- II. A High Fraction of Line Emitters at Redshift Six
由于莱曼-α光子被中性氢散射，遥远星系莱曼-α等效宽度分布的红移变化提供了一个有希望的探测星系际介质电离度的方法，因此宇宙再电离何时结束。这个简单的测试是复杂的事实，莱曼α发射也可以受到不断变化的天体物理细节的主机星系。在本系列的第一篇论文中，我们证明了在3 <z <6的范围内，在颜色选择的莱曼破裂星系（LBG）中观察到的莱曼α发射体的比例具有光度和红移依赖的趋势;低光度星系和高红移星系显示出强发射的可能性增加。在这里，我们提出的结果，从更深的12.5小时的曝光与Keck DEIMOS摄谱仪主要集中在z~6的LBG，使我们能够确认红移的依赖性更强大的线发射和更高的红移比迄今为止可能的。我们发现54 +/-11%的微弱z~6 LBG显示出强（W_0> 25 A）发射，比在z~4处观察到的类似样品增加了1.6倍。利用74个z~6长带隙的样品，我们确定了与亮度相关的Lyman-alpha等效宽度分布。假设这些趋势与哈勃WFC3/IR相机定位的z~7源的新种群的连续性，我们预测，除非中性部分在干预的2亿年内上升，否则使用莱曼α发射光谱确认的成功率应该很高。
2010-09-28 astro-ph.CO
A Lyman Break Galaxy in the Epoch of Reionization from HST Grism Spectroscopy
我们目前观测到一个红移z=6.573的发光星系-第一个光谱确认来自PEARS调查（探测演化和再电离光谱）的无狭缝HST ACS棱镜光谱，其显示在restframe 1216 A波长处光谱中的戏剧性连续中断。第二次确认是通过Keck + DEIMOS完成的。地面光谱不能清楚地探测到连续谱，但高波长分辨率使莱曼α发射线轮廓得以确定。我们比较线轮廓复合线轮廓在红移z=4.5。莱曼α线剖面没有显示阻尼翼衰减的特征，证实星系际气体在红移z=6.57处被电离。在更高的红移处的莱曼断裂光谱将有可能使用红外敏感的grisms的超深观测，即使在莱曼α被中性IGM衰减得太厉害而无法使用传统的地面光谱检测的红移处。
2013-05-14 astro-ph.CO
Lyman Alpha Emitters and Lyman Break Galaxies: dichotomous twins?
我们扩展了我们以前的研究，旨在模拟莱曼α发射体（LAEs）的第二个群体的高红移源，莱曼中断Galerkin（LBG），最终目标是调查它们之间的物理关系在6 < z <8。我们使用了一组大型（~10^6 Mpc^3）宇宙学SPH模拟，包括对恒星形成、反馈、金属富集和超新星尘埃产生的详细处理;这些相同的模拟已经被证明成功地再现了LAEs的大量观测特性（Dayal et al. 2010）。我们认为LBG是绝对紫外（UV）星等M_{UV} <=-17的星系，与目前的观测标准一致。与z~6-8处的数据相比，在没有进一步参数调整的情况下，该模型非常好地再现了LBG UV光度函数、恒星质量函数和恒星形成率（SFR）密度的红移演化。它预测了一个与z无关的平均β值约为-2.2，与最近的观测结果一致。平均LBG特异性SFR从z ~ 6时的6.7 Gyr^-1增加到z ~ 8时的13.9 Gyr^-1，并且对于最小的LBG最大。通过对模拟的LAE和LBG星族的比较，我们发现它们在恒星质量、年龄、SFR和尘埃含量方面没有明显的差别，只有在z ~ 6（8）处M_{UV} M_{UV} >= -18（-19）的最暗LBG没有观测到Lyman α线。因此，LAE代表了一个发光的LBG子集，其相对程度仅取决于所采用的等效宽度（EW）的选择标准。此外，在符合目前的观察，我们发现，部分LBG显示莱曼阿尔法线减少增加…
2012-01-04 astro-ph.CO
GALEX selected Lyman Break Galaxies at z~2: Comparison with other Populations
本文介绍了在GOODS-S场中用NUV-dropout技术结合色选择方法寻找1.5<=z<=2.5亮Lyman break星系的结果。我们得出了73个LBG候选人的样本。我们比较我们的选择效率BM/BX-和BzK方法（技术完全基于地面数据集），并找到NUV数据，以提供更高的效率选择恒星形成星系。我们估计LBG候选人的年龄，质量，恒星形成率和灭绝拟合PEGASE合成演化模型。我们发现大约20%的LBG候选者可以与红外发光LBG或亚毫米星系相媲美，这些星系被认为是今天大规模椭圆星系的前身。总的来说，我们可以表明，虽然BM/BX和BzK方法确实可以识别z~2处的恒星形成星系，但它们提供的样本与那些质量更大且包含相当大的红色恒星星族的恒星形成星系相比存在偏差。因此，在z~2处的真正莱曼断裂准则与在z~3处发现的不包含红色部分的总体更直接地可比。
2011-12-13 astro-ph.CO
Keck Spectroscopy of Faint 3<z<8 Lyman Break Galaxies:- Evidence for a Declining Fraction of Emission Line Sources In the Redshift Range 6<z<8
利用哈勃太空望远镜WFC3/IR红外成像数据中选取的Lyman break星系的深Keck光谱，我们提出了新的证据，证明在红移范围6.3 <z <8.8的可检测到Lyman α发射的恒星形成星系的红移依赖部分发生了逆转。我们早期使用DEIMOS摄谱仪的观测表明，在4 <z <6的区间内，线发射星系的红移比例显著增加，特别是对于主导光度密度的本征暗淡系统。利用LRIS和NIRSPEC的长波长灵敏度，我们选取了19个Lyman break星系作为研究对象，这些星系是利用最近的WFC3/IR数据选出的，它们的光度红移在6.3 <z <8.8的范围内，并且它们的内禀光度范围很广。我们的光谱曝光通常达到<50 A的莱曼α发射的静止帧等效宽度（EW）的5 σ灵敏度。尽管在数亿年后才看到很高比例的发射体，但在我们更遥远的样本中，我们只发现了2个令人信服的和1个可能的线发射体。结合已发表的数据上获得的进一步7个来源，使用FORS 2的ESO VLT，并假设连续性的趋势，发现在较低的红移，我们讨论了这种明显的逆转的意义，在我们的范围内的背景下，在连续光度的红移依赖莱曼α分数。假设所有的目标源都处于它们的光度红移，并且我们关于莱曼α EW分布的假设是正确的，我们希望在从我们的较低红移样本中得出的不到1%的实现中找到这么少的发射体。我们的新结果进一步支持了这样一种说法，即在现在用光谱探测的红移下，我们正…
2011-10-03 astro-ph.CO
Tomographic Magnification of Lyman Break Galaxies in The Deep Lens Survey
利用深透镜巡天中的大约45万个星系，我们提出了一个由0.4 < z < 1.0的大质量前景星系检测z > 4莱曼破裂星系的引力放大率，按红移分组。放大信号在信噪比大于20时被检测到，严格的检查证实它没有被任何星系样本的红移重叠所污染。在较低的红移，推断的星系质量分布与早期的透镜分析是一致的。然后，我们探索断层镜头放大信号分裂成7个红移箱我们的前景星系样本。结合星系放大率互相关和星系角自相关，我们开发了一个偏差独立的估计层析信号。作为放大层析成像的一个诊断，该估计量的测量结果拒绝了一个大于7.5σ的平坦暗物质主导的宇宙，并发现它与WMAP 7 ΛCDM宇宙学的红移依赖性是一致的。
2012-09-13 astro-ph.CO
Connecting Faint End Slopes of the Lyman-$α$ emitter and Lyman-break Galaxy Luminosity Functions
我们使用Dijkstra & Wyithe（2012）的唯象模型预测了位于$z=3-6$的Ly $α$选择星系（Ly $α$发射体或LAEs）的Lyman- $α$（Ly $α$）光度函数（LF）。该模型结合观测到的Lyman break星系（LBG，或脱落星系）的UV-LF，限制其分布的Ly $α$线强度作为一个功能的UV光度和红移。我们的分析表明，虽然Ly $α$ LF的LAES一般不是Schechter函数，这些提供了一个很好的描述超过亮度范围的$\log_{10}( L_α/{\rm erg}\,{\rm s}^{-1})=41-44$。受此结果的启发，我们预测Schechter函数参数在$z=3-6$。我们的分析进一步表明：（i）Ly $α$ LF的暗端斜率比Lyman-break星系的UV-LF的暗端斜率更陡（在$z\gtrsim 4$处有一个中值$α_{Lyα} < -2.0$），（ii）在Ly $α$光度下LAEs的Ly $α$ LF的翻转$10^{40}$ erg s $^{-1}<L_α\lesssim 10^{41}$ erg s $^{-1}$可能标志着在$-12>M_{\rm UV}>-14$处Lyman-break星系的UV-LF变平。我们讨论了这些结果的影响-这可以直接测试与即将到来的调查-为时代的再电离。
2015-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Relationship Between Stellar Populations and Lyman Alpha Emission in Lyman Break Galaxies
本文报道了对321个z ~ 3 Lyman break星系（LBG）的光度和光谱测量结果，系统地研究了Lya辐射与恒星星族的关系。Lya等效宽度（EW）的计算从静止帧紫外光谱和光学/近红外/斯皮策光度法用于人口合成建模，以获得年龄，尘埃消光，恒星形成率（SFR）和恒星质量的关键属性。我们直接比较了有和没有强Lya发射的LBG的恒星星族，其中我们将前者（EW > 20 AA）指定为Lya发射体（LAEs），后者（EW < 20 AA）指定为非LAEs。这种控制的方法比较对象从相同的紫外线光度分布代表了一个改进，在以前的研究中，恒星星族的长周期星系和窄带选择LAE进行了对比，后者往往是本质上暗淡的宽带滤波器的数量级仅仅是由于不同的选择标准。使用各种统计检验，我们发现，Lya等效宽度和年龄，SFR，和尘埃消光，分别显着相关的意义上说，具有强Lya发射的对象也往往是老年人，较低的恒星形成率，少尘埃比弱Lya发射的对象，或线的吸收。因此，我们得出结论，在LBG样本中，具有强Lya发射的物体代表了星系演化的后期阶段，其中超新星引起的外流减少了尘埃覆盖分数。我们还研究了Lya光子的衰减低于连续体的衰减的假设，正如一些人所提出的那样，但没有发现支持这一观点的证据。
2010-01-19 astro-ph.CO
Interacting LAEs at z = 5.1. Episodic star formation in a group of LAEs at z= 5.07
我们正在SHARDS巡天中寻找高红移低光度的莱曼α源。在预先选定的莱曼α源中，发现了2个候选源，相距3.19角秒，并且暂时处于相同的红移。在这里，我们报告的光谱确认与GTC的莱曼α发射从这对星系在一个确认的光谱红移z=5.07。此外，其中一个源正在与另一个看起来扭曲的密切同伴相互作用/合并。根据光谱学和其他光度数据的分析，我们推断这些天体的大部分恒星质量是在1亿年前的恒星形成爆发中聚集起来的。需要一个更近的爆发（200万年前）来解释测量到的莱曼α通量。我们认为，这两个星系是莱曼阿尔法源经历情节恒星形成的很好的例子。此外，这些源很可能构成一组相互作用的莱曼α辐射源（LAEs）。
2014-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Masses of Lyman Break Galaxies, Lyman Alpha Emitters and Radio Galaxies in Overdense Regions at z=4-6
我们提出了新的信息，星系附近的发光射电星系和类星体在z= 4，5，6。这些领域以前被发现包含超密度的莱曼Break Galerkin（LBG）或光谱莱曼α发射体。我们使用HST和斯皮策数据来推断恒星质量，并将我们的结果与大天文台起源深度调查（GOODS）探测的更平均环境中的大样本LBG进行对比。获得了以下结果。首先，在z=4-5处的过密区域和场中的LBG在z '-[3.6]与[3.6]的色星等图中处于非常相似的序列上。这被解释为恒星质量的序列（log[M*/Msun] = 9-11），其中星系由于尘埃和年龄而变得越来越红，因为它们的恒星形成率（SFR）增加。第二，这两个射电星系是已知存在于z~4-5的最大质量天体（log[M*/Msun]~11）之一，并且根据25倍大面积GOODS调查估计的此类天体的低数量密度，它们是极其罕见的。我们认为，这些大质量星系和超大质量黑洞的存在是通过气体的快速吸积或在过密区域内的合并而增强的。第三，根据与z=1.2的大质量X射线星团Cl 1252的比较，在z=4的“原星团”TN 1338中发现的总恒星质量占<30% of the stellar mass on the cluster red sequence expected to have formed at z>4。虽然未来的近红外观测应该可以确定目前是否有任何大质量星系被遗漏，但这种质量差异的一…
2009-09-06 astro-ph.CO
The Molecular Gas Content of z = 3 Lyman Break Galaxies; Evidence of a non Evolving Gas Fraction in Main Sequence Galaxies at z > 2
我们目前的观测CO[3-2]发射到两个大规模和红外发光莱曼Break Galerkin在z = 3.21和z = 2.92，使用IRAM高原德布尔干涉仪，放置第一个约束的分子气体质量（Mgas）的非透镜LBG。它们的整体性质在红移上与典型的（主序星）星系一致，其特定的恒星形成速率为~1.6和~2.2 Gyr^（-1），尽管它们的红外光度很大，由赫歇尔推导出的L_IR为~2-3 x 10^12 Lsun。利用一个可信的CO探测（虚假探测概率为10^（-3））和一个上限，我们研究了分子气体与恒星质量比（Mgas/M*）随红移的演化。我们的数据表明，正常星系的Mgas/M* 在z~2处的急剧演化之后，在较高的红移处出现平坦化，这为z > 2.5时比恒星形成率演化中存在平台提供了支持性证据。
2012-09-10 astro-ph.CO
The Great Observatories Origins Deep Survey: Constraints on the Lyman Continuum Escape Fraction Distribution of Lyman--Break Galaxies at 3.4<z<4.5
本文利用GOODS南场的超深紫外VLT/VIMOS中波段和VLT/FORS 1窄带成像，计算了红移3.4- 4.5的L >~ L*（z=3）Lyman Break Galeries（LBG）的电离辐射逃逸分数（fesc）分布的极限。只有一个红移z=3.795的LBG在它的莱曼连续区（LyC; S/N~5.5）中被探测到，这是目前已知的直接探测到的最高红移星系。其紫外形貌非常致密（R_eff=0.8，kpc物理量）。七个活动星系核中有三个也在它们的LyC中被探测到，包括一个红移z=3.951和z 850 = 26.1。根据堆叠数据（LBG），我们将平均f_esc的上限设置在5%-20%的范围内，这取决于如何选择数据（例如，通过幅度和/或红移）。我们进行了广泛的蒙特卡罗模拟，考虑到星系际衰减，恒星星族合成模型，尘埃消光和光度噪声，以探索逃逸辐射的分布的时刻。各种分布（指数，对数正态和高斯）进行了探讨。我们发现，中值f_esc低于~6%，84%百分位数极限不大于20%。如果这一结果仍然适用于较暗的LBG下降到目前的观测极限，那么LBG人口可能不足以占整个光电离预算在这里考虑的红移，与确切的细节取决于假设的电离背景和类星体的贡献。f_esc可能取决于星系的紫外光光度，较暗的星系具有较高的f_esc，并且从HUDF（i775<28.5）的微弱LBG样本中估计的f_esc与这种情况有广泛的定量…
2010-09-06 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
A deep search for molecular gas in two massive Lyman break galaxies at z=3 and 4: vanishing CO-emission due to low metallicity?
我们提出了深IRAM高原德布尔干涉仪（PdBI）的观测，寻找CO排放向两个大规模的，非透镜莱曼break星系（LBG）在z=3.216和4.058。通过一个低显著性的CO检测（3.5 sigma）和一个敏感的上限，我们发现CO线比基于IR和CO光度之间的关系所预期的弱3-4倍，随后是z=0-2.5的类似的大质量星系。这与这些星系具有低金属丰度的情况相一致，导致CO到H_2的转换因子增加，即，较弱的CO发射对于给定的分子（H_2）质量。在z>3时所需的金属丰度低于基本金属丰度关系（FMR）在这些红移下的预测，与独立证据一致。除非我们的星系在这方面是非典型的，否则在z>3的正常星系中检测分子气体可能仍然具有挑战性，即使是ALMA。
2013-09-21 astro-ph.CO
Dust Obscuration in Lyman Break Galaxies at z~4
由于尘埃的遮蔽，用静止坐标系的紫外（UV）连续谱测量高z星系中的恒星形成率（SFR）是不确定的。以往的研究都是利用850 μ m的亚毫米波辐射来确定静止系紫外选择星系的内禀SFR，但其结果存在灵敏度低、分辨率差（~ 15“）的问题。在这里，我们使用超深甚大阵列1.4 GHz的图像与~ 1“-2”的分辨率来测量固有的SFR。利用哈勃空间望远镜/高级巡天照相机数据，选取了大天文台起源深空巡天南北场的3500个z~4的Lyman break星系（LBG）为中心的射电图像，进行了叠加分析。叠加的射电通量非常低，为0.08+/-0.15 uJy，意味着平均SFR为6+/-11 M/yr。这与未校正的平均5 M/yr的UV SFR相当，这意味着z~4 LBG几乎没有尘埃消光。低的SFR和尘埃消光支持了以前的结果，z~4 LBG一般不是亚毫米星系。我们进一步表明，有没有统计学上显着过剩的尘埃隐藏恒星形成的成分在~22千秒差距的LBG。
2010-09-13 astro-ph.CO
The Evolution of Mass-size Relation for Lyman Break Galaxies From z=1 to z=7
首次利用HUDF和ERS的Hubble-WFC 3/IR相机观测资料研究了恒星形成星系从z ~ 4到z ~ 7的质量-尺寸关系的演化。大小是通过确定最佳拟合模型的星系图像在休息帧2100\与恒星质量估计从SED拟合休息帧光学（从斯皮策/IRAC）和紫外线通量。我们发现，恒星质量的大小关系的莱曼break星系（LBG）的持续，至少到z ~ 5，在一个给定的恒星质量的LBG的中值大小增加向较低的红移。对于恒星质量为9.5<Log（M*/Msun）<10.4的星系，大小演化为$(1+z)^{-1.20\pm0.11}$。这种演化对于恒星质量较低的星系（8.6<Log（M*/Msun）<9.5，即$r_{e} \propto (1+z)^{-1.18\pm0.10}$）非常相似，与高z下的简单理论星系形成模型一致。在较低的红移（z ~ 1-3）下，我们的结果与以前测量的LBG质量-尺寸关系一致.
2012-07-27 astro-ph.CO
Keck Spectroscopy of Faint 3 < z < 7 Lyman Break Galaxies: III. The Mean Ultraviolet Spectrum at z=4
本文给出并讨论了81个B带丢失的莱曼Break Galeries（LBG）样品的平均静止坐标系紫外光谱，这些LBG的平均红移为z=3.9，视星等z_AB<26。大部分的个人光谱是从我们正在进行的调查，在货物领域与凯克DEIMOS摄谱仪，我们已经扩大了我们的样本与公布的数据与FORS 2采取的VLT。总的来说，我们在光谱诊断中发现了与Shapley等人（2003年）在z=3时对LBG进行的早期更广泛的调查中发现的趋势相似的趋势。具体来说，我们发现低电离吸收线，跟踪中性流出气体的存在是较弱的星系具有较强的莱曼α发射，蓝紫外光谱斜率，较低的恒星质量，较低的紫外光度和较小的半光半径。这与恒星形成驱动中性气体流出的物理图像是一致的，中性气体散射莱曼α并产生强的低电离吸收线，同时增加恒星质量、大小、金属丰度和星系的尘埃含量。因此，典型的星系在较早的时间（较高的红移）会有较强的莱曼α发射和较弱的低电离吸收。事实上，我们在z=4的平均光谱显示出比z=3弱一些的低电离吸收线，并且在更高的红移处的可用数据表明低电离吸收强度随着红移而迅速下降。我们认为，减少低电离吸收可能是由于覆盖分数和/或速度范围的流出中性气体在早期的时代减少。我们的持续调查将使我们能够更可靠地将这些诊断扩展到更高的红移，并确定电离光子逃逸分数的影响，这决定了早期星系在宇宙再电离中的作用。[删节]
2011-11-22 astro-ph.CO
A remarkably high fraction of strong Ly_alpha emitters amongst luminous redshift 6.0<z<6.5 Lyman break galaxies in the UKIDSS Ultra-Deep Survey
我们提出了光谱确认的10个高亮度（L >= 2L*）莱曼α发射体在红移范围6.01<z<6.49（9个星系和一个活动星系核），最初从14个z_phot >= 6莱曼break星系（LBG）的样本中选择的0.25平方度的UKIDSS超深调查（UDS）。总的来说，我们的高光谱确认率（>= 71%）和低污染率为用于定义原始样品的光度红移分析提供了强有力的辩护。通过考虑基于Ly_alpha和UV连续光度的恒星形成率估计，我们得出结论，我们的样本与~ 25%的Ly_alpha逃逸分数一致。此外，在仔细考虑了潜在的不确定性和偏差后，我们发现，在我们的样本中，40%-50%的L >= 2L* 星系在6.0<z<6.5显示出强的Ly_alpha发射（静止坐标系等效宽度>= 25 Angs），这一比例比以前报道的L <= L* 星系在z~6高出约2倍。我们的结果表明，随着再电离期的临近，发光（L >= 2L *）LBG中的Ly_alpha发射体比例与低亮度（L <= L*）LBG中的Ly_alpha发射体比例有类似的急剧增加。
2012-02-22 astro-ph.CO
Far-Infrared Properties of Lyman Break Galaxies from Cosmological Simulations
利用最先进的、具有超高分辨率（114 h-1pc）和大样本量（> 3300个恒星质量> 10^9 Msun的星系）的自适应网格细化宇宙流体动力学模拟，我们展示了z = 2时莱曼布雷克星系团的恒星光是如何分布在光学/紫外（UV）和远红外（FIR）波段之间的。用一个单一的尘埃遮蔽标量参数，我们可以同时再现整个范围内（3 - 100 Msun/年）观测到的紫外光度函数和现存的FIR光度函数在亮端（> 20 Msun/年）。我们量化的星系质量更大或具有更高的SFR往往有大量的尘埃遮蔽，主要是由于柱密度的趋势，并在较小的部分，由于质量（或SFR）金属丰度的关系。在SFR = 1 - 100Msun/yr范围内，远红外线光度函数为幂律，斜率约为-1.7。我们进一步预言在SFR（UV）-SFR（FIR）平面上，当SFR（FIR）<0.02（SFR（UV）/10Msun/yr）^2.1Msun/yr时，存在一个"星系沙漠"。详细的分布SFR（FIR）在一个固定的SFR（UV）。ALMA即将进行的观测应该会测试这个模型。如果得到证实，它验证了标准的冷暗物质模型的预测，并在高红移星系的内在SFR函数的重要影响。
2011-10-25 astro-ph.CO
Dust properties of Lyman break galaxies in cosmological simulations
最近的观测表明，在高红移星系中存在尘埃，然而，尘埃的性质仍然是未知的。在这里，我们提出的理论约束在莱曼break星系（LBG）在z=3的尘埃性质的后处理的宇宙学光滑粒子流体动力学模拟与辐射转移计算。在我们的模拟中，我们使用单个气体粒子的金属丰度信息计算了2800个暗物质晕中的尘埃消光。我们只使用静止坐标系UV星等M_1700 < -20等的明亮星系，并研究尘埃的大小，尘埃与金属的质量比和尘埃成分。从B和V带之间计算的颜色过量的比较（即，E（B-V））和观测数据，我们对典型尘埃的尺寸进行了约束，发现最佳拟合的尘埃颗粒尺寸为~ 0.05 μ m，这与II型超新星理论尘埃模型的结果一致。我们的模拟与尘埃消光效应可以自然地再现所观察到的静止帧紫外光度函数的LBG在z=3，而无需假设一个特设常数消光值。此外，为了重现观测到的平均E（B-V），我们发现尘埃与金属的质量比需要与本地星系的质量比相似，并且石墨尘埃占主导地位或至少占尘埃质量的一半。
2014-01-22 astro-ph.CO
Extended Lyman-alpha emission from interacting galaxies at high redshifts
最近的观测发现了一群扩展的Lya源，被称为莱曼α斑点（LABs），在高红移z ~ 3 - 6.6。这些LABs的光度一般在L ~ 10^42-10^44 erg/s之间，大小为数十千秒差距，有些巨型LABs的亮度可达D ~ 100 kpc。然而，这些LAB的起源并不清楚。本文采用流体力学模拟和三维辐射转移计算相结合的方法，通过研究相互作用星系在高红移下的Lya辐射，研究了LABs形成的合并模型。我们的星系模拟集中在一组质量范围为3-7 *10^12 Msun，红移范围为z ~ 3 - 7的星系的双星主合并，我们使用新改进的ART^2程序进行辐射转移计算，耦合了多波长连续谱、氢的电离和Lya线发射。我们发现，激烈的恒星形成和引力相互作用引起的增强冷却产生强烈的Lya发射从这些合并的星系。由于源和气体分布的扩展，Lya排放似乎有所扩展。在恒星形成速率达到峰值~ 10^3 Msun/yr的星系祖先近距离相遇期间，我们的模型产生了亮度为L ~ 10^42-10^44 erg/s、大小为D ~ 10-20 kpc（z>6）和D ~ 20-50 kpc（z ~ 3）的Lya团块，与相同红移范围内的观测结果基本一致。我们的研究结果表明，合并星系可能会产生一些典型的LABs的观察，但巨大的可能是由合并产生的质量比我们的模型，或合并和冷吸积从大规模的灯丝。
2013-07-16 astro-ph.CO
LSD: Lyman-break galaxies Stellar populations and Dynamics. I: Mass, metallicity and gas at z~3.1
我们提出的第一个项目，LSD，旨在获得空间分辨，近红外光谱的一个完整的样品的莱曼break镓在z~3。利用自适应光学进行的深入观测导致了对主要光学谱线的探测，例如[OII]、Hbeta和[OIII]，这些谱线用于研究尺寸、SFR、形态、气相金属丰度、气体分数和有效产率。光学、近红外和斯皮策/IRAC测光被用来测量恒星质量。我们得到的形态通常是复杂的，与存在的几个峰值的排放量和同伴，没有检测到在宽带图像。典型的金属丰度是太阳的10-50%，从较低的红移开始，质量-金属丰度关系有很强的演化。恒星的质量、气体比例和演化阶段在星系之间有很大的差异，质量较小的星系显示出较大的气体比例。与当地宇宙中的观测相反，有效产额随着恒星质量的增加而减少，并在样品的低质量端达到太阳值。这种效应可以通过以SFR量级的速率注入气体来重现。流出是存在的，但不需要解释质量-金属丰度关系。我们的结论是，这些星系中有很大一部分是积极创造恒星后，主要情节的气体流入或合并。
2009-06-03 astro-ph.CO
Galactic winds - How to launch galactic outflows in typical Lyman-break galaxies
我们进行流体动力学模拟的一个年轻的星系盘嵌入在一个热的气体晕典型的莱曼break星系（LBG）的参数。我们考虑到由于暗物质晕，恒星隆起和恒星和气体盘的（静态）引力势。恒星的形成是由当地的肯尼库特-施密特定律。我们简化的星际介质的结构，限制计算域的25日的全方位角，有效地假设大规模的轴对称和忽略任何螺旋结构的影响，并专注于大规模的ISM驱动程序，超级气泡。超新星是随机触发的，并有几十到几百个预设的事件大小。我们进一步研究了不同的晕气体压力和能量注入方法。我们的许多模拟星系，但不是全部，发展双极外流。我们通过质量和能量流出率来描述流出的强度，并研究了模型细节变化的影响。我们发现，超新星如果包含在更大的超级气泡中会更有效。光环气体的重量和压力能够熄灭银河系的外流。在恒星形成密度超过临界值的区域，风从一系列超级气泡中出现。超气泡以略超音速的速度膨胀到气体晕中，产生与在LBG周围观察到的反射系统具有相似特征的辐射激波。
2013-06-13 astro-ph.CO
Using the Bullet Cluster as a Gravitational Telescope to Study z~7 Lyman Break Galaxies
我们使用哈勃空间望远镜宽视场相机3获得的图像来搜索子弹星团透镜在z~7处的z_850 dropout和在z~9处的J_110 dropout。在8.27弧分^2的磁场中，我们总共发现了10个z_850丢失。使用组合的弱和强透镜质量重建的子弹星系团和校正估计的完整性水平的放大率地图，我们计算的表面密度和光度函数的z_850辍学作为一个函数的内在（占放大率）的大小。我们发现的结果与已发表的空白场调查一致，尽管使用浅得多的数据，并证明在搜索z~7星系团调查的有效性。
2012-01-09 astro-ph.CO
Two Lensed z~3 Lyman Break Galaxies Discovered in the SDSS Giant Arcs Survey
我们报道了在SDSS巨弧巡天（SGAS）中发现的两个强透镜z ~ 3莱曼破裂星系（LBG）。第一个是SGAS J122651.3+215220，z = 2.9233，它被一个复杂的大质量星系团SDSS J1226+2152所透镜。它的（g，r，i）星等为（21.14，20.60，20.51），转换为表面亮度mu_{g,r,i}为（23.78，23.11，22.81）。第二个，SGAS J152745.1+065219，是z = 2.7593的LBG，由z = 0.39的前景SDSS J1527+0652透镜化，其中（g，r，z）=（20.90，20.52，20.58）和mu_{g,r,z} =（25.15，24.52，24.12）。中等分辨率的光谱证实了光度突变所建议的红移，并显示出典型的LBG的吸收和发射功能。从组合成像和光谱学导出的透镜质量模型显示，SGAS J122651.3+215220是高度放大的源（M ~40），而SGAS J152745.1+065219放大不超过M ~ 15。与LBG调查结果（Steidel等人，2003年）相比，亮度和透镜校正的星等表明SGAS J122651.3+215220是该样本中最暗的20% LBG之一。另一方面，SGAS J152745.1+065219似乎更能代表平均LBG，类似于“宇宙之眼”。
2010-03-15 astro-ph.CO
The kinematics of ionized gas in Lyman-Break Analogs at z ~ 0.2
我们目前的结果为19个“莱曼Break类似物”（LBA）观察与凯克/OSIRIS与AO辅助的空间分辨率小于200 pc。我们探测到卫星/同伴、漫射发射和速度切变，所有这些都具有高的信噪比。这些星系呈现出非常高的速度色散沿视线（-70公里秒-1），远远高于标准的恒星形成的低红移宇宙中的螺旋。我们人为地将我们的数据红移到z - 2.2，以便与高z LBG的观测结果进行直接比较，并发现两个样本之间惊人的相似性。这表明，要么是相似的物理过程负责其观察到的属性，或者，这是非常困难的，以区分不同的机制，在低与高红移星爆星系的基础上，现有的数据。紫外/光学连续谱中的形态与我们的动力学分析之间的比较经常表明，两者本身都不足以确认或完全排除最近合并事件的贡献。我们发现的运动学性质和恒星质量之间的相关性，在更大的星系显示出更强的证据盘状结构。这表明了恒星质量的积累和星系内部形态和动力学子结构的形成之间的共同进化过程。
2010-09-24 astro-ph.CO
Discovery of Lyman Break Galaxies at z~7 from the ZFOURGE Survey
红移z>6的恒星形成星系可能是宇宙再电离的原因，研究这些星系的性质很重要。我们从深四星星系演化巡天（zFourGE）拍摄的坎德尔/宇宙视场中155弧分^2的区域中提出了3个z~7莱曼破裂星系（LBG）的候选星系。FourStar中波段滤光片提供了相当于R~10光谱的光谱，可以清楚地区分z~7长周期星系团和棕矮星。即使在使用HST成像时，基于物体的角大小来区分恒星和星系也可能变得不可靠;至少存在一个非常紧凑的z~7候选者（FWHM~0.5-1 kpc），它与点源无法区分。与宽波段的红移相比，中波段滤波器提供了更窄的红移分布。使用三个z~7候选者导出的UV光度函数与先前的研究一致，表明在明亮端（MUV-21.6等）从z~7到z~5的演化。拟合星系的光谱能量分布，我们预测莱曼α等效宽度的两个最明亮的LBG，并发现莱曼α线的存在影响中带通量，从而改变恒星质量和紫外光谱斜率的约束。这说明了仅使用宽带光度法导出LBG属性的局限性。明亮的LBG的特定恒星形成率为每Gyr约13，略高于低光度的LBG，这意味着这些星系的恒星形成率随着恒星质量的增加而增加。
2013-04-15 astro-ph.CO
Keck Spectroscopy of Lyman-break Galaxies and its Implications for the UV-continuum and Ly_alpha Luminosity Functions at z>6
我们介绍了斯巴鲁深空（SDF）中z>6莱曼break星系（LBG）候选者的Keck光谱观测结果。从超深SDF z '波段图像中选择候选对象作为i'-dropout对象，直到z '= 27 AB幅度。利用Keck光谱，我们确定了19个在6< z < 6.4处具有突出的Ly_alpha发射线的LBG。Ly_alpha静息帧等效宽度（EW）的中值为~50 A，其中4个EW>100 A。该光谱样品的紫外连续发光范围为-21.8< M_{UV} <-19.5（0.6~5 L*_{UV}），Ly_alpha发光范围为（0.3~3）x 10^{43} erg s^{-1}（0.3~3 L*_ {Ly_alpha}）。在对样本不完整性进行校正后，我们从我们的样本中导出了~6.2的UV和Ly_alpha光度函数（LF）<z>。我们发现，我们的测量的紫外LF是一致的，与以前的研究结果的基础上光度LBG样品在5<z<7。我们的Ly_alpha LF也与Ly_alpha发射体调查在z~5.7和6.6的结果基本一致。这项研究表明，LBG的深度光谱观测可以对z>6时的UV和Ly_alpha LF提供独特的约束。
2011-08-31 astro-ph.CO
Diffuse Far-UV Line Emission from the Low-Redshift Lyman Break Galaxy Analog KISSR242
我们提出了新的紫外线（UV）观测的发光紧凑的蓝色星系KISSR 242，获得与HST COS。我们确定多个解决亚弧秒近紫外源内COS光圈。远紫外光谱数据显示出强烈的外流吸收线，与大规模恒星形成的插曲相关的反馈过程相一致。在平均流出速度v_{out} = -60 km/s时观察到OI、CII和SiII-SiIV。我们还首次在一个低红移的星暴星系中探测到了单电离硅的微弱精细结构发射线。这些辐射以前曾在z ~ 3的深莱曼break星系巡天中看到过。的SiII* 线是在星系的静止速度，他们表现出定量不同的线轮廓的吸收功能。这些谱线的宽度约为75 km/s，对于像单个星团周围的HII区这样的点状发射源来说太宽了。SiII* 发射区的大小估计为~ 250 pc。我们讨论了这种发射产生重叠的超级星团HII地区的可能性，但发现这种解释是不太可能在现有的远紫外线观测本地恒星形成星系。我们认为，所观察到的SiII* 发射起源于一个弥漫的温暖的晕填充星际气体驱动出激烈的恒星形成和/或吸积在最近的相互作用，可能是目前的星暴情节在KISSR 242。
2010-09-08 astro-ph.CO
Photometric Selection of z~5 Lyman Break Galaxies in the ESO Remote Galaxy Survey
利用ESO远程星系巡天（ERGS）的多波长成像数据，选取了一个z~5光度定义的Lyman break星系（LBG）样本。这些数据来自10个相距甚远的区域，覆盖了275弧分平方的天空总面积。从一个简单的颜色（R-I>1.3）和幅度（I<26.3）切割开始，以隔离莱曼破裂，然后通过应用进一步的光学和近红外光度标准来细化样品，我们确定了253个LBG候选者的样品。我们仔细地模拟了这个样本的完整性和影响其可靠性的因素。该样品与从同一调查中提取的光谱确认样品之间存在相当大的重叠，这使我们能够确定光学光度选择的可靠性（约60%），并表明通过应用近红外波段标准排除非常红色的污染物可以显着提高可靠性（约80%）。即使这种高水平的可靠性可能会损害一些统计研究的LBG属性。我们发现，超过30%的最高可靠性的候选人有多个紫外发光组件和/或干扰形态HST成像，虽然目前还不清楚这是否代表多个相互作用/合并源或单个大型源与多个紫外明亮区域。使用该样品，我们确认z=5的UV光度函数的亮端的归一化（下至M*）比z=4时的低3倍。使用Schechter拟合，我们确定M*uv=-20.9+/-0.2。我们讨论是否是合理的预期紫外线光度函数遵循Schechter函数，紫外线发射是短暂的和随机的，并不一定跟踪星系的基本质量。
2009-09-03 astro-ph.CO
Probing $\sim L_{*}$ Lyman-break Galaxies at $z\approx 7$ in GOODS-South with WFC3 on HST
我们分析了最近获得的近红外哈勃太空望远镜成像的GOODS-South领域寻找恒星形成星系在z~7.0。通过比较WFC 3 0.98微米Y波段图像与ACS z波段（0.85微米）图像，我们确定了与莱曼破裂星系在z~6.4-7.4的颜色一致的物体。这一新数据覆盖的区域比之前报道的哈勃超深场WFC 3成像的区域大五倍，并对光度函数的亮端提供了有价值的约束。使用额外的成像的区域在ACS B，V和i波段从GOODS v2.0和WFC 3 J波段，我们试图删除任何低红移的闯入者。我们的选择标准产生6个比Y_AB = 27.0亮的候选者，其中除了一个之外的所有候选者都在ACS z波段成像中被检测到，因此不太可能是瞬变。假设所有6个候选者都在z~7处，这意味着比Y_AB = 27.0亮的物体的表面密度为0.30 \pm 0.12 arcmin-2，该值明显小于来自z ~ 6光度函数的预测。这表明亮度函数的亮端在z = 6到7之间继续演化，在较高的红移处数密度较低。
2009-12-07 astro-ph.CO
FIR-detected Lyman break galaxies at z ~ 3: Dust attenuation and dust correction factors at high redshift
莱曼破裂星系（LBG）代表了在高红移宇宙中发现的恒星形成星系之一。在FIR域的LBG的检测可以提供非常重要的线索，他们的灰尘衰减和总SFR，允许更详细的研究比迄今为止进行的。在这项工作中，我们探讨了在PACS-100 μ m或PACS-160 μ m中分别检测到的GOODS-North和GOODS-South场中z ~ 3处的16个LBG样品的FIR发射。这些探测结果表明，在高红移下测量LBG尘埃辐射的可能性。我们发现，PACS探测到的z ~ 3的LBG是高度遮蔽的星系，属于Ultra luminous IR星系或Hyper luminous IR星系。它们的总SFR不能用从它们的UV连续斜率获得的尘埃衰减因子或使用Bruzual & Charlot（2003）模板的SED衍生的尘埃衰减来恢复。这两种方法都低估了大多数星系的结果。与PACS探测到的z ~ 1处的LBG样本相比，我们发现LBG的FIR发射可能随着红移而改变，在这个意义上，z ~ 3处发现的最多尘LBG具有更突出的FIR发射，对于给定的UV斜率，比z ~ 1处发现的最多尘LBG具有更高的SFR。
2013-04-11 astro-ph.CO
A physical model for the redshift evolution of high-z Lyman-Break Galaxies
提出了一个星系形成模型，研究了在红移3 < z < 8的范围内，Lyman Break星系（LBG）的恒星质量（M*）-紫外光度关系、恒星质量函数和比恒星形成率（sSFR）以及紫外光度函数的演化.我们的模型假设了星系中恒星形成的物理动机形式，并通过拟合观测到的长周期星系的紫外光度函数（LF）来校准模型参数。我们发现转换成恒星的重子比例在z < 4时几乎保持不变，但在z < 4时有所增加。然而，在红移范围3 < z < 8内，重子转化为恒星的速率并没有显著的变化。我们的模型进一步成功地解释了LBG的M ~* - UV光度（M_AB）关联。虽然我们的模型预测的恒星质量函数比较好的推断数据，从观测在低质量端，我们需要调用爱丁顿偏差，以适应高质量端。在任何给定的红移下，我们发现sSFR在恒星质量范围5 \times 10 ^8 - 5 \times 10 ^9 M_ \odot上是恒定的，并且sSFR的红移演化很好地近似为（1+z）^2.4（3 < z < 8），这与观测结果一致。因此，我们发现LCDM模型中的暗物质晕可以很好地解释LBG的紫外LF的演化以及它们的M* - M_AB关系、恒星质量函数和sSFR（3 < z < 8）。
2014-07-10 astro-ph.CO
Deep R-band counts of z~3 Lyman break galaxy candidates with the LBT
目标。我们在Q 0933、Q1623和COSMOS三个不同的区域进行了一次深多波长成像测量（UGR），总面积约为1500弧分^[2]。这些数据是用大双筒望远镜上的大双筒照相机获得的。方法.为了选择我们的莱曼破裂星系（LBG）候选者，我们采用了公认的和广泛使用的颜色选择标准（U-G vs. G-R）。我们的调查的主要优点之一是，它具有比以前的研究更宽的动态颜色范围，用于U-辍学选择。这使我们能够充分利用我们的R波段图像的深度，获得一个强大的样本，很少有闯入者。此外，对于我们的两个领域，我们有光谱红移信息，需要更好地估计我们的样品和插入分数的完整性。结果在R带（5σ）和U带（1σ），极限星等分别达到27.0（AB）和28.6（AB）。该数据集用于导出z~3处的LBG候选。我们得到了一个目录，共12264源下降到50%的完整性在R波段的每个字段的星等限制。我们发现，在R=25.5时，有约3个LBG候选区域的面密度arcmin ^2，其中所有3个区域的完整性均大于等于95%。这一数字高于最初的研究，但与最近的样本一致。
2014-03-04 astro-ph.CO
Spectroscopic confirmation of two Lyman break galaxies at redshift beyond 7
本文报道了两个红移> 7的莱曼破裂星系的光谱确认。这些星系是作为ESO/VLT的FORS 2超深光谱活动的一部分进行观测的，目的是确认从我们的VLT/Hawk-I成像调查中选出的z~7 "z-波段脱落“候选者。这两个星系分别在9735 A和9858 A处显示出一条显著的发射线：这些线的通量约为1.6-1.2 x 10^（-17）erg/s/cm 2，在蓝色一侧呈现出急剧下降，在红色一侧呈现出一条尾巴。该不对称性与在z ~ 6 Ly-alpha谱线中观察到的不对称性定量相当，其中IGM中中性氢的吸收截断了发射谱线轮廓的蓝色侧。我们仔细评估了星系处于较低红移的可能性，我们正在观察[OII]，[OIII]或H-α发射：然而，从光谱和光度数据中，我们得出结论，除了在红移>7的Ly-alpha之外，没有其他合理的识别，这意味着这是再电离时期星系中最可靠的两个红移测定。基于它们的红移和宽波段测光，我们得到了两个星系的恒星形成率和紫外光谱斜率的限制。我们认为，这两个星系单独是不可能电离的IGM在其周围。
2011-02-23 astro-ph.CO
CLUES to the past: Local Group progenitors amongst high-redshift Lyman Break Galaxies
我们使用最先进的数值模拟来探索z=6-8的本星系群星系的祖先的可观测性和预期的物理性质，在大爆炸的10亿年内。我们发现，银河系（MW）和仙女座（M31）在z=6和7的最大质量的祖先被预测有绝对紫外连续幅度之间的-17和-18，这表明他们的类似物位于接近最深的近红外调查的检测极限进行日期（即HST WFC 3/IR UDF 12）。这反过来证实了大多数目前已知的z=6-8的星系被认为是比L* 螺旋更大的现代星系的种子。我们还讨论了这些早期时期的局域群祖先的性质，延伸到绝对星等M_UV =-13。z=7时质量最大的MW/M31祖星的恒星质量约为10^7.5-8太阳质量，恒星金属丰度为太阳值的3%~ 6%，预测观测到的紫外连续谱斜率在-2.4 ~-2.5之间。
2013-03-11 astro-ph.CO
Deep Keck u-band imaging of the Hubble Ultra Deep Field: A catalog of z~3 Lyman Break Galaxies
我们在哈勃超深场观测了407个z~3 Lyman break星系（LBG），它们在U波段的极限等照度为27.6等。LBG是使用测光红移和U波段脱落技术的组合来选择的，该技术通过引入用凯克I望远镜和LRIS光谱仪的蓝色通道获得的极深的U波段图像来实现。凯克的u波段图像总共用了9个小时的积分时间，其1 sigma深度为30.7 mag arcsec^-2，是迄今为止获得的最灵敏的u波段图像之一。u波段图像还大大提高了对约50%的z~3 Lyman break星系的光度红移测量的准确性，显着降低了z~3和z~0.2星系之间的传统颜色简并度。该样品为研究高红移下星系形成和演化以及气体的恒星形成效率提供了最灵敏、最高分辨率的z~3长周期星系的多滤波成像。
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of stellar evolution uncertainties on the rest-frame ultraviolet stellar lines of CIV and HeII in high-redshift Lyman-break galaxies
年轻的大质量恒星在恒星形成星系的静止坐标系紫外光谱中占主导地位。在高红移（z>2）时，这些静止紫外特征被移到光学系中，结合引力透镜、深光谱和光谱叠加分析，可以研究这些源的恒星星族特征。我们使用我们的恒星星族合成代码BPASS适合两个强大的休息紫外光谱特征在已公布的莱曼break星系光谱，考虑到恒星光谱上的双星演化的影响。特别是，我们认为准均匀演化（所产生的旋转混合的快速旋转的恒星），金属丰度和碳和氧的相对丰度的HeII（1640埃）和CIV（1548，1551埃）谱线的观测强度的影响。我们发现，莱曼break星系光谱在z=2-3是最适合适度的亚太阳的金属丰度，并与耗尽的碳氧比。我们还发现，最低的金属丰度源的光谱是最好的拟合模型光谱中的HeII发射线的提升，包括大质量的恒星被旋转起来的影响，在二进制的质量转移，使这些快速旋转的恒星经历准均匀的演变。
2011-09-01 astro-ph.CO astro-ph.SR
Testing Lyman Alpha Emitters and Lyman-Break Galaxies as Tracers of Large-Scale Structures at High Redshifts
基于Horizon Run 5模拟，研究通过密度分布与纤维结构对比，证明LAEs和LBGs能可靠示踪高红移暗物质大尺度结构。
2025-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
X-ray stacking of Lyman break galaxies in the 4\,Ms CDF-S - X-ray luminosities and star formation rates across cosmic time
Lyman Break Galeries（LBG）被广泛认为是早期宇宙中典型的年轻星系，特别是那些经历大规模恒星形成事件的星系。因此，LBG应该产生大量的X射线发射。我们的目标是跟踪整个宇宙时间的莱曼Break星系的X射线光度，并从中获得对它们的恒星形成历史的约束。我们利用钱德拉X射线天文台最新发布的4 M镶嵌图，迄今为止最深的X射线图像，以及CDF-S调查区域中可用的极好的光谱数据集，构建大但几乎未受污染的LBG样本，跨越广泛的红移范围（0.5 < z < 4.5），可用作叠加实验的输入样本。这种方法使我们能够追踪莱曼布雷克半导体的X射线发射到以前无法达到的更低的通量密度极限（~10^-18 mW·m^-2），从而得到更大的红移。我们可靠地检测软带X射线发射从我们所有的输入红移箱，除了最高的红移（z~4）的一个。从我们得到的休息帧2-10千电子伏的光度和推断恒星形成率和恒星质量。我们发现LBG中的恒星形成在红移z_peak~3.5处达到峰值，然后迅速下降。在此红移处还观察到比恒星形成率（sSFR=SFR/M *）的特征峰。此外，我们计算了LBG对宇宙恒星形成率密度的贡献，发现LBG的贡献可以忽略不计。因此，我们的结论是，在早期宇宙中的恒星形成的大部分发生在较低的光度星系所建议的分级结构形成模型。
2012-10-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cross-correlating 21cm intensity maps with Lyman Break Galaxies in the post-reionization era
我们研究了Lyman Break Galerkin（LBG）的空间分布与$z\sim[3-5]$的21 cm强度映射信号之间的互相关。在这些红移，星系反馈应该只会轻微影响物质的功率谱，中性氢的分布是独立的类星体光谱的约束。使用高分辨率的N体模拟，填充中性氢后验，我们预测预期的LBG-21厘米交叉光谱及其误差为21厘米的领域所观察到的平方公里阵列（SKA 1-LOW和SKA 1-MID），结合光谱LBG调查具有相同的体积。对于这种设置，可以用比21 cm自谱高约10倍（并且低至约4倍小的尺度）的信噪比（SNR）检测交叉功率，其中SNR仅非常弱地依赖于红移和LBG群体。我们还表明，虽然21厘米自动和LBG-21厘米交叉光谱可以可靠地恢复后，清洁平滑光谱前景污染，只有交叉功率是鲁棒的有问题的非平滑前景，如偏振同步辐射。
2015-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman Break Galaxies at z~5: Rest-Frame UV Spectra. III
利用GMOS-N和GMOS-S分别对GOODS-N和J 0053 +1234区的$z \sim 5$上的莱曼Break Galeries（LBG）候选天体进行了光谱观测。在25个候选者中，有5个物体被确定在$z \sim 5$（其中两个已经在早期的研究中被确定），一个非常接近颜色选择窗口的物体被证明是前景星系。利用这个光谱鉴定的样品和以前的研究，我们推导出了在$z \sim 5$的亮（$M_{UV}<-22.0$ mag）LBG数密度的下限。这些下限与文献中的$z \sim 5$ UVLF中显示较小数密度的UV光度函数（UVLF）的数密度相当或略小于UVLF。然而，考虑到仍然有许多LBG候选者没有光谱观测，明亮LBG的数量密度预计将增加两倍或更多。加强了具有大的Ly $α$等效宽度的UV发光LBG的不足的证据。我们讨论了缺陷的可能原因，更喜欢粉尘吸收的解释。
2009-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star Formation from DLA Gas in the Outskirts of Lyman Break Galaxies at z~3
在哈勃超深空V波段图像中，我们发现莱曼破裂星系（LBG）周围存在空间扩展的低表面亮度辐射，对应于z~3静止帧FUV光，这是一种敏感的恒星形成率（SFR）测量方法。我们发现在z~3处分子气体的覆盖率不足以解释LBG外围的辐射，而在高红移处中性原子占主导的氢气的覆盖率则足以解释LBG外围的辐射。我们开发了一个理论框架，将LBG周围的这种发射与中性H I气体的预期发射联系起来，即，阻尼莱曼α系统（DLAs），使用Kennicutt-Schmidt（KS）关系。假设在LBG外围观测到的FUV辐射来自于以原子为主的氢气中的原位恒星形成，结果表明，在z~3处，这种气体中的SFR效率比基于局域KS关系的预测低10到50倍。在z~3处原子占主导的气体中的总SFR密度被限制为从LBG内部区域观察到的密度的~10%。此外，在LBG外围的原位恒星形成产生的金属产生的金属丰度与DLAs相当，这是一个可能的解决DLAs的“缺失金属”问题的方法。最后，原子占主导地位的气体在高和低的红移星系的外围有类似的减少SFR效率，是符合相同的幂律。
2011-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hints of dark matter-neutrino interactions in Lyman-$α$ data
在这项工作中，我们调查的可能性，暗物质和（大质量）中微子可以通过一个简单的，恒定的截面相互作用。建立在以前的数值努力，我们约束这个模型与CMB，BAO，特别是莱曼- $α$数据。我们发现，后者暗示一个显着的偏离$Λ$ CDM，与约3 $σ$远离零的相互作用强度的偏好。我们追溯这种偏好的起源回到额外的倾斜，相互作用的情况下，可以印在莱曼- $α$通量功率谱，解决了一个众所周知的紧张局势，在确定这个数量之间的早期时间和莱曼- $α$探针。未来的工作，包括补充莱曼- $α$数据以及专门的数值模拟将是至关重要的，以测试这些结果。
2022-04-29 astro-ph.CO hep-ph
Massive black holes in high-redshift Lyman Break Galaxies
一些证据表明，在再电离期（红移$z>6$）的莱曼破缺星系（LBG）可能存在大质量黑洞（MBH）。我们解决这个问题，通过使用合并树模型结合严格的限制，从7女士钱德拉调查，和已知的高$z$超级MBH人口。我们发现，一个典型的LBG与$M_{\rm UV}=-22$驻留在$z=6$的$M_h\approx 10^{12} M_\odot$晕宿主MBH与质量$M_\bullet \approx 2\times 10^8 M_\odot$。根据早期晕中植入直接坍缩黑洞种子的$f_{\rm seed}$的比例，（$M_{\rm seed}=10^5 M_\odot$），该模型提出了两种可能的情况：（a）如果$f_{\rm seed}=1$，MBH在LBG中主要通过合并增长，并且必须以较低的速度增长。（$λ_E\simeq 10^{-3}$）爱丁顿比不超过实验X射线光度上限$L_X^* = 10^{42.5} {\rm erg\, s}^{-1}$ ;（b）如果$f_{\rm seed}=0.05$吸积占主导地位（$λ_E\simeq 0.22$），则LBG中的MBH发射必须被严重遮蔽。在这两种情况下，紫外光度函数在很大程度上是由恒星的发射非常明亮的等，$M_{\rm UV} > -23$，与BH排放发挥次主导作用。情景（a）对DCBH的形成提出了极具挑战性且可能是非物理的要求。情景（b）需要对…
2021-01-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Evidence for Black Hole Growth in Local Analogs to Lyman Break Galaxies
我们已经使用XMM-牛顿观测到六个莱曼破裂类似物（LBA）：具有与遥远的莱曼破裂星系非常相似的性质的罕见的本地星系群体的成员。我们的六个目标被特别选择，因为它们具有介于星爆和2型（模糊）AGN之间的光学发射线特性。我们新的X射线数据提供了一个重要的诊断活动星系核的存在。我们发现X射线光度为10^{42} erg/s，X射线与远红外光度的比值比纯星暴星系的值高出约3至30倍。这强烈地暗示了至少在某些星系中存在活动星系核。硬X射线（2-10 keV）与[O III]λ5007发射线的光度比比1型活动星系核低一个数量级，但与2型活动星系核的宽范围一致。要么活动星系核的硬X射线被显著地遮蔽，要么[O III]辐射被星暴所支配。我们在~ 6.4 keV处寻找了铁发射线，这是活动星系核的一个关键特征，但只探测到了~ 2σ水平的发射。最后，我们发现这些LBA中的中红外（24μm）连续光谱与[O III]λ5007光度的比值比2型活动星系核的平均值高0.8dex。结合所有这些线索，我们得出结论，活动星系核很可能存在，但热光度主要是由强烈的星暴产生的。如果这些黑洞在爱丁顿极限辐射，它们的质量将在10^5到10^6 M_{sun}之间。这些天体可能为研究早期宇宙中黑洞的生长过程提供理想的本地实验室。
2011-02-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
