Evidence for Spatially Compact Lyman Alpha Emission in z=3.1 Lyman-Alpha-Emitting Galaxies
我们提出了一个高空间分辨率的研究结果的线发射的样品z=3.1莱曼α发射镓(LAEs)在扩展的钱德拉深场南。在我们的HST/WFPC 2窄带成像中覆盖的八个对象中,两个具有清晰的检测,另外两个几乎没有检测到(~2-sigma)。清晰的检测是在~0.5 kpc的质心相应的休息紫外连续源,这表明线发射气体和年轻的恒星在LAEs空间重合。最亮的物体表现出扩展发射,半光半径为~1.5 kpc,但剩余的LAE表面亮度分布的堆栈与WFPC 2点扩散函数一致。这表明,这些天体的莱曼α辐射来自一个紧凑的区域(<~2 kpc),并且不能比远紫外连续辐射(<~1 kpc)延伸得更远。将我们的WFPC 2测光与先前的基于地面的单色通量测量进行比较,我们发现在95%(99.7%)的置信度下,我们不能错过超过22%(32%)的莱曼α发射。
2010-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust Extinction and Metallicities of Star-Forming Lyman Alpha Emitting Galaxies at Low Redshift
我们提出了一个光学光谱研究的12 GALEX发现的恒星形成莱曼α发射星系(LAEs)在z ~ 0.3的结果。我们测量这些星系的发射线通量拟合其观测光谱的恒星星族模型,以纠正潜在的恒星吸收。我们重新审视了早期的恒星星族模型拟合结果,发现排除现在已知的活动星系核后,该样本的典型恒星星族年龄和恒星质量分别降低到约3亿年前和约4 × 10^9 Msol。我们计算了他们的尘埃消光使用的巴尔末减量,并找到一个典型的视觉衰减Av ~ 0.3等,类似于在许多高红移LAEs。比较Lyalpha/Halpha和莱曼α等效宽度的比测量的尘埃消光,我们发现,在这些对象中的ISMs似乎既不增强也不严重衰减莱曼α等效宽度,就像在准clusterism的情况。最后,我们对这些星系的气相金属丰度进行了详细的分析,我们发现我们样本中的大多数星系的Z < 0.4 Zsol。我们发现,在一个固定的恒星质量,这些低红移LAE类似物抵消了约0.6德克斯低的金属丰度从一般星系人口在类似的红移的基础上,当地的质量-金属丰度关系。这意味着在相同的恒星质量和红移下,具有莱曼α发射的星系可能比恒星形成星系系统地更贫金属,类似于z ~ 2的初步结果。
2010-12-21 astro-ph.CO
Lyman-$α$ Emitting Galaxies (LAEs) at Cosmic Dawn: Implications and Predictions
Lyman- $α$发射星系(LAEs)的发现对再电离历史提出了严格的限制。在本文中,我们推导了在前一篇文章中所示的仅有的两种再电离方案中预测的非常高的$z$ LAEs的性质,以与15个独立的全球演变的现有数据相一致。(或平均)关于发光物体和星系际介质的宇宙性质以及电离氢到CMB光子的电子散射的光学深度:一个具有单调行为,如通常所考虑的,其由$z=6$完成,另一个具有非单调行为,在$z=6$和$z=10$处具有两个完全电离事件。我们发现,在这两种情况下,非常高的$z$ LAEs的Ly $α$光度函数是非常不同的。因此,将这些预测与詹姆斯韦伯太空望远镜等新仪器即将提供的观测结果进行比较,应该可以揭示正确的再电离场景。与此同时,我们可以比较预测的红移分布和紫外(或莱曼- $α$)光度非常高的$z$ LAEs的那些已经在$z>7.5$观测到的少数对象。通过这样做,我们发现,这样的数据是在紧张的单再电离方案,而他们是完全兼容的双再电离方案。
2022-09-06 astro-ph.CO
The Structure of the X-ray and Optical Emitting Regions of the Lensed Quasar Q 2237+0305
我们使用引力微透镜来确定的X射线和光学发射区的四透镜系统Q 2237+0305的大小。光学半光半径,log(R_{1/2,V} /cm)=16.41 \pm 0.18(在lambda_{rest} =2018年),明显大于观测到的软,对数(R_{1/2,soft} /cm)=15.76^{+0.41}_{-0.34}(1.1-3.5 keV),硬X射线发射log(R_{1/2,hard} /cm)=15.46^{+0.34}-0.29}(3.5-21.5 keV),带X射线发射。有微弱证据表明硬组分比软组分更致密,log(R_{1/2,soft} / R_{1/2,hard})\sim 0.30^{+0.53}_{-0.45}。这种依赖于波长的结构与最近在其他透镜系统中使用微透镜技术发现的结果一致,并且有利于日冕集中在吸积盘内边缘附近的几何形状。虽然可用的测量结果有限,但X射线发射区域的大小似乎与中心黑洞的质量大致成正比。
2013-01-21 astro-ph.CO
A Lyman Alpha Galaxy at Redshift z=6.944 in the COSMOS Field
莱曼α发射星系可以用来研究宇宙学的再电离,因为中性的星系际介质将莱曼α光子散射成漫射晕,其表面亮度低于典型的巡天探测极限。在这里,我们提出了莱曼α发射星系LAE J095950.99 + 021219.1,确定在红移z = 6.944的COSMOS领域使用窄带成像和后续光谱仪上的麦哲伦I巴德望远镜的IMACS仪器。到目前为止,通过光谱确认了一个单一的物体,我们的调查仍然与红移7的IGM中性分数的大范围一致,但计划进行进一步的观察,这将有助于澄清情况。同时,我们在这里介绍的对象只是第三个Lyman-alpha选择星系被光谱确认在红移7,是2 - 3倍,比以前确认的红移7 Lyman alpha星系暗。
2012-05-14 astro-ph.CO
Spectral Energy Distribution Fitting: Application to Lyman Alpha-Emitting Galaxies
光谱能量分布(SED)拟合是一个发展良好的天体物理工具,最近已被应用于高红移莱曼α发射星系。如果静止帧紫外到近红外测光是可用的,它允许同时确定恒星形成的历史和尘埃灭绝的星系。从文献中得到的莱曼α辐射源SED拟合结果发现,恒星形成率约为3 M太阳/年,恒星质量一般约为10^9 M太阳,但IRAC检测到的子集约为10^10 M太阳,尘埃消光非常低,A_V < 0.3,尽管一些外围分析认为尘埃明显更多,恒星形成率更高。讨论了执行SED拟合时必须做出的14个关键选择的清单。
2009-04-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Constraining Reionization with Lyman Alpha Emitting Galaxies
中性弥漫星系际气体存在于再电离时期(EoR)抑制了背景星系发射的莱曼α(Lya)通量。在这一章中,我总结了越来越多的观测支持的说法,星系在z>6时发射的Lya光子被干预的HI气体抑制。我描述的关键物理过程中影响Lya转移EOR。我认为,尽管与这个复杂的多尺度问题的不确定性,在Lya发射星系在z=0-6的数据强烈表明,观察到的减少Lya流量从星系在z>6是由于额外的干预HI气体。主要的问题是,在扩散中性IGM中,这种额外的HI气体占多大比例。我总结了如何在现有的和即将到来的仪器未来的调查,预计将大大减少现有的观测不确定性。有了这些改进的数据,我们将有可能确定Lya发射星系的再电离。
2015-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulating realistic Lyman-$α$ emitting galaxies including the effect of radiative transfer
Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI), University of Tokyo(东京大学宇宙物质研究科 Kavli 宇宙物理数学研究所 (Kavli IPMU, WPI));Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg(海德堡大学天文学计算研究所,天文中心);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Institut für Theoretische Astrophysik, Universität Heidelberg(海德堡大学理论天体物理研究所)
本文提出了一种模拟红移2-3的Lyman-α发射星系的模型,结合经验性模型与辐射传输方法,校准参数以重现观测数据,并提供高保真合成目录。
2025-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multiwavelength analysis of the Lyman alpha emitting galaxy Haro 2: relation between the diffuse Lyman alpha and soft X-ray emissions
为了在宇宙学研究中使用莱曼α(Lya)辐射作为恒星形成的示踪剂,我们必须了解共振散射对Lya光子逃逸分数的影响。因此,附近的Lya发射器,如哈罗2,高空间分辨率多波长的研究是非常必要的。为此,我们使用了Chandra X射线和HST(紫外,光学和近红外)图像的哈罗2,STIS和地面的光谱图像沿其长轴和短轴,以表征Lya发射和恒星星族的属性。采用演化合成模型再现了Haro 2核星爆的UV、Ha(H α)和远红外光度,模型假设年轻的恒星星族年龄约为3.5-5.0 Myr,受星际差异的影响。观测到的X射线发射是由恒星暴(软成分)和超亮X射线源候选者(硬)释放的机械能加热的气体引起的。观察到致密和弥散的Lya组分。而Lya是空间解耦的巴耳末线发射,巴耳末衰减和紫外连续,扩散Lya分量是空间相关的扩散软X射线发射。此外,与紧凑的一个,弥漫Lya显示的光度大于预测从哈,假设情况B的重组和尘埃消光来自哈/Hbeta。我们建议,而紧凑的Lya发射与大规模的星团,并受到外流和尘埃消光,弥漫的Lya起源于气体电离的热等离子体负责软X射线辐射,建议由它们的空间相关性和测量的L(Ha)/LsoftX比。因此,作为恒星形成率示踪剂的Lya的校准应该包括两种效应(破坏与增强),以避免在宇宙学距离的星系研究中出现偏差。
2012-07-31 astro-ph.CO
ALMA [CII] detection of a redshift 7 lensed galaxy behind RXJ1347.1-1145
本文报道了对RXJ 1347 -1145星系团后面的一个$z=6.765$莱曼- $α$发射星系的ALMA光谱跟踪结果。我们报道了[CII]158 $μ$ m线的探测结果,它与Lyman-$α$红移和光发射峰完全一致。考虑到$μ=5.0 \pm 0.3$的放大率,[CII]线的固有(经透镜效应校正)光度是$L_{[CII]} =1.4^{+0.2}_{-0.3} \times 10^7L_{\odot}$,比其他观测到的$z\sim 7$星系要暗${\sim}5$倍。结果表明,与本星系相比,$z\sim 7$星系中的低$L_{[CII]}$可能是由于它们的低金属丰度和/或反馈造成的。莱曼- $α$和[CII]线之间的小速度偏移($Δv = 20_{-40}^{+140} \rm km/s$)是不寻常的,并且可能指示电离光子逃逸。
2017-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
SED fitting with Markov Chain Monte Carlo: Methodology and Application to z=3.1 Lyman Alpha Emitting Galaxies
我们提出GalMC,MCMC算法,旨在适应星系的光谱能量分布(SED)推断的物理性质,如年龄,恒星质量,尘埃红化,金属丰度,红移,和恒星形成率。我们描述的代码和进行广泛的测试,以确保我们的程序导致无偏的参数估计和准确的不确定性评估的功能。我们将其性能与基于网格的算法进行比较,结果表明,MCMC在三维参数空间中的CPU时间效率约为100倍,并且随着维数的增加而增加。我们使用GalMC来拟合两个样品的莱曼α发射体(LAEs)在红移z=3.1的堆叠SED。我们的拟合显示,在IRAC 3.6微米波段检测到的典型LAE的年龄= 0.67 [0.37 - 1.81] Gyr,恒星质量= 3.2 [2.5 - 4.2] x 10^9 M_Sun,而在3.6微米处未探测到的典型LAE的年龄为0.06 [0.01-0.2] Gyr,恒星质量为2 [1.1 - 3.4] x 10^8 M_Sun。两个堆栈的SED与不存在灰尘一致。这些数据并不显着倾向于指数相对于恒定的恒星形成历史。这两个样本的恒星星族与Lai等人之前的研究一致,但由于对恒星星族的建模改进而存在一些差异。本文首次发现了宽波段光度法测定z=3.1 LAEs金属丰度的一个约束条件,即在95%置信度下,Z < Z_Sun。
2011-07-13 astro-ph.CO
On the Diffuse Lyman-alpha Halo Around Lyman-alpha Emitting Galaxies
Ly $α$光子被环星系介质中的中性氢原子散射或在恒星形成星系的晕中产生,预计会导致星系周围的扩展Ly $α$发射。这种低表面亮度的Ly $α$晕(LAH)已经通过叠加高红移恒星形成星系的Ly $α$图像而被探测到。通过对9个$z=3.1$ Lyman-Alpha发射体(LAEs)的辐射转移模型进行高分辨率流体动力学宇宙学星系形成模拟,研究了LAHs的起源。我们开发了一种方法,通过有效地整合在许多不同的观测方向计算的平均Ly $α$表面亮度轮廓的每个LAE。在不调整任何参数的情况下,我们的模型产生了一个平均的Ly $α$表面亮度分布与观测结果非常一致。我们发现,所观察到的LAHs不能单独占来自中央LAE和散射到大半径的环星系气体中的氢原子的光子。相反,来自外晕区域的Ly $α$发射主要负责产生观测中看到的扩展LAH,其中可能包括恒星形成和冷却辐射。在紫外线晕测量对恒星形成贡献的限制下,我们发现冷却辐射在扩展LAHs的形成中起着重要的作用。我们讨论了这样一个图片的影响和警告。
2015-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A connection between extremely strong Damped Lyman-alpha Systems and Lyman-alpha Emitting Galaxies at small impact parameters
我们研究了在重子振荡光谱巡天SDSS-III DR 11的类星体光谱中探测到的~100个高红移(z~2-4)极强阻尼莱曼-α系统(ESDLA,N(HI)>0.5x10^22 cm^-2)。我们研究了中性氢,金属和尘埃含量的这个难以捉摸的人口的吸收剂,并确认我们以前的发现,高柱密度结束的N(HI)频率分布有一个相对较浅的斜率与幂律指数-3.6,类似于从21厘米的地图在附近的星系。叠加的吸收光谱表明典型的金属丰度约为1/20太阳,类似于整个DLA人口的平均金属丰度。相对较小的速度范围内的低电离线表明,ESDLA不产生大规模的中性气体流。这种高密度的柱状体与伽马射线暴余辉(GRB-DLAs)相关的DLAs更相似,后者通常发生在恒星形成区附近。这表明,ESDLA产生的视线通过在非常小的碰撞参量从宿主星系,在附近的星系观察。这也支持简单的理论考虑和最近的高Z流体动力学模拟。我们首次统计检测到<L>了ESDLA核心(对应于z~2-3处的约0.1 L*)中的Lya发射,通过叠加纤维光谱(半径为1”,对应于z~2.5处的约8 kpc)获得,从而有力地证实了这一图像。[截短]
2014-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of Metal-Poor Globular Clusters in Lyman alpha Emitting Galaxies in the Early Universe
在中高红移观测到的莱曼α发射(LAE)星系的大小、质量、光度和空间密度与形成贫金属晕球状星团(GC)的星系的性质的预期一致。这些星系团的低金属丰度是它们在低质量星系中形成的结果。贫金属的GC可以与它们的矮星系宿主一起进入螺旋星系,而不像富含金属的GC在螺旋星系中形成。考虑到初始GC质量大于当前质量以解释多个恒星星族,并考虑可能与大质量星团一起形成的其他星团,我们估计,今天质量大于2 × 10^5 Msun的每个GC可能是在总恒星质量约3 × 10^7 Msun,分子质量约10^9 Msun,和10^7到10^9 Msun的老恒星,取决于相对气体分数。恒星的形成速率可能是几个兆太阳/年,持续了大约10^7年,莱曼α光度可能是大约10^42 erg/s。积分的LAE星系光度函数以上的最小值,考虑Lyalpha光子的平均逃逸概率(25%),然后除以矮星系的概率,观察到在LAE阶段(0.4%),我们发现LAE的共同移动的空间密度和平均空间密度之间的协议贫金属球状星团今天。本地星系WLM,其早期的星暴和旧GC,可能是一个LAE残余,没有进入星系晕,因为它的偏远位置。
2012-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Zooming into the broad line region of the gravitationally lensed quasar Q2237+0305 = the Einstein Cross: III. Determination of the size and structure of the CIV and CIII] emitting regions using microlensing
我们的目标是利用发生在透镜类星体Q2237+0305中的微透镜效应来研究宽线区的结构,并测量发射CIV和CIII]线的区域的大小。研究方法:根据2004年10月至2007年12月期间获得的39个分光光度监测数据点,我们推导了CIV和CIII]发射线的光变曲线。我们使用三种不同的技术来分析微透镜信号。对谱线的不同组成部分(窄、宽和非常宽)进行了识别和研究。我们建立了一个模拟微透镜光变曲线的库,该库再现了在连续谱中观察到的信号,并且只提供了源大小的改变。贝叶斯分析方案,然后开发,以获得的BLR的各个组件的大小。结果:1.发射CIV线的区域的半光半径为R_CIV ~ 66^{+110}_{-46} lt-days = 0.06 $^{+0.09}_{-0.04}$ pc = 1.7 $^{+2.8}_{-1.1}$\,10 $^{17}$ cm(68.3%CI)。对于CIII获得类似的值]。碳线和V带连续发射区的相对大小也被导出,R(线)/R(线)的中值在4到29的范围内,取决于线分量的半高宽。2. CIV发射区域的大小与混响映射导出的半径-亮度关系一致。利用维里定理,我们导出Q2237+0305中的黑洞的质量为M_BH ~ 10^{8.3+/-0.3} M_sun。3.我们发现,CIV和CIII]线产生在至少2个空间上不同的区域,最紧凑的一个产生的最广泛的组成部分的线。CIV和CIII…
2011-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Lyman Alpha Emitting Galaxies as a Probe of Reionization
再电离时代(EoR)是我们宇宙演化的一个里程碑。在EoR期间存在的恒星形成星系可能会以Lyman Alpha(Lya)线发射其辐射光度的显着部分(约5-40%)。然而,在EoR期间存在的中性星系际气体对在这个时期从星系逃逸的Lya发射是不透明的,这使得它很难被观察到。中性星系际介质(IGM)因此可能会通过抑制来自背景星系的Lya通量来揭示自己。有趣的是,现在在z >6的星系中观察到观测到的Lya通量“突然”减少。这篇评论包含了Lya辐射过程的详细总结:我描述了(i)主要的Lya发射过程,包括碰撞激发和复合(并推导出著名的因子“0.68”),和(ii)基本的辐射转移概念,包括例如部分相干散射、频率扩散、共振与机翼散射,光学厚相对于“极”光学厚(静态/流出/塌陷)介质和多相介质。在此审查之后,我推导出的Gunn-Peterson光学深度的IGM在(非均匀)再电离和后再电离的表达式。然后,我描述了为什么目前的观察似乎需要一个非常快速的演变的体积平均中性部分的氢在现实的非均匀再电离模型的背景下,并讨论在这种解释的不确定性。最后,我描述了现有的和未来的调查和仪器可以帮助减少这些不确定性,并允许我们充分利用Lya发射星系作为EoR的探测器。
2014-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diffuse Lyman Alpha Emitting Halos: A Generic Property of High Redshift Star Forming Galaxies
使用的样本92紫外线连续选择,光谱识别的星系<z>= 2.65,所有这些都已被成像在Ly-A线极深的窄带成像,我们研究星系Ly-A发射轮廓非常微弱的表面亮度限制。这些星系是具有代表性的光谱样本的LBG在类似的红移方面的视星等,紫外光度,推断消光,和恒星形成率,并选择不考虑Ly-a的发射特性。我们使用非常深的UV连续谱和Ly-a发射线图像来显示所有子样本都表现出至少10”(80物理kpc)半径的弥散Ly-a发射,包括光谱表现出Ly-a净吸收的星系。强度标度,但不是表面亮度分布,是强烈相关的发射中观察到的中央~1”。Ly-a线发射的特征尺度长度超过相同星系的紫外连续光的特征尺度长度至少5-10倍,而不管Ly-a的光谱形态如何。包括扩展的Ly-a晕使总Ly-a通量[和静止等效宽度W_0(Lya)]平均增加5倍。我们认为,大多数,如果不是全部,所观察到的Ly-a发射的弥漫晕起源于星系H II地区,并在我们的方向分散在星系的环银河系介质(CGM)的H I气体。我们发现,是否一个星系被归类为一个巨大的“莱曼-一个斑点”(LAB)敏感地依赖于Ly-a表面亮度阈值达到的观察。考虑到弥散Ly-a晕,如果勘测对低10倍的表面亮度阈值常规敏感,则所有LBG都将是LAB;而且,基本上所有LBG都符合LAE(W_0(Lya)> 20 A)。
2011-05-26 astro-ph.CO
A Study of Interstellar Gas and Stars in the Gravitationally Lensed Galaxy `The Cosmic Eye' from Rest-Frame Ultraviolet Spectroscopy
我们报告的宇宙之眼,一个明亮的莱曼break星系在z=3.07331引力透镜的一个因素的研究结果的休息帧紫外光谱。凯克II望远镜上的ESI摄谱仪记录的光谱,富含该星系中气体和大质量恒星的吸收特征。星际吸收线被分解成两个强度大致相等的分量,每个分量的速度都跨越几百公里/秒。其中一个分量相对于恒星和H II区的净蓝移为-70 km/s,可能是在星系尺度的外流中产生的,类似于在z = 2-3的大多数恒星形成星系中看到的外流。另一个更不寻常的是,相对于系统红移,平均红移为+350 km/s;可能的解释包括合并的团块,或由以前的恒星形成事件喷射的物质,现在落回星系,或者更简单地说,与前景星系的机会对齐。在金属吸收线中,这两个分量都只部分地覆盖了被观测的OB星。我们尝试性地将红移分量与强阻尼的莱曼α线联系起来,表示列密度N(H I)=(3.0 +/- 0.8)× 10(21)原子/cm 2,并提出它提供了宇宙之眼远红外与紫外光光度之比低的尘埃“前景屏幕”。与其他已被充分研究的强透镜星系的例子相比,我们发现宇宙之眼的年轻恒星星族与宇宙马蹄铁和MS 1512-cB 58的年轻恒星族基本上没有区别,而所有三个星系的星际光谱都有明显的不同,这证明了年轻星系中恒星爆发和周围星际物质之间相互作用的真正复杂性。
2009-11-06 astro-ph.CO
The clustering of Lyman Alpha Emitting galaxies at z=2-3
基于ODIN巡天和DESI光谱测量z=2.45与3.1处LAE的成团性,给出相关长度、数密度与偏倚,并评估其作为高红移大尺度结构示踪物的价值。
2024-08-05 astro-ph.CO
Cosmology from clustering of Lyman-alpha galaxies: breaking non-gravitational Lyman-alpha radiative transfer degeneracies using the bispectrum
莱曼α发射星系的大型巡天观测是一种新的测量高红移星系群成团的方法,其目的是确定宇宙学参数。然而,莱曼-α辐射转移效应可能会以模仿引力效应的方式修改观测到的LAE星系团簇,从而可能降低宇宙学约束的精度。例如,由于观测到的通量依赖于星系际介质速度梯度,线性红移空间畸变对LAE星系功率谱的影响可能退化为莱曼α辐射转移效应。在本文中,我们表明,三点函数(双谱)可以区分引力和非引力效应,从而打破这些简并,使之有可能从LAE星系调查恢复宇宙学参数。对角直径距离和哈勃膨胀率的约束也可以通过结合功率谱和双谱测量来改善。
2012-12-05 astro-ph.CO
Neutral gas in Lyman-alpha emitting galaxies Haro 11 and ESO 338-IG04 measured through sodium absorption
上下文星系的莱曼α发射线是寻找高红移星系,从而探测早期宇宙结构的重要工具。然而,该线的共振性质及其对尘埃和中性气体的敏感性仍然没有完全了解。目标。我们目前的速度测量,覆盖分数和光学厚度的中性气体在两个著名的本地蓝色紧凑星系,显示莱曼α的发射:ESO 338-IG 04和哈罗11。因此,我们测试观测的假设,莱曼α可以逃脱通过中性气体的多普勒频移的共振。方法.我们目前的积分场光谱从GIRAFFE/阿格斯摄谱仪在VLT/火焰在帕拉纳尔,智利。出色的波长分辨率使我们能够通过H-α发射和Na D吸收准确测量电离气体和中性气体的速度,H-α发射和Na D吸收分别追踪电离介质和冷星际气体。我们还提出了独立的测量与VLT/X-射手摄谱仪证实了我们的结果。结果对于ESO 338-IG 04,我们没有测量到中性气体的显著偏移。最佳拟合速度为-15(16)km/s。对于Haro 11,我们看到以44(13)km/s的速度从结B流出,并以32(12)km/s的速度向结C下落。基于Na-D吸收线的相对强度,我们估计在所有三种情况下中性气体的低覆盖分数(下降到10%)。结论. Na D吸收可能发生在具有比Ly-alpha散射发生的地方更高的柱密度的致密团块中。尽管如此,我们发现流出的中性气体和高莱曼α逃逸分数之间没有很强的相关性。因此,这两个星系的莱曼α光子很可能是由于低柱密度和/或覆盖率而逃逸的。
2013-03-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution in the Continuum Morphological Properties of Lyman-Alpha-Emitting Galaxies from z=3.1 to z=2.1
我们提出了一个休息帧紫外形态分析的108 z=2.1莱曼阿尔法发射器(LAEs)在扩展钱德拉深场南(ECDF-S),并将其与类似的样本171 LAEs在z=3.1。使用哈勃太空望远镜(HST)的图像从形态学和SEDs调查,大天文台起源深调查,和哈勃超深场的星系演化,我们测量的大小和光度分量分布,其中光度分量被定义为不同的紫外线连续发射的团块。在这两个红移下,大多数LAEs的半光半径<~ 2 kpc,但中值半光半径从z=3.1时的1.0 kpc上升到z=2.1时的1.4 kpc。一个类似的演变被认为是在个别的休息紫外组件的大小,但没有证据表明在多组件系统的数量的演变。在z=2.1的样本中,我们看到LAE的大小与来自其SED的其他物理性质之间存在明显的相关性。LAES被发现是较大的星系具有较高的恒星质量,恒星形成率,和尘埃遮蔽,但没有证据表明在任何红移的等效宽度和半光半径之间的趋势。这些相关性的存在表明,在z~2处LAE巡天选择了范围很广的天体,其中包括相当一部分天体,这些天体的大质量和适度扩展的老恒星群体是年轻恒星爆发的基础,从而引起莱曼α发射。
2011-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tidally offset neutral gas in Lyman continuum emitting galaxy Haro 11
本研究通过21厘米谱线成像邻近再电离类比星系Haro 11,发现并合相互作用使中性氢整体偏移星系中心约6千秒差距,揭示了星系相互作用可同时提升莱曼连续谱产生量并推动其逃逸,为理解宇宙再电离机制提供新依据。
2023-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strongly Lensed Jets, Time Delays, and the Value of H0
原则上,估算哈勃常数的最直接方法依赖于强透镜源的海市蜃楼图像之间的时间延迟。因此,用这种方法得到的H 0值跨越50 - 100 km/s/Mpc的范围是一个谜。类星体被监测来测量这些时间延迟,是多成分的物体。这种变化可能来自类星体的不同成分,甚至可能来自喷流。将喷流中的可变发射区域与来自核心区域的发射错误识别可能会在从时间延迟导出的哈勃常数中引入误差。在这里,我们调查的复杂结构的来源作为潜在的物理解释的广泛的价值观的哈勃常数的基础上引力透镜。我们的蒙特卡罗模拟表明,推导出的哈勃常数的值是非常敏感的发射中心和可变发射区的中心之间的偏移。因此,我们建议使用从其他技术中已知的H 0的值来空间解析可变发射的起源,一旦测量到时间延迟。我们提倡这种方法,特别是伽马射线天文学,探测器的角分辨率达到约0.1度;透镜耀变体提供了唯一的途径,用于确定伽马射线耀斑的起源。未来大量用欧几里得、SKA和LSST确定的引力透镜源样本将使H 0的统计确定成为可能。
2014-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Three Lyman-alpha emitting filaments converging to a massive galaxy group at z=2.91: discussing the case for cold gas infall
我们在COSMOS场中发现了一个直径为300kpc的巨大Lya星云,它位于Z = 2.91的大质量星系群RO-1001的中心。凯克宇宙网成像仪的观测揭示了三个冷气体细丝汇聚到其~4 × 10^13 Msun暗物质晕的势阱中心,ALMA和NOEMA观测发现,恒星形成的速度为1200 Msun/年。星云的形态学和运动学特性以及Lya光谱中蓝移成分的普遍性与气体吸积的情况一致。活动星系核活动的上限和整体能量学支持重力作为Lya的主要动力来源,而下沉作为气体流入系统的主要来源。虽然解释上的困难仍然存在,外流和可能也光电离与随后的重组仍然发挥作用,这一发现提供了一个可以说是一个理想的环境,定量测试模型的冷气体吸积和星系喂养内一个活跃的恒星形成的大质量晕在高红移。
2021-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Line Emitting Galaxies Beyond a Redshift of 7: An Improved Method for Estimating the Evolving Neutrality of the Intergalactic Medium
色选星系的红移依赖部分揭示莱曼α发射已成为最有价值的约束演化的早期星系际介质的中性。然而,除了中性气体的共振散射外,莱曼α的可见度还取决于宿主星系的内在属性,包括其恒星星族,尘埃含量和流出气体的性质。利用我们在确定$z \simeq 4-6$星系的线发射特性方面取得的重大进展,我们提出了一种改进的方法,基于使用星系的静止帧紫外连续谱的测量斜率,来解释$z>7$星系的近红外光谱的生长体,以考虑到这些宿主星系的依赖性。在我们的新方法的第一个应用程序中,我们通过一个新的光谱调查$7<z<8$星系进行凯克MOSFIRE摄谱仪证明其潜力。与早期公布的数据一起,我们的数据提供了改进的估计莱曼α的可见度不断变化,特别是在红移$z\simeq 8$。作为一个副产品,我们还提出了一个新的线发射星系的红移$z=7.62$取代了早期的红移记录。我们讨论了在$6<z<8$上演化中性分数的改进约束以及对宇宙再电离的影响。
2014-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sizes of Lyman-Alpha-Emitting Galaxies and Their Rest-Frame Ultraviolet Components at z=3.1
利用静止坐标系对扩展Chandra深场南(ECDF-S)中的~120 z~3.1 Lyman α发射体(LAEs)进行了紫外光谱分析。使用哈勃太空望远镜(HST)拍摄的图像作为银河系从形态学和SEDS(GEMS)调查,大天文台起源深度调查(GOODS)和哈勃超深场(HUDF)调查的一部分,我们分析了LAEs的大小,以及它们的组成部分的空间分布,这些组成部分被定义为不同的紫外线连续发射团块。我们对连续谱和莱曼α发射的质心之间的均方根偏移设置了~1 kpc(~0.1”)的上限。由静止坐标系紫外连续谱推断的LAE分量的恒星形成率范围为~0.1 M_{sun} /yr ~5$ M_{sun} /yr。在多次勘测中(在不同成像深度)覆盖的LAE子样本表明,需要信噪比S/N>~30,以便对LAE系统的半光半径进行稳健估计。大多数LAE观测到的半光半径<~2 kpc,LAE组件通常观测到的半光半径<~1.5 kpc(<~ 0.2”)。虽然只有~50%的探测到的LAE分量在GOODS深度被分辨,但最亮的(V<~26.3)在GOODS和GEMS中都被分辨。由于我们几乎没有发现静止紫外线大小和LAEs大小之间存在相关性的证据,因此大多数应该在HST的~0.05”角分辨率下进行更深入的调查。大多数在浅帧中识别出的多成分LAE在更深的图像中变得相互连接,这表明大多数剩余UV“团块”是单个系统中的单个恒星形…
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Lyman-alpha emitters gone missing: evidence for late reionization?
我们将高分辨率流体动力学模拟与中等分辨率、仅含暗物质的模拟和电离区生长的分析模型相结合,估算了6<=z<=8星系中莱曼α辐射可见度的大尺度分布和红移演化。中性氢在再电离过程中的不均匀分布导致了大尺度上莱曼α跃迁的显著波动。transmittance不仅取决于电离的星系际介质的体积分数和本地电离背景的振幅,但也相当敏感的Lyman-α发射线的相对速度移动的演变,由于共振散射。我们再现了莱曼α发射星系的空间密度下降的速度与观察到的相当迅速地演变的中性分数之间的z=6-8,和一个典型的莱曼α线速度偏移100公里/秒的系统在z=6的红移减少向更高的红移。新的(02/2015)普朗克结果表明,这种最近的再电离结束不再受到宇宙微波背景的限制。
2015-06-16 astro-ph.CO
Lyman-Alpha Emitting Galaxies as a Probe of Reionization: Large-Scale Bubble Morphology and Small-Scale Absorbers
LyA发射星系在再电离时期的可见度是由大尺度气泡形态和小尺度吸收体中的弥漫HI补丁控制的。为了研究对LyA光子的影响,我们采用了一种新的分析和数值计算的组合,以三种情况:(一)“气泡”模型,其中只有扩散HI电离气泡外存在;(二)“网络”模型,其中HI只存在于过密的自保护气体;和(iii)更现实的“网络气泡”模型,其中包含两者。我们的分析证实,有一个星系际介质(IGM)的电离结构和HI馏分推断LyA调查之间的简并,因为三个模型抑制LyA通量同样非常不同的HI馏分。我们认为,LyA光度函数和休息帧等效宽度分布/LyA分数的联合分析可以打破这种简并性,并提供再电离历史及其拓扑结构的约束。我们进一步表明,限制可以改善,如果我们考虑的完整形状的M_UV依赖的红移演化的Lyman break星系的LyA部分。与传统的智慧相反,我们发现(i)下降的LyA分数大于紫外线暗的比紫外线亮的星系可以复制与网络和网络气泡模型,因此不提供斑片状再电离的唯一证据,和(ii)IGM传输PDF是单峰的气泡模型和双峰网络模型。我们进一步强调了星系吸收体互相关的重要性。将我们的模型与观察结果进行比较,当用气泡或网状气泡模型解释时,z~7处的中性分数可能为百分之几十。或者,我们得到一个保守的下限~1%的网络模型,如果我们允许的光电离率下降了约100倍,从后再电离宇宙。[删节]
2015-10-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Galactic winds and stellar populations in Lyman $α$ emitting galaxies at z ~ 3.1
本文介绍了在宇宙演化巡天(COSMOS)观测场中,经光谱学证实的33个z ~ 3.1 Ly $α$发射星系(LAEs).本文详细介绍了窄带调查,我们进行了检测LAE样品,我们进行的光谱学,以确认这些LAE的性质,和一个新的近红外光谱检测的[O III] 5007线在这些LAE之一。该检测是对我们先前报告的两个z ~ 3.1 LAE中的两个[O III]检测的补充(McLinden等人,2011)。大部分的文件,然后提出了详细的限制整个LAE样品的光谱能量分布(SED)拟合的物理特性。这些特征包括质量、年龄、恒星形成历史、尘埃含量和金属丰度。我们还详细介绍了一种方法来考虑星云发射线在SED拟合过程中-其中我们的模型预测的强度[O III]线在LAE光谱。我们能够研究这种预测的成功,因为我们可以将模型预测与我们实际的近红外观测进行比较,无论是在有[O III]探测的星系还是在没有探测到的星系中。我们发现一个中等恒星质量为6.9 $\times$ 10 $^8$ M $_{\odot}$和一个中等恒星形成率加权恒星星族年龄为4.5 $\times$ 10 $^6$年。除了SED拟合,我们量化的[O III]和Ly $α$线之间的速度偏移与新的[O III]检测,发现Ly $α$线是移动52公里s $^{-1}$ redwards的[O III]线,这定义了星系的系统速度。
2014-02-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence of very low metallicity and high ionization state in a strongly lensed, star-forming dwarf galaxy at z=3.417
我们调查的气相金属丰度和莱曼连续体(LyC)逃逸分数的强引力透镜,极端发射线星系在z=3.417,J1000+ 0221 S,最近发现的CANDELS团队。我们从H+K波段LBT/LUCI中分辨率光谱中获得电离和金属丰度敏感的发射线比。J1000+ 0221 S显示出高电离条件,如其增强的[OIII]/[OII]和[OIII]/H β比率所证明的。一致地,基于可用线比率的强线方法表明,J1000+ 0221 S是一个极贫金属的星系,金属丰度为12+log(O/H)< 7.44(< 5%太阳能),使其成为迄今为止发现的z > 3的最贫金属的恒星形成星系之一。结合它的低恒星质量(2 × 10^8 Msun)和高恒星形成率(5 Msun/yr),J1000+ 0221 S的金属丰度与莱曼破裂星系在z > 3时追踪的质量-金属丰度关系外推到低质量的结果一致,但它比z < 2.5时基本金属丰度关系预测的结果低0.55 dex。这些观测结果显示了一个快速增长的星系的图像,可能是由原始气体的大量吸积提供的。此外,深LBT/LBC在UGR带被用来获得限制的LyC逃逸分数,从而使我们能够探索的第一次制度的sub-L* 星系在z > 3。我们发现逃逸分数的1 sigma上限为23%,这为最近的理论模型增加了一个新的观测约束,预测在高z的sub-L* 星系具有高逃逸分数,因此是宇宙reioization…
2014-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the small scale structure of the Inter-Galactic Medium with ESPRESSO: spectroscopy of the lensed QSO UM673
利用ESPRESSO对透镜类星体UM673的高分辨率光谱,探测星系间介质小尺度结构,发现莱曼森林高度相关且无整体速度偏移,金属线差异与暗物质晕运动相符,并验证了Sandage测试的可行性。
2024-02-08 astro-ph.CO gr-qc
Lyman alpha Emitting Galaxies in the Nearby Universe
HI的Lya发射线本质上是天体物理星云光谱中最明亮的特征,使其成为一种非常有吸引力的观测工具,可以用来调查星系。此外,作为紫外共振线,Lya还具有一些独特的性质,这使得它可以用于研究ISM和电离恒星星族在所有宇宙时期的人口。在这篇评论中,我提出了一个总结Lya观测星系在附近的宇宙。在目前的设备可以达到的紫外星等下,只有约5%的本地星系群显示出超过20 μ m的Lya等效宽度(EW_Lya)。这一比例在更高的z值下急剧增加,但只有在局部宇宙中,我们才能详细研究星系并组装前所未有的多波长数据集。我讨论了许多本地Lya观测,表明当星系显示净Lya发射,他们无处不在地产生大晕散射Lya,占主导地位的积分亮度。我们讨论了如何全球EW_Lya和Lya逃逸分数(fescLya)更高(EW_Lya >~ 20 μ m和fescLya> 10%)的星系,代表较小的质量和年轻的本地对象的分布结束。这与各种性质有关,例如Lya发射体具有较低的金属含量(中值为12+log(O/H)~ 8.1)和尘埃变红。然而,星系外流的存在对于Lya线的多普勒偏移与HI的共振也是至关重要的,因为高EW_Lya只在风速超过~ 50 km/s的星系中发现。证据,然后组装成一个连贯的画面,并讨论了在进化序列的背景下,ISM加速和/或受流体不稳定性,这减少了散射的Lya的恒星形成驱动的反馈的要求。结论性意见的形式是对最紧迫的问题…
2015-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Structure of the Strongly Lensed Gamma-ray Source B2 0218+35
强引力透镜是解析高能宇宙的有力工具。我们结合费米-LAT的时间分辨率,射电望远镜的角分辨率,和独立和精确已知的哈勃常数从普朗克,解决的空间起源的γ射线耀斑的强透镜源B2 0218+35。透镜模型实现1毫角秒的空间分辨率的源在伽马射线能量。这些数据表明,伽马射线耀斑的网站是独立的无线电核心:明亮的伽马射线耀斑(MJD:56160 - 56280)发生$51\pm8$ pc从15 GHz的无线电核心,向中央引擎。这种位移在$\sim3σ$水平上是显著的,并且主要受到哈勃常数的精度的限制。B2 0218+35是第一个可以分辨伽马射线发射区相对于射电核心位置的源。我们讨论了强透镜高能量源的合奏的潜力,阐明遥远的变量源的数据的基础上,从钱德拉和SKA的物理。
2016-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Ultraluminous Lyman Alpha Emitter with a Blue Wing at z=6.6
我们报告了迄今为止发现的最明亮的高红移莱曼阿尔法发射星系(LAE)的探测结果,log L(Ly alpha)= 43.9 ergs/s。这个星系-- COSMOS Lyman alpha 1,或COLA 1--是在斯巴鲁望远镜上用Hyper Suprime-Cam搜索超亮LAE时发现的。基于从使用DEIMOS摄谱仪的后续光谱学获得的Lyman α线检测,确认其位于z = 6.593。COLA 1是第一个显示多分量莱曼α线轮廓的非常高红移LAE,带有蓝色机翼,这表明它可能位于星系际介质的高度电离区域,并可能有显着的陨石坑。如果这种解释是正确的,那么像COLA 1这样的超亮LAE提供了一个独特的机会来确定这些星系周围的HII区的性质,这将有助于理解z ~ 7星系际介质的电离。
2016-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing Individual Star Forming Regions Within Strongly Lensed Galaxies at z > 1
恒星形成发生在对应于单个恒星形成区域的物理尺度上,通常大小约为100秒差距,但目前的观测设施无法在本宇宙之外的场星系中解析这些尺度。然而,强大的引力透镜的放大使我们能够测量遥远宇宙中星系内这些离散恒星形成区域的性质。对一个极其明亮、高度放大的透镜星系样本进行多波长光谱研究的新结果揭示了在宇宙恒星形成高峰时期,恒星形成在亚星系尺度上的复杂性。我们发现了广泛的属性,在休息帧紫外光谱的个别星系,以及在光谱中,起源于不同的恒星形成区域在同一个星系。莱曼α线和强天鹅座P线(如C IV和Mg II)的强度和速度结构的巨大变化为超大质量恒星之间的天体物理关系提供了新的见解,这些恒星所携带的星云气体的元素丰度和物理性质,以及它们所驱动的银河尺度外流。
2014-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-Alpha-Emitting Galaxies at z = 2.1 in ECDF-S: Building Blocks of Typical Present-day Galaxies?
我们发现了一个样本的250 Ly-Alpha发射(LAE)星系在z=2.1的超深3727 A窄带MUSYC图像的扩展钱德拉深场南。在仔细减去窄带测光的连续贡献后,选择的LAE的静止坐标系等效宽度(EW)> 20 A,发射线通量> 2.0 x 10^(-17)erg /cm^2/s。我们样本的中位通量为4.2 x 10^(-17)erg/cm ^2/s,对应于z=2.1时的中位Lya光度= 1.3 x 10^(42)erg/s。在此通量下,我们的样品完成> 90%。大约4%的原始NB选择的候选者被Chandra在X射线中检测到,7%被GALEX在静止帧远紫外线中检测到。当光度>1.3 x 10^42 erg/s时,等效宽度分布是无偏的,并由标度长度为83+/-10 A的指数表示。在这个亮度阈值以上,我们发现数密度为1.5+/-0.5 x 10^-3 Mpc^-3。无论是LAEs的数量密度,也不是他们的EW分布的尺度长度显示从z=3到z=2显着的演变。我们用静止坐标系的紫外光度估计了恒星形成率的中位数为4 M_(sun)/yr。中值静止帧UV斜率,参数化的B-R,是典型的无尘,0.5-1 Gyr老或中度多尘,3亿至5亿岁的人口。在UVR双色图中,约40%的样品位于z~2恒星形成星系轨迹。聚类分析表明,在z=2.1处的LAE具有r_0=4.8+/-0.9 Mpc和偏倚因子b=1.8+/-…
2010-03-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A new quadruple gravitational lens from the Hyper Suprime-Cam Survey: the puzzle of HSC~J115252+004733
我们报告了在超极凸轮(HSC)巡天中偶然发现的一个位于$z_{\rm s}=3.76$(HSC~J115252+004733)的四重透镜源。该源被位于$z_{\rm l}=0.466$的早型星系和一个卫星星系透镜化。在这里,我们研究的源的性质,通过研究其大小和亮度从成像和亮度和亮度和速度宽度的Ly- $α$线的光谱。我们的分析表明,该源最有可能是一个低光度的活动星系核(LLAGN),但它也有可能是一个紧凑的明亮星系(例如,$α$发射器或LymanBreakGalaxy)。较亮的一对透镜图像除了在HSC $i$带(具有视宁$\sim0.5"$)中之外呈现点状。在$i$波段图像中的扩展发射可能是由于活动星系核下面的宿主星系,或者是由于一个高度紧凑的透镜星系(没有活动星系核),它在除了$i$波段之外的所有波段都呈点状。我们还发现,较亮的一对图像的通量比是不同的,在KS波段相比,光学波长。像微分消光和内在变异这样的现象不能解释这种色变。虽然前景星系中恒星的微透镜不太可能是原因,但也不能完全排除。如果星系拥有活动星系核,那么这代表了迄今为止已知的最高红移的四重成像活动星系核,使遥远的LLAGN的研究成为可能。这个异常致密和微弱的源的发现表明了HSC调查的潜力。
2017-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA