NoSOCS in SDSS III - The interplay between galaxy evolution and the dynamical state of galaxy clusters
本文研究了团星系的颜色和光度分布与其宿主星系团演化状态之间的关系。我们的目的是探索一些方面的星系团的演化和动力学状态的集群作为双方的同一个过程。我们使用了从斯隆数字巡天中提取的183个星系团的10，721个成员星系，使用了NoSOCS和CIRS目标列表。首先，我们将集群分为两类，高斯和非高斯，根据他们的速度分布测量，我们使用作为其动力学状态的指标。然后，我们使用客观的标准来分裂星系根据他们的光度，颜色和光度平均恒星年龄。然后，这些信息被用来评估星系如何在其宿主星系团中演化。有意义的颜色梯度，即，红星系的分数作为半径的函数从中心，观察到的高斯速度分布和非高斯速度分布的集群子样本，这表明，成员星系的颜色变化的时间尺度比集群所需的时间，以达到动态平衡。我们还发现，平均而言，在较小的半径中发现了更大部分的暗淡红色星系。在高斯速度分布的星系团中，光度函数的特征绝对星等比非高斯速度分布的星系团更亮，暗端斜率更陡。我们的研究结果表明，团星系经历激烈的颜色演变之前，维里化，而通过动力学相互作用的微弱星系的形成可能发生在一个更长的时间尺度上，可能比维里化时间更长。
2013-06-28 astro-ph.CO
Mass and Environment as Drivers of Galaxy Evolution III: The constancy of the faint-end slope and the merging of galaxies
我们探索使用我们的连续性方法的潜在连接的恒星形成星系的恒星质量函数，对数斜率的sSFR质量关系和星系合并的恒星质量函数的弱端斜率的演变。我们解析地导出了观测到的自红移至少为z ~ 2以来的暗端斜率恒定性的结果。如果sSFR-质量关系的对数斜率是负的，那么由于恒星形成主序星上星系的质量微分增加，暗端斜率应该很快发散，这也会很快破坏质量函数的谢克特形式。这个问题可以通过将低质量星系合并成更大质量的星系来解决。我们通过引入特定的合并质量率（sMMR）来量化这一过程，sMMR是通过合并添加到给定星系的质量的特定比率。对于β ~-0.1的sSFR-质量关系的对数斜率的适度负值，需要整个群体的平均sMMR ~ 0.1sSFR以保持弱端斜率随时期恒定，如所观察到的。这反过来又意味着主要合并的合并率约为0.2sSFR，这与现有的观测估计一致。如果β值越负，则需要更高的sMMR和更高的合并率，并且当β < ~-0.6时，质量函数的变陡变得不可能控制，因为观测到的弱端斜率值为~-1.4。原位sSFR和sMMR之间的密切联系可能是因为两者都与暗物质晕的形成密切相关。这些新发现进一步发展了我们之前介绍的演化星系群的形式，并显示了星系群中惊人的对称性如何作为所涉及的物理过程之间的深层联系的结果而出现。
2014-06-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Pointing the James Webb Space Telescope through lensing clusters - can the first stars and galaxies be detected?
詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）计划于2014年发射，预计将彻底改变我们对高红移宇宙的理解。即便如此，许多可能隐藏在红移z~10处的最有趣的源（第III族恒星，暗星，第III族星系）可能本质上对JWST来说太微弱了。在这里，我们探索的前景，寻找第一个恒星和星系指向JWST通过前景透镜集群。这种观测可以在曝光时间的一小部分内达到比目前计划的JWST超深场更深的地方，但代价是探测高红移宇宙的体积要小得多。我们还提出了Yggdrasil，光谱合成代码建模的第一个星系，并使用它来获得最微弱的流行I，II和III星系，可以通过宽带成像在JWST超深场检测到的群众。
2011-02-16 astro-ph.CO
The Birth of a Galaxy - III. Propelling reionisation with the faintest galaxies
来自星系的星光在整个宇宙再电离过程中起着关键作用。我们利用宇宙辐射流体力学模拟，从星族III祖先开始，对质量高达10^9太阳质量的晕中z > 7的矮星系的性质进行了统计。我们发现，富含金属的恒星的形成并不局限于原子冷却（$T_{\rm vir} \ge 10^4$ K）晕，而是可以发生在质量低至10^6太阳质量的晕中，特别是在中性区域。尽管这些最小的星系中只有10^4太阳质量的恒星，但它们提供了近30%的电离光子预算。我们发现星系光度函数在M_UV ~-12以上是稳定的，而在z < 10时数密度不变。逃逸到星系际介质中的电离辐射的比例与晕质量成反比，在质量范围$\log M/M_\odot = 7.0-8.5$内从50%下降到5%。使用我们的星系统计的半解析再电离模型，我们发现汤姆逊散射光学厚度与最新的普朗克结果相一致，同时仍然是一致的，在z = 4-6的Ly $α$森林观测提供的紫外线发射率的限制。
2014-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ultra-faint dwarf galaxies as a test of early enrichment and metallicity-dependent star formation
恒星的形成与分子气体的紧密关系，由观测结果表明，并在最近的模型中假设，意味着星系将其气体转化为恒星的效率取决于气体金属丰度。这是因为氢分子的丰度对尘埃的丰度很敏感，尘埃催化了H_2的形成，并有助于屏蔽电离辐射。在本研究中，我们指出，在没有由零金属丰度气体形成的星族III星的显著预富集的情况下，这种H_2基恒星的形成将在矮星系的金属丰度分布和单个星系内恒星的金属丰度分布中留下双峰形式的印记。双模态的出现是因为当气体金属丰度（和尘埃丰度）低时，分子气体的形成效率低，气体消耗时间尺度长，恒星形成和金属富集进展缓慢。当金属丰度达到一个临界值时，恒星形成和富集加速，导致恒星质量和星系金属丰度迅速增加。我们证明了这一过程都使用一个简单的分析模型和完整的宇宙学模拟。相比之下，观测到的矮星系或其中的恒星的金属丰度分布不是双峰的。我们认为，这种差异点大量的早期随机预富集人口III星的水平Z ~ 0.01 Z太阳在密集的，早期星系的恒星形成区。
2011-10-22 astro-ph.CO
Starbursts at Cosmic Dawn: Formation of Globular Clusters, Ultra-Faint Dwarfs, and Population III star clusters at z > 6
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
本文提出Anaxagoras模型，用于研究高红移时期低质量暗物质晕中的恒星形成，预测了银河卫星晕中数百个星系的形成及III型恒星团的形成情况。
2026-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Ultimately Large Telescope -- what kind of facility do we need to detect Population III stars?
詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射将为观测最高红移开辟一个新的窗口，达到z~15。然而，即使有了这个新的设施，第一批恒星仍然遥不可及，因为它们出生在小的迷你晕中，亮度太微弱，即使曝光时间最长也无法检测到。在本文中，我们调查的基本性质的最终大望远镜，一个设施，可以检测人口III恒星形成区在高红移。观测将在近红外线范围内进行，因此建议在月球上建立一个设施。一台仪器需要达到39等$_\mathrm{AB}$这样微弱的星等，对应的主镜直径约为100米。假设JWST NIRCam滤波器，我们估计Pop III源将在颜色-颜色空间中具有独特的签名，并且可以明确识别。
2020-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Deep SWIRE Field III. WIYN Spectroscopy
我们提出的光谱学的结果，使用HYDROGEN的WIYN 3.5米望远镜的对象在深SWIRE无线电领域。该项目的目标是尽可能多地确定该领域中较亮物体的光谱红移，特别是那些在无线电和24微米处检测到的物体。这些红移主要用于星系演化的研究，以及这种演化与活动星系核和恒星形成的联系。报告了365个单个天体的红移测量结果。红移范围从0.03到2.5，大部分z < 0.9。选择的震源位于WIYN HYDROGEN场内，距离SWIRE深场中心约30'，10h46m00s，59d01'00”（J2000）。光谱观测的光源是从该领域的r波段图像中选择的。光谱目标的优先级列表按以下顺序建立：20厘米探测，24微米探测，r < 20的星系，以及由该领域中较暗的星系组成的平衡。我们提供了一个表格，列出了星系的位置，测量的红移和误差，并注意到光谱中可见的任何发射线。实际上，几乎所有r < 19的星系都被观测到，包括所有的射电源和大多数r < 20的24微米射电源，以及在r波段图像上有较暗光学对应物的射电源样本。
2009-04-29 astro-ph.CO
Boötes III is a Tidally Disrupting Ultra-Faint Dwarf Galaxy on an Eccentric Polar Orbit
研究通过南部恒星流光谱巡天给出牧夫座III星系的最新属性，测得其速度弥散等数据。经轨道积分确认其偏心极轨及近心点通过时间等。该星系可能正经历潮汐瓦解，低弥散或暗示暗物质情况，模拟流与冥河相符，人马座流污染影响探测，深度光谱观测很关键。
2026-07-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Can the James Webb Space Telescope detect isolated population III stars?
孤立的第三星族恒星被假设存在于z=10-30之间，质量可能达到几百个太阳质量。詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）是下一个大型太空红外望远镜，计划于2014年发射。使用6.5米的主镜，它可能能够探测到早期宇宙中形成的一些第一个星系。一个自然的问题是，它是否也能看到任何孤立的第三星族恒星。在这里，我们计算的表观宽带AB星等为300太阳质量的人口III星在JWST过滤器在z=10-20。我们的计算是基于现实的恒星大气层，并考虑到潜在的流量从周围的HII区域的贡献。还考虑了通过前景星系团指向JWST时所实现的引力放大率提升。使用这种机器，我们得出的条件所需的JWST能够检测人口III星隔离。我们发现，在这些红移的JWST检测个别人口III星是不太可能的。然而，一旦考虑到引力透镜，主要问题不一定是这些恒星太暗，而是它们的表面数密度太低。
2011-03-07 astro-ph.CO
The Challenge to MOND from ultra faint dwarf galaxies
低加速度下的修正牛顿动力学（MOND）在解释星系平坦的自转曲线以及星系的重子含量与它们的观测圆速度之间的关系（称为重子Tully-Fisher关系（BTFR））方面具有惊人的能力。MOND模型不能解释观测到的超暗矮星系的速度色散，其理由是超暗矮星系比冷暗物质模型更容易发生潮汐破裂。我们证明：（i）潮汐内部加速度在UFD的比例是非常低的，（ii）有没有相关性之间的偏差UFD从MOND的预测作为潮汐敏感性的函数，（iii）最近的约束盖亚自行分析的轨道参数的UFD加剧了挑战MOND。特别是，盖亚的数据表明大熊座I正在经历一次最近的落入银河系的光环，它与MOND在7- $σ$水平上的不一致不能归因于它是一颗早期的落入卫星。此外，来自Gaia DR 2的新数据表明Willman I具有所有UFD中最小的偏心轨道，并且它在4- $σ$水平上偏离MOND不能归因于先前建议的高偏心轨道。最后，鉴于杜鹃座III是唯一观测到的显示潮汐特征的UFD，网穴II和Segue I是另外两个可能挑战MOND的UFD，因为它们与杜鹃座III的银河系中心距离相当，但没有显示潮汐特征。宽双星是否膨胀了UFD的速度色散仍然是一个有待解决的问题，未来的多历元观测。
2021-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detection of isolated population III stars with the James Webb Space Telescope
第一颗第三星族恒星被预测形成于红移约为10-30的小晕中。詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）暂定于2018年发射，可能能够探测到第一批星系，但它是否也能够探测到第一批恒星仍然是个疑问。在这里，我们探索的前景，检测一个孤立的人口III星或一个小集群的人口III星下降到红移2，无论是在透镜或unlensed领域。我们的计算是基于现实的恒星大气层，并考虑到潜在的流量从周围的HII区域的贡献。我们发现，没有透镜的第三族恒星超出了JWST的范围，即使有透镜的第三族恒星也很难被探测到。然而，后一种方法的主要问题不一定是透镜恒星太暗，而是它们的表面数密度太低。要探测到一颗60个太阳质量的第三星族恒星，当JWST指向星系团MACS J0717.5+3745时，迄今为止探测到的爱因斯坦半径最大的透镜星团，第三星族恒星的宇宙恒星形成率需要比目前最乐观的模型预测的高出大约一个数量级。
2013-01-24 astro-ph.CO
Looking for Population III stars with He II line intensity mapping
限制第三星族（Pop III）恒星的性质将是非常具有挑战性的，因为它们居住在高红移的小星系中，这将难以直接检测到。在本文中，我们认为，强度映射可能是一个很有前途的方法来研究Pop III星。强度测绘是一种在三维空间中测量星系线辐射的大尺度波动而不需要分辨单个源的技术。这项技术非常适合观测许多暗淡的星系，因为它可以测量它们的累积发射，即使它们不能被直接探测到。我们专注于强度映射的He II复合线。这些谱线在Pop III星中比Pop II星强得多，因为Pop III星的更硬的光谱预计会产生许多He II电离光子。测量He II 1640的强度映射信号，以及来自其他谱线如Ly $α$、H $α$和金属谱线的信号，可以给出Pop III恒星的初始质量函数（IMF）和恒星形成率密度（SFRD）作为红移的函数的约束。为了证明这些观测结果的可行性，我们估计了来自$z=10-20$的Pop III He II 1640射电强度映射信号的强度。我们表明，在$z\approx10$，信号可以准确地测量由两个不同的假设未来的仪器，互相关的He II 1640与CO（1-0）线发射的星系和其他21厘米发射的星系际介质（IGM）。
2015-06-30 astro-ph.CO
Simulating high-redshift galaxies
最近的观测已经收集了相当多的高红移星系候选者的样本，并确定了它们的光度函数（LF）的演化。为了解释这些发现，我们使用宇宙学SPH模拟，包括，除了标准的物理过程，在早期对象的Pop III-Pop II过渡的详细治疗。在红移范围5<z<10内，模拟的高z星系与观测到的LF的振幅和斜率非常匹配。随着红移的增加，LF的亮度向暗端移动，而其暗端斜率几乎保持不变，α~-2。高z星系的恒星星族在z=5（z=7-8）时的年龄为1亿~ 3亿（40 ~ 1.3亿）万年，意味着它们的恒星形成活动开始较早（z>9.4）;比恒星形成速率几乎与星系恒星质量无关。HST/WFC 3（M_UV < -18）发现的星系即使在z=7-8时也显示出~0.1 Zsun的金属丰度。大多数z~7的模拟星系（明显是最小的星系）实际上是无尘的，它们的消光系数都不大于E（B-V）= 0.01。大部分（50%）的电离光子是由填充LF（M_UV < -16）的暗端的物体产生的，JWST将解析到z=7.3。PopIII恒星基本上在所有红移下都继续形成;然而，在z=6（z=10）时，当M_UV < -17（M_UV < -16）时，PopIII恒星对银河系总光度的贡献总是小于5%。典型的高z星系非常类似于在较低红移下观察到的GRB宿主星系群，强烈鼓励使用GRB来探测第一个星系。
2011-01-12 astro-ph.CO
Local Group Ultra-Faint Dwarf Galaxies in the Reionization Era
受本星系群矮星系恒星化石记录的启发，我们发现最暗超暗矮星系（UFD; ${\rm M}_{\rm V}$ $\sim -2$或${\rm M}_{\star}$ $\sim 10^{2}$ at $z=0$）的恒星形成祖先在再电离（$z\sim6-10$）期间具有${\rm M}_{\rm UV}$ $\sim -3$到$-6$的紫外（UV）光度。这种微弱星系的存在对星系形成和再电离的早期阶段有着重要的意义。如果再电离过程中紫外光度函数（UVLF）的暗端斜率很陡，（$α\lesssim-2$）到${\rm M}_{\rm UV}$ $\sim -3$，那么：（i）UFD的祖先产生了来自星系的UV通量的$>50$ %，（ii）星系可以维持再电离，其逃逸分数比目前采用的值低2倍;（iii）直接的HST和JWST观测可能只探测到来自星系的紫外光的$\sim10-50$ %;（iv）宇宙恒星形成历史在$z\gtrsim6$处增加了$\gtrsim4-6$。如果高红移UVLF翻转，来自UFD的显著通量以及由此产生的与LG矮星系计数的紧张关系将减少。与UVLF形状无关，大量UFD的存在需要在再电离期间对${\rm M}_{\rm UV}$ $\sim -3$的非零光度函数。
2017-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The role of galaxies and AGN in reionising the IGM -- III : IGM-galaxy cross-correlations at z~6 from 8 quasar fields with DEIMOS and MUSE
我们提出了改进的测量结果的星系和星系际介质（IGM）的传输在再电离结束时的相关性。我们从$8$背景$z\gtrsim 6$类星体的视线上收集了一个由光谱证实的莱曼破裂星系（LBG）和$21$莱曼- $α$发射体（LAE）的样本，它们的角间距为$20'' \lesssim θ\lesssim 10'$（$z\sim 6$的$\sim 0.1-4$ pMpc）。我们首次报告了在来自LAE（$3.2σ$）和LBG（$1.9σ$）的$\sim 10-60$ cMpc处检测到过量的Lyman-$α$传输尖峰。我们用改进的银河系-莱曼- $α$传输模型和两点互相关解释数据，其中包括由于成簇的微弱源而增强的光电离，观测到的LAE（LBG）-Lyman-$α$透射尖峰两点互相关函数（2 PCCF）限制了中心亮天体的亮度，并对中心亮天体的平均自由程的空间变化产生了影响。对$\langle f_{\rm esc} \rangle_{M_{\rm UV}<-12} = 0.14_{-0.05}^{+0.28}\,(0.23_{-0.12}^{+0.46})$再电离有贡献的所有星系的平均逃逸分数。我们调查，如果2 PCCF测量可以确定是否明亮或暗淡的星系是再电离的主要贡献者。我们的研究结果表明，从昏暗的星系（$M_{\rm UV} > -20 \, (2σ)$）的贡献是必要的复制观察到的2 PCCF和再电…
2020-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
GLIMPSE: An ultra-faint $\simeq$ 10$^{5}$ $M_{\odot}$ Pop III Galaxy Candidate and First Constraints on the Pop III UV Luminosity Function at $z\simeq6-7$
本研究提出一种NIRCam选择方法，在JWST遗产场发现第三星族星系候选体GLIMPSE-16043，并首次给出z约6-7处第三星族紫外光度函数约束，其性质与理论预测吻合。
2025-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Scaling Relations for Dark Matter Halos Hosting Ultra-Faint Dwarf Galaxies
针对仅有约10颗成员星的超微弱矮星系，提出用半光质量估计器启发的标度关系替代 Jeans 建模提取暗物质晕参数，并指出 Ursa Major III 的 J 因子因离群星被夸大。
2025-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Lyα Halos around [O III]-Selected Galaxies in HETDEX
利用Hobby-Eberly望远镜暗能量实验（HETDEX），对1034个[O III]选择星系在红移1.9<z<2.35处的Lyman α（Lyα）辐射进行了扩展，得到了800 kpc的Ly α辐射。星系的位置和红移来自3D-HST巡天。在距星系中心r>40 kpc处，[O III]选择星系Lyα发射的表面亮度中值叠加轮廓与968个亮Lyα发射星系（LAEs）的一致。然而，[O III]选择星系周围内部（r<10 kpc）的表面亮度比LAEs暗十倍。我们的结果与这样的观点一致，即主导Lyα晕外部区域的光子不是在中心星系中产生的，而是起源于它们之外。
2022-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unveiling the contribution of Pop III stars in primeval galaxies at redshift $\geq 6$
到目前为止，对第一批恒星的探测仍然难以捉摸，但它们的存在可能很快就会被即将到来的JWST观测所揭示。以前的研究还没有调查晕质量和红移的整个可能范围，这可能有助于它们的检测。出于在JWST早期数据发布中探测到$z\sim 20$星系的前景，我们采用半解析模型A-SLOTH，自洽地模拟了Pop III和Pop II恒星的形成及其反馈，量化了Pop III恒星对$6 \leq z \leq 30$高红移星系的贡献。我们的研究结果表明，Pop III星的贡献是最高的低质量晕的$\rm 10^7-10^9~M_{\odot}$。虽然高质量晕$\rm \geq 10^{10}~M_{\odot}$包含不到1\%的Pop III恒星，但它们早在$z \sim 30$就拥有恒星质量为$\rm 10^9~M_{\odot}$的星系。有趣的是，Pop~III星族的视星等随着恒星质量的增加而向红移的方向变亮，但Pop~ III星族占主导地位的星系太暗而不能直接被JWST探测到。我们的结果预测JWST可以探测到$z\sim 30$以下的星系，这可能有助于限制Pop III星的IMF，并将指导观测者辨别Pop III星对高红移星系的贡献。
2022-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting Galaxy-Filament Alignments in the Sloan Digital Sky Survey III
先前的研究表明，宇宙网中的星系结构会影响附近星系的排列。我们研究了这种影响的LOWZ样品的斯隆数字巡天使用的“宇宙网络重建”灯丝目录。我们发现，LOWZ星系表现出一个小的，但统计上显着的方向平行于附近的灯丝的取向对齐。即使在附近没有星系团的情况下，这种效应也是可以检测到的，这表明它是来自暗条中物质分布的效应。一个非参数回归模型表明，与长丝的对齐效果延伸超过30-40 Mpc的分离。我们发现，明亮且早期形成的星系比暗淡且后期形成的星系与附近暗条的方向排列得更紧密;然而，在该样本的恒星质量范围内，恒星质量的趋势在统计上不太显着。
2019-02-21 astro-ph.CO stat.AP
Narrow band selected high redshift galaxy candidates contaminated by lower redshift O[III] ultrastrong emitter line galaxies
上下文莱曼间断星系巡天（LBG）和窄带巡天（NB）已经成功地探测到了大量高红移星系的样本。这两种方法都受到低红移闯入者的污染。目标。在本文中，我们的目的是调查的性质，低红移的闯入者在NB莱曼- $α$发射（LAE）搜索。方法.从之前HAWK-I NB在z $\sim$ 7.7的成像中，我们确定了三个物体，如果我们的光学数据浅一个数量级（但仍然比近红外数据暗一到两个数量级），它们将被选为高红移LAE。我们在VLT用XSHOOTER跟踪这些天体的光谱。结果尽管由于恶劣的天气条件导致数据质量低下，但对于三个物体中的每一个，我们在物体的光谱中识别出一条且仅一条发射线，我们将其识别为O[III] 5007 A线。这一结果结合光谱能量密度拟合和基于几个星系群体的线比的测试，我们推断这3个物体是红移为$\sim$ 1.1的超强线发射体。结论.从这项工作和文献中，我们注意到，O[III]线似乎是一个常见的污染源，在高红移LBG和LAE样品，我们建议，努力把高精度的特性的O[III]光度函数的红移$\sim$ 3或更高。
2015-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
