Galactic outflows and the kinematics of damped Lyman alpha absorbers
阻尼莱曼α吸收体（DLAs）的运动学很难在分层星系形成模型中再现，特别是在宽星系占优势的情况下。我们调查DLA运动学在z=3使用高分辨率宇宙流体动力学模拟，包括一个启发式模型的星系外流。没有流出，我们的模拟无法产生足够宽的DLA，在以前的研究。流出，预测的DLA运动学更好地与观察一致。比较两个外流模型，我们发现，基于动量驱动的风缩放模型提供了最好的匹配所观察到的DLA运动统计的Prochaska & Wolfe。在这个模型中，DLA通常出现在距离星系几千秒差距的地方，这些星系可以在发射中识别出来。窄的DLAs可以产生于任何晕和星系质量，但宽的DLAs只产生于质量大于10^11 Mo的晕，无论是大的中心星系还是小的卫星星系。这意味着，这种外流模型的成功源于最有效地将气体从生活在较大晕中的小卫星星系中推出。相对于较小的光环，这增加了大光环的横截面，从而产生更广泛的运动学。我们的模拟不包括辐射转移的影响或详细的金属跟踪，和外流的模拟，但他们强烈建议，银河系外流是理解DLA运动学的核心。一个有趣的结果是，DLA运动学可能会限制从高Z星系的气体喷射的性质和效率。
2010-08-27 astro-ph.CO
Bias of Damped Lyman-$α$ systems from their cross-correlation with CMB lensing
利用普朗克宇宙微波背景（CMB）温度数据，对阻尼Lyman- $α$系统（DLAs）及其母类星体星表的位置进行了交叉关联.我们在傅立叶和配置空间中对两个样品的透镜信号进行一致的测量。通过解释DLA星表中存在的相对于母类星体星表的过量信号是由DLA追踪的大尺度结构引起的，我们能够推断这些物体的偏差：$b_{\rm DLA}=2.6\pm0.9$。这些结果是一致的，与莱曼- $α$森林的互相关与以前的测量，虽然目前的噪声在透镜数据和低数密度的DLAs限制了约束力的测量。我们讨论了一些不同的系统性影响和预测前景进行这种测量的数据，从未来的实验分析的鲁棒性。
2020-08-26 astro-ph.CO
The Lyman-alpha emission of high-z damped Lyman-alpha systems
使用光谱叠加技术，我们搜索的平均\lya发射的高z阻尼\lya（DLA）的斯隆数字巡天类星体光谱中检测到的星系。我们使用了平均红移<z>= 2.86、log N（HI）> 20.62的341个DLAs样本，对距离类星体视线$\sim$ 1.5角秒（或12千秒差距）内发射的\lya通量设定了3 $σ$上限3.0 \times 10^{-18}尔格·s^{-1} cm^{-2}。这相当于平均\lya光度< 2 \times 10^{41} erg s^{-1}或0.03 $L_\star$（\lya）。这个极限比大多数探测微弱\lya发射体的极限更深。DLAs中没有\lya发射，这与在给定N（HI）的情况下原位恒星形成相一致，其效率低于在本地星系中看到的效率。因此，整个DLA人口似乎起源于低光度的高红移\lya发射星系和/或位于远离恒星形成区。后者很可能是真的，因为我们检测到强烈的OVI吸收的堆叠光谱，表明DLAs与高度电离的阶段可能是银河风的遗物和/或源自冷吸积流。我们发现DLA星系对全球恒星形成率密度的贡献相对低于Lyman Break星系。
2010-09-07 astro-ph.CO
Element Abundances at High-redshift: Magellan MIKE Observations of sub-Damped Lyman-alpha Absorbers at 1.7 < z <2.4
我们提出了化学丰度测量的高分辨率观测5次阻尼莱曼α吸收体在1.7 < z < 2.4观测麦哲伦稻盛京瓷Echelle（MIKE）光谱仪上的6.5米麦哲伦II粘土望远镜。检测Zn II、Mg I、Mg II、Al II、Al III、S II、Si II、Si IV、C II、C II*、C IV、Ni II、Mn II和Fe II的谱线，并测定柱密度。从几乎未耗尽的元素Zn推断，吸收气体的金属丰度在我们样本中的五个吸收体的< -0.95到+0.25 dex的范围内，其中三个系统是近太阳或超太阳。我们还调查了电离的影响，所观察到的丰度使用光电离建模。结合我们的数据与其他子DLA和DLA的数据从文献中，我们报告了最完整的现有的测定的金属丰度与红移关系的子DLAs和DLAs。我们证实了以前的调查，子DLAs的建议，平均而言，更丰富的金属比DLAs和发展更快。我们还讨论了这些吸收体的相对丰度和丰度比。更多的金属丰富的系统显示出显着的粉尘消耗水平，建议的比值[Zn/Cr]和[Zn/Fe]。对于我们样本中的大多数系统，[Mn/Fe]与[Zn/H]的趋势与先前在低红移亚DLA中看到的一致。我们还测量的速度宽度值的子DLAs在我们的样品中的Fe II 2344，2374，2600 A的不饱和吸收线，并检查这些系统位于金属丰度与速度色散的图。最后，我们研究冷却速率与H I柱密度在这些子DLAs，并比…
2013-07-26 astro-ph.CO
Statistical distribution of HI 21cm intervening absorbers as potential cosmic acceleration probes
阻尼莱曼- $α$吸收器（DLA）或HI 21 cm吸收器（H21 A）是一种重要的探针，用于通过Sandage-Loeb（SL）效应独立地测量光谱速度（$v_\mathrm{S}$）的加速度。由于缺乏足够信息的DLAs和背景射电源（BRS），DLAs的可探测量在以前的工作中是模糊的。在区分尺度因子加速度（$\ddot{a}$）和光谱速度的一阶时间导数（$\dot{v}_\mathrm{S}$）之后，本文主要对潜在的DLAs的数量进行了统计研究。利用核密度估计（Kernel Density Estimation，KDE）描述了BRS的一般红移分布、观测到的DLA和不同限制条件下的DLA检测率（1.4GHz通量、HI柱密度和自旋温度），我们用Bootstrap方法拟合了三个组分及其1 $σ$区的多高斯分布，给出了H_（21）As在探测到的DLA中的比例常数，从而在HI吸收盲测中对FAST、ASKAP和SKA 1-Mid的H21 As的可测量数量进行预测。在我们最乐观的条件下（$F_\mathrm{1.4GHz}$ > 10 mJy，$N_\mathrm{HI}>2\times10^{20}\mathrm{cm^{-2}}$和$T_\mathrm{S}$ > 500 K），FAST、AKSAP和SKA 1-Mid分别探测约80、500和600个H21 As。
2023-03-30 astro-ph.CO
Faint Resonantly Scattered Lyman Alpha Emission from the Absorption Troughs of Damped Lyman Alpha Systems at z ~ 3
我们证明了Rahmani等人（2010）提出的堆叠阻尼莱曼α吸收系统（DLAS）的大样本的吸收槽中的莱曼α发射与最近检测到的z ~ 3处的微弱莱曼α发射体的光谱轮廓和亮度一致。这一结果支持的建议，微弱的发光体是确定与宿主星系的DLAS在这些红移。
2010-11-17 astro-ph.CO
The covering factor of high redshift damped Lyman-$α$ systems
我们用甚长基线阵列在327、610或1420 MHz的前景阻尼Lyman- $α$系统（DLA）上对18个类星体成像，测量了每个DLA在其红移HI 21 cm线频率或其附近的覆盖因子$f$。包括文献中的6个系统，我们发现在$0.09 < z < 3.45$的24个DLA中没有一个具有特别低的覆盖因子，在$z > 1.5$的14个DLA具有$f \sim 0.45 - 1$，在$z < 1$的10个系统具有$f \sim 0.41 - 1$，并且在两个子样本中具有一致的覆盖因子分布。因此，在高- $z$ DLA中观察到的HI 21 cm吸收的检测不足不能用低覆盖因子来解释，而是可能由于这些吸收体中较大比例的暖HI而出现。
2009-03-25 astro-ph.CO
Effect of radiative transfer on damped Lyman-alpha and Lyman limit systems in cosmological SPH simulations
利用宇宙学SPH模拟研究了恒星局部辐射和UVB对z=3时DLAs和LLS物理性质的影响。我们后处理我们的模拟与本地恒星辐射和UVB的辐射转移的ART代码。我们发现，DLA和LLS的截面显着减少的UVB，而本地恒星辐射并没有影响他们除了在低质量晕。这是因为年轻星团附近的高密度云团有效地吸收了大部分来自年轻恒星的电离光子。我们还发现，采用简单的自屏蔽效应密度阈值的UVB模型可以很好地再现观测到的DLAs和LLS的柱密度分布函数，并通过高角分辨率的恒星辐射和UVB的直接辐射转移计算对该模型进行了验证。我们发现，与自屏蔽处理，DLAs有一个扩展的分布周围的恒星形成区域通常在~ 10-30 kpc尺度，和LLS周围的DLAs在~ 30-60 kpc尺度。我们的模拟表明，DLA宿主晕的中值性质为：Mh = 2.4*10^10 Msun，SFR = 0.3 Msun/yr，M* = 2.4*10^8 Msun，Z/Zsun = 0.1。大约30%的DLA由SFR = 1 - 20 Msun/年的晕承载，这是LBG的典型SFR范围。超过一半的DLA是由比当前观测极限更暗的LBG主持的。我们的研究结果表明，分数贡献LLS从较低的质量晕是大于DLAs。因此，LLS宿主晕的中值略低，Mh = 9.6*10^9 Msun，SFR = 0.06 Msun/yr，M* = 6.5*10^7 Msun，Z/Zs…
2012-09-12 astro-ph.CO
Damped Lyman-alpha absorbers as a probe of stellar feedback
我们研究的丰度，集群和金属的阻尼莱曼α吸收体（DLAs）在一套流体动力学宇宙学模拟使用移动网格代码AREPO。我们将模型的超新星和活动星系核的反馈，以及分子氢的形成。我们比较我们的模拟在$z=3$的柱密度分布函数，在$z=2-4$的总DLA丰度，在$z=2.3$的测量DLA偏差和在$z=2-4$的DLA金属度分布。我们的首选模型产生的DLAs群体与大多数这些观察结果非常一致。例外的是在$z < 3$的DLA丰度，我们表明需要更强的反馈在$10^{11-12} \, h^{-1} M_\odot$质量晕。虽然DLA人口探测范围广泛的晕质量，我们发现横截面是由质量$10^{10} - 10^{11} \, h^{-1} M_\odot$和维里速度$50 - 100 \;\mathrm{km/s}$晕为主。模拟的DLA群体具有$1.7$的线性理论偏倚，而观察结果需要$2.17 \pm 0.2$。我们发现，非线性增长增加了我们的模拟在$k=1\; \mathrm{Mpc/}h$，观察到的最小规模的$2.3$的偏见。然而，与观测结果相比，模拟中的偏差的尺度依赖性非常不同。我们发现，我们考虑的意见，DLA丰度和列密度函数提供最强的约束反馈模型。
2014-09-16 astro-ph.CO
A MIKE + UVES survey of Sub-Damped Lyman-Alpha Systems at z<1.5
我们已经结合了我们最近的观测结果的阻尼和次阻尼莱曼α系统的MIKE和UVES光谱仪上的麦哲伦粘土和VLT Kueyen望远镜与文献中的确定的N（HI）加权平均金属丰度的基础上，Fe，一个耗尽的元素在类星体吸收体和本地ISM，和Zn一个相对未耗尽的元素。在每种情况下，N（HI）加权平均金属丰度是更高的，并显示更快的演变，在子DLA比经典的DLA系统。在有云的亚DLA \nhI范围内的光电离模型的大网格显示，对丰度的电离校正通常很小，但是电离H的分数可以高达~ 90%.The个别光谱已经被转移到吸收体的静止框架，并平均在一起，以确定这些系统在z<1.5时的平均性质。我们发现，Sub-DLA系统的平均丰度模式类似于银河系晕中的气体，在整体金属丰度中偏移约0.3 dex。DLAs和Sub-DLAs的相对丰度模式具有相似的特征，但DLAs的<[Mn/Zn]>较小，<[Ti/Zn]>和<[Cr/Zn]>较高。我们计算了亚DLA对宇宙金属收支的贡献，发现在z<1.5的亚DLA系统中，金属的共动密度为Omega_met（3.5-15.8）× 10 ^{5} M_sun Mpc^{-3}，至少是DLA系统中金属共动密度的两倍.然而，子DLAs比DLAs更密切地跟踪全球化学演化模型，这可能表明它们是一个比DLA系统更少的尘埃偏置金属丰度指标。
2009-06-29 astro-ph.CO
The spin temperature of high-redshift damped Lyman-$α$ systems
我们报告的结果，旨在调查的中性气体的温度在高红移阻尼莱曼- $α$吸收器（DLAs）的计划。这包括（1）对一个大的DLA样品进行HI 21 cm吸收研究，（2）测量低频类星体核心部分的VLBI研究，以及（3）确定DLA金属丰度和速度宽度的光学/紫外光谱学。包括文献数据，我们的样本包括37个DLAs的自旋温度$T_s$和覆盖因子的估计。我们发现在高z（z>2.4）和低z（z<2.4）DLA样品中的$T_s$分布之间存在强烈的$4σ$差异。高z样本包含更多具有高$T_s$值$\gtrsim 1000$ K的系统。DLAs和银河系中的$T_s$分布也明显不同（~ $6σ$），DLAs中的高$T_s$视线比银河系中的高。我们的样品的高z DLA中的高$T_s$值是由于冷中性介质的低分数而产生的。对于29个金属丰度[Z/H]估计值的DLA，我们通过非参数Kendall-tau检验证实了$T_s$和[Z/H]之间存在反相关性，具有$3.5σ$显著性。该结果是在假设DLA覆盖因子等于芯分数的情况下获得的。蒙特卡罗模拟表明，如果覆盖因子和核分数不相关，或者如果推断的覆盖因子中存在随机误差，则结果的显著性仅略微降低。我们还发现了红移演化的DLA $T_s$值的证据，即使对于z>1的子样本。由于z>1的DLA的角直径距离与背景类星体的角直径距离相当或更大，因此它们在覆盖类星体方面具有类似的效率。因此，…
2013-12-12 astro-ph.CO
The nature of HI absorbers in GRB afterglows: clues from hydrodynamic simulations
在最近的工作中，我们已经表明，它是可能的定量阻尼莱曼α（DLA）吸收的光谱中的类星体的星系形成的高分辨率模拟的许多方面。利用同一系列的流体动力学数值研究，我们考虑了在高红移（z>2）伽马射线暴余辉（GRB-DLAs）谱中所看到的莱曼α吸收体的预期性质。如果伽马射线暴与大质量恒星的死亡有关，那么它们的余辉就可以提供对原星系天体中未被探测到的区域的深入了解，但详细的物理解释目前还处于萌芽状态。我们发现，中位数碰撞参量（从潜在的最小值测量）是大约1千秒差距的伽玛暴相比，4千秒差距的类星体-DLAs。然而，一个同样重要的区别是，GRB-DLAs主要与质量为10^10<M_vir/M_sol<10^12的晕相关联，比类星体-DLAs的宿主大一个数量级。因此，宿主的恒星性质存在差异。我们的模拟准确地预测了GRB-DLA HI柱密度分布的形式，在N_HI>10^19 cm^-2时产生了定量的一致性，但它们在一定程度上低估了低柱密度N_HI<10^19 cm^-2的发生率。我们的模拟预测的视线中性气体金属丰度（10^-2 < Z/Z_sol < 1）与适度的观测约束是一致的。由于气体金属丰度的内部分散性很大，因此对能够发射GRB的恒星的金属丰度施加截止值（Z_star<Z_sol/3）并不会显著损害这一一致性，混淆了GRB-DLAs的金属丰度对当前GRB模型构成挑战的说法。（节录）
2009-12-04 astro-ph.CO
Directly imaging damped Lyman-alpha galaxies at z>2. I: Methodology and First Results
我们提出的方法，和第一个结果，一个新的成像计划，旨在识别和表征的宿主星系的阻尼莱曼α吸收（DLAs）在z>2。我们用多个光学厚度的HI吸收器瞄准类星体的视线，并使用更高的红移系统作为“阻挡滤波器”（通过其莱曼极限吸收）来消除类星体的所有远紫外（FUV）发射。这使我们能够直接图像的休息帧FUV连续发射的低红移DLA，没有任何类星体的污染，并没有对大的碰撞参量的偏见。我们介绍了一种形式主义的基础上，星系数计数和贝叶斯统计，我们量化的概率，一个候选人是DLA主机星系。该方法将允许鉴别太微弱而无法通过光谱确认的真正的DLA样品。同样的形式主义也可以用于研究其他类星体的吸收线系统（如MgII吸收体）。我们已经将这种成像技术应用于两个类星体的视线。对于朝向J 073149 +285449的z~2.69 DLA，一个碰撞参量b=1.54”=11.89 kpc且隐含的恒星形成率（SFR）为~5 M/yr的星系被认为是最可靠的候选者。在J211444-005533的z~2.92 DLA的情况下，未发现低于1.4 M/年的3 σ SFR限值的可能宿主。研究HI柱密度作为碰撞参量的函数，包括文献中已知宿主的6个DLA，我们发现证据表明观察到的HI分布比数值模拟通常预测的范围更广。
2010-06-30 astro-ph.CO
The First Observations of Low Redshift Damped Lyman-alpha Systems with the Cosmic Origins Spectrograph
我们报告的第一个宇宙起源摄谱仪（COS）的阻尼和亚阻尼莱曼α（DLA）系统中发现的一个新的调查的气体晕的低红移星系的观测。从37条视线的观测中，我们发现了三个DLAs和四个亚DLAs。在z<0.35时，我们测量了DLA和亚DLA系统的中性气体密度Ω（HI）和红移密度dN/dz。我们发现，在红移路径δ z=11.9上，对于DLAs，dN/dz=0.25，Ω（HI）=1.4x10^-3;对于亚DLAs，dN/dz=0.08，Ω（HI）=4.2x10^-5。为了证明这种系统的科学潜力，我们提出了一个详细的分析，在SDSS J1009+0713的光谱中，在z=0.1140的DLA。对吸收线的曲线拟合确定log N（H I）=20.68pm0.10，由未贫化元素硫确定的金属丰度[S/H]=-0.62pm0.18。该DLA的丰度模式与较高z DLA的丰度模式相似，显示出难熔元素Fe和Ti的温和贫化，[S/Fe]=+0.24pm 0. 22和[S/Ti]=+0.28pm 0. 15。在这个系统中，氮的丰度不足，[N/H]=-1.40pm0.14，使这个DLA低于本地宇宙中类似金属丰度的[N/alpha]测量的平台。该DLA具有简单的运动学结构，仅需要两个组件来拟合轮廓，并且运动学宽度为52 km/s。WFC 3对类星体场的成像揭示了一个螺旋星系对类星体的碰撞参量非常小，还有几个星系的撞击参数在1…
2011-02-18 astro-ph.CO
A metallicity-spin temperature relation in damped Lyman-$α$ systems
我们报告了自旋温度$T_s$和金属度[Z/H]之间的反相关性的证据，在26个阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）的样品中检测到$3.6 σ$显著性，红移为$0.09 < z < 3.45$。在具有测量覆盖因子的20个DLAs的子样本中，在$3 σ$显著性下检测到反相关性，这意味着它并不源于低覆盖因子。我们从线性回归分析获得$T_s = (-0.68 \pm 0.17) \times {\rm [Z/H]} + (2.13 \pm 0.21)$。我们的研究结果表明，在DLAs中发现的高$T_s$值并不是由光学和无线电视线之间的差异引起的，而是可能反映了底层的气体温度分布。$T_s$和[Z/H]之间的趋势可以解释为，在具有高金属丰度的星系中，用于气体冷却的辐射路径的数量更大，导致了高的冷气体分数，因此，低的自旋温度。相反，低金属量星系的冷却路径较少，产生较大的暖气体部分和较高的$T_s$。大多数在$z>1.7$的DLA具有低金属丰度[Z/H] $< -1$，这意味着高$z$ DLA中的HI主要是温暖的. $T_s$和[Z/H]之间的反相关性与DLA中存在的质量-金属丰度关系一致，这是由DLA金属丰度和金属线的运动学宽度之间的紧密相关性所暗示的。大多数高$z$的DLA可能产生于低质量（$M_{\rm vir} < 10^{10.5} M_\odot$）、低金属丰度（[Z/H] $< -1…
2009-09-14 astro-ph.CO
First stars in Damped Lyman Alpha systems
为了表征阻尼莱曼阿尔法系统（DLAs）潜在的主机第一恒星，我们提出了一种新的方法来调查DLAs在银河系（MW）形成的背景下，随着它们与最贫金属的恒星和本地矮球状（dSPH）星系的连接。将已有的合并树方法推广到非均匀再电离和金属混合，并通过匹配星系晕的金属丰度分布函数和dSph星系的Fe-光度关系进行了验证.该模型解释了DLAs的NHI-Fe关系以及[Fe/H] < -2体系的化学丰度。在这张照片中，最近发现的z_abs ~ 2.34 C增强的DLA（Cooke et al. 2011 a）属于一类新的吸收体，它承载着第一颗恒星和第二代长寿的低质量恒星。这些“PopIII DLAs”是Mh ~ 10^7 Msun的H2冷却微晕的后代，在MW环境的中性原始区域中，在z > 8时发生维里化，并在恒星形成的初始阶段很短的时间内被动地演化。在这些系统中的气体是温暖的Tg \sim（40-1000）K，并且由长寿命的、极端贫金属的恒星（总质量为M* \sim 10^{2-4} Msun）强烈富集C。
2011-11-28 astro-ph.CO
Metallicities, dust and molecular content of a QSO-Damped Lyman-α system reaching log N (H i) = 22: An analog to GRB-DLAs
本文报道了一个具有极大氢柱密度的阻尼莱曼α（DLA）系统的元素丰度和氢含量的测量结果，log N（Hi）（cm-2）= 22.0+/-0.10，zabs = 3.287，指向类星体SDSS J 081634+144612.我们从高信噪比和高光谱分辨率的VLT-UVES光谱测量H2、Cl、Cl ^*、Zn ii、Fe ii、Cr ii、Ni ii和Si ii的柱密度。该系统的总金属丰度为[Zn/H] = -1.10 +/-0.10。两个分子氢吸收组件被认为是在z = 3.28667和3.28742（速度分离\approx 52 km s-1）在旋转水平J = 3。我们推导出总H2柱密度log N（H2）（cm-2）= 18.66和平均分子分数f = 2N（H2）/[2N（H2）+ N（H1）] = 10-3.04+/-0.37，这是已知含H2 DLA系统的典型。从观测到的丰度比，我们得出结论，尘埃是存在于该星系的星际介质（ISM），在含H2云的丰度增强。然而，沿着视线的尘埃总量并不大，不会使背景类星体产生任何明显的红化。含H2云的物理条件直接受不同旋转水平C i和C i^* 中H2的柱密度的限制。的动力学温度被发现是T = 75 K和粒子密度位于范围内nH = 50-80 cm-3。该DLA的中性氢柱密度与在γ暴红移时观测到的DLA的平均氢柱密度相似。我们研究了GRB DLAs和类星…
2012-05-10 astro-ph.CO
Searching for Dust Reddening in SDSS Spectra with Damped Lyman $α${} Systems
我们寻找证据的背景SDSS类星体光谱由于干预DLA系统的灰尘变红。我们利用第5版和第7版数据，根据两个不同的SDSS DLA发布列表，得出475（DR 5）和676（DR 7）吸收器的样本量。这两个样本大致跨越2.2 < z_abs < 5.2的红移范围，平均值为z~3.0，大多数DLA（75%）低于z=3.3。我们在1240 ~~2800 A的吸收系中构造了几何平均谱，以及在i带星等和发射红移z_em上与“DLA”类星体相匹配但没有吸收线的样品的合成谱。通过比较这些复合光谱的斜率与它们匹配的对应物，我们没有发现从这些样品的吸收体的系综变红的迹象。由于DLA样本本身和非DLA SDSS类星体样本的尺寸都是前所未有的大，我们可以从中提取匹配光谱，因此我们可以对这种未检测到的情况设置非常严格的限制（<E（B-V）> =-0.0013+-0.0025（DR 5）和<E（B-V）> =-0.0017+-0.0022（DR 7）。有趣的是，当应用我们的技术的样本约克等。（2006）、vandenBerk等人（2008）（中介和内在MgII吸收体）以及Vladilo等人（2008）的较小DLA子样本和比较类星体池，我们确实恢复了他们的结果，即检测到与这些作者相同的红化量。此外，我们已经测试了我们的大样本中的子样本是否涉及吸收体（HI柱密度，伴随金属吸收的存在或不存在，吸收体红移）或背景类星体（…
2010-04-19 astro-ph.CO
Dust-to-metal ratios in damped Lyman-alpha absorbers: Fresh clues to the origins of dust and optical extinction towards gamma-ray bursts
出于对伽马射线暴（GRB）阻尼莱曼α吸收体（DLAs）的文献中推导出的异常尘埃-金属比，我们测量这些比率使用的尘埃耗尽模式在与ISM在GRB宿主星系红移的UV/光学余辉光谱。我们的样品由20个GRB吸收体和72个类星体DLAs组成，红移1.2 < z < 4.0，Z_Sol金属丰度Z = 0.002。类星体和GRB-DLAs的尘埃-金属比随金属丰度和金属柱密度的增加而增加，跨度约为银河值的10- 110%，表明尘埃-金属比是非普遍的。尘埃-金属比的低值表明，低金属量系统的尘埃比例比典型的螺旋星系低，也许这些系统中的尘埃产生效率低下，即在低金属量制度中的晶粒生长，超新星（SNe）和渐近巨星分支（AGB）恒星的贡献可以忽略不计。另一方面，一些GRB-和QSO-DLAs显示出高的尘埃-金属比值到z ~ 4，需要快速的尘埃产生，例如在SN喷出物中，但也在AGB风中，并通过最高金属丰度系统的颗粒生长。GRB-DLAs总体上遵循类星体-DLAs的尘埃-金属比特性，GRB-DLAs探测更大的柱和体积密度。作为比较，我们得出的SMC和LMC的尘埃-金属比分别为银河值的~82- 100%和~98%。文献中低金属量星系I Zw 18（< 37%）的尘埃-金属比与我们发现的分布一致。尘埃消光Av随着尘埃中铁的柱密度（N（Fe）尘埃）急剧增加，从相对金属丰度计算，证实尘埃消光主要发生在主星系ISM中。大多…
2013-10-08 astro-ph.CO
A new candidate for probing Population III nucleosynthesis with carbon-enhanced damped Lyman-alpha systems
我们报告了一个非常贫金属的阻尼莱曼α系统（DLA）的鉴定，在z_abs = 3.067295，是适度的碳增强，与铁丰度约1/700太阳（[Fe/H] = -2.84）和[C，O/Fe] ~+0.6。这种丰度模式很可能是大质量恒星核合成的结果。在17条金属吸收线的基础上，我们得到了DLA的动力学温度的2 σ上限T_DLA <= 4700 K，这与DLA在此红移和金属丰度下的自旋温度估计范围大致一致。虽然最佳拟合的丰度模式显示了第三星族核合成的预期特征，但高质量第二星族恒星的模型几乎也可以匹配丰度模式。我们讨论了目前的局限性，在区分这两种情况下，在确定人口III恒星的残余物，预计从即将到来的一代30米级望远镜的显着改善。
2012-07-05 astro-ph.CO
Hubble Space Telescope Observations of Sub-Damped Lyman-alpha Absorbers at z < 0.5, and Implications for Galaxy Chemical Evolution
我们报告了用哈勃太空望远镜宇宙起源光谱仪观测到的四个z<0.5的亚阻尼莱曼α（亚DLA）类星体吸收体。我们测量C、N、O、Si、P、S、Ar、Mn、Fe和/或Ni的可用中性或离子。我们的数据使z<0.5的sub-DLA金属丰度样品加倍，并改善了对sub-DLA化学演化的约束。我们的所有四个亚DLA都与近太阳或超太阳金属丰度和相对适度的电离修正相一致;更多线的观测和详细的建模将有助于验证这一点。结合我们的数据与测量从文献中，我们证实了以前的建议，N（HI）加权平均金属丰度的子DLAs超过DLAs在所有红移研究，即使在子DLAs电离校正。朝向PHL 1598的吸收器显示出显著的粉尘消耗。朝向PHL 1226和PKS 0439-433的吸收体显示出与太阳能一致的S/P比，即，它们缺乏深刻的奇偶效应。朝向Q 0439 -433的吸收体显示出超太阳能Mn/Fe。对于z<0.5的几个亚DLAs，[N/S]低于次生N生产的预期水平，表明次生N或三级N生产机制的释放延迟。我们使用Si II* 和C II* 吸收来约束电子密度。我们还报告了不同的金属丰度与Δ V_90的关系，亚DLAs和DLAs。对于两个亚DLAs的发射线从底层星系的检测，我们的测量的吸收线金属丰度是一致的发射线金属丰度，这表明金属丰度梯度是不显着的，在这些星系。
2015-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The First Observations of Low-Redshift Damped Lyman-α Systems with the Cosmic Origins Spectrograph: Chemical Abundances and Affiliated Galaxies
我们介绍了在COS-Halos巡天中偶然发现的8个0.083 <z <0.321阻尼Lyman-α（DLA）和亚阻尼Ly-α吸收系统中金属丰度的宇宙起源光谱仪（COS）测量结果。我们发现这些系统的金属丰度范围很大，-1.10 <[Z/H]<0.31，类似于在更高红移处发现的扩散。这些低红移系统平均具有太阳下的金属丰度，但与高红移系统相比，金属丰度确实在宇宙时间内有所上升。我们发现在所有红移处，平均亚DLA金属丰度都高于平均DLA金属丰度。在所有的吸收体中，氮相对于α族元素来说都是不足的，但也许只有一个吸收体除外。在某些情况下，[N/α]明显低于附近星系中最低的氮测量值。可以研究耗尽模式的系统显示出很少的耗尽，如果有的话，这是银河系晕型气体的特征。我们还确定附属星系的3个子DLAs使用从凯克/LRIS获得的光谱。这些次DLAs都不会出现在明亮星系的恒星盘中，相反，这些吸收体可能存在于星系晕中，其碰撞参量范围为38至92 kpc。多个星系存在于两个亚DLAs附近，星系间的相互作用可能在气体的扩散中发挥作用。许多这些低红移吸收体表现出简单的运动学，但一个子DLA有一个复杂的混合，至少有13个组件分布在150公里/秒。我们在这个亚DLA附近发现了三个星系，这也表明星系间的相互作用搅动了气体。这项研究加强了这样一种观点，即DLAs有各种各样的起源，而低红移研究对于理解银河系与星系的联系至关重…
2011-11-21 astro-ph.CO
HI content, metallicities and spin temperatures of damped and sub-damped Lyman alpha systems in the redshift desert (0.6 < z < 1.7)
Hl 21 cm吸收光学深度和由Lya吸收导出的N（HI）可以组合以产生DLAs的自旋温度（Ts）。虽然Ts测量存在的样品的DLAs与z <0.6 and z >1.7，中间红移制度目前只包含2 HI 21厘米的检测，导致一个“红移沙漠”，跨越4个陀螺的宇宙时间。为了连接低和高z区域，我们给出了六个0.6<z<1.7 HI 21 cm吸收体的Lya线的观测结果。该数据集是补充VLBA观测（推导出吸收覆盖因子，f），并从中确定金属丰度的光学阶梯光栅光谱。因此，我们的数据集不仅提供了迄今为止最大的HI 21 cm吸收体统计研究，并弥合了红移沙漠，而且也是第一个使用完全f校正的数据集来寻找基于金属性的趋势。与银河系视线中发现的趋势一致，我们发现最低的N（HI）吸收剂往往由温暖的气体主导。在DLA制度，自旋温度显示了更广泛的价值观比银河系的数据，可以预期在一个异质星系人口。然而，我们发现，低金属含量的DLAs占主导地位的小冷气体馏分，只有吸收剂具有相对较高的金属含量表现出显着的冷气体馏分。使用汇编HI 21厘米吸收剂，选择具有f-校正的自旋温度，我们确认金属丰度和Ts之间的反相关性在3.4西格玛的意义。最后，我们的样品中的一个DLA是新发现的HI 21 cm吸收体（z=0.602，朝向J1431+3952），我们发现它具有文献中报道的最低的f-校正自旋温度：Ts=90+-23 …
2012-05-06 astro-ph.CO
Assessing the dust selection bias in quasar absorbers at 0.7 < z< 1.6: Zn/Fe abundances in a radio-selected sample
完整的光学和无线电吸收线系统（CORALS）调查以前曾被用来证明z>1.6阻尼莱曼α系统的数密度，气体和金属含量在震级有限的调查中没有被显著低估。本文选取了在红移0.7 < z < 1.6范围内光学完全0.7 < z <0.5的Mg Ⅱ强吸收体样品< 1.6 CORALS sample of Ellison et al. is used to assess the potential of dust bias at intermediate redshifts. From echelle spectra of all CORALS absorbers with MgII lambda 2796 and FeII lambda 2600 rest equivalent widths >，测定了Zn、Cr、Fe、Mn和Si的柱密度。的范围内的灰尘，金属比和推断的数密度的DLAs从D-指数是一致的光学样品。我们还报道了在红移范围1.7 < z< 2.0的阶梯光栅数据中发现的4个新吸收体，其中两个是确认的DLA，一个是亚DLA，而第四个Lya线没有被覆盖。
2009-04-21 astro-ph.CO
Adaptive Optics Imaging of a Massive Galaxy Associated with a Metal-rich Absorber
类星体光谱中的阻尼和亚阻尼莱曼α吸收线系统被认为是由居间星系产生的。然而，类星体吸收体与星系之间的联系并没有得到很好的理解，因为对吸收星系的成像尝试经常失败。虽然大多数DLAs似乎是贫金属的，但在最近的研究中发现了一批富金属吸收剂，主要是亚DLAs。在这里，我们报告的高分辨率K波段成像的凯克激光导星自适应光学（LGSAO）系统的领域的类星体SDSSJ 1323 -0021在寻找星系产生的z = 0.72亚DLA吸收。这个吸收体的金属丰度是太阳能的2-4倍，是迄今为止发现的金属最丰富的系统之一。我们的数据显示，一个巨大的明亮星系与类星体的角距仅为1.25”，在我们数据的高分辨率下，与类星体的角距很好地分辨出来。该星系的星等为K = 17.6-17.9，对应的光度为~ 3-6 L*。从形态学上看，该星系符合一个有效半径为4kpc的模型，有效半径包含总光度的一半，星系膨胀与总光度之比为0.4-1.0，表明星系中存在大量的星系膨胀恒星星族。根据附近星系的质量-金属丰度关系，吸收星系的恒星质量似乎大于10^{11} M_sun。考虑到小的碰撞参量，这个大质量星系似乎是富含金属的亚DLA的原因。吸收星系与观测到的邻近星系的金属度-光度关系一致，但接近金属度的上限。我们的研究标志着LGSAO的第一个应用程序的星系结构的研究产生遥远的类星体吸收。最后，这项研究提供了一个大质量星系的第一个例子，一个…
2009-11-27 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
Metal-Enriched Plasma in Protogalactic Halos: A Survey of N V Absorption in High-z Damped & Sub-Damped Lyman-alpha Systems
我们继续我们最近的工作来表征高红移阻尼和次阻尼莱曼α系统（DLAs/子DLAs），这代表了多相气体（原）星系盘和晕看到的背景源的等离子体内容。利用VLT/UVES、Keck/HIRES和Keck/ESI的数据，我们测量了91个DLAs和18个亚DLAs在1.67<z<4.28红移范围内的N-V吸收，其中N-V双峰为非共混覆盖。在DLAs中，我们发现8个安全的NV检测，4个边缘检测和79个未检测。因此，在DLAs中NV的检出率为13^{+5}_{-4}%.在18个样本中发现了两个亚DLA NV检测，检测率为11^{+15}_{-7}%。我们表明，N V检测率是金属丰度的强函数，在[N/H]=[NI/HI]>-2.3时增加~4倍。DLAs中的NV和CIV分量b值分布在统计学上相似，但18 km/s的中值b（NV）低于25 km/s的中值b（O VI）。约20%的N V分量b<10 km/s，因此产生于log（T/K）<4.92的温暖的光电离等离子体中;当地的电离辐射源（与河外背景相反）需要保持云的大小在物理上合理。其余~80%的（宽）N V成分的性质尚不清楚; log（T/K）=5.2-5.4的辐射冷却碰撞电离等离子体模型在再现所观察到的集成高离子柱密度比和成分线宽方面相当成功，但我们不能排除本地源的光电离。最后，我们确定了几个不寻常的DLAs，金属丰度极低（<0.01太阳），但强的高…
2009-06-23 astro-ph.CO
On the selection of damped Lyman alpha systems using MgII absorption at 2<z<4
XQ-100测量提供了36个盲选的、介于2 <z <4的阻尼莱曼α系统（DLAs）的光学和近红外覆盖，同时覆盖了2796 A、2803 A的MgII双峰和Ly-alpha跃迁。使用XQ-100 DLA样品，我们调查的完整性选择DLA吸收剂的基础上，他们的MgII静止框架等效宽度（W2796）在这些红移。在具有干净MgII分布的29个DLA中，我们发现6个（20%的DLA）具有W2796 <0.6A。W2796 <0.6A吸收体的DLA发生率比z~1样品中所见的高约5倍，表明具有红移的DLA的MgII性质的潜在演变。所有W2796 <0.6A的DLA都具有低金属丰度（-2.5 <[M/H]<-1.7）、小速度宽度（v90 <50 km/s）和相对低的N（HI）。我们证明，排除这些低W2796 DLAs导致更高的平均N（HI），这反过来又导致在2 <z <4的DLAs的HI的宇宙学气体密度增加约7%;并且这种排除对HI加权平均金属丰度的影响极小。
2016-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting Damped Lyman-$α$ Absorbers with Gaussian Processes
我们开发了一种自动化的技术，用于检测阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）沿光谱视线的类星体（类星体或类星体）。在SDSS-III等大型光谱巡天中对DLAs的探测揭示了高红移下的星系形成，显示了星系从扩散气体中成核。我们使用近50000类星体光谱学习一种新的定制高斯过程模型的类星体发射光谱，我们应用到DLA检测问题，通过贝叶斯模型选择。我们提出了模型，用于确定任意数量的DLAs沿给定的视线。我们证明了我们的方法的有效性，使用大规模的验证实验，具有优异的性能。我们还提供了一个目录，我们的结果适用于162 858光谱SDSS-III数据发布12。
2018-05-15 astro-ph.CO physics.data-an
The Nature of Damped Lyman Alpha Systems and Their Hosts in the Standard Cold Dark Matter Universe
使用自适应网格细化宇宙流体动力学模拟与物理动机的超新星反馈处方，我们表明，标准的冷暗物质模型可以解释现存的阻尼莱曼α系统（DLAs）的观测特性。然后我们研究了DLA宿主星系的特性。我们发现：（1）虽然DLA宿主在所有红移处都大致跟踪星系的总体人口，但它们总是富含气体。(2)DLA演化的历史主要反映了宇宙密度、星系大小和星系相互作用的演化。随着密度的增加和相互作用的增加，在高红移处，DLAs的绝对值和相对维里半径都变大。(3)在高红移的DLAs的种类是丰富的，有很大的贡献来自星系细丝，通过密切的星系相互作用。在z = 3 - 4时，大多数恒星所在的星系气体盘部分对DLA入射的贡献相对较小。(4)绝大多数DLA都是在质量为M_h = 10^10 - 10^12 Msun的晕中产生的，z = 1.6 - 4。在z = 3 - 4时，20 - 30%的DLA主体是莱曼断裂半导体（LBG）。(5)银河风在塑造DLAs的运动学性质上扮演着不可或缺的角色。具体来说，高速宽度的DLAs是那些在高质量，高速色散晕和那些在较小的质量系统中出现的混合物，其中冷气体云被银河风夹带到高速。(6)与观测结果一致，我们看到DLA金属丰度有一个微弱但明显的演变。金属度分布中心在z = 3 - 4处为[Z/H]=-1.5至-1，在z = 1.6处峰移动至[Z/H]=-0.75，在z = 0处峰移动至[Z/H]=-0…
2010-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity Evolution of Damped Lyman-alpha Systems out to z~5
我们提出了47个阻尼莱曼α系统（DLAs）的化学丰度测量，其中30个在z>4，观察与Echellette光谱仪和成像仪和高分辨率Echelle光谱仪的凯克望远镜。DLA的HI柱密度用与Lyman-alpha分布拟合的Voigt分布测量，并且我们发现由于Lyman-alpha森林的密度增加，在z>4处SDSS的错误DLA鉴定的数量增加。离子柱密度确定使用表观光学深度方法，我们结合我们的新的金属丰度测量与195从以前的调查，以确定中性气体的宇宙金属丰度的演变。我们发现DLAs的金属丰度随着红移的增加而降低，提高了趋势的显著性并将其扩展到更高的红移，在z=0.09-5.06的范围内，每单位红移的线性拟合为-0.22+-0.03 dex。尽管我们对寻找金属丰度低得多的DLA很敏感，但~1/600太阳的金属丰度“底”一直持续到z~5。然而，这个底部与分布的陡尾没有统计学差异。我们还发现，~0.5 dex的DLAs之间的金属丰度的内在分散性持续到z~5。此外，z>2的DLAs的金属丰度分布和α/Fe比与晕星的母星群体一致。因此，银河系中的晕星可能是由气体形成的，这些气体通常在z>2时表现出DLA吸收。
2012-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical abundances of damped Lyman alpha systems in the XQ-100 survey
XQ-100巡天利用X-Shooter摄谱仪提供了100个红移3-4.5类星体的高信噪比光谱。给出了XQ-100样品中41个阻尼莱曼α系统（DLA）中13个元素的金属丰度，并对各种DLA类的丰度进行了调查。XQ-100 DLA样本包含5个距离宿主类星体5000 km/s以内的DLA（近距离DLA; PDLA），以及3个视线，其中两个DLA沿着同一视线距离10，000 km/s以内（多个DLA; MDLA）。结合文献中先前的观察，我们证明了logN（HI）<21.0的PDLA显示出较低的[S/H]和[Fe/H]（相对于具有类似红移和N（HI）的介入系统），而在logN（HI）>21.0的PDLA中观察到较高的[S/H]和[Si/H]。这些丰度差异与它们与宿主类星体的视线速度分离以及金属线的速度宽度（v90）无关。与以前的研究相反，MDLA显示相对于在金属丰度和红移中匹配的单个DLA，[α/Fe]没有差异。此外，我们提供了J 0034 +1639的后续UVES数据，该视线包含三个DLA，包括一个贫金属DLA，[Fe/H]=-2.82（迄今为止确定的DLA中第三低的[Fe/H]），z=4.25。最后，我们研究了尘埃校正的[Zn/Fe]，强调X-Shooter的近红外覆盖范围提供了前所未有的MgII，CaII和TiII线（在红移3-4），以提供更多的证据为太阳下[Zn/Fe]比在DLAs。
2016-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
A metal-line strength indicator for Damped Lyman Alpha (DLA) systems at low signal-to-noise
SDSS-III的重子振荡光谱巡天提供了一个前所未有的大样本阻尼\lya系统（DLAs），宇宙中最大的中性氢储存库。该DLA样品已被用于确定DLA偏置因子，从它们与\cite{FontRibera2012,Perez2018}中的\lya森林吸收的互相关，表明DLA与相对大量的晕相关。然而，BOSS光谱的低分辨率和信噪比不允许DLA金属线的精确测量。我们定义了一个金属强度参数，$S$，基于17条金属线的等效宽度相结合，可以测量与最佳的信噪比个别DLA在BOSS光谱，允许DLA人口的分类成不同的$S$的亚组。我们给出了这种DLA金属强度的分布及其平均值对$N_{\rm HI}$和红移的依赖性。我们搜索的系统性影响和变化的目录纯度通过检查的依赖性的$S$分布的光谱信号-噪声和估计误差$S$。公开了一个DLA目录，其中包含选定的17条金属线的测量等效宽度和$S$的值，该目录将用于测量DLA偏置因子对$S$参数的依赖性。金属强度对气体金属丰度和速度色散的关系可以通过研究作为$S$的函数的DLAs的堆叠金属吸收光谱来约束，允许未来确定偏置因子对DLAs的金属丰度和速度色散的依赖性。
2018-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Statistical properties of damped Lyman-alpha systems from Sloan Digital Sky Survey DR12
我们提出了阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）的统计特性的新估计。我们计算了$z>2$处的列密度分布函数、线密度$\mathrm{d}N/\mathrm{d}X$和中性氢密度$Ω_\mathrm{DLA}$。我们的估计来自加内特2016年的DLA目录，该目录使用SDSS-III DR 12类星体光谱调查。这个目录提供了一个给定的光谱包含DLA的概率，允许我们使用即使是最嘈杂的数据，而不会使我们的结果产生偏差，从而大大增加了我们的样本量。我们在$95\%$置信度下测量所有列密度$N_\mathrm{HI} < 5\times 10^{22}$ cm $^{-2}$的非零列密度分布函数。我们在$z>4$从$\mathrm{d}N/\mathrm{d}X$和$Ω_\mathrm{DLA}$的SDSS进行了首次测量。我们发现，我们的结果是不敏感的光谱的信噪比，但有一个残留的依赖类星体红移$z<2.5$，这可能是由于在我们的分析中剩余的系统。
2016-12-19 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
Detecting Multiple DLAs per Spectrum in SDSS DR12 with Gaussian Processes
我们提出了一个修订版本的我们的自动化技术，使用高斯过程（GPS）检测阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）沿类星体（QSO）的视线。主要的改进是允许我们的高斯过程管道沿着单个视线检测多个DLA。我们的DLA检测规则化的莱曼- $α$森林，提高了在高红移性能的吸收改进模型。我们还介绍了一个未解决的子DLAs模型，它减少了错误分类的吸收器没有可检测的阻尼翼。我们比较我们的结果，两个不同的大规模DLA目录，并提供了一个目录的处理结果，我们的高斯过程管道使用158 825莱曼- $α$光谱SDSS数据发布12。我们提出了更新的估计的统计特性的DLAs，包括列密度分布函数（CDDF），线密度（$dN/dX$），和中性氢密度（$Ω_{\textrm{DLA}}$）。
2020-06-19 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.data-an
The Completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: The Damped Lyman-$α$ systems Catalog
本文介绍了斯隆数字巡天（SDSS）扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）DR 16数据中发现的阻尼莱曼- $α$（DLA）系统的特征。使用~ \cite{Parks2018}的卷积神经网络（CNN）识别DLAs。共发现117，458个具有$2 \leq \zdla \leq 5.5$和$19.7 \leq \lognhi \leq 22$的吸收剂候选物，包括57，136个具有$\lognhi \geq 20.3$的DLA候选物。模拟类星体光谱被用来估计DLA检测效率和纯度的所得目录。将类星体样品限制在明亮的森林中，即那些具有平均森林通量$\meanflux>2\times\fluxunit$的类星体，对于柱密度在$20.1\leq \lognhi \leq 22$范围内的DLAs，完整性和纯度都大于90%.
2021-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.data-an
Chemical Enrichment in the Carbon-enhanced Damped Lyman $α$ System
我们表明，最近观察到的元素丰度图案的富碳贫金属阻尼莱曼$α$（DLA）系统是在极好的协议与核合成产额的微弱核心坍缩的原始恒星。所观察到的丰度模式与对不稳定超新星的核合成产率不一致。DLA的丰度模式与富碳极贫金属（EMP）星的丰度模式非常相似，来自低质量星和/或双星效应的贡献在DLA中应该非常小。这表明第一个星系中第一颗恒星的化学富集是由来自$\sim 20-50 M_\odot$恒星的核心坍缩超新星驱动的，也支持超新星作为银河系EMP星富集源的假设。
2011-02-11 astro-ph.CO astro-ph.SR
Keck ESI Observations of Metal-Poor Damped Lyman-α Systems
我们给出了对SDSS类星体的首次观测结果，这些类星体具有强的H I阻尼莱曼-α（DLA）吸收，相应的低等效宽度吸收来自强的低离子跃迁（例如C II λ1334和Si II λ1260）。这些贫金属DLA候选者是从SDSS DR 5类星体光谱数据库中选出的，包括一个大型的新样本，用于探测低金属丰度星系。中等分辨率的小阶梯光谱从凯克ESI光谱仪的初始样品的35个系统获得探索的DLA分布的金属贫尾，并调查在这些金属丰度的核合成模式。我们已经估计了饱和度校正的中度欠分辨率的光谱，和系统非常窄的多普勒参数（b \le 5 km s-1）可能会低估丰度。对于多普勒参数b > 5 km s-1的系统，我们已经测量了低金属度DLA气体，其中至少有一种C、O、Si或Fe的[X/H] < -2.4。假设非饱和组分，我们估计几个DLA系统的[X/H] <-2.8，包括五个DLA系统，其在C II和O I的转变中具有低等效宽度和低金属量。然而，所有测得的DLA金属丰度都超过或符合至少1/1000的太阳金属丰度，无论我们光谱中的饱和效应如何。我们的结果表明，z为\sim 3的星系贫金属尾部在[X/H]<-3时呈指数下降。在[O/H] < -2.5的情况下，观测到的[C/O]比超过了中等金属丰度的DLA系统，也超过了理论上对更高质量的第三星族恒星的核合成预测。
2010-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the gas masses of low-z damped Lyman-$α$ systems
本文报道了用绿岸望远镜（GBT）在$z \approx 0.1$上对三个阻尼和亚阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）的红移HI 21 cm辐射进行的深搜索。没有证据表明红移HI 21厘米的发射信号中获得的GBT光谱的两个吸收器，与第三呈现无法使用的地面干扰的数据。未探测到HI 21 cm发射对相关星系的HI质量产生了很强的约束，在$z = 0.0830$朝向J1553+3548的亚DLA处的M $_{\rm HI} < 2.3 \times 10^9 \times (ΔV/100)^{1/2}$ M $_\odot$，以及在$z = 0.0963$朝向J1619+3342的DLA处的M $_{\rm HI} < 2.7 \times 10^9 \times (ΔV/100)^{1/2}$ M $_\odot$，其中$ΔV$是HI 21 cm线宽，单位为km s $^{-1}$。这延续了在所有低$z$ DLA和亚DLA中发现的低HI质量的趋势，这些DLA和亚DLA已经被搜索用于红移HI 21 cm发射。因此，具有相对较低HI柱密度（$\lesssim few \times 10^{20}$ cm $^{-2}$）的低红移吸收体通常不会出现在富含气体的大质量星系中。
2014-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of neutral gas in damped Lyman $α$ systems from the XQ-100 survey
我们提出了一个样本的38个干预阻尼莱曼$α$（DLA）系统确定对100 $z>3.5$类星体，在XQ-100调查观察。XQ-100 DLA样本与文献中的主要DLA调查相结合。最终的组合样品由742个DLA组成，其红移范围约为$1.6 < z_{\rm abs} < 5.0$。我们开发了一种新的技术计算$Ω_{\rm HI}^{\rm DLA}$作为一个连续的函数的红移，我们彻底评估和量化的来源，其中的误差，包括拟合误差和不完全采样的高柱密度端的列密度分布函数。从$z \sim 2$到$z \sim$ 5，在$Ω_{\rm HI}^{\rm DLA}$（$\geq 3 σ$）中存在统计学显著的红移演变。为了对$Ω_{\rm HI}$的红移演化作出全面的评价，我们将我们的高红移DLA样品与中红移的吸收谱线测量和局域宇宙的21 cm发射谱线测量相结合。虽然$Ω_{\rm HI}^{\rm DLA}$，因此它的红移演化，仍然不确定的中间红移制度（$0.1 < z_{\rm abs} < 1.6$），我们发现，结合高红移数据与21厘米的本地宇宙的调查都产生了统计上显着的演变$Ω_{\rm HI}$从$z \sim 0$ $z \sim 5$（$\geq 3 σ$）。尽管具有统计学显著性，但演变幅度较小：PDMATHAMT和PDMATHAMX之间的线性回归拟合产生$\sim$ 0.17 $\t…
2015-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of the most metal-poor damped Lyman-alpha system
我们报告的发现和分析的最贫金属阻尼莱曼α（DLA）系统目前已知的，根据与凯克HIRES摄谱仪的观测。该系统的金属缺乏仅允许测定三种元素丰度：[C/H] = -3.43 +/- 0.06，[O/H] = -3.05 +/- 0.05，和[Si/H] = -3.21 +/- 0.05，以及铁丰度的上限：[Fe/H] <-2.81。该DLA是目前已知的具有可检测金属的最贫碳环境之一。通过比较这种DLA的丰度模式的详细模型的无金属核合成，我们发现，气体的化学是一致的产量的20.5 M太阳的无金属恒星，结束了其生命的核心坍缩超新星，我们测量的丰度是不一致的对不稳定超新星的产量。对第三星族祖先恒星质量的严格限制是由确定的C/O比提供的，我们证明，当超新星爆炸的动能E_exp > 1.5 × 10^51尔格时，C/O比几乎单调地依赖于祖先恒星的质量。我们发现，这里提出的DLA刚刚越过临界的“过渡判别”阈值，使DLA气体现在适合低质量恒星的形成。我们还讨论了这个系统的化学背景下，最近的模型，建议一些最贫金属的DLAs的前体的“第一星系”，是超微弱的矮星系的前身。
2017-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The elusive HI-> H2 transition in high-z damped Lyman-alpha systems
研究了高红移阻尼莱曼α系统中H2分子含量与HI柱密度的关系。我们发现，在log N（HI）（cm^-2）~21.5-22附近，H2分子含量显著增加，这是迄今为止在干预DLAs中尚未探测到的一种状态，超过该状态，大多数系统的log N（H2）> 17。这与朝向附近恒星的视线形成对比，在那里，一旦log N（HI）>20.7，这样的H2柱密度总是被检测到。这可以定性地解释为较低的平均金属丰度和可能较高的周围紫外线辐射的DLAs。然而，与银河系不同的是，整体分子分数保持适度，表明即使在大的N（HI）下，实际上只有一小部分整体HI与自保护的H2气体有关。具有非常高的N（HI）的阻尼莱曼α系统可能沿着类星体的视线出现，靠近主星系的中心，那里的气体压力更高。我们发现，在对数N（HI）~22和金属丰度~1/10太阳能的DLAs中，连续（尘埃）和线吸收（HI莱曼和H2莱曼和维尔纳带）在背景类星体上引起的颜色变化是显着的，但并不负责长期讨论的光学选择样品中缺乏这样的系统。相反，这些系统很可能被发现朝向本质上较暗的类星体，这些类星体支配着类星体的光度函数。在较高的金属丰度下，颜色偏置反过来应该是严重的。
2015-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
HST /COS Lyman-alpha Absorbers in Cosmic Voids
我们研究了Lyman- $α$（Ly $α$）吸收体在宇宙空洞中的空间分布。我们在Sloan Digital Sky Survey Data Release 7（SDSS DR 7）中使用Void Analysis Software Toolkit（VAST）的Voidmap算法创建了一个宇宙空洞目录。利用迄今为止最大的低红移（z $\leq$ 0.75）IGM吸收体目录，我们确定了392个Ly $α$吸收体内部空隙。空洞内的Ly $α$吸收体的比例（65%）与空洞的体积填充比例（68%）相当，并且明显大于空洞内星系的比例（21%）。在空洞内部，Ly $α$吸收体的空间分布与星系明显不同。星系密度在空洞边缘附近急剧上升，而Ly $α$吸收体密度相对均匀。在空隙内的Ly $α$吸收体的径向分布与随机分布略有不同。我们发现，较低的列密度Ly $α$吸收剂更集中的内部空隙比较高的列密度Ly $α$吸收剂。这些结果表明存在两个人口的Ly $α$吸收：低柱密度系统，几乎均匀分布在内部的空隙和系统与星系在空隙的边缘。
2022-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
