A possible connection between the spin temperature of damped Lyman-alpha absorption systems and star formation history
我们提出了一个全面的分析的自旋温度/覆盖因子简并度，T/f，阻尼莱曼α吸收系统。通过标准化上限，并通过生存分析包括这些，如前所述，在z > 1时红移明显增加T/f。然而，当我们考虑到膨胀宇宙的几何效应时，在以前的研究中忽略了，在z > 1时T/f的增加之前是在z < 1时的减少。利用背景连续源的高分辨率射电图像，我们可以将T/f简并度转换为T/d^2，其中d是吸收体的投影线性尺寸。同样，虽然z ~ 2处的下降持续存在，但红移并没有总体增加。此外，我们发现d^2/T随红移的变化与恒星形成率的变化类似。这表明，尽管总氢柱密度与SFR关系不大，但冷中性介质的分数可能与SFR有关。因此，进一步将中性气体与恒星形成历史联系起来的努力也应该考虑气体的冷成分。
2017-08-09 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
The explosion energy of early stellar populations: The Fe-peak element ratios in low metallicity damped Lyman-alpha systems
铁峰元素（钛锌）在最低金属丰度的相对丰度与核心坍缩超新星爆炸的物理学密切相关。以25个贫金属阻尼莱曼α体系为样本，研究了铁峰元素比值随金属丰度的变化趋势。对于25种DLA中的9种，可以从检测到的吸收线确定Ti、Cr、Co、Ni、Zn/Fe丰度比中的一种或多种的直接测量值（或有用的上限）。对于其余的系统（没有检测），我们设计了一种新的形式的光谱叠加估计典型的铁峰元素比的DLA人口在这个金属丰度制度。我们比较这些数据类似的测量贫金属恒星的星系晕和详细的计算爆炸核合成在无金属恒星。我们的结论是，我们样本中的大多数DLA都是由那些在核心坍缩超新星爆炸时释放能量小于1.2 x 10^51尔格的恒星富集的。最后，我们讨论了当30米级望远镜出现时，测量Fe/H < 1/1000太阳的阻尼莱曼α系统中Fe峰元素比的令人兴奋的前景。只有到那时，我们才能确定第一批恒星的超新星释放的能量。
2013-03-20 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
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
The nature of Damped Lyman-α and MgII absorbers explored with their dust contents
我们通过统计测量阻尼莱曼α吸收体（DLAs）在其背景类星体上引起的过量红化来估计尘埃的丰度。我们发现DLA背后的系统性红化与SMC型红化曲线一致，但与银河系型红化不一致。我们发现，得出的尘埃-气体比是，平均而言，成反比的中性氢的柱密度，这意味着尘埃的量是恒定的，无论氢的柱密度。这意味着平均金属性与氢柱密度成反比，除非平均粉尘与金属的比率随氢柱密度而变化。这表明在DLAs中发现的金属的主要起源不是由原位恒星形成，而Z ~ N_{HI} ^{0.4}是由经验恒星形成定律所预期的，与我们的观测相反。我们解释的金属吸收器中观察到的沉积主要是从附近的星系风无处不在的星系际空间。当外推尘气比和HI柱密度之间的关系，以较低的柱密度，我们发现一个值，这是与观察到的Mg II吸收剂。
2014-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the Absence of High Metallicity-High Column Density Damped Lyman Alpha Systems: Molecule Formation in a Two-Phase Interstellar Medium
我们认为，缺乏观察到的阻尼莱曼α（DLA）系统，同时具有高HI列密度和高金属性的结果自然从形成的分子在冷相的两相原子介质中的压力平衡。我们的结果同样适用于扩散系统中的紫外线辐射场主要是由河外背景和密集的恒星形成的，其中本地辐射场可能是数量级更高。我们指出，需要这样的辐射不敏感模型来解释使用伽马射线暴余辉观察到的DLA中不存在高柱-高金属丰度系统，因为这些系统可能会受到伽玛射线暴宿主星系中活跃恒星形成产生的强辐射场的影响。此外，我们发现，在DLAs中的最大原子气柱之间的关系设置了一个坚定的上限，在这些系统中，可以在温暖的，扩散相的质量分数。最后，我们认为，我们的结果解释了观察到的缺乏原位恒星形成DLA系统。
2009-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
A Carbon-enhanced Metal-poor Damped Lyman alpha System: Probing Gas from Population III Nucleosynthesis?
我们提出了一个极端的金属贫阻尼莱曼α系统的高分辨率观测，在Z_abs = 2.3400972的类星体J 0035 -0918的光谱，表现出与模型预测的超新星产量的第III星族恒星的丰度模式一致。具体地说，该DLA的[Fe/H] =-3.04，显示出明显的“奇-偶”效应，并且是富C的，[C/Fe] =+1.53，比任何其他阻尼莱曼-α系统中报道的大约20倍。类似于星系晕中碳增强的贫金属恒星（[C/Fe] > +1.0），这是首次报道的碳增强阻尼莱曼α系统。我们确定了12 C质量的上限，M（12 C）< 200太阳质量，这取决于未知的气体密度n（H）;如果n（H）> 1原子/立方厘米（考虑到其低速色散，这对DLA很可能），那么M（12 C）< 2太阳质量，与之前只有少数超新星的污染一致。我们推测，DLAs，如这里报道的一个可能代表的“失踪环节”之间的产量流行III星和他们后来纳入类碳增强的贫金属星，没有增强的中子捕获元素（CEMP没有星）。
2010-12-15 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
Damped and sub-damped Lyman-? absorbers in z > 4 QSOs
我们提出了阻尼（DLA，log N（H I）> 20.3）和亚阻尼莱曼？系统（19.5 < log N（H I）< 20.3）在z > 2.55沿视线到77个类星体的发射红移范围为4 < zem < 6.3。中间分辨率（R？4300）光谱已经用安装在凯克望远镜上的Echellette摄谱仪和成像仪（ESI）获得。共检测到100个log N（H I）> 19.5的体系，其中40个体系为阻尼Lyman-？系统的吸收长度？X = 378。在这次均匀调查中，大约有一半的视线从未被调查过。我们研究了中性气体的宇宙学密度随红移的演化，并发现，与以前的研究在类似的分辨率一致，？DLA，HI在z > 3.5时降低。宇宙的整体演化？HI在这个红移附近有一个峰值。H I柱密度分布为log N（H I）？20.3是吗？ted，与以往的调查一致，与一个单一的指数幂律？? -1.8 $\pm$ 0.25。这种幂律在高端过度预测数据，需要第二个更陡峭的幂律（或伽马函数）。有一个平坦的功能在较低的H I列密度与指数？? ? 1.4对于柱密度范围log N（H I）= 19.5？21.亚DLA中的H1质量分数为30%的量级。H柱密度分布不从z强烈演变？2.5到Z？4.5.
2009-10-01 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
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 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
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
The large-scale cross-correlation of Damped Lyman Alpha Systems with the Lyman Alpha Forest: First Measurements from BOSS
利用重子振荡光谱巡天（BOSS）第9次数据发布，我们首次测量了莱曼α森林吸收和阻尼莱曼α系统（DLA）的大尺度互相关。在40 Mpc/h的尺度上可以清楚地检测到互相关，并且与标准冷暗物质结构形成模型的线性理论预测很好地拟合，并具有预期的红移失真，证实了其起源于结构的引力演化。一旦从独立的莱曼α森林相关性测量已知莱曼α森林偏差因子，DLA-Lyman α互相关的幅度仅取决于一个自由参数，即DLA系统的偏差因子。我们测得DLA偏置因子为b_D =（2.17 +/- 0.20）beta_F^{0.22}，其中莱曼α森林红移失真参数beta_F预期大于1。该偏差因子意味着DLA的典型宿主晕质量比当前DLA模型中预期的大得多，并且如果DLA截面与晕质量按M_h^alpha缩放，则重现该偏差因子，其中对于beta_F=1，alpha= 1.1 +/- 0.1。要使观测到的DLA偏置因子和入射率相匹配，就需要原子气体在大质量晕中的扩展面积比目前星系形成模拟中预测的要大，在质量约为10^12太阳质量的主晕中，典型的DLA适当尺寸大于20 kpc。我们推断z ~ 2到3的典型星系被原子云系统所包围，这些原子云比星系的发光部分延伸得多，并且包含宿主晕中~ 10%的重子。
2012-12-02 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
Effects of Lyman alpha scattering in the IGM on clustering statistics of Lyman alpha emitters
我们研究了观测到的恒星形成星系的莱曼α发射分数和大尺度结构之间的相关性，通过后处理快照的大型，高分辨率的流体动力学模拟与莱曼α辐射转移代码在红移z= 4，3，2。我们发现所观察到的分数与密度，密度梯度沿视线，速度和速度梯度沿视线的相关性，所有在同一数量级（百分之几十）。此外，与角动量的暗物质晕的相关性被检测到。与以前的研究相比，我们发现没有显着的变形的2点关联函数由于选择的影响，从辐射转移在IGM内的模拟量的有限的统计。
2013-06-04 astro-ph.CO
Quantum mechanics at high redshift -- Modelling Damped Lyman-$α$ absorption systems
大约100年来，氢光谱建模一直基于Voigt轮廓拟合。半经典的Voigt轮廓是基于2能级原子近似。虽然Voigt曲线在许多情况下是极好的，但是对于非常高的柱密度阻尼的Lyman- $α$吸收系统，其精度是不够的。我们已经调整了量子力学的Kramers-Heisenberg模型，包括热加宽，产生一个新的配置文件，KHT配置文件。涉及多个离散原子能级和连续项的相互作用，在Voigt模型中没有考虑，在莱曼线翼中产生不对称性。如果不建模，这可能会导致显着的系统性参数估计建模时的真实数据。有重要的分歧，特别是原始氘丰度的测量。然而，KHT模型是复杂的。因此，我们提出了一个简化的配方泰勒级数展开和查找表的基础上，量化的近似的影响。KHT配置文件已在广泛使用的VPFIT代码中实现。
2019-11-15 astro-ph.CO gr-qc
The visibility of Lyman Alpha Emitters during reionization
我们提出了第一个莱曼阿尔法Ehrman（LAE）的研究，结合：（一）宇宙SPH模拟运行使用GADGET-2，（二）辐射转移模拟（CRASH），和（iii）以前开发的LAE模型。这个完整的LAE模型占的内在LAE莱曼阿尔法/连续光度，尘埃富集和莱曼阿尔法传输通过星系际介质（IGM），量化的影响，再电离，尘埃和速度场的莱曼阿尔法和紫外光度函数（LF）。我们发现，一个模型忽略灰尘严重未能再现所观察到的莱曼阿尔法和紫外线LF的斜率或幅度。为了同时拟合观测到的UV和Lyman α LF，需要用成团尘埃来拟合，使得Lyman α到连续光谱的固有亮度被增强了f_α/f_c ~ 1.5（3.7），不包括（包括）特殊速度。包括速度场的较高值出现，因为LAE驻留在大的势阱中，并且流入减少了它们的莱曼α透射。这是第一次发现IGM的电离态和高红移星系内尘埃的聚集之间存在简并。在z ~ 5.7处的Lyman Alpha LF可以很好地被IGM平均中性氢分数范围（3.4/10^3 ~ 0.16）所重现（误差在5 sigma以内），前提是通过更电离的IGM的Lyman Alpha透射率的增加被来自星系的Lyman Alpha逃逸分数的减少所补偿，因为尘埃吸收。LAEs的物理特性，以及所采用的假设的讨论。
2010-02-04 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
On the sizes of z>2 Damped Lyman-alpha Absorbing Galaxies
最近，在类星体光谱中检测到z > 2阻尼莱曼α吸收体的星系对应物的数量大幅增加，因此我们今天有10个检测样本。Møller等人在2004年根据DLA的光度-金属丰度关系的暗示做出预测，HI的大小应该随着金属丰度的增加而增加。本文研究了星系大小与金属丰度之间的相关性所导致的碰撞参量和金属丰度的分布。我们比较我们的观察与模拟数据集的大小和金属丰度的关系。这里给出的观测样本支持金属度-尺寸预测：DLA星系的当前样本与模型分布一致。我们的数据还表明，碰撞参量和HI柱密度之间有很强的关系。我们还比较了几个数值模拟的观测结果，并证明观测结果支持的情况下，大小和金属丰度之间的关系是由控制恒星形成效率和流出的富集气体的反馈机制驱动。
2012-04-12 astro-ph.CO
A measurement of the Lyman-beta forest power spectrum and its cross with the Lyman-alpha forest in X-Shooter XQ-100
莱曼α森林是大尺度结构探测器，我们似乎对最高波数进行了建模控制。这使得莱曼-α森林对于限制暗物质的热度和再电离过程的时间具有极大的意义。然而，标准的统计量，莱曼α森林功率谱，是无法强烈约束IGM的温度-密度关系，这种能力进一步限制了如何以及其他高波数敏感参数可以约束。为了打破这些简并，我们测量了莱曼β森林的功率谱及其与同时代莱曼α森林的互相关性，使用VLT/X-Shooter XQ-100 Legacy Survey中z=3.5-4.5的100个类星体的光谱，其动机是莱曼β过渡的较小吸收截面，使其对相对于莱曼α过渡的较高密度敏感。我们的推论，从这个测量的IGM温度密度关系似乎闩锁一致到最近紧低红移莱曼α森林的限制。z=3.4-4.7的趋势，我们发现使用莱曼-α $-$莱曼-β交叉相关表明，随着红移的减少，温度-密度关系的斜率变平。这是预期的趋势，从正在进行的氦II再电离，有足够的时间达到渐近温度密度斜率后，氢再电离完成。此外，我们的测量提供了一个一致性检查IGM模型，解释莱曼-阿尔法森林，与交叉相关免疫系统学是不相关的两个森林之间，如金属线污染。
2021-10-15 astro-ph.CO
Empirical Estimate of Lyman-alpha Escape Fraction in a Statistical Sample of Lyman-alpha Emitters
莱曼α复合线是研究星系演化和现代观测宇宙学的基本工具。然而，随后的解释仍然容易出现一些不确定性。除了数值研究外，我们还迫切需要实验数据来更好地理解Lya逃逸过程。为了校准高红移的莱曼α观测，我们在z ~ 0 - 0.3星系的统计显著样本中经验地估计莱曼α逃逸分数fesc（Lya）。一个光学光谱的后续行动的子样本的24莱曼α发射器（LAEs）检测GALEX在z ~ 0.2-0.3，结合紫外光学样本的本地星爆，都与匹配的光圈，使我们能够量化的尘埃消光通过巴耳末线，并估计莱曼α逃逸分数从H α通量校正消光的重组理论的框架。莱曼-α辐射的全球逃逸分数几乎涵盖了整个数值范围，从0.5%到100%，fesc（Lya）随着星云尘埃消光E（B-V）的增加而明显减小。几个天体的fesc（Lya）大于fesc（continuum），这可能是天体物理学或非球面物理学的观测证据。在z ~ 0.2-0.3 LAEs和局部星爆之间，选择偏差和孔径大小效应可能仍然占主导地位，这可以解释观察到的fesc（Lya）的差异。
2009-09-15 astro-ph.CO
Lyman-alpha Emitters in Cosmological Simulations I: Lyman-alpha Escape Fraction and Statistical Properties at z=3.1
我们使用非常大的宇宙学光滑粒子流体动力学模拟研究高红移莱曼α发射体（LAEs）的性质。我们在一侧100 h^-1 Mpc的宇宙学体积中识别出z=3.1的恒星形成星系。我们发展了一个现象学模型的吸收，散射和逃逸的莱曼α光子的假设下，星系中的星际介质的团块与较大规模的子结构丰富。诺伊菲尔德（Neufeld，1991）提出的辐射转移效应允许大部分莱曼-α光子从一个cloudian星系逃逸，即使它包含大量的尘埃。我们的模型再现，为第一次，所有以下观察到的性质LAEs在z=3.1：角关联函数，紫外和莱曼α光度函数，和等效宽度分布。一个只考虑尘埃吸收的简单模型无法与观测数据相匹配，这表明我们所考虑的那种效应是必要的。我们的模型还预测了一个双峰年龄分布LAEs。有古老的，巨大的和尘土飞扬的LAEs，类似于最近发现的高红移LAEs。大的LAE具有f_esc ~ 0.05-0.1的莱曼α光子的逃逸分数。
2011-02-23 astro-ph.CO
Intensity Mapping with the 21-cm and Lyman Alpha Lines
21厘米和莱曼阿尔法线是氢光谱两端的主要发射线。每条线可用于创建大尺度结构的三维强度图。在低红移时，由于莱曼α辐射，天空亮度估计为0.4焦耳/球面度，比黄道光前景更亮。
2012-06-01 astro-ph.CO
Revisiting the origin of the high metallicities of sub-damped Lyman-alpha systems
亚阻尼莱曼-α系统（sub-DLAs）以前被发现表现出比经典阻尼莱曼-α系统（DLAs）更陡峭的金属丰度演化，演化到接近太阳金属丰度z~1。从17个亚DLA的新的高分辨率光谱中，我们将z<1.7的[Fe/H]测量次数增加了25%，并编制了迄今为止最完整的亚DLA和DLA丰度的文献样本。我们发现，子DLAs确实比DLAs更富含金属，但仅在z<1.7时;子DLAs和DLAs在z>1.7时的金属丰度分布在统计学上是一致的。我们还提出了第一个证据表明，子DLAs遵循速度宽度金属丰度相关性在相同的速度范围内的DLAs，但这种关系是抵消更高的金属丰度比DLA的关系。在这些结果的基础上，我们重新审视了以前的解释，即在亚DLAs中观察到的系统性较高的金属丰度表明宿主星系的质量较高。我们讨论了这种解释遇到的各种问题，并得出结论，在一般情况下，子DLAs不是唯一的大规模星系的同义词。我们排除了与物理相关的偏差来源（灰尘，环境，电离效应），并研究与低红移子DLAs的选择和分析相关的系统学。我们认为，在z<1.7的亚DLAs的高金属丰度驱动了明显陡峭的演化，这可能是由于大多数低红移亚DLAs基于其高MgII等效宽度的选择。
2009-04-16 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
The Fundamental Plane of Damped Lyman Alpha Systems
使用100个H I -选择阻尼莱曼α（DLA）系统的样本，观察与高分辨率Echelle光谱仪的凯克我望远镜，我们提出的证据表明，分散在良好的研究红移和金属丰度之间的相关性的DLA在很大程度上是由于存在的质量金属丰度关系在每个红移。为了描述红移、金属丰度和质量之间存在的基本关系，我们使用基本平面描述，其由以下方程描述：[M/H]=（-1.9+-0.5）+（0.74+-0.21）zlogdv_90-（0.32+-0.06）z。在这里，我们断言，速度宽度，dv_90，这是定义为包含90%的综合光学深度的速度间隔，跟踪的质量下的暗物质晕。这种描述提供了两个显着的改进，在个别的描述的质量金属相关性和金属红移相关性。首先，基本方程将两种关系的分散性降低了约20%，从而对建模DLA的数值模拟提供了更严格的约束。其次，它证实了宿主DLA的暗物质晕在红移2到5之间的每个红移处满足质量-金属丰度关系。
2013-05-06 astro-ph.CO
The Impact of Different Physical Processes on the Statistics of Lyman-limit and Damped Lyman-alpha Absorbers
我们计算z = 3中性氢柱密度分布函数f（NHI）的19个模拟来自OWLS项目使用后处理校正计算的电离背景辐射的全辐射转移的自屏蔽。我们研究了不同的物理过程和参数如何影响莱曼极限系统（LLS）和阻尼莱曼α吸收体（DLAs）的丰度，包括：i）金属线冷却; ii）SNe和AGN的反馈效率; iii）ISM的有效状态方程; iv）宇宙学参数; v）假设的恒星形成定律; vi）氢再电离的时间。我们发现，归一化和斜率，D = D log 10 f /D log 10 NHI，在LLS制度的f（NHI）是强大的这些物理过程的变化。在物理上合理的模型中，f（NHI）的变化小于0.2 dex，D的变化小于0.18 LLS。这主要是由于这些不确定的物理过程主要影响恒星形成气体，其对LLS柱密度范围内的f（NHI）的贡献小于10%。当柱密度较高时，f（NHI）的变化较大（在NHI = 10^22 cm^-2时约为0.5 dex，在NHI = 10^23 cm^-2时约为1.0 dex），分子氢的形成也变得重要。这些变化中的许多都可以用自我调节的恒星形成来解释，在这种情况下，星系中恒星形成气体的数量会进行调整，使得由反馈驱动的流出平衡由于吸积引起的流入。复制所有图的数据和代码可以在以下网址找到：https://bitbucket.org/galtay/hi-cddf-owls-1
2013-09-26 astro-ph.CO
Understanding the redshift evolution of the luminosity functions of Lyman-alpha emitters
本文提出了一个恒星形成的半解析模型，它同时解释了观测到的高红移Lyman break星系（LBG）的紫外光度函数和Lyman α发射体的光度函数。我们认为这两个模型，使用Press-Schechter（PS）和Sheth-Tormen（ST）晕质量函数来计算暗物质晕的丰度。在z < 4时的Lyman-alpha光度函数很好地再现，只有<10%的LBG发射的Lyman-alpha线的剩余等效宽度大于窄带巡天的极限等效宽度。然而，只有当我们假设几乎所有的LBG都是莱曼α发射体时，才能重现z > 5时观察到的光度函数。因此，4 < z < 5似乎标志着高红移星系的物理性质发生明显变化的时代。由于莱曼-α逃逸依赖于星际介质（ISM）的尘埃和气体运动学，这可能意味着平均而言，z > 5的ISM可能更少尘埃，更多的clusional，并具有更复杂的速度场。所有这些都将使莱曼α光子更容易逃逸。在z > 5时，观测到的Lyman α光度函数与晕质量函数的演化以及高红移星系物理性质的微小演化很好地再现。特别是，高达z = 6.5，我们没有看到从这些星系的莱曼α逃逸星系际介质（IGM）不透明度的影响。
2009-06-12 astro-ph.CO
Sizing up Lyman-alpha and Lyman Break Galaxies
我们发现，高红移星系的人口增长更明亮，因为他们的线性尺寸的增长。这是因为单位面积的亮度有一个明显的上限，这是由于恒星形成的自我调节性质。作为一个推论，我们表明，观测到的莱曼Break Galerkin（L*）的特征光度随时间的增加可以解释为它们的大小的增加，其比例为1/H（z）。相比之下，莱曼α选择星系有一个特征，恒定的，小的尺寸在红移z=2.25和6.5之间。再加上一个特征表面亮度，这可以解释他们的非演变的紫外连续光度函数。这种紧凑的物理尺寸似乎是一个星系是否会显示莱曼α发射的关键决定因素。我们的这些结论是基于新的尺寸测量的样本约170莱曼α选定星系与哈勃太空望远镜宽带成像，在红移范围2.25 < z < 6。我们结合这些与一个类似数量的莱曼α选定的星系从文献中的半光半径，并得出表面亮度为整个组合样本。
2011-06-14 astro-ph.CO
A Lyman alpha halo around a quasar at redshift z=6.4
我们目前的长缝光谱数据，揭示了扩展莱曼α发射周围z=6.417射电宁静类星体CFHQS J2329-0301。莱曼α辐射延伸超过15 kpc，亮度> 8 x 10^36 W，与已知最明亮的莱曼α晕相当。发射具有复杂的运动学，部分原因是前景吸收，只覆盖了扩展星云的一部分。速度范围从-500 km/s到+500 km/s，其中一个峰值非常接近类星体的广泛MgII发射所确定的系统速度。没有证据表明晕圈气体的流入或流出。我们推测莱曼α发射机制是类星体光电离高质量暗物质晕内气体后的复合。巨大的莱曼α光度表明，与典型的射电宁静类星体相比，在较低的红移下，冷气体的覆盖因子更高。
2011-09-19 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
Modelling the fraction of Lyman Break Galaxies with strong Lyman alpha emission at 5 < z < 7
我们提出了理论结果的预期分数的莱曼Break镓（LBG）被检测为强莱曼α发射体（LAEs）的红移范围5 < z < 7。我们的分析基于20亿粒子SPH模拟MareNostrum High-z宇宙。我们近似的静态尘埃板的星系与一个额外的cluerous尘埃分布影响恒星星族年龄小于25百万年。莱曼α逃逸分数的模型是基于我们的蒙特卡罗辐射转移代码（MATERA）的平板配置的结果。我们还固定通过星系际介质的莱曼α光子的传输到一个恒定的值为50%，在所有的红移。根据该模型的结果，我们计算xLya，即莱曼α等效宽度（EW）大于50埃的莱曼破裂Galerkin的分数。我们发现在4.5 < z < 6时与观测数据非常一致。对于明亮的（-22 < MUV < -20.5）和暗淡的（-20.5 < MUV < -18.5）星系，我们的模型预测xLya = 0.02 \pm 0.01和xLya = 0.47 \pm 0.01，而观测者报告xLya = 0.08 \pm 0.02和xLya = 0.47 \pm 0.16分别。在红移z \sim 7处的消光模型的附加演化，将透射的莱曼α辐射的强度降低了f_T = 0.4的因子，以匹配z \sim 6.5处的LAE光度函数，自然地为最近报道的z > 6.3处的xLya分数提供了良好的匹配。探索不同的玩具模型的莱曼α逃逸分数，我们表明，随着紫外线星系光度的增加…
2011-09-01 astro-ph.CO
The Line Polarization Within a Giant Lyman-alpha Nebula
最近的理论研究表明，莱曼α星云可以在莱曼α发射线上被充分极化，这取决于其几何形状、运动学和动力机制。因此，极化观测可以提供一个有用的约束在这些系统中的电离源。在这封信中，我们提出了第一个莱曼α偏振测量的巨大莱曼α星云在z~2.656。我们没有检测到莱曼α发射的任何显著的线性偏振：在单个大孔径内，P_{Lyman-alpha} =2.6+/-2.8%（校正统计偏差）。目前的数据也没有显示出一些理论模型预测的径向极化梯度的证据。这些结果排除了单个散射的莱曼-α（例如，从附近的活动星系核），并可能不符合一些模型的后向散射在一个球形外流。然而，视宁度、减小的信噪比和径向仓内的角度平均的影响使得难以对径向偏振分布施加强约束。目前的限制可能与高密度外流模型，球对称的下落模型，星云或附近AGN内恒星形成的光电离，共振散射或非球对称冷吸积（即，沿着细丝）。更高的信噪比数据探测到更高的空间分辨率将使我们能够利用偏振观测的全部诊断能力来区分巨大莱曼α星云的理论模型。
2011-02-18 astro-ph.CO
The Dynamical Masses, Densities, and Star Formation Scaling Relations of Lyman Alpha Galaxies
我们提出了第一个动力学质量测量莱曼α星系在高红移，基于速度色散测量从静止帧光发射线和大小测量从HST成像，从四个调查的9个星系的样本。这些测量使我们能够在星系标度关系的背景下研究莱曼α星系的性质。由此产生的动力学质量范围从1 e9到1 e10太阳质量。我们还将恒星星族模型拟合到我们的样本中，并使用它们来绘制恒星质量与线宽关系的莱曼α样本。总的来说，莱曼α星系很好地遵循了在较低红移下观测恒星形成星系所建立的标度关系（不考虑莱曼α发射），尽管在1/3的莱曼α星系中，较低质量的拟合也是可以接受的。在所有情况下，动力学质量符合已建立的恒星质量线宽关系。使用动态质量作为气体质量的上限，我们表明，莱曼阿尔法星系类似星爆（而不是“正常”的星系）的气体质量表面密度和恒星形成活动之间的关系，尽管相对温和的恒星形成率。最后，我们研究了这些星系的质量密度，并表明它们未来的演化可能需要耗散（“湿”）合并。简而言之，我们发现莱曼阿尔法星系是大星爆的低质量表亲。
2013-01-14 astro-ph.CO
Lyman-alpha forest tomography and cross-correlation with cosmic voids
莱曼-α森林是研究高红移（z > 2）下大尺度物质密度涨落的独特探测器。使用层析重建方法，可以从莱曼α数据获得物质分布的3D图。在这里，我们展示了由条纹82场中的SDSS-IV类星体光谱得到的莱曼α森林覆盖的Gpc ^3体积上z > 2时物质涨落的最大层析成像图。我们提出了一个目录的高红移空洞从这个地图。这些空隙和莱曼-α森林之间的互相关的测量提供了第一次观察到的物质速度流周围的空隙，通过RSD效应，在这样高的红移。该数据与模拟结果吻合良好，并与线性Kaiser速度模型进行了很好的调整。
2022-03-15 astro-ph.CO
A SINFONI Integral Field Spectroscopy Survey for Galaxy Counterparts to Damped Lyman-alpha Systems - II. Dynamical Properties of the Galaxies towards Q0302-223 and Q1009-0026
星系将其气体转化为恒星的过程的细节需要研究，以便获得星系形成的完整图像。解决这些现象的一种方法是将HI气体和星系中的恒星联系起来。在这里，我们提出了阻尼和亚阻尼莱曼-α系统的动力学特性，在H-α发射与VLT/SINFONI在近红外波长。虽然发现朝向Q 0302 -223的DLA是分散主导的，但朝向Q1009-0026的子DLA显示出明显的旋转特征。我们使用一个替代圆速度来估计亚DLA所在的晕的质量，并发现M_halo=10^12.6 M_sun。我们还导出了这些天体的动力学质量，发现M_dyn=10^10.3 M_sun和10^10.9 M_sun。对于两个系统中的一个（朝向Q 0302 -223），我们能够从光谱能量分布拟合中导出M *=10^9.5 M太阳的恒星质量。这个物体中的气体分数是1/3，与这些红移的类似物体相当。我们的工作表明，对类星体吸收体的详细研究可以为我们对恒星与星系中星际气体相互作用的认识提供全新的见解。
2010-08-31 astro-ph.CO
Minimally Parametric Constraints on the Primordial Power Spectrum from Lyman-alpha
目前对莱曼α森林的分析假设密度扰动的原始功率谱服从一个简单的幂律，这是一个强有力的理论假设，应该加以检验。采用一套大的数值模拟，放弃这一假设，我们重建的形状的原始功率谱使用莱曼α数据从斯隆数字巡天（SDSS）。我们的方法将最小参数框架与交叉验证相结合，这是一种用于避免过度拟合数据的技术。未来的工作将涉及对即将到来的重子振荡巡天（BOSS）的预测，这将提供新的莱曼α数据，大大减少统计误差。
2010-05-21 astro-ph.CO
HI Lyman-alpha equivalent widths of stellar populations
我们已经编制了一个图书馆的恒星莱曼α等效宽度O和B星使用模型大气代码CMFGEN和TLUSTY，分别。早期O型到中期B型恒星的等效吸收宽度范围从0到30 μ m。这个库的目的是预测潜在的恒星莱曼α吸收的恒星星族的恒星形成星系星云莱曼α发射。我们实现了网格的个人等效宽度的Starburst 99人口合成代码生成合成莱曼α等效宽度代表恒星形成的历史。在1000万年后观测到的星暴将产生一条恒星莱曼α线，其等效宽度为$\sim$ -10 $\pm$ 4 λ，在萨尔皮特初始质量函数的吸收下。较低的值（较深的吸收）表示瞬间爆发，较高的值（较浅的线）表示连续的恒星形成。根据星云莱曼α光子的逃逸分数，恒星莱曼α对总轮廓的影响范围从可忽略到占主导地位。如果星云逃逸分数是10%，恒星吸收和星云发射等效宽度变得可比的连续恒星形成年龄为10至20万年。
2013-10-04 astro-ph.CO astro-ph.SR
