A novel analysis of contamination in Lyman-break galaxy samples at $\boldsymbol{z\sim6-8}$: spatial correlation with intermediate-redshift galaxies at $\boldsymbol{z\sim1.3-2}$
本文提出通过测量高红移LBG与中红移闯入者星系的空间相关性来估计污染，在CANDELS/GOODS-S和XDF中污染低于5.5%，在BoRG中估计为62%，验证了该方法可作为独立污染检验手段。
2024-12-31 astro-ph.CO
Measuring the properties of reionised bubbles with resolved Lyman alpha spectra
识别和表征再电离气泡使我们能够跟踪它们的大小分布，这取决于主要电离源，以及再电离和星系演化之间的关系。我们证明，光谱分辨$z\gtrsim6$莱曼α（Ly $α$）发射可以约束的再电离区域的属性。具体地，从源到中性区域的距离设置了与系统的最小可观测Ly $α$速度偏移。在Ly $α$共振的蓝色侧上的通量的检测意味着源驻留在大的、充分电离的区域中，光子可以在没有显著共振吸收的情况下逃逸，并且因此约束电离气泡内的大小和残余中性部分。我们估计的范围内的星系周围的区域，这是光学薄的蓝色Ly $α$光子，类似于类星体邻近区，作为源的电离光子输出和周围的气体密度的函数。该光学薄区域的半径通常为$\lesssim 0.3$ pMpc（允许通量的传输为$\gtrsim -250$ km s $^{-1}$），即到中性区域的距离的$\lesssim 20$ %。在概念验证中，我们证明了$z\approx6.6$星系COLA 1-具有蓝色Ly $α$峰-可能位于电离区域$>0.7$ pMpc中，具有剩余中性部分$<10^{-5.5}$。为了电离自己的邻近区域，我们推断COLA 1具有高电离光子逃逸分数（$f_{\mathrm{esc}}>0.50$），相对陡峭的紫外线斜率（$β< -1.79$）和低视线气体密度（$\sim0.5\times$宇宙平均值），这表明它是一种罕见的低密度视线。
2020-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of intergalactic helium on hydrogen reionisation: implications for the sources of ionising photons at z > 6
利用流体动力学模拟结合宇宙学辐射转移程序CRASH研究了氦对氢再电离的影响。模拟运行在一个35.12/h的共动Mpc箱使用各种假设的振幅和幂律极端紫外（EUV）光谱指数，α，电离发射率。我们使用的电离源，确保所有的模型是一致的汤姆逊散射的光学深度和氢的光电离率在z=6的约束的经验激励的处方。由于少量的电离光子使中性氦而不是氢重新电离，氦的加入稍微延迟了再电离。然而，氦对IGM的热状态具有显著影响。具有α =3的模型在z=6处的平均密度下产生IGM温度，与没有氦光加热的模型相比，IGM温度高约20%。更硬的EUV指数产生甚至更大的IGM温度提升。与最近观测到的z=5 - 6的IGM温度估计值相比，氢再电离主要是由具有软EUV指数α <3的pop-II恒星源驱动的。我们还发现，微弱的，尚未检测到的星系，其特征是光度函数与陡峭的暗端斜率和增加莱曼连续逃逸分数（fesc=0.5），需要重现电离发射率在我们的模拟中使用的z>6。最后，我们注意到，最近的观测约束表明IGM在体积z=7时> 10%是中性的，而对z=6时电离发射率的估计表明在哈勃时间内每个氢原子只发射1到3个电离光子。该张力可以通过在z=7处的较低中性分数或在z=6处仍保持几个体积%中性的IGM来减轻。
2012-03-12 astro-ph.CO
The nature of luminous Lyman-alpha emitters at z~2-3: maximal dust-poor starbursts and highly ionising AGN
深窄带巡天观测揭示了遥远宇宙中存在大量微弱的莱曼α（Lya）发射体（LAEs），但对最明亮的光源（$L_{Lyα}>10^{42.7}$ erg/s; $L_{Lyα}>L^*_{Lyα}$）却知之甚少。在这里，我们提出的光谱跟踪的21个发光LAE在z~2-3发现全景窄带调查超过五个独立的河外领域（~ 4x 10 $^6$ Mpc $^{3}$调查在z~2.2和z~3.1）。我们使用WHT/ISIS，Keck/DEIMOS和VLT/X-SHOOTER使用高电离紫外线来研究这些源。在z~2-3处发光的LAE具有蓝色UV斜率（$β=-2.0^{+0.3}_{-0.1}$）、高的Lya逃逸分数（$50^{+20}_{-15}$ %）和跨越5个数量级的UV光度（$M_{UV}\approx-19$至-24）。许多（70%）显示出至少一条高电离静止框架紫外线，如CIV、NV、CIII]、HeII或OIII]，通常相对于Lya蓝移约100-200 km/s。它们的Lya剖面显示出各种各样的形状，包括显著的蓝移分量和200至4000 km/s的宽度。总的来说，60+-11%似乎是活动星系核占主导地位，在$L_{Lyα}>10^{43.3}$ erg/s和/或$M_{UV}<-21.5$，几乎所有LAE都是活动星系核，具有高电离参数（log U=0.6+-0.5），金属丰度约为0.5-1 Zsun…
2018-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
A measurement of the escaping ionising efficiency of galaxies at redshift 5
本研究利用Lyman-α森林的星系际介质电离水平，结合紫外背景强度等可靠测量值，推算出红移5处星系的平均逃逸电离效率，结果与观测及多数模型大致吻合，为研究星系对氢再电离的贡献提供了关键约束。
2024-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Post-inflationary Contamination of Local Primordial Non-Gaussianity in Galaxy Power Spectra
本研究揭示暴胀后效应（轻遗迹自由流与电离辐射涨落）会在星系功率谱中产生视界尺度依赖偏置，若忽略可导致局域原初非高斯性 $f_{\rm NL}^{\rm local}$ 测量出现高达约1σ的负偏置，纳入这些效应后预测无偏但精度下降。
2023-11-16 astro-ph.CO
Detectability of 21cm-signal during the Epoch of Reionization with 21cm-Lyman-α emitter cross-correlation. II. Foreground contamination
红移21 cm信号与Lyman-α辐射源（LAEs）之间的互相关是探测再电离时期（EoR）的有力工具。虽然交叉功率谱（PS）的优点是不与比21厘米信号亮得多的前景相关，但银河系和银河系外的前景阻止了检测，因为它们有助于交叉PS的变化。因此，需要采取减轻前景的战略。在这项工作中，我们研究的影响前景回避测量的21厘米LAE互相关。然后，我们模拟21厘米的观察所观察到的默奇森宽场阵列（MWA）。点源前景是从银河系和河外全天空默奇森宽场阵列（GLEAM）的调查目录建模，并使用参数模型的扩散前景进行评估。对于LAE观测，我们假设斯巴鲁超级至尊凸轮（HSC）的大型调查，与主焦点摄谱仪（PFS）的光谱观测。为了预测21厘米的信号，我们采用后处理的辐射转移和辐射流体力学相结合的数值模拟。使用这些模型，2D PS的信噪比表明，即使在所谓的“EoR窗口”中，前景污染也主导交叉PS的误差。我们发现，至少99%的点源前景和80%的银河弥漫前景必须删除测量EoR信号在大尺度$k<0.5 h \rm Mpc^{-1}$。此外，在小尺度下的检测需要比使用128个瓦片操作的MWA的灵敏度大80倍的灵敏度和99%的点源前景去除。
2018-07-04 astro-ph.CO
High redshift AGNs and HI reionisation: limits from the unresolved X-ray background
z~3处明亮类星体数量的迅速减少似乎对HI莱曼极限的电离背景的贡献越来越小。因此，一般认为（前）星系系统中的大质量恒星可能提供额外的电离通量，以在z>6时完成HI再电离。然而，一个星系主导的背景，可能需要从高红移星系的莱曼连续辐射的逃逸分数高达10%，一个值有点不一致（公认的稀缺）的观测约束。矮星系的高逃逸分数一直被提倡，或者，一个迄今未被发现（或几乎未被发现）的人口的无遮蔽，高红移微弱AGN。在这里，我们质疑后者的假设，并表明，这样的来源，是一致的，在z=0的未解决的X射线背景的测量水平，可以提供一个分数的HII填充因子不大于13%的z=6。分数上升到<27% in the somewhat extreme case of a constant comoving redshift evolution of the AGN emissivity. This still calls for a mean escape fraction of ionising photons from high-z galaxies >10%。
2015-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
On the rapid demise of Lyman-alpha emitters at z>7 due to the increasing incidence of optically thick absorption systems
各种独立的观测研究现在已经报道了在红移间隔z=6-7上表现出Ly-a发射的莱曼破裂星系的比例显着下降。结合明亮的z=7.085类星体ULAS 1120+0641光谱中向Ly-a红方向延伸的强阻尼翼，这加强了星系际介质（IGM）中的氢在z = 7时仍然基本上是中性的建议。目前的理论模型意味着HI分数高达40- 90%，可能需要解释这些数据假设没有内在的演变在Ly-a发射人口。我们认为，这样大的中性分数是不必要的。基于流体动力学模拟再现了高红移（z~6-7）类星体的吸收谱，我们证明了在宇宙的平均区域中，静止坐标系Ly-a的中间IGM向红方向的不透明度可以迅速上升，这仅仅是因为当接近再电离的尾端时，对莱曼连续谱光子来说光学厚度较大的吸收系统的入射率会增加。我们的模拟表明，这些数据不需要IGM中性分数从z=6-7的几十个百分点的大的变化，但可能是在典型的平均自由程的快速减少的指示电离光子预期在最后阶段的再电离。
2012-11-21 astro-ph.CO
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
Intensity Mapping across Cosmic Times with the Lyman-Alpha Line
我们提出了一个定量模型的莱曼α（Ly-alpha）发射整个宇宙的历史，并确定在Ly-alpha信号的空间波动的强度映射的前景。由于i）我们的模型假设在z>6时维持再电离所需的最小恒星形成量，ii）在z<6时基于从少数观测到的明亮Ly-alpha发射体外推的光度函数，这应该被认为是一个下限。绘制谱线发射图可以探测再电离、恒星形成和作为红移函数的大尺度结构。虽然Ly-alpha发射在再电离过程中进行了研究，我们也预测后再电离信号测试预测的强度和激励未来的强度映射探针的再电离。在我们的模型中，我们包括了来自大质量暗物质晕和星系际介质（IGM）的辐射。我们发现协议与电流，测量亮度函数的Ly-alpha发射器在z<8。然而，与Ly-alpha发射体无关的漫射IGM发射在高达z~10的强度中占主导地位。虽然我们的模型适用于深光学或近红外观测，如SuMIre调查或詹姆斯韦伯太空望远镜，只有强度映射将检测到漫IGM发射。我们还构建了Lyα发射的3D功率谱模型，并表征了可能的前景污染。最后，我们研究了强度映射测量Ly-alpha波动的前景，同时确定去除干扰污染。我们的研究结果表明，虽然再电离信号具有挑战性，但当与其他谱线结合使用时，Ly-alpha波动可能是LSS的一个有趣的新探针，例如，H-alpha，用于监测低红移前景混淆。
2013-09-09 astro-ph.CO
Lyman Break Galaxies at z~1.8-2.8: GALEX/NUV Imaging of the Subaru Deep Field
摘要：利用Subaru/Suprime-Cam BVRci 'z'观测资料和Subaru深场的深GALEX/NUV影像，选取了一个~7100 V<25.3 Lyman break星系（LBG）的光度样本。后续光谱学确认了1.5<z<2.7处的24个LBG。在光谱中，12个具有Ly-alpha发射，其静止框架等效宽度为~5- 60 AA。在1.5<z<2.7时将LBG识别为NUV-脱落的成功率为86%。静止坐标系UV（1700 AA）光度函数（LF）是由光度样本构造的，并对恒星污染和z<1.5的闯入者进行了校正。LF是z~2 BX和z~3 LBG的1.7 ± 0.1倍。考虑了三种解释，有人认为，显着低估低z污染或有效的共移动量是不可能的：前者将是不一致的光谱样品在93%的置信度，和第二种解释不会解决的差异。第三种情况是，不同的光度选择的样本产生不相同的星系人口，这样，一些BX星系是LBG，反之亦然。这一论点得到了支持的一个更高的表面密度的LBG在所有的大小，而红移分布的两个人口几乎是相同的。这项研究，当结合其他恒星形成率（SFR）密度紫外测量从LBG的调查，表明有一个上升的SFR密度：3-6（3-10）倍增加从z~5（z~6）到z~2，然后下降到z~0。这一结果，以及过去的亚毫米研究发现，在z~2的红移分布的峰值，表明z~2是恒星形成的高峰时期。需要额外的光谱学来通过测量污染和精确距…
2009-03-17 astro-ph.CO
Bright Lyman-alpha Emitters at z~9: constraints on the luminosity function from HiZELS
作为Hi-z发射线调查（HiZELS）的一部分，提出了迄今为止最大面积调查（1.4平方度）的莱曼α发射体（LAE）在z~9。这次巡天主要以z<3的H-α发射体为目标，使用了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了莱曼α光度极限~10^43.8 erg/s。在1517个线发射体中仅发现2个候选体，在后续观察后，这些候选体被拒绝为LAE。明亮LAEs的空间密度的限制提高了3个数量级，与超过z~6的莱曼α光度函数的亮端的抑制一致。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LAEs模型。我们还研究了未来在z>7的窄带莱曼α巡天可能受到银河系棕矮星的污染，得出的结论是，这种污染对于在7.7<z<8.0，9.1<z<9.5和11.7 < z < 12.2的搜索可能是重要的。
2009-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
How probable is the Lyman-$α$ damping wing in the spectrum of the redshift z = 5.9896 quasar ULAS J0148+0600?
本文利用 Sherwood-Relics 模拟评估红移 z=5.9896 类星体 J0148 光谱中 Lyman-α 阻尼翼的出现概率，发现再电离晚期结束是重现该阻尼翼的必要条件，但其同时匹配近区大小的先验概率较低，可能暗示电离发射存在短期变化或受邻近效应影响。
2025-05-29 astro-ph.CO
Contamination of Broad-Band Photometry by Nebular Emission in High Redshift Galaxies: Investigations with Keck's MOSFIRE Near-Infrared Spectrograph
早期的工作已经提出了星云发射的潜在重要性，在推导高红移Lyman break星系的物理特性。在一定的红移范围内，特别是在z ~ 6-7，这样的线可能足够强，以减少估计的恒星质量和星系的年龄相比，那些假设宽带测光代表恒星光单独。为了在可以用地面设施探测此类谱线的最高红移处测试这一假设，我们使用新委托的MOSFIRE近红外光谱仪检查了20个3.0 < z < 3.8莱曼破裂星系的代表性样本的近红外光谱。凯克一号望远镜的红外光谱仪。我们使用这些数据来推导[O III]发射的静止坐标系等效宽度（EW），并表明这些与Stark等人（2013）针对已知红移源引入的SED拟合技术得出的估计值相当。虽然我们目前的样本是适度的，它的[O III] EW分布与基于Stark等人的3.8 < z < 5星系的较大样本的SED拟合推断的Hα一致。对于巡天星系的一个子集，我们使用光学和近红外光谱的组合，以量化在z ~ 3.5恒星形成星系的外流运动学，并讨论了再电离测量的影响。我们发现的趋势强调了纯粹依靠宽带测光来估计高红移星系的物理性质的危险性，并强调了诊断光谱学的重要作用。
2013-06-06 astro-ph.CO
Prospects for Observing the low-density Cosmic Web in Lyman-alpha Emission
用Lyman- $α$辐射绘制星系际介质（IGM）图将获得关于重子大尺度分布的前所未有的层析成像信息，并可能对紫外背景和与星系形成相关的各种反馈过程提供新的约束。在这里，我们使用宇宙学流体动力学模拟检查莱曼- $α$发射的IGM由于碰撞激发和重组的存在下的紫外背景。我们专注于大尺度结构的细丝中的气体，其中莱曼- $α$辐射转移效应预计是温和的。在低密度的发射主要是由于荧光再发射的电离UV背景由于重组，而碰撞激发占主导地位，在较高的密度。我们讨论了当前和未来的观测设施来检测这种发射的前景，并发现宇宙网的细丝的发射通常由嵌入其中的晕和星系主导，而不是由晕外的低密度细丝气体主导。直接检测灯丝气体需要在ELT上使用类似于MUSE的仪器进行很长时间的曝光。我们最稳健的预测作为下限，表明这在较低的红移（$z \lesssim 4$）时挑战性稍小。我们还发现，在我们的模拟观察中，字段之间存在大量的方差。高红移的原星系团是观测Lyman- $α$发射中的自发IGM最有希望的环境。
2021-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling the impact of quasar redshift errors on the full-shape analysis of correlations in the Lyman-$α$ forest
本文研究了恒星红移误差对Lyman-α森林完整形状分析的影响，提出了一种消除红移误差影响的方法，并通过移除部分相关配对来减少污染。
2025-05-13 astro-ph.CO
Constraining the cosmic UV background at z>3 with MUSE Lyman-α emission observations
宇宙紫外线背景（UVB）的强度，来自所有电离光子的来源，如恒星形成的星系和类星体，决定了星系际介质（IGM）的热演化和电离状态，因此是宇宙结构形成模型的关键成分。大多数以前的估计是基于观测和模拟莱曼- $α$森林之间的比较。我们提出了一个独立的方法来约束产品的UVB光电离率和覆盖分数的莱曼极限系统（LLS）通过搜索荧光莱曼- $α$发射产生的自屏蔽云的结果。由于预期的表面亮度远低于当前直接成像的灵敏度限制，我们开发了一种新的方法，该方法基于使用深MUSE观测的Lyman- $α$发射星系（LAEs）周围2.9<z<6.6之间的IGM的三维堆叠。将我们的结果与从EAGLE模拟中提取的模拟立方体获得的LLS的覆盖分数相结合，我们获得了在z>3处对UVB的新的和独立的约束，其与先前的测量一致，在z=3处具有相对低的UVB强度的偏好，并且这表明$Γ$ HI在3<z<5之间随着红移的增加而非单调减少。这可能表明一些UVB模型和当前观测之间可能存在紧张关系，但需要对莱曼- $α$发射和吸收进行更深入和更广泛的观测才能确认。相反，假设来自当前模型的UVB值，我们的结果将3<z<4.5的LLS的覆盖分数限制为在LAE的150 kpc内小于25%。
2021-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of quasar redshift errors on Lyman-$α$ forest correlation functions
利用暗能量光谱仪（DESI）巡天的合成$α$森林，我们研究了类星体红移估计误差对$α$关联函数的影响。由于类星体发射线的宽度和相对于其他发射线的本征位移，类星体红移的估计有几百个$\text{km s}^{-1}\,$的不确定性。我们在模拟类星体星表中注入高斯随机红移误差，测量了自相关函数和$α$ -类星体交叉关联函数。我们发现在径向方向上的BAO功能的涂抹，但在峰值位置的变化是可以忽略不计的。然而，我们看到了一个显着的非物理相关的小分离横向的视线增加的幅度的红移误差。我们解释这种污染的结果，在测量的平均连续谱中，由类星体红移误差引起的发射线的加宽，结合不切实际的强集群的模拟类星体在小尺度上。
2022-12-01 astro-ph.CO
The connection between high-redshift galaxies and Lyman $α$ transmission in the Sherwood-Relics simulations of patchy reionisation
通过Sherwood-Relics模拟证实高红移星系与莱曼α透射的关联，发现其交叉相关形状受晕质量和中性氢分数影响，红移失配问题或可通过调整C IV宿主晕质量解决，约束红移演化能揭示再电离时间。
2025-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the second half of reionization with the Lyman-$β$ forest
我们提出了一个分析的演变莱曼系列森林到时代的再电离宇宙学辐射转移模拟的情况下，再电离结束晚。我们探讨模型与不同的中点的再电离和气体温度。我们发现，一旦模拟已被校准，以匹配观测到的莱曼- $α$森林在$4 < z < 6$的平均通量，他们也自然地再现分布的有效光学深度的莱曼- $β$森林在这个红移范围。我们注意到，最难匹配的最大光学深度的尾部对应于ULAS J 0148 +0600的长吸收谷，我们之前在模拟中已经证明了这一点。我们认为，莱曼系列森林的发展到更高的红移，并表明，未来的观测莱曼- $β$森林在$z>6$将区分不同的再电离历史。Lyman- $α$和Lyman- $γ$森林的演化作为将再电离研究推向更高红移的工具，分别由于更强的饱和度和前景污染而不太有希望。
2020-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Keck Spectroscopy of 3<z<7 Faint Lyman Break Galaxies: The Importance of Nebular Emission in Understanding the Specific Star Formation Rate and Stellar Mass Density
从z>3星系的SED中推断出的物理性质对我们理解早期星系形成和星系在宇宙再电离中可能扮演的角色有影响。特别重要的是早期的恒星质量密度，它代表了早期恒星形成的积分。迄今为止报道的测量结果中出现的一个重要难题是，特定恒星形成率（sSFR）的演变速度远远低于大多数理论模型的预期。然而，支撑这些结果的观测结果仍然非常不确定，部分原因是来自强星云发射线的静止光学宽带光可能受到污染。为了量化星云辐射对宽带通量的贡献，我们研究了92个光谱确认星系的SED，这些星系的红移范围为3.8<z<5.0，因为H-α线位于Spitzer/IRAC 3.6 μ m滤波器内。我们表明，3.6微米的通量是系统地超过预期的恒星连续，我们通过拟合SED与人口合成模型。在3.1<z<3.6的对照样品中没有观察到这种过量，其中在IRAC过滤器中没有星云污染。从我们的3.6微米通量过剩的分布，我们得到一个H-α等效宽度（EW）分布。我们推断在3.8<z<5.0（270 A）处的平均静止坐标系H-α EW表明星云发射至少贡献了3.6 um通量的30%。通过我们的解析导出的EW分布，我们校正了可用的恒星质量密度，并表明sSFR在z>4时的演化速度比以前认为的更快，支持在z~2和7之间增加5倍。这种趋势更接近理论预期。鉴于我们的研究结果，我们讨论了定量验证的星云发射线强度的詹姆斯韦伯太空望远镜发射前的前景。
2012-08-17 astro-ph.CO
Evidence for a low Lyman Continuum Escape fraction in three Massive, UV-bright galaxies at z > 7
虽然低质量恒星形成星系是再电离过程的主要候选者，但我们不能最终排除高质量恒星形成星系作为候选者。虽然大多数模拟表明前者是最好的候选者，但一些模型表明，在z > 6的大质量，紫外线明亮的星系-“寡头”-至少占电离预算的80%。为了验证这一假设，我们在档案数据中以z > 7处的大质量（log 10（M*[Msol]）> 10）、UV亮（MUV ~ -22）Lya发射体为目标，这些发射体是用类似分辨率的光谱仪（VLT/X-shooter和Keck/MOSFIRE）观察到的。为了增加我们结论的可靠性，我们将所有光谱叠加，并获得24.75小时的深度叠加光谱。堆叠的Lya曲线显示出明显的不对称红色峰，并且不存在蓝色峰。此外，我们估计的内在堆叠的Lya配置文件，我们的目标通过校正IGM传输使用一系列的中性氢馏分，发现没有显着变化的配置文件。我们测量到速度偏移Vred > 300 km/s，并且在我们的红色峰A ~3中测量到不对称性。利用不同的模型和估计，如峰分离，红峰的不对称性，Lya和Hb之间的比率和β斜率，我们得出结论，这三个UV明亮，质量（10^10 Msol），z > 7星系的逃逸分数为fesc（LyC）<10%。
2023-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Narrowband imaging of Escaping Lyman-Continuum Emission in the SSA22 Field
本文介绍了在SSA 22 a场中对z~3处的莱曼连续谱（LyC）辐射进行超深窄带成像观测的结果。我们采用了一个自定义的窄带滤波器，中心在3640 A（NB 3640），探测星系在z>3.06的LyC区域。我们还分析了新的和档案NB 4980成像调谐到Lya发射线的波长在z=3.09，和档案宽带B，V和R图像的非电离紫外线连续。我们的NB 3640图像包含26个z>3.06莱曼断裂镓（LBG）以及一组130个Lya发射体（LAE），通过其相对于BV连续体的过量NB 4980通量来识别。在NB 3640图像中检测到6个LBG和28个LAE。LBG似乎跨越NB 3640-R颜色的范围，而LAE在其NB 3640-R属性中出现双峰。我们估算了平均UV与LyC的通量密度比，校正了前景污染和星系际介质吸收，发现< F_{UV} / F_{LyC} >^{LBG} = 11.3^{+10.3}_{-5.4}，这意味着LBG LyC逃逸分数f_{esc} ^{LyC}约为0.1，< F_{UV} / F_{LyC} >^{LAE} = 2.2^{+0.9}_{-0.6}。引人注目的蓝色LAE通量密度比违背了标准恒星星族模型的解释。假设< F_{UV} / F_{LyC} >^{LBG}适用于L=0.1L*，我们估计星系对星系际氢电离率的贡献与基于z~3处Lya森林不透明度的独立估计一致。如果我们假…
2011-04-29 astro-ph.CO
Probing patchy reionisation with JWST: IGM opacity constraints from the Lyman-$α$ forest of galaxies in legacy extragalactic fields
本研究利用JWST NIRSpec光谱首次表征高红移星系冈恩-彼得森槽，得出再电离末期基于星系的IGM不透明度约束，验证了其与类星体观测的一致性，并关联星系过密区与低IGM不透明度，为识别再电离源提供新方法。
2025-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Narrowband Lyman-Continuum Imaging of Galaxies at z ~ 2.85
我们目前的调查结果z~2.85莱曼连续统（LyC）的排放在HS 1549 +1933领域和地方的电离辐射逃逸量的恒星形成星系的限制。使用一个定制的窄带滤波器（NB 3420）调谐到低于莱曼极限的波长在z>=2.82，我们探测LyC光谱区的49个莱曼break星系（LBG）和91个Lya发射体（LAE）光谱确认在z>=2.82。在NB 3420中检测到4个LBG和7个LAE。使用V波段数据探测的休息帧非电离紫外线，我们观察到，许多NB 3420检测到的星系表现出空间偏移之间的LyC和非电离紫外线发射，其特征是非常蓝色的NB 3420-V的颜色，对应于低比率的非电离辐射（F_UV/F_LyC），在紧张局势与当前的恒星星族合成模型。我们测量了LBG和LAE样本的F_UV/F_LyC的平均值，校正了IGM中的前景星系污染和HI吸收。我们发现（F_UV/F_LyC）_corr^LBG=82 +/- 45和（F_UV/F_LyC）_corr^LAE=7.4 +/- 3.6。这些通量密度比分别对应于相对LyC逃逸分数f_esc，rel^LBG=5-8%和f_esc，rel^LAE=18- 49%，绝对LyC逃逸分数f_esc^LBG=1-2%和f_esc^LAE=5- 15%，以及恒星形成星系的共动LyC发射率为8.8-15.0 x 10^24尔格/s/Hz/Mpc ^[3]。为了研究有和没有L…
2013-10-04 astro-ph.CO
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
Probing ionizing radiation of L<~0.1L* star-forming galaxies at z>~3 with strong lensing
我们证明了强透镜效应在描述红移>~ 3的暗L<~0.1L* 恒星形成星系的莱曼连续辐射中的有效性。过去对红移>~3的L>~L* 星系的观测，给出了电离辐射平均逃逸分数的上限为fesc~ 5%。相对高fesc（>10%）的镓在这些光度下似乎特别罕见，因此有必要探索更暗的极限。在巨大的地面望远镜出现之前，一种可行的方法来探测fesc下降到0.05-0.15L* 是利用强大的透镜放大率。这是调查与蒙特卡罗模拟，考虑到目前的观测能力。采用10弧分^[2]的透镜截面，其中放大率大于1（大约4-5个星系团可以实现），U波段探测深度为30（30.5）（AB，1-sigma），在3-sigma处，当L<0.15 L * 光度时，有可能将z~3恒星形成星系的fesc限制在15（10）%。这是特别有趣的，如果fesc增加在较暗的光度，从各种HI再电离方案和辐射传输模型预测。对正在进行的星系团观测计划进行了讨论，并提供了积极的前景，即使从空间的HST/WFC 3仪器是唯一的选择，我们必须调查的空间分布细节的莱曼连续辐射产生的z~2-4星系。
2012-05-17 astro-ph.CO
Observing the first galaxies
我努力提供一个全面的概述，我们目前的知识高红移星系和它们的演化在第一个十亿年的宇宙时间，对应的红移z > 5。在首先总结了迄今为止发现z > 5天体的七种不同技术的进展之后，我着重介绍了两种在早期获得大量星系样本的选择方法，即Lyman-break和Lyman-alpha选择。我讨论了十年来在z ~ 5 - 8的星系样本选择方面的进展，包括完整性和污染问题，并解决了一些由极端红移天体的错误报告所造成的混乱。接下来，我提供了一个概述，我们目前的知识不断变化的紫外线连续和莱曼α星系光度函数在z ~ 5 - 8，并讨论了什么可以从探索莱曼突破和莱曼α选择人口之间的关系。然后，我总结了在年轻的宇宙中这些星系的物理特性，在考虑这项工作的恒星形成的宇宙历史的更广泛的影响之前，和宇宙的再电离。最后，我简要总结了未来5-10年在这一领域取得进一步进展的令人兴奋的前景。在整个过程中，关键概念，如选择技术和光度函数的解释假设基本上没有先验知识。本章的目的是介绍高红移星系的观测研究，并对截至2011年底这一快速发展的研究领域的最新成果进行回顾。
2012-05-16 astro-ph.CO
The Lyman Continuum Escape Survey: Ionizing Radiation from [O III]-Strong Sources at a Redshift of 3.1
我们目前的结果，从连续逃逸巡天（LACES），哈勃太空望远镜（HST）的计划，旨在表征电离辐射出现从一个样本的莱曼α发射星系在红移$z\simeq 3.1$。由于许多显示强烈的[O III]发射特性的$z>6.5$恒星形成星系，他们可能代表有价值的低红移类似物的星系在再电离时代。利用HST Wide Field Camera 3 / UVIS $F336W$对Lyman连续辐射进行成像，研究了该样品中电离光子的逃逸分数。对于61个来源，其中77%的光谱确认和53个测量的[O III]发射，我们检测到莱曼连续泄漏在20%，率显着高于在个别连续选择莱曼破裂星系。我们估计有98%的概率，我们的检测$\leq 2$可能会受到前景污染。拟合多波段光谱能量分布（SED），考虑到不同的恒星星族，尘埃粒子和金属丰度，我们得到个人莱曼连续逃逸分数校正的前景星系际吸收。我们发现逃逸分数为15%至60%的个别对象，并推断出平均20%的逃逸分数拟合复合SED为我们检测到的样本。然而，令人惊讶的是，即使是没有单独的$F336W$检测的那些源的深堆叠也提供了小于0.5%的平均逃逸分数的严格上限。我们研究了各种相关性与源的属性，并讨论了流行的图片，宇宙再电离的背景下，这种紧凑的，低金属量的恒星形成星系驱动的影响。
2019-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Calibrating redshift distributions at $z>2$ with Lyman-$α$ forest cross-correlations
University College London（伦敦大学学院）；The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术研究院）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚研究与高级研究学院）
利用Lyman-α森林交叉相关性校准高红移尾部红移分布，通过模拟数据验证方法有效性，实现高精度红移约束。
2026-03-11 astro-ph.CO
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
Intensity mapping with SDSS/BOSS Lyman-alpha emission, quasars and their Lyman-alpha forest
我们利用互相关技术研究了红移z=2-3.5处宇宙中莱曼α发射强度的大尺度结构。我们的Lya发射样本是从数据发布12中减去最佳拟合模型星系的BOSS发光红星系的光谱。我们将这些光谱中的剩余通量与BOSS类星体交叉相关，并在1-15 Mpc/h的尺度上检测到正信号。我们确定并删除以前没有占污染源，由于类星体集群交叉光纤光的影响。校正后，我们的类星体-Lya发射互相关比Croft等人在DR 10中看到的低50%，但仍然很重要。由于只有3%的空间在类星体15 Mpc/h的范围内，因此该结果不能完全探索Lya发射的全球大尺度结构。为了做到这一点，我们与Lya森林交叉关联。在这种情况下，我们找不到信号。根据Lya发射-Lya森林互相关，全球Lya平均表面亮度的95%上限为μ <1.2 × 10 ^-22 erg/s/cm^2/A/arcsec ^[2]。这一零结果排除了观测到的类星体-Lya发射互相关主要是由于恒星形成星系的大尺度结构造成的情况。综合考虑，我们的结果表明，Lya发射星系对恒星形成有贡献，但类星体在15 Mpc/h以内占优势。一个简单的模型，从类星体的Lya发射流体动力学模拟的基础上再现所观察到的森林Lya发射和类星体Lya发射信号。后者也与从较小尺度r < 1 Mpc的荧光发射观测的外推一致。
2018-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Forecast for the detectability of patchy hydrogen reionization in WEAVE-QSO measurements of the Lyman-$α$ forest power spectrum at redshift $z \geq 4$
The University of Nottingham（诺丁汉大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；Indian Institute of Technology Indore（印度理工学院印多尔分校）；Aix Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；Camosun College（卡莫森学院）；IUCAA（印度天体物理与宇宙学研究与教学中心）；INAF - Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布拉耶天文台）
本研究预测WEAVE-QSO巡天的一维莱曼α森林功率谱测量，可在z≥4时以约4.5σ显著性直接探测并表征斑块状氢再电离的大尺度残余印记。
2026-11-03 astro-ph.CO
specwizard: A Public Python Framework for Creating Synthetic Absorption Spectra from Hydrodynamical Simulations
Institute Lorentz, Leiden University（莱顿大学洛伦兹研究所）；Institute for Computational Cosmology, Durham University（杜伦大学计算宇宙学研究所）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）
specwizard是一款公开Python框架，可从流体动力学模拟生成合成吸收光谱，经EAGLE模拟验证能准确再现莱曼α森林关键观测诊断，还可推断电离背景振幅演化且与理论结果高度吻合。
2026-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Evolution in the Escape Fraction of Ionizing Photons and the Decline in Strong Lya Emission from z>6 Galaxies
在z > 6时，强Lyman Alpha（Lya）发射星系的数量迅速减少，为IGM中的中性氢提供了证据，但很难用合理的再电离模型来解释。我们证明了观测到的星系在z > 6时Lya通量的减少可以用电离光子逃逸分数f_esc的演化来解释。我们发现，观察到的中值下降的星系的分数显示出强Lya的发射，以及观察到的Lya光度函数的演变都遵循从f_esc的小增加Δ f_esc ~ 0.1从f_esc ~ 0.6在z ~ 6。这种高逃逸分数可能与当前对电离光子逃逸分数的限制不一致，其有利于f_esc <20%的较小值。然而，调用的红移演化的f_ esc是符合这些约束条件的模型可以抑制z~7 Lya流量的观测水平，如果它们还包括一个小的演变，在全球中性分数的Δ xHI ~ 0.2。因此，一个不断演变的逃逸分数的电离光子可以是一个合理的解释进化的高红移星系的Lya发射的一部分。更一般地说，我们的分析还表明，在Lya分数的下降是定量一致的Lya发光体的Lya光度函数中观察到的演变。
2014-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The UV Properties of Star Forming Galaxies I: HST WFC3 Observations of Very-high Redshift Galaxies
哈勃太空望远镜上的宽视场照相机3获得了深近红外成像，为研究非常高红移的宇宙提供了机会。对于$z\approx 7.7$以下的星系，存在足够的波长覆盖范围来探测静止帧紫外（UV）连续谱，而不受莱曼- $α$发射或莱曼- $α$破裂的污染。在这项工作中，我们使用近红外成像测量静止帧紫外连续色的星系在$4.7<z<7.7$。我们已经仔细定义了颜色-颜色选择，以最大限度地减少脱落样品的测量UV连续斜率中的任何固有偏差。对于最高的红移样本（$6.7<z<7.7$），选择为$z_{f850lp}$带辍学，我们发现平均紫外连续色近似等于零（AB），符合无尘，太阳金属量，恒星形成人口（或适度的低金属量的人口）。在较低的红移，我们发现，平均紫外连续色的星系（在相同的光度范围内）是红色的，和星系具有较高的光度也略红平均。对此的一种解释是，较低的红移和更明亮的星系是尘埃，但这种解释是复杂的恒星形成历史和金属丰度的影响，并可能初始质量函数的紫外线连续色。
2011-06-30 astro-ph.CO
Narrow band selected high redshift galaxy candidates contaminated by lower redshift O[III] ultrastrong emitter line galaxies
上下文莱曼间断星系巡天（LBG）和窄带巡天（NB）已经成功地探测到了大量高红移星系的样本。这两种方法都受到低红移闯入者的污染。目标。在本文中，我们的目的是调查的性质，低红移的闯入者在NB莱曼- $α$发射（LAE）搜索。方法.从之前HAWK-I NB在z $\sim$ 7.7的成像中，我们确定了三个物体，如果我们的光学数据浅一个数量级（但仍然比近红外数据暗一到两个数量级），它们将被选为高红移LAE。我们在VLT用XSHOOTER跟踪这些天体的光谱。结果尽管由于恶劣的天气条件导致数据质量低下，但对于三个物体中的每一个，我们在物体的光谱中识别出一条且仅一条发射线，我们将其识别为O[III] 5007 A线。这一结果结合光谱能量密度拟合和基于几个星系群体的线比的测试，我们推断这3个物体是红移为$\sim$ 1.1的超强线发射体。结论.从这项工作和文献中，我们注意到，O[III]线似乎是一个常见的污染源，在高红移LBG和LAE样品，我们建议，努力把高精度的特性的O[III]光度函数的红移$\sim$ 3或更高。
2015-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-$α$ Polarization Intensity Mapping
我们提出了一种形式主义，将氢莱曼α（Ly $α$）的偏振所产生的辐射在星系晕的散射到强度映射的方法。使用晕模型以及基于模拟和观测的发射轮廓，我们计算了Ly $α$总强度、$I$、偏振强度、$P$、偏振度、$Π=P/I$以及两个新量（Ly $α$偏振的天体物理$E$和$B$模式）在红移$3\leq z \leq13$处的自动和交叉功率谱。$Π$功率谱的单晕项显示了一个转换，该转换表示偏振信号的平均范围，从而表示散射介质的范围。在我们的形式中，这个特征的位置取决于红移，以及特定的发射轮廓形状和范围。因此，比较不同Ly $α$的偏振量和红移可以打破竞争效应之间的简并性，从而可以揭示发射轮廓的真实形状，进而揭示晕中冷气体的物理性质。此外，测量的Ly $α$ $E$和$B$模式可以被用来作为星系演化的探针，因为它们涉及到的平均程度的各向异性的发射和在整个红移的晕气体分布。在$z \sim 3-5$上检测偏振信号，需要将目前地面实验的灵敏度提高一个因子$\sim 10$，并将以红移$z\sim 9-10$为目标的天基仪器的灵敏度提高一个因子$\sim 100$，精确值取决于具体的红移和实验。偏振中的闯入者污染预计很小，因为闯入者也需要被偏振。总的来说，Ly $α$偏振增加了星系及其周围环境中可检索的物理信息量，其中大部分信息无法单独通过总发射来实现。（节略）
2020-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
A 10 deg$^2$ Lyman-$α$ survey at z=8.8 with spectroscopic follow-up: strong constraints on the LF and implications for other surveys
红移为$z \sim 10$的候选星系现在正在极深的调查中被发现，探测非常小的区域。因此，候选者非常微弱，使得光谱确认几乎不可能。为了克服这些限制，我们进行了CF-HiZELS调查，这是一个大面积，中等深度的近红外窄带调查，目标是$z=8.8$莱曼- $α$（Ly $α$）发射器（LAEs），并覆盖10度$^2$的一部分，SSA 22领域与加拿大-法国-夏威夷望远镜。我们测量了$4.7\times 10^6$ Mpc $^3$到Ly $α$光度极限$6.3\times10^{43}$ erg s $^{-1}$的共移动体积。我们通过应用以下标准寻找Ly $α$候选物：i）清晰的发射线源，ii）无光学检测（来自CFHTLS的$ugriz$），iii）在光学叠层中无可见检测（$ugriz > 27$），iv）目视检查可靠的NB $_J$和$J$检测，以及v）$J-K \leq 0$。我们计算光度红移，并删除了大量的尘埃较低的红移线发射体在$z \sim 1.4 $或$2.2$。总共发现了13个Ly $α$候选者，其中两个被标记为强候选者，但大多数对它们的SED具有非常弱的约束。使用后续观察与SINFONI/VLT，我们能够排除最强大的候选人为Ly $α$发射器。我们把一个强有力的约束在$z \sim 9$的LY $α$光度函数，并为正在进行的和未来的调查作出现实的预测。我们的研究结果表…
2014-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring the cosmic expansion rate using 21-cm velocity acoustic oscillations
在宇宙黎明（CD）期间，暗物质-重子相对速度场的波动在21厘米功率谱中被印记为声学振荡。这些速度声振荡（VAO）保持了同动声视界尺度的印记。在穆尼奥斯之前的工作中，已经证明这些VAO可以被视为标准标尺，通过考虑各种莱曼-维尔纳反馈强度和前景污染情景来测量高红移下的宇宙膨胀率。在这里，我们通过使用公共代码\texttt{21cmFAST}的修改版本来扩展该分析。我们使用这个代码来模拟VAO在21厘米功率谱和预测的潜力，以约束$H(z)$与HERA射电望远镜，考虑到莱曼- $α$加热的影响，莱曼-沃纳反馈和前景，对各种天体物理参数的依赖，和宇宙学参数的简并。我们发现，$H(z)$可以测量与HERA在$\sim 0.3-6\%$的相对精度范围$11 < z < 20$，在不同的天体物理和前景的情况下，与普朗克宇宙学参数设置一个$\sim 0.08-0.2\%$相对误差地板的测量中的不确定性。这种精度与大多数低红移测量相当，可以帮助测试由正在进行的“哈勃张力”激发的各种宇宙学场景。
2022-10-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Synchrony of Production & Escape: Half the Bright Ly$α$ Emitters at $z\approx2$ have Lyman Continuum Escape Fractions $\approx50\%$
恒星形成星系的电离光子逃逸分数（LyC $f_{\rm{esc}}$）是再电离预算中最大的未知数。随机视线效应禁止直接分离的LyC泄漏从非泄漏在显着的红移。在这里，我们规避这种不确定性推断$f_{\rm{esc}}$与解决（R>4000）LyA配置文件从X-SHOOTER LyA调查在z=2（XLS-z2）。我们从$>0.2 L^{*}$ LyA发射体（LAE）的代表性样本中选择泄漏物（$f_{\rm{esc}}>20$ %）和非泄漏物（$f_{\rm{esc}}<5$ %）。这些子集的中值堆叠光谱覆盖1000-8000 μ m（静止帧），我们调查的条件为LyC $f_{\rm{esc}}$。我们发现泄漏与非泄漏之间的以下差异：（i）强星云CIV和HeII发射与未检测到，（ii）O32~8.5与~3，（iii）Ha/Hb表明无尘埃与E（B-V）~0.3，（iv）MgII发射接近系统速度与红移，光学厚MgII，（v）LyA $f_{\rm{esc}}$ ~50%与~ 10%。当最硬电离光谱的短寿命恒星发光时，泄漏点（O3+Hb~1100 μ m）的极端EW将LyC逃逸的特征时间尺度限制在~3-10 Myr爆发。泄漏的定义特征-极端电离的恒星种群，低柱密度，无尘，高电离态ISM -同时发生在$f_{\rm{esc}}>20\%$堆栈中，这表明它们是因果联系的，并激发了为什么像O32这样…
2021-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-alpha Emission from a Luminous z=8.68 Galaxy: Implications for Galaxies as Tracers of Cosmic Reionization
我们报告了在凯克天文台使用MOSFIRE摄谱仪在明亮的星系EGSY-2008532660（以下简称EGSY 8 p7）中发现的莱曼α发射（Ly $α$）。首先由Roberts-Borsani等人（2015）报道，它被选择用于光谱观测，因为它的光度红移（$z_{phot}=8.57^{+0.22}_{-0.43}$），表观亮度（H $_{160}=25.26\pm0.09$）和红色斯皮策/IRAC [3.6]-[4.5]颜色指示[4.5]带中的强氧发射污染。总积分的$\sim$ 4.3小时，我们的数据揭示了在$\simeq$ 11776的发射线，我们认为这可能是在红移$z_{spec}=8.683^{+0.001}_{-0.004}$的Ly $α$，在良好的协议与测光估计。在两个晚上使用不同的狭缝取向独立地检测到该线，其检测意义为$\sim7.5σ$。一个重叠的天际线有助于显着的不确定性的总线通量，虽然检测到的线的意义是强大的各种天际线掩蔽程序。通过直接相加和高斯拟合，我们估计95%置信范围为1.0--2.5 $\times10^{-17}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$，对应于17--42 mm的静息帧等效宽度。EGSY 8 p7是迄今为止通过光谱确认的最遥远的星系，也是EGS领域中第三个发光源，超过了$z_{phot}\gtrsim7.5$，在星系际介质被认为…
2015-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rest-Frame Optical Emission Lines in z~3.5 Lyman Break selected Galaxies: The Ubiquity of Unusually High [OIII]/Hbeta Ratios at 2 Gyr
利用Keck 1望远镜上的MOSFIRE观测了24个恒星形成星系在z~3.2-3.7范围内的静止标架光发射谱线。在18个LBG中检测到强的静止帧光学[O III]和H β发射线。[O III]5007与Hbeta的中位通量比为5.1+/-0.5，比具有类似恒星质量的本地星系高出5- 10倍。观测到的Hbeta光度与估计的恒星形成率的预期非常一致，并且在深X射线堆栈中没有检测到我们的源，排除了活动星系核的重大污染。将我们的样本与文献中的各种LBG（包括以非常相似的方式选择的49个星系）相结合，我们发现[OIII]/Hbeta = 4.8+0.8-1.7的高中位数比率。这种高比率似乎是z~3-4 LBG的普遍特征，与类似恒星质量的典型本地恒星形成星系非常不同。在z~0的唯一可比较的系统是那些具有类似的高比恒星形成率的系统，尽管恒星质量低5倍。高比恒星形成率要么导致更高的电离参数，要么导致星际介质的其他不寻常条件，从而导致更高的[OIII]/H β线比。这意味着一个星系的整体属性，特定的恒星形成率，和ISM在恒星形成区域的局部条件之间有很强的关系。
2016-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
