Probing the Epoch of Reionization with the Lyman Alpha Forest at z~4-5
不均匀的宇宙学再电离过程在z=4-5的星系际介质中留下了有形的印记。莱曼α森林通量功率谱提供了一个潜在的强大的探测时代的再电离。利用现有的SDSS I/II类星体样品，在没有其他物理过程影响Lyman α通量功率谱的情况下，利用z=4.5 ± 0.5处的Lyman α森林吸收谱，可以在~7 σ水平上区分两种宇宙学再电离方案，一种在z=6处完成再电离，另一种在z=9处完成再电离.红移范围z=4-5可能提供最好的窗口，因为仍然有足够的透射通量和类星体来测量通量波动的精确统计，并且IGM仍然保留了大量的再电离记忆。
2009-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intensity Mapping of Lyman-alpha Emission During the Epoch of Reionization
我们计算的绝对强度和各向异性的莱曼-α辐射场的再电离时代。我们认为从星系和星系际介质（IGM）的排放，并考虑到主要的贡献，生产莱曼α光子：重组，碰撞，连续发射星系和散射莱曼-n光子在IGM。我们发现，来自单个星系的辐射在IGM中占主导地位，总的莱曼α强度（乘以频率）约为（1.43-3.57）x10^{-8} erg s^{-1} cm^{-2} sr^{-1}，红移为7。这个强度水平很低，所以再电离过程中的莱曼-α背景不太可能通过旨在测量绝对背景光的实验来建立。相反，我们考虑的是莱曼-α强度映射，目的是测量各向异性功率谱，在几个百万秒差距尺度下，功率谱的均方根起伏为1 x 10^{-16} [erg s^[-1} cm^{-2} sr^{-1}]^2。这些各向异性可以用光谱仪在0.9至1.4 μm的近红外波长下测量，场为0.5至1平方米。度我们建议现有的使用窄带滤光片的地基计划也追求强度波动，以研究微弱莱曼-α发射体空间分布的统计数据。我们还讨论了21厘米的实验，探测HI在IGM再电离过程中的互相关信号。与21 cm实验相比，专门的亚轨道或天基莱曼-α强度测绘实验可以为探测器再电离提供一种可行的补充方法，并且可能在实验范围内。
2012-12-13 astro-ph.CO
Promising Observational Methods for Detecting the Epoch of Reionization
自从在z > 6 Ly-alpha森林中首次探测到Gunn-Peterson槽和首次通过宇宙微波背景（CMB）再电离测量Thomson散射光学厚度以来，已经有好几年了。目前的CMB测量提供了一个显着的约束，再电离的平均红移，和Ly-alpha森林提供了一个下限的红移在再电离结束。然而，没有任何观察提供关于这一过程的持续时间和形态的确切信息。本文简要回顾了探测和研究宇宙相变的最有前途的观测方法，重点是CMB各向异性、伽马射线暴余辉、Ly-alpha发射星系和红移21 cm发射。
2010-09-24 astro-ph.CO
The Wyoming Survey for H-alpha. III. H-alpha Luminosity Functions at z ~ 0.16, 0.24, 0.32, and 0.40
怀俄明H-阿尔法巡天（Wyoming Survey for H-alpha，简称WySH）是一个大面积的地面成像巡天，观测的是红移为z ~ 0.16、0.24、0.32和0.40的H-阿尔法发射星系。该调查跨越了一组低银河卷云发射场的四个平方度，在每个时期使用双窄带滤波器，以改进恒星连续减法。本文根据近1200个星系给出了每个δ（z）~ 0.02历元的H-α光度函数。这些数据清楚地显示了体积平均宇宙恒星形成率随回望时间的演变。Schechter积分与不完全性校正和修正后的H-α光度函数的拟合表明，在z = 0.16、0.24、0.32和0.40时，每单位同向运动体积的恒星形成率分别为0.010、0.013、0.020和0.022 h_70 M_sun yr^{-1} Mpc^{-3}。统计和系统测量的不确定性加起来约为25%，而宇宙方差的影响约为20%。这种演化的大部分是由H-α光度函数的特征光度L * 的变化驱动的，前两个时期的L * 比后两个时期的L * 大两倍;用这个数据集来破译光度函数振幅和暗端斜率的系统演化差异更加困难。将这些结果与来自发射线调查文献的综合结果相结合，宇宙恒星形成率密度在0 < z < 1.5范围内的演化被测量为rho_dot_SFR（z）= rho_dot_SFR（0）（1+z）^{3.4+/-0.4}。
2010-03-01 astro-ph.CO
Constraining Neutrino mass using the large scale HI distribution in the Post-reionization epoch
中性星系际介质在后再电离时代，使我们能够研究宇宙结构的形成，通过观察红移21厘米信号和莱曼α森林。我们研究了通过物质功率谱中功率的抑制来测量中微子总质量的可能性。我们调查的可能性测量中微子质量通过其印记的互相关功率谱的21厘米的信号和莱曼α森林。我们认为，无线电干涉测量的21厘米的信号与SKA 1-中像射电望远镜和BOSS像莱曼α森林调查。Fisher矩阵分析表明，在基准红移z = 2.5时，平均分布在25个射电点上的10，000小时21厘米观测值，以及在1 {deg}^[2]中有30条类星体视线的莱曼-α森林巡天，使我们能够测量3.25%水平的Ω_v。平均分布在25个无线电点上的总共25，000小时的无线电干涉观测和具有\bar n = 60 { \rm deg}^{-2}的莱曼-α测量将允许在2.26%的水平上测量Ω_v。这相当于在（100 \pm 2.26）meV的精度下对\sum m_v和f_v = Ω_v/ Ω_{m}的2.49%水平上的理想测量。
2016-10-28 astro-ph.CO
Lyman Alpha Emitter Evolution in the Reionization Epoch
将宇宙学SPH模拟与先前发展的Lyman α产生/传输模型和早期再电离模型（ERM，再电离终止于红移z~7）相结合，我们得到了红移在5.7 ~ 7.6之间的Lyman α发射体（LAEs）的Lyman α和UV光度函数（LF）。将模型结果与z~5.7处的观测结果相匹配，需要莱曼α的逃逸分数f_alpha=0.3，以及UV（非电离）连续光子的逃逸分数f_c=0.22，对应于色过量E（B-V）=0.15。我们发现：（i）f_c随着星系平均尘埃含量的减少而向高红移方向增加;（ii）f_alpha/f_c的演化表明，随着红移的减少，ISM中的尘埃含量逐渐变得不均匀或成团。在初始再电离阶段，集群光电离助推是重要的，但对高电离IGM的莱曼α LF影响不大。晕（恒星）质量范围为10.0 < \log M_h < 11.8（8.1 < \log M_* < 10.4），M_h \propto M_*^{0.64}。恒星的形成速率在每年3-120个太阳质量之间，所有红移的质量加权平均年龄都大于2000万年，而平均恒星金属量从Z=0.12增加到0.22太阳金属量从z~7.6增加到z~5.7;年龄和金属量都与恒星质量呈正相关。最明亮的LAE都具有大的恒星形成率和中等年龄（~ 2亿年）的特征，而Lyman Alpha LF暗端的天体显示出大的年龄和恒星形成率。在没有更多的自由参数的情况下，Lai等（200…
2009-11-02 astro-ph.CO
Completing the Census of Ly-alpha Emitters at the Reionization Epoch
我们进行了扩展光谱确认的Ly-alpha发射器（LAEs）在z=6.5和5.7在斯巴鲁深场。现在，在z=6.5和5.7处，光谱确认的LAE总数分别为45和54，并且在z=6.5（5.7）处，至少81%（70%）的光度候选者已被光谱确定为真正的LAE。我们对Ly-alpha光度进行了仔细的测量，包括光度测量和光谱测量，以准确地确定Ly-alpha和rest-UV光度函数（LF）。在z=6.5处的Ly-alpha LF的大幅改进的评估显示至少在亮端处从z=5.7明显不足，并且即使在暗端也可能下降，尽管仍然存在小的不确定性。在z=6.5和5.7处的剩余UV LF具有良好的一致性，至少在亮端处，与Ly-alpha LF中观察到的差异形成鲜明对比。这些结果意味着星系际介质的中性分数从z=5.7增加到6.5。z=6.5时的静止帧等效宽度（EW_0）分布似乎系统地小于z=5.7时的EW_0分布，并且EW_0分布向较大的EW_0方向延伸。根据观测到的Ly-alpha LF和合理的EW_0-UV光度关系，可以再现静止-UV LF的亮端。整合这一休息紫外LF提供了第一次测量的贡献LAEs的光子预算所需的再电离。导出的紫外LF表明，部分LAEs的莱曼break星系之间的光子预算的贡献显着增加对微弱的幅度。低光度LAEs可能主导电离光子预算，虽然这种推断强烈依赖于不确定的Ly-alpha LF的暗端斜率。
2011-05-09 astro-ph.CO
The Lick AGN Monitoring Project: Recalibrating Single-Epoch Virial Black Hole Mass Estimates
利用Lick活动星系核（AGN）监测计划获得的9个黑洞质量< 10^8 M_sun的Seyfert 1星系的均匀高质量多历元光谱，研究了基于单历元（SE）方法的黑洞质量估计的定标和不确定性.通过将光谱分解为活动星系核和恒星成分，我们研究了单历元Hbeta谱线宽度（半峰全宽，FWHM_Hbeta;或色散，sigma_Hbeta）和活动星系核5100 A（L_5100）处连续光度的变化。根据SE光谱测量的“维里产物”分布（~ FWHM_H β ^2 L_5100^0.5或σ_H β ^2 L_5100^0.5），我们估计组合变异性引起的不确定度为~ 0.05 dex（12%）。这相对于SE质量估计中的总不确定性是次主导的，其中主要是尺寸-光度关系和维里系数的不确定性，估计为~ 0.46 dex（~ 3的因子）。通过比较SE、平均值和均方根（rms）谱的H β谱线轮廓，我们发现对于FWHM_H β < 3000 km/s的样品，平均（和SE）谱中的H β谱线比均方根谱中的宽约0.1 dex（25%）。这一结果与较大质量的黑洞不同，在较大质量的黑洞中，这种差异通常远小于0.1 dex。为了纠正这种系统性的差异的Hbeta线轮廓，我们引入了一个线宽依赖维里因子，导致在重新校准SE黑洞质量估计低质量活动星系核。
2011-11-28 astro-ph.CO
Evolution of the observed Ly-alpha luminosity function from z = 6.5 to z = 7.7: evidence for the epoch of reionization ?
目标。Ly-alpha发射体（LAEs）在再电离时期可以检测到非常高的红移。LAE光度函数随红移的演化是星系际介质（IGM）的Ly-alpha透射的直接探测，因此也是IGM中性氢部分的直接探测。因此，测量红移z = 7.7的LAEs的Ly-alpha光度函数（LF）允许我们将宇宙的电离状态限制在这个红移。方法.我们在VLT用HAWK-I仪器观测了三个7.5“x7.5”的场，该仪器具有中心在1.06 $μ$ m的窄带滤波器，并以红移z ~ 7.7的LAEs为目标。选择这些字段是为了获得多波长数据。一个领域是一个星系团，子弹星系团，它使我们能够使用引力放大来探测比该领域更暗的光度。另外两个油田是GOODS Chandra深层油田南部和CFHTLS-D4深层油田的分区。我们从各种颜色标准中选择了z=7.7的LAE候选者，特别是从光学波段中没有检测到的候选者。结果我们在z = 7.7的~2.4 x 10^4 Mpc^3范围内没有发现任何LAE候选者，直到AB星等的窄带~ 26，这使我们能够推断出在这个红移下Ly-alpha LAE光度函数的鲁棒约束。结论.根据Hu et al.（2010）、Ouchi et al.（2010）和Kashikawa et al.（2011）的不同LF，z = 6.5处的预测平均天体数分别为2.5、13.7和11.6。根据我们所指的这些LF中的哪一个，我们排除…
2011-10-19 astro-ph.CO
Unveiling the Phase Transition of the Universe During the Reionization Epoch with Lyman-alpha
再电离时代（6 < z < 10）标志着我们宇宙中第一个大星系成长成熟并开始影响周围宇宙的时期。大质量恒星和潜在的吸积超大质量黑洞使宇宙充满了电离辐射，烧掉了自复合（z~1000）以来充满星系际介质（IGM）的中性气体薄雾。这一过程的演变限制了这些最早的光源的关键特性，因此在观测上限制再电离是未来十年的一个关键科学目标。从光度学确定的星系中测量莱曼α辐射是一个高度限制的再电离探测器，因为中性IGM会共振散射这些光子，降低可探测性。虽然8- 10米望远镜已经完成了大量的工作，但这些观测需要超大型望远镜（ELT）;今天10米级望远镜的通量极限仅足以观测已知最亮的星系（m < 26）。用巨型麦哲伦望远镜（GMT）和30米望远镜（TMT）进行的超深探测将能够探测到比今天最深探测微弱2-3个星等的星系的莱曼α辐射。GMT上的宽场光纤光谱学与TMT上的窄场AO辅助狭缝光谱学相结合，将能够探测整个再电离时期电离气泡的预期大小，随后使用宽场红外空间望远镜进行度尺度深度成像调查。这些数据将提供第一个解决莱曼α为基础的地图的电离星系际介质在整个时代的再电离，约束模型的时间和空间演变的这种相变。
2019-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman Alpha Emitters at z=7 in the Subaru/XMM-Newton Deep Survey Field: Photometric Candidates and Luminosity Function
我们使用斯巴鲁望远镜Suprime-Cam上新安装的全耗尽CCD对Subaru/XMM-Newton深巡天中的z=7 Lyman α发射体（LAE）进行了深窄带NB 973（FWHM = 200 A，中心为9755 A）调查，该CCD对z=7 Lyman α的灵敏度是以前CCD的两倍。达到深度0.5个级别比我们以前的调查在斯巴鲁深场，导致发现一个z=6.96 LAE深，我们检测到三个可能的z=7 LAE候选人。即使所有的候选者都是真实的，z=7时的莱曼α光度函数（LF）也显示出与先前测量确定的z=5.7时的LF相比的显着不足。z=7时的LAE数和莱曼α光度密度分别为z=5.7时的7.7-54%和5.5-39%，莱曼α线光度极限L（Ly-alpha）> 9.2 x 10^{42} erg s^{-1}。这可能是由于LAE人口在这些时期的演化，因为最近的星系演化模型预测LAE适度地从z=5.7演化到7。然而，即使在修正了星系演化对LAE数密度下降的影响后，z=7的莱曼α LF仍然显示出z=5.7 LF的赤字。这可能反映了莱曼α辐射在再电离时期被中性氢所衰减，并表明宇宙的再电离在z=7时可能还没有完成。如果我们将密度亏损归因于再电离，则在z=7时Lyman α光子的星系间介质（IGM）透射率将为0.4 <= T_{Ly-alpha} ^{IGM} <= 1，这支持了先前对z=5.7-7 …
2010-08-28 astro-ph.CO
Large fluctuations in the hydrogen-ionizing background and mean free path following the epoch of reionization
莱曼α森林中的极大不透明槽被解释为z~6以下扩展再电离过程的标志。这样的特征是不可能重现简单的模型，假设一个统一的平均自由程电离光子的星系际电离背景。我们建立了一个自洽模型的电离背景，其中包括波动的平均自由程由于电离背景和大尺度密度场的强度变化。主要的效果是抑制电离背景在大规模的空隙，由于“自屏蔽”的光学厚吸收剂的数量增加。我们的模型的结果在50兆秒差距/小时莱曼α森林有效光学深度的分布，显着提高了与观测在z~5.6的协议。外推到z~5.4和z~5.8似乎是有希望的，但是匹配平均背景演化需要超出本模型范围的吸收体群体的演化。我们还证明了需要非常大的体积（>400 Mpc的一侧），以准确地确定罕见的大规模特征的发病率在莱曼α森林。
2015-09-23 astro-ph.CO
Variability in quasar broad absorption line outflows II. Multi-epoch monitoring of SiIV and CIV BAL variability
类星体光谱中的宽吸收线（BALs）表明可能存在于所有类星体中的高速外流，并且可能是反馈到其宿主星系的重要贡献者。BALs的变异性研究有助于阐明流出的结构，演化和基本物理性质。在这里，我们提出了进一步的结果，从一个正在进行的BAL监测活动的样本24个发光类星体的红移1.2 < z < 2.9。我们直接比较了CIV 1549和SiIV 1400吸收的变异性，试图确定变异性的原因。我们发现SiIV BALs比CIV BALs更容易变化。当观察流速>-20000 km/s时，47%的类星体表现出SiIV的变化，而31%表现出CIV的变化。此外，约50%的可变SiIV区域在相同速度下没有相应的CIV可变性。当CIV和SiIV都发生变化时，这些变化总是在同一个意义上发生（变弱或变强）。我们还包括我们的完整数据集到目前为止，在本文中，其中包括多达10个时代的数据每个类星体。多历元的数据表明，BAL的变化一般不是单调的整个~5至~8年的时间跨度，我们的观察，这表明显着的线变化的特征时间尺度，（也许）流出的结构变化，是不到几年。在不同的速度在个别类星体的吸收区域之间的协调变异似乎有利于改变电离的流出气体所观察到的BAL变异的原因。然而，在宽槽的有限部分的变化自然适合的情况下，个别云的运动，或流动中的子结构，在我们的视线造成的吸收变化。实际情况可能是电离和云运动变化的复杂混合体。
2012-03-05 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
Population III Star Formation During and After the Reionization Epoch
在黑暗时代，星族III恒星的形成从通过分子氢冷却的小晕（~10^6 Msun）转变为通过Ly-alpha冷却的更大质量的晕（~10^8 Msun），因为莱曼-沃纳背景逐渐淬灭了分子氢冷却。最终，原始恒星形成的两种模式都被IGM的化学富集所抑制。我们提出了一个全面的模型，根据人口III恒星形成的模式，是基于分析计算和宇宙学模拟相结合。我们的特点的过渡从无金属恒星形成的第一个人口II集群的平均区域的宇宙和银河系的祖先的属性。最后，我们强调了在未来的深空巡天，如LSST中观测到红移z~6的Ly-alpha冷却晕内第III星族恒星爆炸的可能性。
2010-06-23 astro-ph.CO
Ly alpha emissters at z=6.5 in the SSA22 field: An area more neutral or void at the end of the reionization epoch
我们目前的调查结果的莱曼$α$发射（LAEs）在$z=6.5$这被认为是宇宙再电离的最后一个时代。在通过斯巴鲁/Suprime-Cam中安装的窄带滤光片NB 912拍摄的SSA 22场的$\approx530$ arcmin $^2$深度图像中，我们发现只有14个LAE候选物具有$L_{\rm Lyα}\ga3\times10^{42}$ erg s $^{-1}$。即使应用相同的颜色选择标准，LAE候选者的数量密度比斯巴鲁深场（SDF）中相同红移处的数量密度小3倍。假设SDF中的数密度是宇宙平均值，如果我们考虑大尺度结构（即宇宙方差）和泊松误差的波动，则数密度等于或小于SSA 22场中发现的数密度的概率仅为7%。因此，SSA 22字段可能是$z=6.5$处的罕见空白。另一方面，我们发现在SSA 22场中具有$25.5<z'<26.0$的$i'$滴星系的数密度与在SDF场中的数密度一致。如果我们考虑这样一种情况，即SSA 22场中较大的中性星系际氢部分$x_{\rm HI}$遮蔽了一部分Ly $α$辐射，那么SSA 22场中的$x_{\rm HI}$应该是SDF场中的2倍左右。这可以在SSA 22字段中的$z=6.5$处转换为$x_{\rm HI}<0.9$。一个更大的调查面积比以前的，需要克服这里报道的大波动，并获得一个强大的约束$x_{\rm HI}$在LAEs的再电离结束。
2010-11-24 astro-ph.CO
The THESAN project: Lyman-alpha emission and transmission during the Epoch of Reionization
高红移莱曼α发射星系（LAEs）的可见性对星系形成过程和再电离时代（EoR）提供了重要的限制。然而，预测现实的和有代表性的统计数据与观测比较，是一个重大的挑战，在大容量的宇宙学模拟的背景下。THESAN项目提供了一个独特的框架，通过将最先进的星系形成（IllustrisTNG）和尘埃模型与Arepo-RT辐射磁流体动力学求解器相结合，解决了这种限制。在这一初步研究中，我们提出了对旗舰模拟的莱曼α中心分析，该模拟解决了整个宇宙（95.5 cMpc）^3区域的原子冷却晕。为了避免数值伪影，我们设计了一种新的方法，精确的频率相关的线辐射转移的存在下，连续的哈勃流，转移到更广泛的天体物理应用。我们的可扩展的方法突出了LAEs和红色阻尼翼传输作为再电离探针的实用性，它揭示了不同星系，视线和频带的非平凡趋势，可以在覆盖分数的框架中建模。事实上，在考虑了影响大尺度电离气泡形成的环境因素（如红移和紫外线强度）后，星系和视线之间的变化主要取决于随机过程，包括特殊的速度和自屏蔽系统，这些系统对不幸的射线的影响比其他系统更大。在整个EoR的地方和宇宙学的光学深度往往大于或小于单位，这样的exp（-tau）的行为导致各向异性和双峰transmittance。未来的调查将受益于针对罕见的明亮物体和适居带LAE来推断这些（不可）预测的（不利）优势的存在。
2022-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Characterizing faint galaxies in the reionization epoch: LBT confirms two L<0.2L* sources at z=6.4 behind the CLASH/Frontier Fields cluster MACS0717.5+3745
我们报告了LBT/MODS 1光谱确认的两个图像的微弱莱曼α发射体在$z=6.4$后面的前沿领域星系团MACSJ 0717.5 +3745。广泛的镜头型号表明，这两个图像是高度放大的，具有很强的下限mu>5。这些是迄今为止光谱学证实的最微弱的z>6候选者。这些也可能是相同z=6.4源的多个图像，如由其相似的内在属性所支持的，但是透镜模型关于这种解释是不确定的。为了谨慎起见，我们分别推导出每个图像的物理属性。由于高放大率，所观察到的光谱能量分布的近红外（静止帧紫外）部分和Ly-alpha线被很好地检测到，S/N（m_1500）>~10和S/N（Ly-alpha）~10-15。当mu>5时，绝对星等M_1500和Ly-alpha通量分别小于-18.7和2.8 × 10 ^（-18）erg/s/cm ~ 2。我们发现了一个非常陡峭的紫外光谱斜率β =-3.0+/-0.5（F_lambda=lambda^（beta）），这意味着这些天体非常年轻，无尘，金属量低，由标准的恒星星族组成，甚至是极贫金属的恒星（年龄<~ 3000万年，E（B-V）=0，金属量0.0-0.2 Z/Z太阳）。这些天体都很紧凑（< 1 kpc^（2）），恒星质量M* < 10^（8）M_solar。这些新生物体的β值非常陡，Ly-alpha线的存在和固有的半高宽（<300公里/秒）并不排除电离辐射泄漏的可能性。我们讨论…
2014-01-29 astro-ph.CO
Probing primordial non-Gaussianity: The 3D Bispectrum of Ly-alpha forest and the redshifted 21-cm signal from the post reionization epoch
我们探讨了使用三维双谱的Ly-alpha森林和红移21厘米的信号从后再电离时代约束原始非高斯的可能性。这两个场都描绘了中性氢的大规模分布，并可能被视为底层暗物质场的示踪剂。本文首先给出了两个任意三维有偏示踪剂的自谱和互谱的一般形式，然后将其应用于具体情况。我们已经模拟了三维Ly-alpha发射通量场作为一个连续的示踪剂采样沿一维串，对应于类星体的视线。对于后再电离21厘米信号，我们使用了线性偏置模型。我们使用Fisher矩阵分析提出的第一个预测的界限上f_{NL}和其他偏置参数使用三维21厘米双谱和其他交叉双谱。f_{NL}的界限取决于调查体积和各种观测噪声。我们考虑了一个类似于BOSS的Ly-alpha巡天，其中类星体的平均数密度为\bar{n} = 10^{-3} Mpc^{-2}，光谱是在2 σ水平上测量的。对于21厘米的信号，我们已经考虑了4000小时的观测与未来的SKA一样的无线电阵列。我们发现在我们的分析中得到的f_{NL}上的界限（6 < Δ f_{NL} < 65）与CMBR和星系巡天是竞争性的。我们还发现，通过结合各种交叉双谱估计，它是可能的约束f_{NL}在一个水平Δ f_{NL} ~ 4.7。对于等边和正交模板，我们分别得到了组合估计量的Δ f_{NL} ^{equ}~17和Δ f_{NL} ^{orth}~13。这对于理解原始扰动产生的机制是很重要的。
2013-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Models of the Cosmological 21 cm Signal from the Epoch of Reionization Calibrated with Lyman-alpha and CMB Data
在这里，我们提出了21厘米的预测，从高动态范围模拟的范围内的再电离的历史，已被测试对可用的莱曼α和CMB数据。我们正在进行的和即将到来的实验中的再电离的后期阶段的限制，其中氢自旋温度显着大于CMB温度的预测空间21厘米波动的可观测性进行评估。与现有的莱曼α数据和宇宙微波背景辐射测量的汤姆逊光学厚度一致的模型预测，在红移z=7--10的情况下，21 cm亮温的方差在10--20 mK^2之间，这是正在进行的和即将进行的实验所能达到的尺度（k < 1 h/cMpc）。这仅仅是比正在进行的信号均方根值实验所声称的灵敏度低几个系数。我们的再电离历史的不同模型作出了显着不同的预测红移的演变，从而21厘米功率谱的频率依赖性，并应容易辨别的LOFAR（后来HERA和SKA 1）在其设计灵敏度。我们的模拟有足够的分辨率来评估高密度莱曼极限系统的影响，这些系统可以自我屏蔽电离辐射，即使周围的氢高度电离，也能保持21厘米的亮度。我们的模拟预测，包括在高度电离的区域中的自保护气体的影响，减少了约30%的大规模21厘米的功率。
2016-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unveiling the most luminous Lyman-α emitters in the epoch of reionisation
遥远的发光莱曼α发射体是在再电离时代详细观测星系的绝佳目标。这些星系的空间分辨观测使我们能够同时探测年轻恒星的发射，星际介质中的部分电离气体，并限制环星系介质中周围氢的性质。我们回顾了ALMA，HST/WFC 3和VLT/X-SHOOTER在大爆炸后~ 5亿年观测到的明亮星系中的静止框架UV，Lyman α和[CII]发射的（光谱）后续研究的最新结果。这些星系可能存在于早期的电离气泡中，是复杂系统，由多个分离良好的组分组成，其中已经存在痕量的金属。
2019-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
VLBI Monitoring of 3C 84 in Gamma-ray Active Phase
我们报告了3C 84最内层喷流的多历元甚长基线干涉测量（VLBI）研究。在2005年开始的射电爆发之后，我们在2006-2009年期间与日本VLBI网络（JVN）和VLBI射电天体测量探索（VERA）进行了14个历元的VLBI观测。VLBI光变曲线与单碟光变曲线的比较表明，这次爆发与中心~1 pc核有关。我们发现，这次爆发伴随着一个新的分量的出现，从2007/297（2007年10月24日）到2009/114（2009年4月24日），这个新分量的预计速度为0：23 c。我们讨论了费米/LAT探测到的γ射线发射的位置和与γ射线发射机制有关的喷流运动学。
2010-06-11 astro-ph.CO
First Results from the Lyman Alpha Galaxies in the Epoch of Reionization (LAGER) Survey: Cosmological Reionization at z ~ 7
我们目前的第一个结果，从正在进行的LAGER项目（莱曼阿尔法星系在时代的再电离），这是最大的窄带调查$z \sim$ 7星系的日期。使用专门为NOAO/CTIO 4米布兰科望远镜上的超级大面积暗能量相机（DECam）建造的窄带滤波器NB 964，LAGER在3 deg PDMATHAMN COSMOS领域收集了34小时的NB 964窄带成像数据。我们已经确定了23个莱曼阿尔法Ehrman（LAE）候选人在$z$ = 6.9在中央2度$^2$区域，其中DECam和公共COSMOS多波段图像存在。由此产生的光度函数可以被描述为一个Schechter函数，在亮端有一个显著的过量（4个星系的$L_{Lyα} \sim $ 10 $^{43.4\pm0.2}$ erg s $^{-1}$）。在$L_{Lyα}\sim$ 10 $^{43.4\pm0.2}$和$^{-1}$处的数密度与z= 6.6相比几乎没有变化，而在较暗的$L_{Lyα}$处，数密度显著降低。总的来说，我们看到Ly $α$光度密度从$z$ = 5.7减少到6.9。结合一个更温和的演变的连续紫外线光度密度，这表明一个因素的$\sim 3$抑制的Ly $α$通过辐射传输通过$z \sim$ 7星系际介质（IGM）。它表明IGM中性分数$x_{HI}$ $\sim$为0.4- 0.6（假设Ly $α$速度偏移为100-200 km…
2017-06-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling the AGN broad line region using single-epoch spectra II. Nearby AGN
宽线区（BLR）的结构是确定活动星系核（AGN）维里黑洞质量的重要组成部分，而维里黑洞质量的确定又是研究黑洞在星系演化中作用的重要依据。可以从使用混响映射数据（即监测数据）的速度分辨研究中获得对BLR几何形状和动力学的约束。然而，监测数据是昂贵的观测，只有有限的样本AGN，主要局限于本地宇宙。在这里，我们探讨了一个新版本的贝叶斯推断，物理模型的BLR使用一个单独的光谱和先验信息的BLR大小的半径-光度关系，模拟活动星系核BLR的几何形状和动力学。我们将我们的模型应用到11个活动星系核的样本中，这些活动星系核以前已经使用监测数据进行了建模。我们的单历元BLR模型能够约束一些BLR参数与推断的参数值，同意在不确定性与那些从监测数据的建模确定。我们发现，我们的模型是能够得到更强的约束的BLR活动星系核与广泛的发射线，定性有更多的子结构和更多的不对称性，大概是因为它们包含更多的信息来约束物理模型。该模型的性能使它成为一个实用和成本效益的工具，以确定一些大样本的低和高红移活动星系核的BLR属性，其中监测数据是不可用的。
2020-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Towards a panchromatic picture of galaxy evolution during the reionization epoch
在高红移（z > 4）有数以千计的恒星形成星系的确认探测。这些观测主要依赖于光谱莱曼破裂和莱曼α发射线的检测。这些来源的理论模型有助于在标准宇宙学范式的框架内解释观测结果。我们目前的结果，从高z MareNostrum项目，旨在构建一个全色图像的高红移星系的演化，这将提高我们对年轻恒星形成星系的理解。我们的模拟成功地再现了来自Lyman Break Galerkin和Lyman α发射体在5 < z < 7处的观测约束。基于这个模型，我们预测预期的远红外（FIR）发射，应观察LAEs。这些预测将有助于解决大质量高z星系的尘埃含量问题，这个问题将是可行的，可以用阿塔卡马大毫米阵列（ALMA）进行观测探测。
2012-08-03 astro-ph.CO
Constraints on the Epoch of Reionization with Roman Space Telescope and the Void Probability Function of Lyman-Alpha Emitters
研究利用Roman空间望远镜深度光谱巡天结合Lyman-α发射体的空洞概率函数，量化了不同IGM电离情景下的聚集特征，发现13-16平方度巡天能对再电离时期提供大于5-8σ的稳健限制。
2023-04-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining Axion-like Particles through Multi-epoch Monitoring of Strong Gravitational Lenses
Universität Bielefeld（比勒费尔德大学）；Deutsches Zentrum für Astrophysik（德国天体物理中心）；Thüringer Landessternwarte（图林根州立天文台）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级研究院）
通过强引力透镜多时段观测，研究者利用差异双折射约束轴子类粒子的耦合常数，改进了现有约束水平。
2026-09-01 astro-ph.CO
Distinguishing AGN from starbursts as the origin of double peaked Lyman-Alpha Emitters in the reionization era
本文讨论了最近在莱曼α发射体（LAEs）中观测到的活动星系核（AGN）再电离（$z \gtrsim 6.5$）时期双峰轮廓的可能起源。结合这些星系中蓝峰速度偏移估计的$α$近区的范围，以及类星体在$z \gtrsim 6$的电离发射率，我们预测了活动星系核产生双峰轮廓所需的内禀紫外和X射线光度。我们还通过将活动星系核的亮度与这些时期类似类星体样本的亮度进行比较来估计活动星系核的遮蔽程度。未来的X射线和射电观测，以及那些与${James \ Webb \ Space \ Telescope}$，将是有价值的工具，以测试活动星系核的贡献，高红移LAEs的星系间尺度电离区。
2021-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Clustering and lifetime of Lyman Alpha Emitters in the Epoch of Reionization
我们计算莱曼阿尔法Ehrs（LAE）角相关函数（ACF）在$z \simeq 6.6$和寿命的分数（为1亿年前$z\simeq6.6$）星系花费作为莱曼打破Galeros（LBG）或作为LBG与莱曼阿尔法（Ly $α$）发射使用的模型，结合SPH宇宙学模拟（GADGET-2），尘埃衰减和辐射传输代码（pCRASH）。ACF是一个强大的工具，它可以显着缩小LAE Ly $α$和UV光度函数（LF）单独允许的3D参数空间。利用这项工作，我们同时约束电离光子的逃逸分数$f_{esc}=0.05-0.5$，中性氢在星系际介质（IGM）的平均分数$\langle χ_{HI} \rangle \leq 0.01$和尘埃依赖的比例的逃逸分数的LY $α$和紫外连续谱光子$f_α/f_c=0.6-1.2$。结果表明，再电离对ACF的振幅影响最大，其印迹与$f_{esc}$和$f_α/f_c$的印迹明显不同。我们还表明，星系的临界恒星质量$M_* = 10^{8.5} (10^{9.5})M_{\odot}$产生足够的光度保持可见的LBG（LAEs）。最后，在z=6.6之前的过去1亿年中，星系作为LBG或作为Ly PDMATHAMO发射的LBG的时间分数随着UV星等的增加而增加（和恒星质量$M_*$）：考虑到观察到的（灰尘和IGM衰减）光度，当$M_{UV}$从$M_{UV} = -18.0$减小…
2015-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectroscopic confirmation of z~7 LBGs: probing the earliest galaxies and the epoch of reionization
我们在ESO/VLT上展示了FORS 2超深光谱活动的最终结果，以确认从我们的VLT/Hawk-I成像调查中选择的三个独立领域的z~7“z-波段脱落”候选者。我们特别报道了在NTT深场中新发现的两个红移约为6.7的星系：这两个星系都显示出Ly-alpha发射线，其静止坐标系EW为15-20 A量级，光度为2-4 X 10^{42} erg/s。我们还提出了一个样本的i-dropout星系的超深观测的结果，从中我们设置了一个坚实的上限的分数的闯入者。在观察到的20个z-dropout中，我们确认了5个星系在6.7 < z < 7.1。这系统地低于根据较低红移观测得出的预期：特别是有一个显着缺乏对象与中间Ly-alpha EW（20和55 A之间）。我们的结论是LBG中Ly-alpha发射的分数从z~3到z~6不断增加的趋势很可能从z~6到z~7反转。解释观测到的LAE分数在辍学人口与再电离之间的快速变化需要一个快速演变的中性部分的氢在宇宙中。假设宇宙在z=6时完全电离，并采用Dijkstra et al.（2011）的半解析模型，我们发现我们的数据要求中性氢分数在时间Δ z ~ 1内发生Δ chi_{HI} ~ 0.6量级的变化，前提是逃逸分数在相同的红移间隔内没有显著增加。
2011-07-07 astro-ph.CO
Variability of Broad Emission Lines in High-Luminosity,High-Redshift Quasars
我们研究的变化，高电离莱曼α λ 1216宽发射线（BEL）在61个高光度，高红移类星体的样本中观察到的两个时代的斯隆数字巡天。这些明亮的天体位于红移区间z=[2.5，4.3]，在1450 A处的光度为$3.4 \times 10^{45} \lesssim λL_λ \lesssim 3.4 \times 10^{46}$ erg/s。利用改进的分光光度通量校准相对于附近的紧凑型恒星同时观察，我们能够测量的流量变化莱曼α和附近的连续在两个时代。我们发现20个对象，表现出莱曼阿尔法BEL通量的变化在一个显着的水平大于5西格玛的时间尺度，从天到年的类星体休息框架。结果表明，虽然一些早期的工作表明，没有显着的检测莱曼α BEL通量变化的类星体样本，甚至更高的光度，可变性是存在的，很容易观察到在这里研究的样品。我们还考虑了CIV E1549 BEL。莱曼α BEL变异性和附近的连续谱变异性之间缺乏强相关性与变异之间存在时滞一致，而莱曼α BEL变异性和CIV BEL变异性之间存在更强的相关性表明这些BEL区域（BELR）与中央电离源的距离相似。一些有趣的例子在分析中被强调，包括一个莱曼α BEL的通量在类星体静止框架中的14天内增加了26%的情况，这表明BELR具有圆盘的形状，这是正面观察的。这项工作表明，未来的分光光度监测活动可以提高我们对高光度BELR结构的理解，高红移类星体
2013-07-25 astro-ph.CO
The Galaxy Luminosity Function during the Reionization Epoch
新的宽视场相机3/红外观测哈勃超深场开始研究星系在再电离时期的性质。为了解释这些观测结果，我们提出了一种新的方法的启发条件光度函数方法。我们校准我们的模型在z=6的观测，并假设一个非进化的星系光度与晕质量的关系。我们首先将模型预测与在z=5和z=4时测量的光度函数进行比较。然后，我们预测的光度函数在z>=7的唯一假设下，在底层的暗物质晕质量函数的演变。我们的模型与HUDF巡天中观测到的z>6.5的星系数计数一致，并表明光度函数的暗端斜率可能变陡：与z=6时的alpha=-1.74相比，alpha（z>8）< -1.9。虽然我们目前只能看到最亮的星系，但隐藏的低光度天体（L/ L_{*} > 10^{-4}）可能提供总再电离通量的75%以上。假设逃逸分数f_{esc} ~0.2，聚集因子C~5，顶重IMF和低金属丰度，低于检测限的星系在z>8时产生完全再电离。对于太阳金属丰度和正常恒星IMF，再电离在z>6时结束，但要获得与WMAP测量一致的光学厚度，需要较小的C/ f_{esc}。我们的模型强调了亚L * 星系中的恒星形成速率与暗物质晕质量之间存在准线性关系，这表明在z>6时，辐射和机械反馈的有效性不如现在。
2010-04-02 astro-ph.CO
The final verdict by XMM-Newton: the X-ray obscured Seyfert galaxy NGC5506 has a broad Fe K-alpha line
我们提出了第一个明确的证据，广泛（高斯宽度~330 eV）的铁K-α荧光发射线的组成部分，在X射线模糊窄线塞弗特1星系NGC 5506。这是2001年2月至2009年1月期间XMM-牛顿天文台对该源进行光谱监测活动的主要结果。宽线没有极端的向红偏度。如果用相对论分量建模，线的轮廓与平坦的辐射率径向依赖性（α ~1.9）一致。盘的倾角（~40度）名义上比在未被遮蔽的活动星系核中观察到的要大，这与大多数塞弗特2星系中加宽的铁线测量结果一致。数据的质量使我们能够分解完整的铁发射线复合体，并研究其长期（数周至数年的时间尺度）的变化模式。中性和窄铁K-α核心的强度在监测活动期间保持不变。这表明，在NGC 5506中，负责初级活动星系核连续区的非相对论性后处理的光学厚气体可能位于环面中，而不是在光学宽线区。
2010-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
VLBA monitoring of Mrk 421 at 15 and 24 GHz during 2011
本文对TeV耀变体Markarian 421（z=0.031）的高分辨率射电观测结果进行了初步分析。这项研究是一项雄心勃勃的多频活动的一部分，包括亚毫米（SMA），光学/IR（GASP），UV/X射线（Swift，RXTE，MAXI）和伽马射线（Fermi-LAT，MAGIC，VERITAS）的观测。在这份手稿中，我们只考虑了甚长基线阵列（VLBA）在15和23.8 GHz的七个时期（2011年1月至7月每月一次观测）获得的数据。我们调查的内部喷流结构秒差距尺度通过研究模型拟合组件为每个时代。我们确定了5-6个组件，这些组件与本文报告的6个月期间的固定一致。其目的是试图阐明诸如辐射粒子的性质、无线电和伽马射线发射之间的联系、发射区域的位置以及通量变化的起源等问题。
2012-05-02 astro-ph.CO 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
The Allen Telescope Array Pi GHz Sky Survey II. Daily and Monthly Monitoring for Transients and Variability in the Bootes Field
我们提出的结果，每日无线电连续观测的牧夫座场的一部分，Pi GHz的巡天（PiGSS）。这些结果是一个系统的和公正的运动的一部分，以表征无线电天空中的变量和瞬态源。观测结果包括78个单独的历元分布在5个月以上的射频为3.1 GHz的中值RMS图像噪声在每个历元的2.8兆焦耳。我们每月产生5幅图像，中值RMS为0.6 mJy。在日、月图像中没有发现瞬变射电源。在15 mJy时，我们将0.025 deg^-2时1天射电瞬变的面密度设为上限（2 sigma）。在5 mJy处，我们将0.18 deg^-2处1个月射电瞬变的表面密度设为上限（2σ）。我们还产生了425个光源的光变曲线，并探讨了这些光源的可变性。大约20%的源在每日和每月的时间尺度上表现出一定的变化。在1天和1个月的时间尺度上的最大RMS分数调制的源亮于10 mJy分别为2和0.5。所有源和所有历元的日波动系数为10的概率小于10^-4。我们比较了无线电中红外变化的来源在外地，并没有发现相关性。最后，我们应用瞬态和变量人口的统计数据来约束各种源类的模型。
2011-07-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
VLBI Monitoring of 3C 84 (NGC 1275) in Early Phase of the 2005 Outburst
利用多历元甚长基线干涉测量（VLBI）技术对3C 84的亚pc尺度喷流进行了研究。在2005年开始的射电爆发之后，我们在2006-2009年期间与日本VLBI网络（JVN）和VLBI射电天体测量探索（VERA）进行了14个历元的VLBI观测。我们证实，爆发与中央~1 pc核心，伴随着一个新的组件的出现。这是喷流活动重现的显著证据。新的成分在2008年变得更亮，与费米伽马射线太空望远镜在同一时间观察到的恒定伽马射线发射形成对比。我们发现，从2007/297（2007年10月24日）到2009/114（2009年4月24日），新分量的预测速度为0.23 c。该组件的移动方向与预先存在的组件的移动方向相差约40度。这是第一次测量的运动学的一个亚pc喷注在伽玛射线活跃阶段。可能的检测射流减速和射流运动学与伽玛射线发射进行了讨论。
2010-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Limits on the luminosity function of Ly-alpha emitters at z = 7.7
高红移Ly-alpha发射体（LAEs）的Ly-alpha光度函数（LF）是迄今为止用8-10米级望远镜可以观测到的再电离时期的少数观测值之一。红移的演化允许人们限制LAEs的演化及其在黑暗时代结束时重新电离宇宙的作用。我们已经在CFHT上进行了1.06微米的窄带成像程序，目标是CFHT-LS D1场中红移z ~ 7.7的Ly-alpha发射体。从这些观测中，我们得到了一个光度样本的7 LAE候选人在z ~ 7.7。我们推导出七个物体的完整样本和四个物体的子样本的光度函数。如果我们的样本中最亮的物体是真实的，我们推断出一个光度函数，这将很难与以前的工作在较低的红移。更明确的结论需要光谱学的证实。
2010-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
A galaxy as the source of a Civ absorption system close to the epoch of reionization
我们发现了一个明亮的（L_{UV} =2.5 L*{z=6}）莱曼α辐射源，其红移z=5.719，投影距离为79 kpc，来自一个强的三重电离碳（Civ）吸收系统，其红移z=5.7238，先前在z_{em} = 6.309类星体SDSS J1030+0524的光谱中报道过.这是迄今为止探测到的红移最高的星系吸收体对，支持了在再电离时代结束时星系范围内的外流已经存在的观点。这个物体的接近使它成为最有可能的金属来源，与较低红移的流出模型一致，其中重要的观测证据将金属吸收系统与星系托管流出联系起来。在一个典型的外流场景中，200 km/s的风，自宇宙年龄只有0.6 Gyr（z ~8.4）以来就很活跃，可以在z=5.719时将金属喷射到79 kpc。虽然星系际介质（IGM）中金属的起源仍在争论中，我们的结果是一致的宇宙学模拟再现的宇宙密度的演变，从z ~ 6到今天的基础上流出驱动的富集的IGM的预测。我们还报道了另外两个Lyman α发射体，分别位于z=5.973 \pm 0.002和z=5.676 \pm 0.002。前者证实了Stiavelli等人的原始鉴定。我们的结果表明，通常用于识别i-辍学的颜色切割（i_{775} - z_{850} >1.3）在z \geq 5.7处错过了一个不可忽略的部分具有微弱紫外连续谱的蓝色星系。
2011-08-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
