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
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
A z=3.045 Lyman alpha emitting halo hosting a QSO and a possible candidate for AGN-triggered star-formation
本文是关于z ~ 3处扩展的非对称莱曼α辐射源的性质的系列文章的第三篇，我们报道了在一次超深、盲、光谱长缝巡天中，在一个红移为3.045的类星体周围发现了一个莱曼α辐射晕。类星体是一个先前已知的、被遮蔽的活动星系核。晕看起来沿着狭缝的方向延伸，在类星体的投影上显示出两个相隔17千秒差距的微弱斑块。二维光谱与档案HST ACS图像的比较表明，这些补丁符合空间发射从一个特殊的，哑铃形，暗淡的星系。假设莱曼α发射补丁起源于星系和星系的物理关系的类星体是在方差与光度估计的星系红移。然而，我们发现，在类星体的红移非常年轻的恒星的人口可能适合现有的休息框架宽波段紫外光度的星系。如果这种假设是正确的，那么星系的对称性和莱曼α辐射，类星体莱曼α辐射的延伸方向，以及可能存在的年轻恒星星族在一个（短命的）活动星系核附近表明，这可能是活动星系核反馈触发外部恒星形成的一个例子。
2013-02-11 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
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
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
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-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
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
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
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
Two Lensed Lyman-alpha Emitting Galaxies at z~5
我们对斯隆巨弧巡天（SGAS）中发现的两个强透镜$z\sim5$莱曼- $α$发射（LAE）星系进行了观测。我们确定这两个来源为$z=5.200$的SGAS J 091541 +382655和$z=4.994$的SGAS J134331+415455。我们分别测量了SGAS J 091541 +382655和SGAS J134331+415455在$(i,z)=(23.34\pm0.09,23.29\pm0.13$）mags和$(i,z)=(23.78\pm0.18,24.24^{+0.18}_{-0.16}$）mags处的AB幅度，以及在$25.3\pm4.1$ λ ~和$135.6\pm20.3$ λ ~处的莱曼- $α$发射的静止帧等效宽度。每个源强烈透镜的大规模星系团的前景，由于引力透镜的放大率恢复强透镜建模的前景透镜的潜力。我们使用放大率来计算这两个源的内在的，无透镜的莱曼- $α$和紫外连续光度，以及隐含的恒星形成率（SFR）。我们发现SGAS J 091541 +382655和SGAS J134341+415455分别是具有（L $_{Ly-α}$，L $_{UV})\leq(0.6$ L $_{Ly-α}^{*}, 2$ L $_{UV}^{*}$）和（L $_{Ly-α}$，L $_{UV})=(0.5$ L $_{Ly-α}^{*}, 0.9$ L $_{UV}…
2010-07-22 astro-ph.CO
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
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
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
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
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
HST Emission Line Galaxies at z ~ 2: Comparing Physical Properties of Lyman Alpha and Optical Emission Line Selected Galaxies
比较了HETDEX先导巡天和窄带研究中发现的z ~ 2 Lyman α发射星系（LAEs）与HST WFC 3红外光栅光谱仪发现的z ~ 2光学发射线星系（oELG）的物理和形态特征。这两组星系在恒星质量（7.5 < logM < 10.5），大小（0.5 < R < 3.0 kpc）和恒星形成速率（~1 < SFR < 100）方面都有相同的范围。值得注意的是，最常用的物理和形态参数的比较-恒星质量，半光半径，紫外线斜率，恒星形成率，椭圆率，最近邻距离，恒星形成表面密度，特定的恒星形成率，[O III]光度和[O III]等效宽度-显示人口之间没有统计学上的显着差异。这表明控制Ly-alpha从z ~ 2恒星形成星系逃逸的过程和条件并不依赖于这些量。特别是，缺乏对紫外线斜率的依赖表明，Ly-alpha发射并没有受到星际介质中弥漫尘埃的显著调制。我们开发了一个简单的模型，连接LAES所有高红移恒星形成星系的Ly-alpha逃逸依赖于通过星系的视线。使用该模型，我们发现Ly-alpha逃逸的平均立体角为2.4+/-0.8球面度;该值与其他研究计算的值一致。
2015-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intergalactic Lyman-$α$ haloes before reionization are detectable with JWST
本文利用JWST观测到的紫外光度并结合数据驱动方法，预测了再电离时期星系际莱曼-α晕的可探测性，发现单个亮晕可在z≲9被探测，堆叠约10个晕可探测至z∼16，为揭示中性星系际氢提供途径。
2024-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observations of the Lyman-$α$ Universe
自从20世纪90年代末首次发现高$z$-Ly $α$发射星系以来，氢Lyman- $α$（Ly $α$）发射一直是对高红移宇宙的主要观测探测之一。由于Ly $α$的强发射起源于最丰富的元素的共振散射和复合，Ly $α$观测不仅见证了恒星形成和活动星系核的HII区，而且还见证了环星系介质（CGM）和星系际介质（IGM）中弥漫的HI气体。在这里，我们审查李$α$来源，目前的理论解释达到日期。我们的结论是：1）在$z\gtrsim 2$的一个典型的Ly $α$发射体（LAE）具有$L^*$ Ly $α$光度，是一个高$z$的本地矮星系的对应物，一个致密的贫金属恒星形成星系（SFG），具有近似的恒星（晕）质量和恒星形成速率$10^{8-9} M_\odot$（$10^{10-11} M_\odot$）和$1-10 M_\odot$ yr $^{-1}$; 2）高$z$ SFG在CGM中普遍具有扩散的Ly $α$发射晕，其延伸到晕维里半径和更远; 3）在再电离阶段，剩余的中性氢使位于$z>6$的星系的Ly $α$辐射强烈变暗，表明再电离历史较晚。下一代大型望远镜项目将把Ly $α$发射数据与HI Ly $α$发射数据和21厘米射电数据结合起来，绘制出大部分氢（HI+HII）气体，揭示星系和CGM/IGM之间i）流出/流入物质和ii）辐射的交换，与宇宙再电离有关。
2020-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
SED-inferred properties and morphology of Lyman-break galaxies at $z\sim 1$ in the CDF-S
在仔细地交叉识别之前发现的GALEX选择的Lyman Break星系（LBG）候选者与CDF-S领域中的光学对应物一对一之后，我们使用从UV，光学到NIR的多波长数据重新估计它们的光度红移。我们在$0.7\la z \la 1.4$上改进了一个新的更新的383个LBG样本。大多数LBG被分类为星爆型和不规则型。年龄从几百万年到1.5亿年不等。它们的尘埃校正恒星形成率（SFR）和恒星质量（$M_*$）分别为$4\my$到$220\my$和$2.3\times 10^8 \msun$到$4 \times 10^{11} \msun$。给出了LBG的静止标架FUV光度函数。不规则型LBG主要分布在成星星系的“主序列”上，而星暴型LBG则主要分布在星暴区。结果表明，LBG存在明显的“缩小”效应，且LBG分布在“蓝”云中。F606 W（$V$波段）和F850 LP（PDMATHAMT波段）的HST图像取自GEMS和GOODS-S调查。应用SExtractor和GALFIT提取其形态学参数。定义了142个LBG的形态学样本，其具有可靠的$\sersic$结果和两个条带中的大小。我们发现，在$z\sim 1 $的LBG的盘状星系占主导地位。研究了LBG的光度特性和形态特性之间的相关性。它们的半光半径和$M_*$之间存在强相关性，即，大小恒星质量的关系，发现在这两个波段。讨论了相关性和“缩小”效应…
2013-02-16 astro-ph.CO
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
Deep Keck u-band imaging of the Hubble Ultra Deep Field: A catalog of z~3 Lyman Break Galaxies
我们在哈勃超深场观测了407个z~3 Lyman break星系（LBG），它们在U波段的极限等照度为27.6等。LBG是使用测光红移和U波段脱落技术的组合来选择的，该技术通过引入用凯克I望远镜和LRIS光谱仪的蓝色通道获得的极深的U波段图像来实现。凯克的u波段图像总共用了9个小时的积分时间，其1 sigma深度为30.7 mag arcsec^-2，是迄今为止获得的最灵敏的u波段图像之一。u波段图像还大大提高了对约50%的z~3 Lyman break星系的光度红移测量的准确性，显着降低了z~3和z~0.2星系之间的传统颜色简并度。该样品为研究高红移下星系形成和演化以及气体的恒星形成效率提供了最灵敏、最高分辨率的z~3长周期星系的多滤波成像。
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Spectroscopy of 7 Radio-Loud QSOs at 2<z<6: Giant Lyman-alpha Nebulae Accreting onto Host Galaxies
我们对6个红移为$2<z<3$的射电强类星体进行了长缝光谱分析（GTC-OSIRIS），已知它们有巨大的（$\sim 50$-100 kpc）莱曼- $α$发射星云，并探测到4个扩展的莱曼- $α$发射，其表面亮度为$\sim10^{-16}$尔格$\rm cm^{-2}s^{-1}arcsec^{-2}$，线宽为400-1100（平均863）km $\rm s^{-1}$。我们还观测了$z\simeq 5.9$射电强类星体SDSS J2228+0110，并发现了$\geq 10$ kpc扩展莱曼- $α$发射星云的证据，这是对这个高红移天体的一个新发现。空间分辨的5星云的运动学检查拟合莱曼- $α$波长在一系列的位置沿狭缝。我们发现视线速度$Δ(v)$剖面相对平坦。然而，其中3个星云相对于类星体的莱曼- $α$线出现了250-460 km的$\rm s^{-1}$的系统性红移（另外两个没有偏移），我们认为这是坠落的证据。其中一个（Q 0805 +046）在其直径上有一个小的（$\sim 100$ km $\rm s^{-1}$）速度偏移，中心有一个陡峭的梯度。这5个巨大星云和与高红移射电星系相关的类似星云（可以显示出陡峭的速度梯度）之间的视线运动学差异可能是由于方向效应，这使得作为类星体的“轴上”观测源的流入/流出而不是旋转变得更加突出。
2014-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas Accretion and Giant Lyman-alpha Nebulae
几十年的观测和发现表明，高红移活动星系核和大质量星系通常被巨大的莱曼α星云包围，在某些情况下，莱曼α星云的大小可达500千秒差距。在这篇综述中，我讨论了在z>2时发现的这类星云的性质，以及它们与星系内部和周围的气体流动及其晕的关系。特别是，我展示了如何使用当前的观测来约束的物理性质和起源的发射气体的莱曼α光子生产过程和运动学签名。这些研究表明，复合辐射是最可行的方案来解释观测到的莱曼α光度和表面亮度的大部分星云，并意味着大量的密集，电离和冷块应该存在于大质量星系的晕内和周围。光谱学研究表明，在巨大的莱曼α星云中，与无线电响亮的活动星系核相关的那个星云的运动学应该是由至少在内部30-50千秒差距内的强烈电离外流所主导的。无线电宁静星云反而呈现出与静止状态相一致的静止运动学，在某些情况下，暗示着旋转结构。然而，与巨大的莱曼α辐射相关的气体吸积到星系上的确切证据还没有被明确地探测到。目前正在使用其他明亮的非共振线（如Hydrogen H-alpha和HeII 1640）进行深入调查，这对于寻找星系和AGN上宇宙气体吸积的更清晰特征至关重要。
2016-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
AstroSat detection of Lyman continuum emission from a z=1.42 galaxy
当前观测宇宙学的一个突出问题是理解在宇宙黑暗时代之后产生大量电离辐射的源的性质。由于星系际介质透射率的急剧下降，在高红移下直接探测这些再电离源实际上是不可行的。然而，现在在$z< 0.4$探测到了一些在~900埃~静止坐标系下发射莱曼连续谱的低红移类似物，并且在$ 2.5< z< 3.5$范围内也有探测到。在这里，我们报告的检测莱曼连续辐射与高逃逸分数（>20%），从一个低质量的星团星系在z=1.42，在中间的红移范围内，没有检测到之前和附近的宇宙恒星形成历史的高峰。这次观测是由AstroSat上的宽视场紫外成像望远镜在哈勃极深视场进行的。这是第一次探测到来自遥远星系的600埃静止帧波长的极紫外线辐射，它开辟了一个新的窗口来限制电离光谱的形状。AstroSat的进一步观测应该会大大增加宇宙正午莱曼连续体泄漏星系的样本。
2020-08-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Complex Lyman Alpha Profiles in Redshift 6.6 Ultraluminous Lyman Alpha Emitters
我们报告的超亮度莱曼α发射星系（LAEs）在z=6.6使用超Suprime-Cam的斯巴鲁望远镜上的NB 921过滤器的搜索。我们搜索了北极周围的30度平方区域，我们在宽带g '，r'，i '，z'和y'以及窄带NB 816和NB 921中观察到NB 921 < 23.5和z' -NB 921> 1.3的源。这对应于选择log L（Ly-alpha）> 43.5 erg/s。我们用凯克DEIMOS摄谱仪跟踪了7个候选LAEs（共13个），并确认了5个z=6.6的LAEs，一个z=6.6的AGN，具有宽的Ly-alpha线和强的红色连续谱，以及一个低红移（[OIII]5007）星系。这五个超亮度的LAE比低光度的LAE有更宽的谱线轮廓，其中一个源NEPLA 4的谱线轮廓与COLA 1相似。结合以前的结果，我们表明，线配置文件的z=6.6的超亮度LAEs系统不同于低光度LAEs在此红移。这一结果表明，超亮LAEs在其附近产生了星系际介质的高度电离区域，使星系的完整莱曼α轮廓-包括任何蓝色的翅膀-可见。如果这种解释是正确的，那么超铝LAEs提供了一个独特的机会，以确定其周围的电离区的属性，这将有助于理解z ~ 7星系际介质的电离。一个简单的计算给出了一个非常粗略的估计为0.015的逃逸分数的电离光子，但更复杂的计算需要充分表征的不确定性。
2018-05-01 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
Rapid Decline of Lyman-alpha Emission Toward the Reionization Era
观测到的z>6.5的强莱曼α发射星系的亏损归因于星系际介质（IGM）中中性氢的增加和/或星系性质的演变。为了研究这一点，我们使用Mosfire对z>7星系进行了非常深的近红外光谱分析。我们使用两种方法测量z~8处的莱曼α分数（z=7.7处的组合光度红移峰）。首先，我们使用广泛的模拟直接推导出NLyα/Ntot，以纠正不完整性。其次，我们使用了贝叶斯形式（由Treu等人在2012年引入），将z>7的星系光谱与z~6的莱曼α等效宽度（WLyα）分布模型进行了比较。我们探索了两个简单的演化场景：平滑演化，其中莱曼α在所有星系中以恒定的因子衰减（可能是由于星系演化过程或IGM不透明度缓慢增加），以及斑块演化，其中莱曼α在某些部分的星系中被阻挡（可能是由于IGM仅沿某些部分的视线不透明）。与直接方法相比，贝叶斯形式主义具有更强的约束条件。将我们的数据与文献中的数据相结合，我们发现在z~8处，与z~6值相比，使用平滑和斑块场景时，莱曼α分数下降了>3倍（84%置信区间）。此外，我们发现了一个初步的证据表明，数据有利于补丁的情况下顺利（与“积极”贝叶斯证据），扩大在z~7观察到更高的红移的趋势。如果这种减少是理论预测的再电离的结果，那么我们的数据意味着IGM中的体积平均中性氢分数>0.3，这表明宇宙的再电离正在进行中。
2014-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Surface Brightness Profile of Lyman-$α$ Halos out to 320 kpc in HETDEX
利用Hobby-Eberly望远镜暗能量实验（HETDEX）的早期观测数据，计算了968个Lyman-$α$发射星系（LAEs）在红移$1.9<z<3.5$处的中层叠加Lyman-$α$表面亮度剖面。选定的LAE是高置信度的Lyman-$α$探测，具有在良好的视宁度条件下观察到的大信噪比（点扩散函数半峰全宽$<1.4"$），不包括活动星系核（AGN）。LAE的Lyman-$α$光度为$10^{42.4}-10^{43}\, \mathrm{erg}\, \mathrm{s}^{-1}$ .我们在从周围的莱曼- $α$晕到$r\simeq 160$千秒差距（物理）的$(3.6\pm 1.3)\times 10^{-20}\,\mathrm{erg}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{cm}^{-2}\,\mathrm{arcsec}^{-2}$水平上，在中层堆叠径向剖面中探测到微弱的发射。在$r<80\,\mathrm{kpc}$上的中值堆积径向轮廓的形状与用多单元光谱探测器（MUSE）在$3<z<4$上观察到的更暗的LAEs的形状一致，表明中值堆积的莱曼- $α$轮廓在红移$2<z<4$上具有相似的形状，并且在莱曼- $α$光度的$10$的因子上具有相似的形状。虽然我们同意$r<80\,\mathrm{kpc}$的MUSE样品的结果，但我们将轮廓半径扩展了两倍。在…
2022-03-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-alpha emitters in a cosmological volume II: the impact of the intergalactic medium
在不久的将来，星系巡天将瞄准莱曼α发射星系（LAE），以揭示暗能量的本质。有人认为LAEs的可观测性与星系际介质的大尺度性质相耦合。这种耦合可能会对观察到的地方经济实体的聚类造成扭曲，给即将进行的调查的解释增加新的潜在困难。我们提出了一个LAEs模型，该模型包含了星际和星系间介质中的莱曼-α辐射转移过程。该模型已在星系形成和演化的GALFORM半解析模型中实现。我们发现星系内部的辐射转移对星系性质产生选择效应。特别是，观测到的LAE往往具有低金属丰度和中等恒星形成率。在低红移，我们没有发现LAEs的空间分布和星系际介质的属性之间的相关性的证据。然而，在高红移的LAEs与视线速度和星系际介质的密度梯度。耦合的强度取决于星系的外流性质和红移。这种效应修改了大规模LAE的聚类，增加了非线性特征。特别是，我们的模型预测修改的形状和位置的重子声学振荡峰。这项工作突出了包括辐射转移物理在LAEs的宇宙学分析的重要性。
2020-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Extended and Filamentary Lyman Alpha Emission from the Formation of a Protogalactic Halo at z=2.63
我们报告的观测进一步不对称，扩展莱曼α发射晕z=2.63，从我们的超深，长缝光谱调查微弱的高红移发射器，进行与麦哲伦LDSS 3在GOODS-S领域。Lya发射，超过30千秒差距检测，是空间一致的浓度的星系可见的深宽带成像。虽然这些没有光谱红移的暗淡星系不能确定彼此或与Lya辐射相关，但有许多令人信服的原因可以解释为什么它们很可能在Lya红移处形成银河系晕质量群。一个可能由Lya发射在非常高的等效宽度，和干扰的恒星星族的证据，表明发射区的属性反映了正在进行的星系组装，最近的星系合并和恒星形成发生在该集团。因此，Lya提供了独特的见解，可能是一个关键模式的星系形成在高红移。Lya辐射可能是由冷却辐射或晕中空间扩展的恒星形成提供动力，但不太可能是由AGN或其中一个星系驱动的荧光。辐射的空间分布与典型的Lya辐射源或Lyman break星系的辐射分布有明显的不同，这与这种扩展辐射代表了星系形成过程中的不同阶段的观点是一致的。微弱的，扩展的Lya发射体，如这些可能是较亮的Lya斑点的低质量类似物。我们的观测提供了进一步的间接证据，星系合并可能会促进电离辐射的产生和/或逃逸，相互作用星系的晕可能是再电离时期电离光子的重要来源。
2012-06-12 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
First spectroscopic measurements of [OIII] emission from Lyman-alpha selected field galaxies at z ~ 3.1
利用8.4米大双筒望远镜（LBT）上的LUCIFER 1近红外光谱仪首次测量了两个z ~ 3.1莱曼α发射星系（LAEs）的[OIII] 5007 A谱线。我们还描述了用于识别这些Lya发射星系的光学成像和光谱观测。使用[OIII]线，我们已经测量了这两个星系的精确系统红移，并发现了[OIII]和Ly-alpha线之间的速度偏移，其中Lya线的峰值分别为342和125 km/s。这些速度偏移意味着有强大的外流高红移LAEs。它们还使Lya光子通过星系周围的星际介质和星系际介质的传输变得容易。通过直接测量这些偏移，我们可以改进基于Lya的再电离测试，以及Lya森林影响线蓝翼的Lya光度函数测量。我们的工作也提供了第一个直接限制的强度[OIII]线在高红移LAEs。我们发现在两个z ~ 3.1的LAE中，[OIII]的通量分别为7 x 10^-17 erg·s^-1·cm^-2和36 x 10^-17 erg·s^-1·cm^-2。这些谱线的强度足以支配包括该谱线的宽波段通量测量（在这种情况下，是K_s波段测光）。光谱能量分布拟合，不占线，因此会高估4000 A（和/或巴耳末）的断裂强度在这样的星系，因此也是这样的高z星系的年龄和恒星质量。
2011-01-24 astro-ph.CO
A Plethora of AGN Among Lyman Alpha Galaxies at Low Redshift
我们研究了z ~ 0.3的莱曼α发射星系（LAEs）中具有活动星系核活动的部分，在2 < z < 6时，这一比例通常为1 - 5%。利用GALEX紫外光谱数据，选取了23个0.2 < z < 0.45的LAEs，用线宽、诊断线比、高电离辐射、红外活动性和X射线光度等多种方法探测活动星系核。我们发现，我们的低红移LAEs样本的活动星系核的分数为43 ^{+18}{-26}%，显着高于在高红移。虽然先前的结果已经表明，低红移LAEs具有较低的空间密度比他们的高红移类似物，这些结果表明，恒星形成LAEs在低红移是罕见的。考虑到现有活动星系核分类方法的差异，我们得出结论，静止坐标系光谱学是必要的，以确定低光度活动星系核在LAEs在高红移，和X射线通量的限制是必要的，以确定活动星系核污染莱曼α通量的程度。
2009-08-26 astro-ph.CO
Star Formation Indicators and Line Equivalent Width in Lyman Alpha Galaxies
Lyman Alpha（Lya）线的等效宽度（EW）与由Lya通量和UV通量密度确定的恒星形成率之比[SFR（Lya）/SFR（UV）]直接相关。我们使用已发表的数据-在文献中EW和SFR（Lya）/SFR（UV）被视为独立的量-表明预测的关系适用于绝大多数观测到的Lya发射星系（LAEs）。我们表明，EW和SFR（Lya）/SFR（UV）之间的关系适用于不管星系的“真正的”基本恒星形成率，其唯一的散射源是在光谱斜率的变化，个别星系之间的紫外线连续。当与观测到的EW分布相结合时，导出的关系意味着SFR（UV）/SFR（Lya）的比值可以通过对数正态分布很好地描述，标准差为~0.3-0.35。这一结果是有用的建模LAEs的统计特性时。我们进一步讨论了为什么EW和SFR（Lya）/SFR（UV）之间的关系可能有助于识别具有不寻常的恒星星族的星系。
2009-11-06 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
Probing Large Scale Ionizing Background Fluctuation with Lyman $α$ Forest and Galaxy Cross-correlation at z=2.4
在大尺度上，总银河系紫外背景（UVB）的振幅受两个因素的影响。首先，由于中性星系际介质的吸收，它在比UVB光子的平均自由程大的尺度上自然衰减。第二，宇宙中存在着离散的、稀有的电离源，它们发射出UVB光子，从而增强了局部的UVB振幅。因此，对于像Lyman- $α$森林谱这样对UVB振幅敏感的宇宙学探测器来说，电离源成簇引起的涨落是影响Lyman- $α$通量传输的重要因素，并在这些大尺度下的Lyman- $α$通量功率谱上留下印记。在这项工作中，我们利用的辐射转移模型，参数化的UVB源分布的偏置$b_{\rm j}$和散粒噪声$\overline{n}_{\rm j}$。以DESI Lyman-$α$森林巡天和罗马空间望远镜发射线星系巡天为例，通过Lyman- $α$森林巡天和星系巡天的互相关估计了该模型的约束条件。我们显示了检测灵敏度的改善UVB参数从不相交的DESI+罗马调查策略的最大重叠。我们还表明，两个电离源参数的简并可以打破通过增加重叠的调查面积。我们的研究结果激励调查策略更致力于探测UVB的大规模波动。
2023-01-18 astro-ph.CO
Filamentary Infall of Cold Gas and Escape of Lyman Alpha and Hydrogen Ionizing Radiation from an Interacting High-Redshift Galaxy
我们目前的观测一个特殊的莱曼α发射星系在红移3.344，发现在一个深，盲光谱调查微弱莱曼α发射器与麦哲伦II望远镜在哈勃超深场（HUDF）。该星系表现出复杂的莱曼α发射，包括一个扩展的，不对称的组成部分，部分抑制阻尼莱曼α吸收，和两个空间拉长，狭窄的发射功能。存档的HST ACS成像显示了恒星成分潮汐破坏的证据。这个V=27的星系似乎给了我们前所未有的见解，在高红移结构的形成中的两个基本阶段：气体流入普通星系，和逃逸到星系际介质的电离辐射。中性氢，部分落在一个狭窄的灯丝的形式，似乎发出荧光莱曼α光子引起的恒星电离通量逃离扰动星系。下落的物质可能代表一次冷吸积或相互作用触发的流入。观测到的莱曼α辐射所需的电离光子的速率与观测到的恒星星族产生的光子的速率是一致的，大约50%的电离光子从邻近的星系逃逸并遇到了下落的气体。星系的观测特性支持星系间的相互作用促进莱曼α和电离辐射逃逸的观点。我们认为，像目前的对象的星系可能是常见的高红移。因此，这个星系可能是一个较晚的例子，相互作用的矮星系人口显着贡献的宇宙再电离。
2011-05-24 astro-ph.CO
PACS-Herschel FIR detections of Lyman-alpha emitters at 2.0<z<3.5
在这项工作中，我们分析了56个光谱选择的恒星形成（SF）的Ly $α$发射星系在2.0 $\lesssim$ z $\lesssim$ 3.5使用光谱能量分布（SED）拟合程序从静止帧紫外到中红外和直接160 $μ$ m的观测与光电探测器阵列相机和光谱仪（PACS）仪器板载\emph{Herschel Space Observatory}的物理性质。我们将LAEs定义为静止坐标系Ly $α$等效宽度（Ly $α$ EW $_{rest-frame}$）大于20 μ m（窄带搜索的典型阈值）的Ly $α$发射星系。Ly $α$发射星系与Ly $α$ EW $_{rest-frame}$被称为非LAEs。作为对每个物体进行单独SED拟合的结果，我们发现所研究的LAE样本包含年龄大多低于1亿年的星系以及各种各样的尘埃衰减、SFR和恒星质量。物理性质的不均匀性也表现在形态上，从膨胀状星系到高度聚集的星系。以这种方式，我们发现，LAE在2.0 $\lesssim$ z $\lesssim$ 3.5是非常多样化的，并不具有双峰性质，如在以前的作品中所建议的。此外，LAEs和非LAEs之间的主要区别是它们的尘埃衰减，因为LAEs不像非LAEs那样充满尘埃。在FIR一侧，样本中的四个星系（两个LAE和两个非LAE）具有PACS-FIR对应物。它们的总红外光度都在ULIRG范围内，都是尘埃天体，A …
2012-02-05 astro-ph.CO
Hubble Space Telescope Imaging of Lyman Alpha Emission at z=4.4
我们提出了最高的红移检测解决莱曼α发射，使用哈勃太空望远镜/ACS F658 N窄带成像数据并行采取的宽视场相机3早期发布的科学计划在良好的CDF-S。我们检测到莱曼α发射光谱证实z = 4.4莱曼α发射星系（LAEs），超过一倍的样品LAEs解决莱曼α发射。通过比较静止标架紫外连续谱和窄带图像的光强分布，研究了高红移下莱曼α光子的逃逸。虽然我们的数据不支持莱曼α和静止帧紫外线（UV）连续辐射之间的位置偏移，在两个三个星系的半光半径显着大于莱曼α比静止帧紫外线连续。当比较两个波段中所有对象的堆栈中的对象大小时，可以确认此结果。此外，HST探测到的窄带通量明显小于地面类似滤波器的观测结果。这些结果共同意味着莱曼α辐射并不严格局限于其本土的恒星形成区域。相反，莱曼α辐射更广泛，与失踪的HST通量可能存在于一个弥漫的外晕。这表明，在高红移LAEs的莱曼α光子的辐射转移是复杂的，与星际介质的几何形状和/或流出发挥了重要作用，在这些红移星系。
2010-08-03 astro-ph.CO
The Rest-frame Ultraviolet Light Profile Shapes of Ly-alpha-Emitting Galaxies at z=3.1
我们提出了一个休息帧紫外形态分析的78个解决，高S/N z~3.1莱曼α发射体（LAEs）在扩展钱德拉深场南（ECDF-S）。使用作为GEMS、GOODS和HUDF调查的一部分拍摄的HST/ACS V波段图像。对于通过我们的地基窄带成像识别的每个LAE系统，我们已经识别出具有多个组件的LAE系统。我们测量浓度指数，并给出我们的GALFIT拟合椭圆率，Sersic指数和大小的结果，每个解析组件与S/N> 30，以及每个LAE系统与S/N> 30。LAE显示出不均匀的分布形态，而大多数往往是高度集中和紧凑的大小。我们只测量解析LAE的形态学特性。对于显示多个组件的系统，我们还测量了单个组件的形态。分辨出的LAE高度集中（2 <C <4），并显示出与恒星测量结果相似的分布，这表明该诊断在分辨率极限附近是一个较差的光谱。测得的组分的椭圆率在ε~0.55处有一个峰值分布，这与在局域旋涡星系中观测到的椭圆率的平坦分布有很大的不同，而与在相同红移下的Lyman-break星系的椭圆率分布相似。存在宽范围的最佳拟合Sersic指数（1 <n <10），其中大多数在0 <n <2之间。该分布类似于当地看到的Sersic指数的分布。图像的视觉检查表明在n~2处的定性形态转变，其中小n LAE具有扩展或多模态光分布和相对少的漫射发射，而大n LAE具有被漫射发射包围的紧凑的中心分量。
2011-08-16 astro-ph.CO
Reducing low signal-to-noise FUSE spectra: confirmation of Lyman continuum escape from Haro 11
在宇宙再电离的早期阶段，Galerkin被认为是Lyman连续谱（LyC）光子的主要提供者。然而，对于逸出分数和泄漏背后的机制知之甚少。为了了解更多，人们可以观察局部天体，但到目前为止，只有一个低z星系显示出发射LyC辐射的迹象。Bergvall等人（2006）利用远紫外线光谱探测器（FUSE）的数据，发现蓝色致密星系Haro 11的电离光子绝对逃逸分数（f_esc）为4-10%。然而，Grimes等人（2007）在相同数据集上使用更新版本的还原管道时无法证实这一点，并推导出f_esc \leq 2%的上限。在这里，使用管道CalFUSE v3.2的最新版本，我们的目标是解决Haro 11是否正在发射电离辐射到显著水平的问题。我们还研究了减少管道的微弱目标，如哈罗11的性能。在这些微弱的通量水平下，FUSE和CalFUSE都被推到了极限，并进行了详细的分析。我们发现，非同时背景估计是不充分的，当工作与低信噪比的数据，和一个新的背景模型的基础上开发的检测器响应的直接拟合。应用新的背景拟合，LyC中的显著信号出现在覆盖这些波长的两个检测器段中。因此，在LyC无气辉区域测量的仅夜间数据的通量密度f_900=4.0 *10^{-15} erg/s/cm^2/cm（S/N=4.6）证实了泄漏。这对应于f_esc=3.3 \pm 0.7%的Haro 11的电离光子的绝对逃逸分数。通过研究CII…
2011-07-04 astro-ph.CO
Spectroscopic Confirmation of Three z-Dropout Galaxies at z = 6.844 - 7.213: Demographics of Lyman-Alpha Emission in z ~ 7 Galaxies
我们提出了我们的超深凯克/DEIMOS光谱的z-辍学星系在SDF和GOODS-N的结果。对于11个物体中的3个，我们检测到约1 μ m的发射线，信噪比约为10。这些谱线显示出具有高加权偏度值的不对称轮廓，与Lya一致，产生z=7.213、6.965和6.844的红移。具体来说，我们确认z=7.213对象在两个独立的DEIMOS运行不同的光谱配置。z=6.965的物体是一个已知的Lya发射体，IOK-1，我们在更高分辨率下改进的光谱产生了鲁棒的偏斜度测量。这三个z-下降点的Lya通量为3 x 10^-17 erg s^-1 cm^-2，静止坐标系等效宽度EW_0 ^Lya = 33- 43 A。基于我们和以前的数据的组合的43个z-dropout的最大光谱样本，我们发现发射Lya的星系（EW_（0^Lya）> 25 A）的比例很低，在z ~ 7处，亮星系（Muv ~= -21）和暗星系（Muv ~= -19.5）分别为17 ± 10%和24 ± 12%。Lya发射星系的分数从z ~ 6下降到7，并且暗星系的下降幅度大于亮星系。这两个证据表明IGM的中性氢分数从z ~ 6增加到7，并且再电离从高密度环境到低密度环境进行，如由内向外再电离模型所建议的。
2011-11-21 astro-ph.CO
Broadband Imaging Segregation of z ~ 3 Ly-alpha Emitting and Ly-alpha Absorbing Galaxies
Lyman break星系（LBG）的光谱特性提供了一种手段，单独使用宽带信息来分离纯样品，其显示在吸收中占主导地位的Ly-alpha或在发射中占主导地位的Ly-alpha。我们提出的标准，开发使用一个大的z ~ 3 LBG光谱样品从文献中，使大量的每种光谱类型被收集在光度数据，提供良好的统计多个应用程序。此外，我们还发现z ~ 3 LBG粒子群的截短的微弱的蓝端尾与预期的Ly-alpha发射体（LAE）粒子群重叠，并直接导致LAE粒子群。因此，我们提出了简单的标准，干净地选择大量的z ~ 3 LAEs在深宽带调查。我们给出了在加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产巡天中预选的32个z ~ 3处r' <~ 25.5 LBG和r' <~ 27.0 LAEs的光谱结果，证实了这些标准。
2009-09-24 astro-ph.CO
Observational Signatures of Lyman Alpha Emission from Early Galaxy Formation
下一代望远镜的目标是直接观察第一代星系，这些星系启动了我们宇宙中的再电离过程。Lyman Alpha（Lya）发射线被强有力地预测为这些星系最突出的内禀光谱特征，使其成为寻找和研究高红移星系的理想目标。我简要地讨论了为什么Lya发射星系（LAEs）提供了一个很好的探测星系际介质（IGM）在再电离时代（EoR）。我认为，如果我们希望充分利用LAEs作为探针的EoR，重要的是要了解是什么驱动他们观察到的红移演变后，再电离完成。解释现有LAE观测的一个重要的不确定性涉及电离IGM对星系发射的Lya光子的影响，这与星系外流中通过HI散射的影响密切相关。通过星系外流的散射也可以改变Lya谱线的形状，这样即使通过完全中性的IGM，发射的Lya辐射的> 5%也会直接传输到观测者。最后，我讨论了什么是必需的-观测和理论-解决影响现有的解释LAEs数据的不确定性。
2011-02-15 astro-ph.CO
HeII emission in Lyman-alpha nebulae: AGN or cooling radiation?
我们提出了一个扩展的莱曼α（Lya）星云位于一个已知的过密度在z~2.38的研究。这些数据包括多波长测光，覆盖了从0.1到250微米的静止帧光谱范围，以及与扩展发射相关的源的深光谱。两个星系与Lya星云有关。其中一个是被尘埃笼罩的活动星系核，而另一个是强大的星暴，形成恒星的速度>~600 Msol/年。我们在被遮蔽的活动星系核的光谱中检测到HeII在1640 A处的发射线，但没有检测到其他高度电离的金属（CIV或NV）的发射，这是活动星系核所预期的。一种同时再现了探测到的发射线的宽度、CIV发射的缺乏以及发射气体的几何形状的方案是，HeII和Lya发射是冷却气体的结果，该冷却气体被吸积在两个星系Ly 1和Ly 2的暗物质晕上。考虑到Lya星云周围环境的复杂性，可能有多种激发机制同时在起作用。
2009-10-26 astro-ph.CO
The effect of dust geometry on the Lyman-alpha output of galaxies
我们提出了31个z=0.3莱曼α（Lya）发射体的光学光谱跟踪，这些发射体先前由Deharveng等人（2008）鉴定。我们发现，17%的Lya发射线的比例，需要硬电离连续活动星系核产生的。在与我们类似的研究中，传统上使用的均匀防尘屏几何形状不能同时再现所观察到的高Lya/Ha和Ha/Hbeta线比。我们考虑不同的可能性的几何形状的灰尘周围的发射源。我们发现，也是一个均匀的混合物的来源和灰尘不重现所观察到的线比。相反，这些都是很好地再现了一个clustrial灰尘屏幕。这种对几何形状的更现实的处理导致消光校正的（Lya/Halpha）_C值与情况B复合理论一致，而均匀的防尘屏模型将意味着（Lya/Halpha）_C值高于8.7。我们的分析表明，没有必要调用“ad-hoc”多相介质中的Lya光子只散射之间的尘埃云，并最终逃脱。
2009-09-21 astro-ph.CO
