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
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
Stringent constraints on the H I spin temperature in two z > 3 Damped Lyman-alpha systems from redshifted 21 cm absorption studies
阻尼莱曼α吸收体的物理性质及其演化与星系形成和演化理论密切相关，具有重要的宇宙学意义。H I 21 cm吸收研究是测量这些系统的温度的一种有用的方法。在这项工作中，两个阻尼莱曼-α吸收体在z > 3的温度非常强的约束来自低射频观测。H I自旋温度被发现是大于2000 K的吸收剂。这些高红移系统的高自旋温度与其他阻尼莱曼α吸收体的温度汇编中发现的趋势一致。我们还认为，温度-金属丰度的关系，在文献中较早报道，是不太可能是一个虚假的视线效应，和红移的自旋温度的演变不会出现由于选择效应。所有这些都与阻尼莱曼α系统中暖气体部分的红移演化相一致。
2013-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
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
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
A very metal poor Damped Lyman-alpha system revealed through the most energetic GRB 090926A
我们提出了明亮的费米/LAT GRB 090926 A的余辉的VLT/FORS 2光谱和GROND光学/近红外测光。光谱显示出明显的莱曼α吸收，N_HI = 10^（21.73 +/- 0.07）cm^-2，以及大量的金属线，它们的共同红移为z=2.1062 +/- 0.0004，我们将其与伽玛暴的红移联系起来。由SII计算得到的金属丰度log（Z/Z_sun）~-1.9，是GRB阻尼莱曼α（DLA）系统中发现的最低值之一。这证实了GRB-DLAs在z~2处金属丰度的扩展至少为两个数量级。我们认为，这种传播的金属丰度并不需要一个类似的范围内的伽玛射线暴祖先的丰度，因为中性星际介质探测的DLA预计将在一个显着的距离爆炸现场。从Swift/XRT余辉光谱（假设log（Z/Z_sun）~ -1.9）导出的氢柱密度约为1.0000。比Lyman-alpha沉淀法的N_HI高100倍。这表明，与DLA追踪的气体相比，电离气体的柱密度较大，或者环爆介质的金属含量较高。我们还讨论了余辉光变曲线的演化和能量学。直到爆发后至少21天才出现明显的喷流中断，表明辐射修正后的能量释放大于3.5 × 10^52尔格，这表明GRB 090926 A可能是迄今为止探测到的能量最高的爆发之一。
2010-07-14 astro-ph.CO
The kinetic temperature in a damped Lyman-alpha absorption system in Q2206-199 - an example of the warm neutral medium
通过比较Q2206-199光谱中红移z=2.076的单组分阻尼莱曼α吸收系统中OI、Si Ⅱ和Fe Ⅱ的吸收线宽度，我们确定这些吸收线产生于~12000 +/-3000K的暖中性介质气体中。这与星系中暖中性介质的热平衡模型估计值~ 8000 K是一致的，但与存在显著的冷成分不一致。这也与该系统中不存在CII* 精细结构吸收一致，但不是必需的。一些可能的影响有关的丰度估计在窄线WNM吸收进行了讨论。
2012-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-ion absorption in the proximate damped Lyman-alpha system toward Q0841+129
我们给出了类星体Q 0841 +129的VLT/UVES光谱，其光谱显示在z=2.47621处有一个近似的阻尼莱曼α（PDLA）吸收体，在z=2.50620处有一个近似的亚DLA吸收体，这两个吸收体的红移都接近于类星体本身，在z_em=2.49510+/-0.00003。这种偶然的安排，与子DLA作为一个过滤器，硬化类星体的电离辐射场，使我们能够模拟的电离水平在前景PDLA，并提供了一个有趣的案例研究的起源的高离子吸收线Si IV，C IV，和O VI的DLAs。PDLA中的高离子显示出至少五个分量，跨越~160 km/s的总速度范围，而低离子主要存在于一个分量中，跨越仅30 km/s。我们检查各种模型的起源高离子。光致电离和湍流混合层模型都相当成功地再现了观测到的离子比校正后的非太阳相对丰度模式，但两个模型都不能解释所有五个组件。我们发现，湍流混合层模型，其中高离子跟踪冷PDLA气体和冲击加热等离子体的较热的阶段之间的接口，可以解释在一个较大的样本中测量的平均高离子比12 DLAs。
2011-07-12 astro-ph.CO
Using 21cm Absorption in Small Impact Parameter Galaxy-QSO Pairs to Probe Low-Redshift Damped and Sub-Damped Lyman-alpha System
为了寻找低红移阻尼莱曼α（DLA）和亚DLA类星体的吸收体，我们对Sloan数字巡天（SDSS）中的前景星系进行了21 cm波段的射电噪类星体小碰撞参数吸收巡天。在这里，我们提出的第一个结果，从这个调查的基础上观测SDSS J 104257.58 +074850.5（$z_{QSO}$ = 2.66521），类星体在角距离的前景星系（$z_{gal}$ = 0.03321）的2.5”（1.7千秒差距的投影）。前景星系是一个低光度螺旋星系，恒星正在形成（0.004 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$），金属丰度为$-0.27 \pm 0.05$ dex。我们用绿岸望远镜（GBT）、甚大阵（VLA）和甚长基线阵（VLBA）探测了来自星系的21厘米吸收。吸收似乎是静止的磁盘气体与星系共转，我们没有发现任何证据流出冷中性气体。主吸收线的宽度表明，气体是冷的，$T_{k} < 283$ K，和HI柱是令人惊讶的低给定的碰撞参量为1.7千秒差距;我们发现，N（HI）$\leq 9.6 \times 10^{19}$ cm $^{-2}$（GBT）和N（HI）$\leq 1.5 \times 10^{20}$ cm $^{-2}$（VLBA）。VLBA勉强解决了连续源和吸收体，和27.1 $\times$ 13.9 pc的下限是来自吸收云的大小。反过来，这表明…
2010-02-11 astro-ph.CO
Metal-Enriched Plasma in Protogalactic Halos: A Survey of N V Absorption in High-z Damped & Sub-Damped Lyman-alpha Systems
我们继续我们最近的工作来表征高红移阻尼和次阻尼莱曼α系统（DLAs/子DLAs），这代表了多相气体（原）星系盘和晕看到的背景源的等离子体内容。利用VLT/UVES、Keck/HIRES和Keck/ESI的数据，我们测量了91个DLAs和18个亚DLAs在1.67<z<4.28红移范围内的N-V吸收，其中N-V双峰为非共混覆盖。在DLAs中，我们发现8个安全的NV检测，4个边缘检测和79个未检测。因此，在DLAs中NV的检出率为13^{+5}_{-4}%.在18个样本中发现了两个亚DLA NV检测，检测率为11^{+15}_{-7}%。我们表明，N V检测率是金属丰度的强函数，在[N/H]=[NI/HI]>-2.3时增加~4倍。DLAs中的NV和CIV分量b值分布在统计学上相似，但18 km/s的中值b（NV）低于25 km/s的中值b（O VI）。约20%的N V分量b<10 km/s，因此产生于log（T/K）<4.92的温暖的光电离等离子体中;当地的电离辐射源（与河外背景相反）需要保持云的大小在物理上合理。其余~80%的（宽）N V成分的性质尚不清楚; log（T/K）=5.2-5.4的辐射冷却碰撞电离等离子体模型在再现所观察到的集成高离子柱密度比和成分线宽方面相当成功，但我们不能排除本地源的光电离。最后，我们确定了几个不寻常的DLAs，金属丰度极低（<0.01太阳），但强的高…
2009-06-23 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
Galactic outflows and the kinematics of damped Lyman alpha absorbers
阻尼莱曼α吸收体（DLAs）的运动学很难在分层星系形成模型中再现，特别是在宽星系占优势的情况下。我们调查DLA运动学在z=3使用高分辨率宇宙流体动力学模拟，包括一个启发式模型的星系外流。没有流出，我们的模拟无法产生足够宽的DLA，在以前的研究。流出，预测的DLA运动学更好地与观察一致。比较两个外流模型，我们发现，基于动量驱动的风缩放模型提供了最好的匹配所观察到的DLA运动统计的Prochaska & Wolfe。在这个模型中，DLA通常出现在距离星系几千秒差距的地方，这些星系可以在发射中识别出来。窄的DLAs可以产生于任何晕和星系质量，但宽的DLAs只产生于质量大于10^11 Mo的晕，无论是大的中心星系还是小的卫星星系。这意味着，这种外流模型的成功源于最有效地将气体从生活在较大晕中的小卫星星系中推出。相对于较小的光环，这增加了大光环的横截面，从而产生更广泛的运动学。我们的模拟不包括辐射转移的影响或详细的金属跟踪，和外流的模拟，但他们强烈建议，银河系外流是理解DLA运动学的核心。一个有趣的结果是，DLA运动学可能会限制从高Z星系的气体喷射的性质和效率。
2010-08-27 astro-ph.CO
New Magellan Inamori Kyocera Echelle Observations of z<1.5 sub-damped Lyman-alpha systems
类星体光谱中的阻尼和亚阻尼莱曼α（DLA和sub-DLA）系统为研究高红移星系的星际介质提供了一条独特的途径。在本文中，我们报告新的丰度测定样品中的10个新的系统，9个较少研究的子DLAs和一个DLA，沿视线7类星体从光谱与MIKE摄谱仪。检测到Mg I、Mg II、Al II、Al III、Ca II、Mn II、Fe II和Zn II的线。在这里，我们给出了所观察到的吸收线的列密度和等效宽度，以及这些系统所确定的丰度。在一个具有高金属丰度[Zn/H]=+0.27 \pm 0.18的系统中检测到了局部星际介质（ISM）中相对未耗尽的元素Zn。在另一个系统中，尽管未检测到Zn，但基于更贫化的元素Fe的高丰度被观察到，[Fe/H]=-0.37 \pm 0.13。基于Fe的这些亚DLA系统的N（HI）加权平均金属丰度为<[Fe/H]>=-0.76 \pm 0.11，比在该红移范围内的DLA中所见的高约0.7倍（5倍）。[Mn/Fe]的相对丰度也进行了研究。一个明显的趋势是可见的，这些系统以及从文献中的系统，与[Mn/Fe]增加与银河系恒星丰度的金属丰度的增加。
2009-02-19 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
New searches for HI 21-cm in damped Lyman-alpha absorption systems
我们提出了三个独立的搜索HI 21厘米吸收的结果，在总共12个阻尼莱曼α吸收系统（DLAs）和子DLAs的红移范围z = 0.86-3.37。我们在五个系统中没有发现吸收，我们获得了合理的灵敏度，并将结果添加到其他最近的调查中，以调查可能影响检测率的因素：我们提供的证据表明，在低红移看到的自旋温度/覆盖因子比的混合也可能存在于高红移，与21厘米线强度和总中性氢柱密度之间的相关性，表明一个大致恒定的自旋温度/覆盖因子的比例为所有的DLA搜索。此外，通过考虑一个平坦的膨胀宇宙的几何形状与背景无线电发射区域的投影大小，我们发现，对于检测，21厘米线强度与吸收体的大小相关。对于非检测，很明显，需要更大的吸收器（覆盖因子），以表现出21厘米的吸收，特别是如果这些DLA不出现在螺旋星系。我们还认为，最近对TXS 0311+430的z = 2.3的探测出现在一个螺旋星系中，但基于大的吸收截面和高的金属丰度，而不是低的自旋温度
2009-11-09 astro-ph.CO
A SINFONI Integral Field Spectroscopy Survey for Galaxy Counterparts to Damped Lyman-alpha Systems - V. Neutral and Ionised Phase Metallicities
气相和恒星金属丰度已被证明是制约星系恒星形成历史的重要参数。然而，与最近恒星形成相关的HII区域可能没有整个星系的典型丰度，并且据信大部分金属可能包含在中性气体中。因此，直接探测中性气体中的金属丰度是很重要的，这可以通过使用背景类星体上的吸收线来完成。最近，我们已经提出了一个小样本的类星体吸收器与HI柱密度测量的阻尼莱曼α阻尼莱曼α范围内的恒星内容的研究。在这里，我们提出的意见，覆盖300纳米到2.5微米的发射线光谱的三个这些吸收星系使用长缝摄谱仪X-射手的VLT。这使我们能够比较中性和电离相金属丰度在相同的对象，并将这些措施可能签署的低金属丰度气体吸积或流出的气体丰富的恒星形成。我们的研究结果表明，沿视线吸收的背景类星体的丰度是可靠的措施，整个星系的金属丰度。除了比较不同阶段的气体丰度，一个潜在的观测结果的差异燃料机制的盘星系是其内部分布的化学丰度。我们提出了一些证据，在这三个系统中的小负金属丰度梯度。平坦的斜率与在气体的两相之间观察到的差异一致。这些结果表明，HI和HII的金属丰度的比较是一个强大的指标，在高红移星系的丰度梯度，并不赞成在这些对象的存在下的新鲜气体的下落。
2013-10-25 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 elusive HI-> H2 transition in high-z damped Lyman-alpha systems
研究了高红移阻尼莱曼α系统中H2分子含量与HI柱密度的关系。我们发现，在log N（HI）（cm^-2）~21.5-22附近，H2分子含量显著增加，这是迄今为止在干预DLAs中尚未探测到的一种状态，超过该状态，大多数系统的log N（H2）> 17。这与朝向附近恒星的视线形成对比，在那里，一旦log N（HI）>20.7，这样的H2柱密度总是被检测到。这可以定性地解释为较低的平均金属丰度和可能较高的周围紫外线辐射的DLAs。然而，与银河系不同的是，整体分子分数保持适度，表明即使在大的N（HI）下，实际上只有一小部分整体HI与自保护的H2气体有关。具有非常高的N（HI）的阻尼莱曼α系统可能沿着类星体的视线出现，靠近主星系的中心，那里的气体压力更高。我们发现，在对数N（HI）~22和金属丰度~1/10太阳能的DLAs中，连续（尘埃）和线吸收（HI莱曼和H2莱曼和维尔纳带）在背景类星体上引起的颜色变化是显着的，但并不负责长期讨论的光学选择样品中缺乏这样的系统。相反，这些系统很可能被发现朝向本质上较暗的类星体，这些类星体支配着类星体的光度函数。在较高的金属丰度下，颜色偏置反过来应该是严重的。
2015-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reproducing the Kinematics of Damped Lyman-alpha Systems
我们研究了阻尼莱曼α系统（DLAs）的运动学结构的一系列宇宙学流体动力学模拟使用AREPO代码。我们能够匹配相关的低电离金属吸收剂的速度宽度的分布，大大优于早期的工作。我们的模拟产生了一个人口的DLAs为主的晕维里速度约70公里/秒，符合图片相对较小，微弱的物体。此外，我们再现了所观察到的速度宽度和金属丰度之间的相关性和Si II的等效宽度分布。仍然存在一些中等统计意义的差异;我们的光谱中有太多的吸收集中在轮廓的边缘，并且速度宽度分布的确切形状略有不同。我们表明，与以前的工作相比，改进主要是由于我们从恒星形成的强烈反馈和我们对金属电离态的详细建模。
2015-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the gas masses of low-z damped Lyman-$α$ systems
本文报道了用绿岸望远镜（GBT）在$z \approx 0.1$上对三个阻尼和亚阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）的红移HI 21 cm辐射进行的深搜索。没有证据表明红移HI 21厘米的发射信号中获得的GBT光谱的两个吸收器，与第三呈现无法使用的地面干扰的数据。未探测到HI 21 cm发射对相关星系的HI质量产生了很强的约束，在$z = 0.0830$朝向J1553+3548的亚DLA处的M $_{\rm HI} < 2.3 \times 10^9 \times (ΔV/100)^{1/2}$ M $_\odot$，以及在$z = 0.0963$朝向J1619+3342的DLA处的M $_{\rm HI} < 2.7 \times 10^9 \times (ΔV/100)^{1/2}$ M $_\odot$，其中$ΔV$是HI 21 cm线宽，单位为km s $^{-1}$。这延续了在所有低$z$ DLA和亚DLA中发现的低HI质量的趋势，这些DLA和亚DLA已经被搜索用于红移HI 21 cm发射。因此，具有相对较低HI柱密度（$\lesssim few \times 10^{20}$ cm $^{-2}$）的低红移吸收体通常不会出现在富含气体的大质量星系中。
2014-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
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
Metallicity Evolution of Damped Lyman-alpha Systems out to z~5
我们提出了47个阻尼莱曼α系统（DLAs）的化学丰度测量，其中30个在z>4，观察与Echellette光谱仪和成像仪和高分辨率Echelle光谱仪的凯克望远镜。DLA的HI柱密度用与Lyman-alpha分布拟合的Voigt分布测量，并且我们发现由于Lyman-alpha森林的密度增加，在z>4处SDSS的错误DLA鉴定的数量增加。离子柱密度确定使用表观光学深度方法，我们结合我们的新的金属丰度测量与195从以前的调查，以确定中性气体的宇宙金属丰度的演变。我们发现DLAs的金属丰度随着红移的增加而降低，提高了趋势的显著性并将其扩展到更高的红移，在z=0.09-5.06的范围内，每单位红移的线性拟合为-0.22+-0.03 dex。尽管我们对寻找金属丰度低得多的DLA很敏感，但~1/600太阳的金属丰度“底”一直持续到z~5。然而，这个底部与分布的陡尾没有统计学差异。我们还发现，~0.5 dex的DLAs之间的金属丰度的内在分散性持续到z~5。此外，z>2的DLAs的金属丰度分布和α/Fe比与晕星的母星群体一致。因此，银河系中的晕星可能是由气体形成的，这些气体通常在z>2时表现出DLA吸收。
2012-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the selection of damped Lyman alpha systems using MgII absorption at 2<z<4
XQ-100测量提供了36个盲选的、介于2 <z <4的阻尼莱曼α系统（DLAs）的光学和近红外覆盖，同时覆盖了2796 A、2803 A的MgII双峰和Ly-alpha跃迁。使用XQ-100 DLA样品，我们调查的完整性选择DLA吸收剂的基础上，他们的MgII静止框架等效宽度（W2796）在这些红移。在具有干净MgII分布的29个DLA中，我们发现6个（20%的DLA）具有W2796 <0.6A。W2796 <0.6A吸收体的DLA发生率比z~1样品中所见的高约5倍，表明具有红移的DLA的MgII性质的潜在演变。所有W2796 <0.6A的DLA都具有低金属丰度（-2.5 <[M/H]<-1.7）、小速度宽度（v90 <50 km/s）和相对低的N（HI）。我们证明，排除这些低W2796 DLAs导致更高的平均N（HI），这反过来又导致在2 <z <4的DLAs的HI的宇宙学气体密度增加约7%;并且这种排除对HI加权平均金属丰度的影响极小。
2016-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Extreme damped Lyman-$α$ absorption in young star-forming galaxies at $z=9-11$
本文利用 JWST 观测发现 z=8.8–11.4 的三个年轻星系存在极强阻尼 Lyman-α 吸收，表明其周围有大量中性氢气体，因而这些星系在现阶段对宇宙再电离贡献有限，并揭示了早期星系形成仍在进行中的特征。
2023-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
First gravitational lensing mass estimate of a damped Lyman-alpha galaxy at z=2.2
我们提出了第一个星系的透镜总质量估计，在红移2.207，作为一个引力偏转器和阻尼莱曼α吸收背景类星体SDSS J1135-0010，在红移2.888。在最近的一项工作中，透镜和光源之间的投影距离或碰撞参量非常小，估计为0.8 +/- 0.1 kpc。利用斯隆数字巡天数据库，我们建立了类星体测光中可能的透镜放大信号。经确定，在红移相当的情况下，它比中间类星体亮2.2等（或亮度高8倍）。我们用单组分奇异等温球模型描述了透镜星系的总质量分布，并将观测到的放大因子和模型预测的放大因子进行了对比。对于前者，我们保守地使用了95%的远距离类星体群体的光度数据。我们估计，在半径等于碰撞参量的圆柱体内投影的透镜有效速度色散和二维总质量的值分别在60 ~ 170 km/s和2.1 x 10^9和1.8 x 10^10 M_Sun之间。我们的结论是，这种分析是至关重要的探索之间的关系，在高红移宇宙中的星系的发光和暗物质组件。
2014-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Physical Nature of the Most Metal-Poor Damped Lyman Alpha Systems
利用高分辨率、大尺度的LAOZI宇宙学模拟研究了$z=3$上贫金属（${\rm [Z/H]<-2}$）阻尼莱曼α系统（mpDLA）的性质.下面是mpDLAs的物理图像。大多数mpDLAs位于距主星系中心$\ge 20$ ~kpc的区域，这些区域是来自星系际介质的下沉冷气流，下沉速度为$\sim 100$ km/s，温度为$\sim 10^{4}$ K。对于每个宿主星系，平均而言，半径$150$ ~kpc范围内大约$1\%$的区域被mpDLAs覆盖。mpDLAs是相对弥散的（$n_{\rm{gas}} \sim 10^{-2}$ cm $^{-3}$），金斯准稳定的，并且有非常低的恒星形成率（$\dotΣ \le 10^{-4} M_{\odot} \rm{\ yr}^{-1} \rm{\ kpc}^{-2}$）。当mpDLAs向内迁移到星系中心时，它们在这个过程中与高金属丰度气体和恒星流出物混合，将自己从贫金属类别中去除，并使星系的中心（$\le 5$ kpc）区域没有mpDLAs。因此，主星系的中心区域主要由富含金属的DLAs而不是mpDLAs组成。模拟的mpDLAs的所有观测值都与观测值非常吻合，除了气体密度，它比观测推断的值低约10倍。然而，观测推断值是基于简化的假设，而这些假设在模拟中没有得到证实。
2016-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Identifying the Lens Galaxy B1152+199 as a Ghostly Damped Lyman Alpha System by the Cosmic Origins Spectrograph
强类星体透镜效应为利用背景类星体辐射探测透镜星系的星际介质提供了有力的工具。利用哈勃太空望远镜上的宇宙起源摄谱仪（COS），我们研究了红移z=0.4377的透镜星系B1152+199的冷ISM性质。由于现有的光学消光和X射线吸收测量的镜头已经揭示了大量的冷ISM，我们预计将检测到阻尼的Lya吸收（DLA）系统在近紫外光谱，然而，我们的上限HI柱密度是几个数量级低于预期。我们还勉强检测OI和CII吸收线与透镜星系的COS光谱。因此，透镜星系被认为是一个幽灵般的DLA系统，这些幽灵般的DLA系统的进一步调查将是重要的，以表征使用DLA探测宇宙的物质密度的偏差。虽然是初步的，但最有可能的解释是没有探测到DLA是因为透镜星系的Lya辐射填充了吸收槽，Lya光度为4 e42 erg/s。
2020-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
