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
Red Star Forming Galaxies and Their Environment at z=0.4 Revealed by Panoramic H-alpha Imaging
本文利用Subaru望远镜上的Suprime-Cam，使用窄带滤光片NB 921，对富星系团CL 0939 +4713（Abell 851）在z=0.41处进行了宽视场H-α成像巡天。该调查是敏感的活动星系的恒星形成率下降到约0.3兆太阳/年在整个27'x27'的领域，我们确定了445个H-α发射器沿大尺度结构周围的集群。利用这个样本，我们发现（1）H-α发射体的分数是一个很强的环境函数，并显示出明显的下降向集群中心区域。我们还发现（2）H-α发射体的颜色明显依赖于环境。大多数H-alpha发射体具有蓝色，B-I<2，但我们也发现了具有红色的H-alpha发射体。这种红色发光体在星团中心或其周围区域非常罕见，而它们最常见于远离星团中心的群体中。这些群体与星系颜色分布急剧转变的环境相吻合。这可能表明，尘埃恒星的形成活动往往涉及星系截断过程，在群体中是有效的，它可能是有关的“预处理”，产生今天的星系团S 0星系。最后，我们证实了（3）星团中质量归一化的积分恒星形成率（即距离星团中心0.5xR200以内的总恒星形成率除以星团动力学质量）在大约~（1+z）^[6]之后随回望时间迅速增加，并且它也与星团质量相关。
2011-04-13 astro-ph.CO
Understanding Lyman-alpha emitters
本出版物包含2008年10月6日至10日在海德堡马克斯普朗克天文研究所举行的理解莱曼α发射体会议的会议摘要。会议的范围是汇集大多数在莱曼α发射体领域工作的科学家，无论是在低或高红移，还是在观测或理论方面，并总结莱曼α发射星系的研究领域已经走了多远。还希望对该领域的未来进行展望。作为会议的一部分，两天的时间专门用于总共六次讨论会。主题是i）新方法和选择方法，ii）形态学，iii）本地宇宙观测可以告诉我们关于高红移宇宙的什么？iv）聚类，v）SED拟合和vi）Ly-alpha斑点。要求这些会议的主席总结这些会议记录中所介绍的讨论情况。
2009-04-21 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
Faint Resonantly Scattered Lyman Alpha Emission from the Absorption Troughs of Damped Lyman Alpha Systems at z ~ 3
我们证明了Rahmani等人（2010）提出的堆叠阻尼莱曼α吸收系统（DLAS）的大样本的吸收槽中的莱曼α发射与最近检测到的z ~ 3处的微弱莱曼α发射体的光谱轮廓和亮度一致。这一结果支持的建议，微弱的发光体是确定与宿主星系的DLAS在这些红移。
2010-11-17 astro-ph.CO
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
New Results from the Magellan IMACS Spectroscopic Lyman Alpha Survey: NICMOS Observations of Lyman Alpha emitters at z=5.7
我们提供了马丁等人（2008）在盲多狭缝光谱调查中发现的三个z=5.7莱曼α发射体的NICMOS J110（静止框架1200-2100 A）观测结果。这些图像证实了以前只能在光谱观测中看到的两个源的存在。在我们的J110观测中未探测到的第三个源在宇宙起源巡天（COSMOS）的窄带成像中被探测到，因此我们的未探测意味着静止帧等效宽度>146埃（3西格玛）。这两个J110探测到的源有30-40埃的更适度的静止框架等效宽度，但所有三个都是典型的高红移LAEs。此外，J110探测到的源的UV光度在L*_{UV}的两倍之内，并且大小看起来紧凑（r_{hl} ~ 0.“15）在我们的NIC 2图像中-与红移5.7一致。我们使用这些紫外连续谱和莱曼阿尔法测量来估计这些星系的i-z颜色，并表明至少有一个，可能是所有三个将错过的i-dropout LBG选择。这些观测有助于证明多缝窄带光谱学作为寻找微弱发射线星系的技术的实用性。
2010-06-15 astro-ph.CO
Predicting the Merger Fraction of Lyman alpha Emitters from Redshift z~3 to z~7
快速的质量组装，可能来自合并或平滑吸积，已经被预测在高红移莱曼α（Lya）发射体的恒星形成中起着至关重要的作用。在这里，我们预测的主要合并，次要合并，并顺利吸积的Lya发射体分数从z~3到z~7使用大暗物质模拟，和一个简单的物理模型，是成功地再现许多观察在这个大的红移范围。这个模型的核心原则，不同于许多早期的模型，是在Lya发射体的恒星形成是成正比的质量吸积率，而不是总的晕质量。我们发现，在z~3，近35%的Lya发射器通过主要的（3：1）合并，并增加到约50%，在z~7。这意味着大部分高红移Lya发射体的恒星形成是由合并驱动的。虽然模型预测和观测到的合并分数之间存在差异，但其中一些差异（约15%）可以归因于模拟中用于定义合并的质量比。我们预测，未来，更深入的观察，使用3：1的定义，主要合并将发现>30%的主要合并部分的Lya发射器在红移>3。
2011-10-21 astro-ph.CO
Lyman-alpha emitters as tracers of the transitioning Universe
在探测高红移星系的众多方法中，选择具有红移Ly-alpha发射的天体是最成功的方法之一。但是什么类型的星系是这样被选中的呢？直到最近，Ly-alpha发射体被认为是小型恒星形成星系，可能是较大星系的组成部分。但是随着在较低红移处对Ly-alpha发射体的观测数量的增加，一幅新的图景出现了。Ly-alpha发射体在其性质上显示出从较高红移到较低红移的强烈演化。先前已经表明，Ly-alpha发射体中的超亮红外星系（ULIRGs）的比例在红移3和2之间急剧增加。在这里，LAEs之间的活动星系核的分数示出遵循类似的演化路径。我们认为，Ly-alpha发射器是不是一个均匀的类的对象，并与这种方法选择的对象反映了一般的恒星形成和活跃的星系人口在红移。因此，Ly-alpha发射体应该是未来模拟和建模中星系演化的优秀示踪剂。
2011-01-17 astro-ph.CO
Panoramic H-alpha and mid-infrared mapping of star formation in a z=0.8 cluster
我们首次利用MOIRCS/Subaru卫星上的窄带滤光片对遥远的星系团RXJ1716.4+6708进行了宽视场H-α成像观测，观测范围为z=0.81，SFR（Ha）~ 1 Msun/yr。结合AKARI的宽视场MIR成像调查，我们比较了星团中未遮蔽和遮蔽的恒星形成活动。我们发现，H-α发射体和MIR星系都避开了星系团中心，它们的空间分布非常相似。大多数H-α发射体显示蓝色，但我们在红色序列上发现了一些H-α发射体。和平号星系倾向于系统性地比H-α发射体更红，这可能是由于大量的尘埃消光。有趣的是，红色的H-α发射体和红色的MIR星系（即尘埃红色星系）最常见于中等密度的环境中，如星系团的外围，星系团和星系丝，在那里星系的光学颜色会发生变化。我们还发现，在极端情况下，A（Ha）超过~3，这种非常尘埃星系也位于中密度环境。这些发现表明，尘埃恒星的形成是在星团的落区触发的，这意味着星系过渡和尘埃恒星形成之间可能存在联系。我们最后计算了星系团的总SFR，发现即使经过1等消光校正，单独基于H-α的星系团总SFR也会被低估2倍以上。我们认为，质量归一化的星系团SFR从z~1开始跟随~（1+z）^6迅速下降，尽管不确定性仍然很大。
2009-12-24 astro-ph.CO
A possible signature of primordial stellar populations in $z=3$ Lyman $α$ emitters
斯巴鲁望远镜的观测已经从位于$z=3.1$的一些莱曼$α$发射体（LAEs）中探测到了令人惊讶的强莱曼连续谱（LyC; $\sim900$在静止坐标系中的散射）。我们已经研究了恒星的人口，同时占的强度的LyC和非电离紫外线的LAEs的光谱斜率。结果发现，金属丰度为$Z\geq1/50 Z_\odot$的恒星星族只能用头重脚轻的初始质量函数（IMF; $< m > \sim 50 M_\odot$）来解释观测到的LyC强度。然而，这样的IMF的临界金属丰度预计要低得多。一个非常年轻的（$\sim1$ Myr）和大质量的（$\sim100$ $M_\odot$）极贫金属（$Z\leq5\times10^{-4}Z_\odot$）或无金属（所谓的星族III）恒星群体也可以重现观测到的LyC强度，如果这种“原始”恒星群体的质量分数是LAE总恒星质量的$\sim1$ %。
2012-06-20 astro-ph.CO
The cool side of Lyman Alpha Emitters
我们扩展了以前的研究莱曼阿尔法发射体（LAEs）的基础上流体动力学宇宙学模拟，包括两个物理过程LAEs的重要：（a）莱曼阿尔法和连续发光冷却碰撞激发HI在星系中产生的，（b）尘埃的形成和演变，我们遵循这些过程的星系星系的基础上。HI冷却平均贡献了恒星产生的莱曼α辐射的16-18%，但这个值在低质量LAE中可能要高得多，如果HI是cluerous，这个值会进一步增加。连续光谱的光度几乎完全由恒星源控制。星系的尘埃含量与恒星质量成正比，M_{dust}与M_*^0.7和恒星金属丰度Z_* 成正比，使得M_{dust}与Z_*^1.7成正比。结果表明，大质量星系的Lyman α逃逸分数低至f α =0.1，LAE平均值随红移的增加而减小，在z =（5.7，6.6）时为（0.33，0.23）。紫外连续谱逃逸分数与红移呈现相反的趋势，可能是由于团簇演化的结果。该模型成功地再现了观测到的莱曼阿尔法和紫外光度函数在不同的红移和莱曼阿尔法等效宽度散射在很大程度上，虽然观察到的分布似乎比预测的更广泛。我们讨论这种紧张局势的可能原因。
2009-11-06 astro-ph.CO
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
Diffuse Lyman Alpha Haloes around Lyman Alpha Emitters at z=3: Do Dark Matter Distributions Determine the Lyman Alpha Spatial Extents?
利用2128个Ly-a发射体（LAEs）和24个原星系团UV选择星系（LBG）在z=3.1时的Ly-a图像，我们研究了高z星系周围Ly-a晕的表面亮度分布随环境和UV光度的变化。我们发现，Ly-a径向轮廓的斜率变得平坦的Mpc尺度LAE表面密度的增加，但它们几乎是独立的中心紫外光度。Ly-a晕的特征指数标度长度似乎与LAE表面密度的平方成正比（r（Lya）\propto Sigma（LAE）^[2]）。包括弥散扩展的Ly-a晕在内，密集区LAEs的静止坐标系Ly-a等效宽度接近EW_0（Lya）~ 200 A，这是年轻（< 10^7年）星系的最大值。这表明，通过气体流出的冲击压缩或引力气体流入的冷却辐射形成的Ly-a光子可能部分有助于照亮Ly-a晕;然而，它们的大部分Ly-a光度可以通过电离光子的光电离或在中央星系及其周围的HII区域产生的Ly-a光子的散射来解释。不管Ly-a光子的来源是什么，如果Ly-a晕跟踪整个气体结构的暗物质分布，这是不足为奇的Ly-a的空间范围更强烈地依赖于周围的Mpc尺度的环境比中央星系的活动。
2012-04-22 astro-ph.CO
Keck Spectroscopy of Faint 3<z<7 Lyman Break Galaxies:- II. A High Fraction of Line Emitters at Redshift Six
由于莱曼-α光子被中性氢散射，遥远星系莱曼-α等效宽度分布的红移变化提供了一个有希望的探测星系际介质电离度的方法，因此宇宙再电离何时结束。这个简单的测试是复杂的事实，莱曼α发射也可以受到不断变化的天体物理细节的主机星系。在本系列的第一篇论文中，我们证明了在3 <z <6的范围内，在颜色选择的莱曼破裂星系（LBG）中观察到的莱曼α发射体的比例具有光度和红移依赖的趋势;低光度星系和高红移星系显示出强发射的可能性增加。在这里，我们提出的结果，从更深的12.5小时的曝光与Keck DEIMOS摄谱仪主要集中在z~6的LBG，使我们能够确认红移的依赖性更强大的线发射和更高的红移比迄今为止可能的。我们发现54 +/-11%的微弱z~6 LBG显示出强（W_0> 25 A）发射，比在z~4处观察到的类似样品增加了1.6倍。利用74个z~6长带隙的样品，我们确定了与亮度相关的Lyman-alpha等效宽度分布。假设这些趋势与哈勃WFC3/IR相机定位的z~7源的新种群的连续性，我们预测，除非中性部分在干预的2亿年内上升，否则使用莱曼α发射光谱确认的成功率应该很高。
2010-09-28 astro-ph.CO
Detecting Lyman Alpha Emitters in the Sub-millimeter
使用的结果从以前开发的莱曼阿尔法/连续生产/传输和灰尘富集模型莱曼阿尔法发射器（LAEs），宇宙SPH模拟的基础上，我们评估其灰尘再处理的亚毫米（submm）辐射的可探测性。由于超新星（而不是演化的恒星）控制着尘埃的形成和破坏过程，LAE相对于本地星系来说是相对少尘的：它们的尘气比很低（是银河系尘气比的0.05倍），尽管它们的金属丰度相对较高，大约是太阳值的10-50%。使用导出的逃逸分数的紫外（UV）连续光子，我们计算的紫外光度吸收尘埃和重新发射的远红外。LAE亚毫米级的通量与它们的Lyman α光度相关：在我们模拟的样品中，在z=（5.7，6.6）的LAE（LogL_α> 43.1的那些）中，约有（3%，1%）在850微米（最佳探测波段）处的通量超过0.12 mJy，因此用ALMA在5 σ处仅用1小时的积分时间就可以探测到。这样的探测将为了解这些最遥远星系的物理条件打开一扇新的窗户。
2009-12-07 astro-ph.CO
The visibility of Lyman Alpha Emitters: constraining reionization, ionizing photons and dust
利用GADGET-2宇宙学模拟方法，结合尘埃模型和辐射转移程序（pCRASH），建立了高红移Lyman α辐射源的物理模型。我们使用5个不同的氢电离光子逃逸分数值（f_esc= 0.05，0.25，0.5，0.75，0.95）对pCRASH宇宙学模拟进行后处理，直到再电离完成，即平均中性氢分数降至<X_HI>~10^-4。然后，将模型结果与观测到的z~6.6处LAEs的Lya和UV光度函数相匹配的唯一自由参数是Lyman Alpha（Lya）和连续光子从银河系环境中的相对逃逸（f_alpha/f_c）。我们发现了一个三维简并，使得理论模型可以与IGM Lya透射<T_alpha>率LAE~38-50%（<X_HI>对于高斯发射线，其转化为~0.5-10^-4）、f_esc~0.05-0.50和f_alpha/f_c~0.6-1.8的观测结果相一致。
2014-05-06 astro-ph.CO
Deep LBT/LUCI Spectroscopy of a Lyman-alpha Emitter Candidate at z ~ 7.7
我们使用2 × 8.4米大双筒望远镜（LBT）上的红外光谱仪LUCI对z ~ 7.7的莱曼α发射体（LAE）候选者进行了深光谱观测。在Krug等人2012年的窄带成像调查中发现的四个z ~ 7.7 LAE候选者中，该候选者是最亮的。我们的光谱数据包括与LBT/LUCI总共7.5小时的积分，并且足够深以显著地（3.2-4.9 sigma）检测到该候选者的莱曼α发射线，基于其莱曼α通量1.2 x 10^{-17} erg s^{-1} cm^{-2}从窄带测光估计。然而，我们没有发现任何令人信服的信号在其莱曼α发射线的预期位置，这表明该源不是一个LAE在z ~ 7.7。在这项工作中的非检测，加上以前的研究z ~ 7.7 LAEs，把一个强有力的约束亮端莱曼α光度函数（LF）在z ~ 7.7。我们发现莱曼α LF从z ~ 6.5到7.7的快速演化：在亮端，z ~ 7.7 LF的上限比z ~ 6.5 LF低5倍以上（f > 1.0 x 10^{-17} erg s^{-1} cm^{-2}，或L > 6.9 x 10^{42} erg s^{-1}）。这可能是由于IGM中中性分数的增加导致的，其在z ~ 7.7处显著衰减莱曼-α发射。
2013-05-22 astro-ph.CO
The Luminosity Function of Lyman alpha Emitters at Redshift z=7.7
Lyman α（Lya）发射线在中性星系际介质（IGM）中会发生衰减。因此，Lya发射体在高红移处的可见度可以作为50%水平上再电离的有价值的探针。我们提出了一个成像搜索z=7.7 Lya发射星系使用超窄带滤波器（滤波器宽度= 9A）的NEWFIRM成像仪在基特峰国家天文台。我们在1.4 x 10^4 Mpc^3的测量体积中发现了四个候选的Lya发射体，其线通量亮度超过6 x 10 ^-18 erg/cm^2/s（2”孔径中为5 sigma）。我们还进行了一个详细的蒙特卡罗模拟，结合仪器的影响，以估计我们的调查中预期的Lya发射体的数量，并发现，我们应该期望检测到一个Lya发射体，假设一个非演变的Lya光度函数（LF）之间的z=6.5和z=7.7。即使目前的候选者之一在光谱上被确认为z~ 8Lya发射体，也将表明Lya LF从z=3.1到z~8没有显著的演变。虽然坚定的结论将需要光谱确认和更大的调查，以提高星系的数量计数，我们成功地证明了敏感的近红外（1.06微米）窄带搜索的可行性，使用定制的过滤器，旨在避免OH发射线，构成大部分的天空背景。
2010-09-24 astro-ph.CO
Lyman Alpha Emitters and Lyman Break Galaxies: dichotomous twins?
我们扩展了我们以前的研究，旨在模拟莱曼α发射体（LAEs）的第二个群体的高红移源，莱曼中断Galerkin（LBG），最终目标是调查它们之间的物理关系在6 < z <8。我们使用了一组大型（~10^6 Mpc^3）宇宙学SPH模拟，包括对恒星形成、反馈、金属富集和超新星尘埃产生的详细处理;这些相同的模拟已经被证明成功地再现了LAEs的大量观测特性（Dayal et al. 2010）。我们认为LBG是绝对紫外（UV）星等M_{UV} <=-17的星系，与目前的观测标准一致。与z~6-8处的数据相比，在没有进一步参数调整的情况下，该模型非常好地再现了LBG UV光度函数、恒星质量函数和恒星形成率（SFR）密度的红移演化。它预测了一个与z无关的平均β值约为-2.2，与最近的观测结果一致。平均LBG特异性SFR从z ~ 6时的6.7 Gyr^-1增加到z ~ 8时的13.9 Gyr^-1，并且对于最小的LBG最大。通过对模拟的LAE和LBG星族的比较，我们发现它们在恒星质量、年龄、SFR和尘埃含量方面没有明显的差别，只有在z ~ 6（8）处M_{UV} M_{UV} >= -18（-19）的最暗LBG没有观测到Lyman α线。因此，LAE代表了一个发光的LBG子集，其相对程度仅取决于所采用的等效宽度（EW）的选择标准。此外，在符合目前的观察，我们发现，部分LBG显示莱曼阿尔法线减少增加…
2012-01-04 astro-ph.CO
A remarkably high fraction of strong Ly_alpha emitters amongst luminous redshift 6.0<z<6.5 Lyman break galaxies in the UKIDSS Ultra-Deep Survey
我们提出了光谱确认的10个高亮度（L >= 2L*）莱曼α发射体在红移范围6.01<z<6.49（9个星系和一个活动星系核），最初从14个z_phot >= 6莱曼break星系（LBG）的样本中选择的0.25平方度的UKIDSS超深调查（UDS）。总的来说，我们的高光谱确认率（>= 71%）和低污染率为用于定义原始样品的光度红移分析提供了强有力的辩护。通过考虑基于Ly_alpha和UV连续光度的恒星形成率估计，我们得出结论，我们的样本与~ 25%的Ly_alpha逃逸分数一致。此外，在仔细考虑了潜在的不确定性和偏差后，我们发现，在我们的样本中，40%-50%的L >= 2L* 星系在6.0<z<6.5显示出强的Ly_alpha发射（静止坐标系等效宽度>= 25 Angs），这一比例比以前报道的L <= L* 星系在z~6高出约2倍。我们的结果表明，随着再电离期的临近，发光（L >= 2L *）LBG中的Ly_alpha发射体比例与低亮度（L <= L*）LBG中的Ly_alpha发射体比例有类似的急剧增加。
2012-02-22 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
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
On the rapid demise of Lyman-alpha emitters at z>7 due to the increasing incidence of optically thick absorption systems
各种独立的观测研究现在已经报道了在红移间隔z=6-7上表现出Ly-a发射的莱曼破裂星系的比例显着下降。结合明亮的z=7.085类星体ULAS 1120+0641光谱中向Ly-a红方向延伸的强阻尼翼，这加强了星系际介质（IGM）中的氢在z = 7时仍然基本上是中性的建议。目前的理论模型意味着HI分数高达40- 90%，可能需要解释这些数据假设没有内在的演变在Ly-a发射人口。我们认为，这样大的中性分数是不必要的。基于流体动力学模拟再现了高红移（z~6-7）类星体的吸收谱，我们证明了在宇宙的平均区域中，静止坐标系Ly-a的中间IGM向红方向的不透明度可以迅速上升，这仅仅是因为当接近再电离的尾端时，对莱曼连续谱光子来说光学厚度较大的吸收系统的入射率会增加。我们的模拟表明，这些数据不需要IGM中性分数从z=6-7的几十个百分点的大的变化，但可能是在典型的平均自由程的快速减少的指示电离光子预期在最后阶段的再电离。
2012-11-21 astro-ph.CO
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
Lyman Alpha Emitters and the 21cm Power Spectrum as Probes of Density-Ionization Correlation in the Epoch of Reionization
由于Ly $α$光子与氢的大截面，莱曼α发射体（LAEs）在再电离时期（EoR）对星系际介质（IGM）中中性氢的存在很敏感：在宇宙历史中，IGM中的中性氢被电离。在IGM相对于底层的内在LAEs的电离区域的相关性有显着的效果上观察到的LAEs的数量和它们的明显聚类。因此，在EoR期间LAE的观测可以用作EoR形态的探针。在这里，我们建立在以前的作品，我们参数化的密度电离相关性在EoR，并研究如何观察到的数密度和角关联函数（ACF）的LAEs依赖于此参数化。使用斯巴鲁测量的数密度的LAE和他们的ACF在z = 6.6，我们把限制的EoR形态。我们发现，在z = 6.6单独LAEs的测量不能区分不同的密度电离模型在$68\%$的可信度。然而，添加信息的数量密度，和ACF，LAE在$z = 6.6$到21厘米功率谱测量使用氢时代的再电离阵列（HERA）在再电离的中点可以排除不相关和外向内再电离在$99\%$的可信度。
2021-05-07 astro-ph.CO
Stellar Masses of Lyman Break Galaxies, Lyman Alpha Emitters and Radio Galaxies in Overdense Regions at z=4-6
我们提出了新的信息，星系附近的发光射电星系和类星体在z= 4，5，6。这些领域以前被发现包含超密度的莱曼Break Galerkin（LBG）或光谱莱曼α发射体。我们使用HST和斯皮策数据来推断恒星质量，并将我们的结果与大天文台起源深度调查（GOODS）探测的更平均环境中的大样本LBG进行对比。获得了以下结果。首先，在z=4-5处的过密区域和场中的LBG在z '-[3.6]与[3.6]的色星等图中处于非常相似的序列上。这被解释为恒星质量的序列（log[M*/Msun] = 9-11），其中星系由于尘埃和年龄而变得越来越红，因为它们的恒星形成率（SFR）增加。第二，这两个射电星系是已知存在于z~4-5的最大质量天体（log[M*/Msun]~11）之一，并且根据25倍大面积GOODS调查估计的此类天体的低数量密度，它们是极其罕见的。我们认为，这些大质量星系和超大质量黑洞的存在是通过气体的快速吸积或在过密区域内的合并而增强的。第三，根据与z=1.2的大质量X射线星团Cl 1252的比较，在z=4的“原星团”TN 1338中发现的总恒星质量占<30% of the stellar mass on the cluster red sequence expected to have formed at z>4。虽然未来的近红外观测应该可以确定目前是否有任何大质量星系被遗漏，但这种质量差异的一…
2009-09-06 astro-ph.CO
Radiative Transfer Modeling of Lyman Alpha Emitters. II. New Effects in Galaxy Clustering
利用全Lya辐射转移计算，在宇宙学再电离模拟中研究了z~5.7的Lyman α发射体（LAEs）的成团特性. Lya辐射转移实质上修改了固有的Lya发射特性，与观察到的相比，取决于Lya发射星系周围的密度和速度结构环境。这种环境依赖的Lya选择在LAE聚类中引入了新的功能，抑制（增强）视线（横向）密度波动，并引起尺度依赖的星系偏差。在实空间中，三维两点关联函数的LAEs的轮廓出现显着拉长沿视线上的大尺度，效果是相反的，比线性红移空间失真效果强得多。投影的两点关联函数的幅度大大增强了几倍，相比的情况下，没有环境依赖的选择效果。LAE聚类中的新特征可以用一个简单的物理模型来理解，其中Lya选择取决于物质密度，速度及其梯度。我们讨论的影响和后果的星系聚类Lya选择在解释聚类测量和约束宇宙学和再电离LAEs。
2010-12-15 astro-ph.CO
A New Population of High Redshift, Dusty Lyman-Alpha Emitters and Blobs Discovered by WISE
我们报道了一种新的技术来选择1.6 <z <4.6的尘埃莱曼α发射体（LAEs），其中超过三分之一是“斑点”（LABs），其发射扩展到30 - 100kpc的尺度。结合来自NASA宽视场红外巡天探测器（WISE）任务的数据和来自W.M.凯克望远镜，我们提出了一个颜色标准，产生78%的成功率，在确定罕见的，尘土飞扬的LAEs，其中至少有37%的实验室。这些天体的表面密度仅为每平方度0.1，这使得它们非常罕见，以至于在狭窄的调查中基本上被错过了。我们测量了92个这些WISE选择的，典型的无线电安静星系的光谱红移，并发现LAEs（LABs）的中值红移为2.3（2.5）。WISE测光结合赫歇尔的数据显示，这些星系具有极端的远红外光度（L_IR> 10 ^{13 - 14} L_sun）和暖色，通常比亚毫米选择星系（SMG）和尘埃遮蔽星系（DOG）大。这些特征通常与尘埃被强烈的活动星系核活动所激发有关。我们假设，空间扩展的莱曼α，大量的温暖的红外发光的尘埃，和稀有性（意味着一个短暂的阶段）的组合可以解释，如果星系正在经历强烈的“反馈”将它们从一个极端的尘埃星爆类星体。
2012-05-17 astro-ph.CO
Spitzer Space Telescope Constraint on the Stellar Mass of a z = 6.96 Lyman Alpha Emitter
我们获得了中红外3.6和4.5微米成像z=6.96莱曼α发射器（LAE）IOK-1发现在斯巴鲁深场，使用斯皮策太空望远镜红外阵列相机观测。在去除附近的亮光源后，我们发现在3 σ的m_3.6 ~ 24.00和m_4.5 ~ 23.54的红外波段中没有明显的IOK-1。拟合人口合成模型的光谱能量分布组成的上限流量的光学到红外非检测图像和流量的检测图像，我们约束的恒星质量M* 的IOK-1。这一LAE的质量可以低至M* <~ 2-9 × 10 ^8 Msun（年轻时<~ 1千万年）和低尘埃红化（A_V ~ 0），也可以大至M* <~ 1-4 × 10^{10} Msun（年老时> 1亿年）或高尘埃红化（A_V ~ 1.5）。这将在迄今为止研究的z ~ 3-6.6 LAE的质量范围内，约为10^6-10^{10} Msun。因此，IOK-1不是一个特别独特的星系，具有极高的质量或极低的质量，但类似于在后来的时代看到的LAE之一。
2010-08-28 astro-ph.CO
Connecting Faint End Slopes of the Lyman-$α$ emitter and Lyman-break Galaxy Luminosity Functions
我们使用Dijkstra & Wyithe（2012）的唯象模型预测了位于$z=3-6$的Ly $α$选择星系（Ly $α$发射体或LAEs）的Lyman- $α$（Ly $α$）光度函数（LF）。该模型结合观测到的Lyman break星系（LBG，或脱落星系）的UV-LF，限制其分布的Ly $α$线强度作为一个功能的UV光度和红移。我们的分析表明，虽然Ly $α$ LF的LAES一般不是Schechter函数，这些提供了一个很好的描述超过亮度范围的$\log_{10}( L_α/{\rm erg}\,{\rm s}^{-1})=41-44$。受此结果的启发，我们预测Schechter函数参数在$z=3-6$。我们的分析进一步表明：（i）Ly $α$ LF的暗端斜率比Lyman-break星系的UV-LF的暗端斜率更陡（在$z\gtrsim 4$处有一个中值$α_{Lyα} < -2.0$），（ii）在Ly $α$光度下LAEs的Ly $α$ LF的翻转$10^{40}$ erg s $^{-1}<L_α\lesssim 10^{41}$ erg s $^{-1}$可能标志着在$-12>M_{\rm UV}>-14$处Lyman-break星系的UV-LF变平。我们讨论了这些结果的影响-这可以直接测试与即将到来的调查-为时代的再电离。
2015-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Bright Lyman-alpha Emitters at z~9: constraints on the luminosity function from HiZELS
作为Hi-z发射线调查（HiZELS）的一部分，提出了迄今为止最大面积调查（1.4平方度）的莱曼α发射体（LAE）在z~9。这次巡天主要以z<3的H-α发射体为目标，使用了英国红外望远镜上的宽视场照相机和J波段的定制窄带滤光片，在z=8.96+-0.06的1.12 × 10^6 Mpc ^3的同向移动体积内达到了莱曼α光度极限~10^43.8 erg/s。在1517个线发射体中仅发现2个候选体，在后续观察后，这些候选体被拒绝为LAE。明亮LAEs的空间密度的限制提高了3个数量级，与超过z~6的莱曼α光度函数的亮端的抑制一致。结合更小但更深的调查的上限，这排除了一些最极端的高红移LAEs模型。我们还研究了未来在z>7的窄带莱曼α巡天可能受到银河系棕矮星的污染，得出的结论是，这种污染对于在7.7<z<8.0，9.1<z<9.5和11.7 < z < 12.2的搜索可能是重要的。
2009-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Identifying Lyman Alpha Emitters powered by AGNs
莱曼α发射体（Lyman Alpha Emitters，LAEs）通常被认为是由恒星形成提供动力的。最近有报道说，在红移z~3-4的LAEs中，有一小部分是活动星系核（AGN）的宿主。如果活动星系核存在，它可能会被遮蔽，在X射线中无法探测到，但仍然主导着Lya的光度。我们研究了这些活动星系核驱动的LAEs在高红移（z>=6）的辐射转移宇宙学模拟的性质，并获得了一个可靠的标准，以确定他们从他们观察到的\Lya线和表面亮度。我们发现这些光源应具有：（a）负的线加权偏斜度，S_w <0，（b）表面亮度轮廓FWHM >= 1.5”。此参数空间不能由星爆LAE填充。因此，满足这一标准的LAE将是存在隐藏活动星系核的强有力的候选者。
2013-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The molecular gas content of z > 6.5 Lyman-alpha emitters
本文介绍了用绿岸望远镜对两个z> 6.5的莱曼α发射体（LAEs）的CO J=1-0谱线进行灵敏搜索的结果。CO J=1-0的排放没有检测到从任何对象。对于HCM 6A，在z ~ 6.56处，~4.5的透镜放大因子意味着CO未检测对LAE的CO J=1-0线光度和分子气体质量产生严格的约束，L'（CO）<6.1 × 10^9 x（dV/300）^（1/2）K km/s pc^2和M（H_2）<4.9 × 10^9 x（dV/300）^（1/2）x（X（CO）/0.8）Msun。这是迄今为止对于z >~ 6星系所获得的最强极限。对于IOK-1，约束条件的灵敏度稍低，L '（CO）<2.3 × 10^10 x（dV/300）^（1/2）K km/s pc ^2，M（H_2）<1.9 × 10^10 x（dV/300）^（1/2）x（X（CO）/0.8）Msun。在HCM~6A中没有检测到CO J=1-0发射，其估计的高恒星形成率，尘埃消光和透镜放大率使其成为这种搜索的最佳高z LAEs之一，这意味着典型的z >~ 6 LAEs可能具有明显低于大质量亚毫米星系和超亮红外类星体的CO线光度。这是由于分子气体含量明显较低或CO到H_2的转化因子较高。
2009-04-08 astro-ph.CO
Constraining the Lyman Alpha Escape Fraction with Far-Infrared Observations of Lyman Alpha Emitters
我们研究了498莱曼阿尔法发射器（LAEs）在z=2.8，3.1和4.5在扩展的钱德拉深场南，使用250，350和500微米的数据从赫歇尔多层河外巡天（HerMES）和870微米的数据从LABOCA ECDFS亚毫米波调查（LESS）。分别在z=2.8、3.1和4.5处的126、280或92个LAE中没有一个在远红外数据中单独检测到。我们使用叠加探测平均发射到更深的通量极限，达到$1σ$深度~0.1至0.4毫焦耳。在叠层中的$\ge3σ$处也未检测到LAE，尽管对于z=2.8的源在870微米处观察到$2.5σ$信号。我们考虑了广泛的远红外光谱能量分布（SED），包括M82和Sd星系模板，以确定LAEs的远红外光度和远红外衍生恒星形成率的上限。然后将这些恒星形成率与从Ly $α$和UV发射推断的恒星形成率相结合，以确定LAEs Ly $α$逃逸分数（$f_{\rm esc}($ Ly $α$）的下限。对于Sd SED模板，推断的LAE（$f_{\rm esc}($ Ly（$α$））在z=2.8、3.1和4.5处为$\gtrsim30%$（$1σ$），其在这些红移处均显著高于全局$f_{\rm esc}($ Ly（$α$）。因此，如果LAEs（$f_{\rm esc}($ Ly $α$）遵循全球演化，那么它们的远红外SED比Sd星系模板更温暖。平均值和M82 SED产生的LAE $f_…
2014-03-19 astro-ph.CO
Predicting 21cm-line map from Lyman $α$ emitter distribution with Generative Adversarial Networks
对再电离期（EoR）21 cm线信号的射电观测，使我们能够探索早期宇宙中星系和星系际介质的演化。然而，由于前景和仪器系统的原因，21，cm线信号的探测和成像是一个难题。为了克服这些障碍，作为一种新的方法，我们提出了通过机器学习在观测到的21，cm线数据和从Lyman- $α$发射器（LAEs）的分布生成的21，cm线图像之间进行互相关。为了从LAE分布中创建21 cm线地图，我们应用了用我们的数值模拟结果训练的条件生成对抗网络（cGAN）。我们发现，在大尺度$k<0.1~{\rm Mpc}^{-1}$上，当关联函数为0.5时，可以再现21厘米线亮温图和中性分数图。此外，我们还研究了假设斯巴鲁Hyper Suprime Cam的LAE深度调查，MWA Phase II的21.cm观测以及前景残差的存在的互相关的可检测性。我们表明，信号是可检测的$k < 0.1~{\rm Mpc}^{-1}$与1000小时的MWA观测，即使前景残差是5倍大于21厘米线功率谱。我们使用cGAN的图像构造的互相关的新方法不仅可以提高EoR 21 cm线信号的可检测性，而且还允许我们估计21 cm线自功率谱。
2021-06-12 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
Searching for z~7.7 Lyman Alpha Emitters in the COSMOS Field with NEWFIRM
在高红移宇宙中对Ly-alpha辐射的研究是对再电离时代的一个有用的探测，因为Ly-alpha线在低到中等中性氢分数时会被星系际介质（IGM）衰减。在这里，我们提出了在COSMOS领域的Ly-alpha发射体的深入和广泛的成像搜索的结果。我们在基特峰国家天文台的Mayall 4米望远镜上安装的NEWFIRM相机上使用了两个超窄带滤波器（滤波器宽度约为8-9 °A），以分离z = 7.7的Ly-alpha发射体;这种超窄带成像搜索已被证明在检测Ly-alpha发射体方面非常出色。我们在2.8 x 10^4 Mpc ^3的调查体积（总调查面积约为760弧分^2）中发现了4个候选Ly-alpha发射体的5 σ探测。每一个候选者的线通量都大于8 x 10^-18 erg s^-1 cm^-2。使用这些结果来构建一个光度函数，并与先前建立的Ly-alpha光度函数在z = 5.7和z = 6.5进行比较，我们没有发现z = 5.7和z = 7.7之间的光度函数演化的确凿证据。统计蒙特卡罗模拟表明，这些候选者中有一半是真正的z = 7.7的目标，光谱后续工作将需要验证这些候选者的红移。然而，我们的研究结果是一致的，没有强烈的演变在中性氢部分的IGM之间的z = 5.7和z = 7.7，即使只有一个或两个z = 7.7的候选人被光谱确认。
2011-12-06 astro-ph.CO
The abundance of Lyman-(α) emitters in hierarchical models
我们提出了预测的丰富的赖氨酸- $α$发射器的分层结构形成模型。我们使用{ \tt GALFORM}半分析模型来探索有关Ly- $α$光子逃逸分数、宇宙再电离红移和宇宙学密度参数的不同假设对预测计数的影响。一个模型与一个固定的逃逸分数给出了一个非常好的匹配观察到的计数在一个很宽的红移间隔。我们提出了预测的预期计数在一个典型的观察与多单元光谱探测器仪器提出的甚大望远镜。
2004-11-08 astro-ph astro-ph.CO
Exploring the nature of the Lyman-$α$ emitter CR7
CR 7是在$z>6$观测到的最亮的莱曼- $α$发射体，它显示出非常强的莱曼- $α$和HeII 1640 μ m线亮度，但没有金属线发射.先前的研究表明，CR 7要么拥有总恒星质量为$\sim 10^7\,\mathrm{M}_\odot$的年轻原始恒星，要么拥有$\gtrsim 10^6\,\mathrm{M}_\odot$的黑洞。在这里，我们探索不同的形成方案CR 7的半分析模型，随机抽样的基础上的暗物质合并树。由于恒星寿命短和早期金属富集，我们无法重现原始恒星源的观测约束，考虑到我们的模型假设。作为第一批恒星的残余物的黑洞要么质量不够大，要么存在于金属污染的晕中，排除了CR 7的这种可能解释。相反，我们的模型表明，直接坍缩的黑洞，在暴露于大莱曼-沃纳通量的无金属晕中形成，更有可能是CR 7的起源。然而，这一结果是在乐观的假设下得出的，未来的观察是必要的，以进一步限制CR 7的性质。
2016-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detectability of 21cm signal during the Epoch of Reionization with 21cm-Lyman-$α$ emitter cross-correlation. III. Model dependence
在再电离期探测星系际介质中的$\rm H_I$ 21厘米谱线时，受到银河系同步辐射源和河外射电源等前景污染的影响。Lyman- $α$ emitter（LAE）星系与21 cm线的互相关是识别21 cm线信号的有力工具，因为21 cm线发射与LAE相关，而LAE与前景在统计上无关。到目前为止，21 cm LAE互功率谱的可探测性已经用简单的LAE模型进行了研究，其中观测到的Ly $α$亮度与暗物质晕质量成正比。然而，以前的模型与Subaru/Hyper Suprime-Cam（HSC）获得的LAE的最新观测数据不一致。在这里，我们重新审视21厘米LAE交叉功率谱的可探测性，采用一个国家的最先进的LAE模型与所有斯巴鲁/HSC的观测，如Ly $α$光度函数，LAE角自相关，和LAE分数在连续选定的星系。我们发现，所产生的互功率谱与更新的LAE模型是减少在小尺度（$k\sim 1\ \rm Mpc^{-1}$）相比，简单的模型，而在大尺度（$k \lesssim 0.2 \ \rm Mpc^{-1}$）的幅度没有受到太多的影响。我们的结论是，大规模的信号将检测与平方公里阵列（SKA）和HSC LAE互相关，但检测小规模的信号将需要一个扩展的HSC LAE调查与面积的$\sim 75\ \rm deg^2$或3000小时的观测时间的21厘米线与SKA。
2020-04-06 astro-ph.CO
Molecular hydrogen in Lyman Alpha Emitters
提出了一个物理模型来估算从一系列宇宙学模拟中提取的高红移（z~ 5.7，6.6）莱曼α发射体（LAEs）的分子氢（H2）含量.我们发现，H2的质量分数，（f_H2），取决于三个主要的LAE物理性质：（a）恒星形成率，（b）尘埃质量，和（c）冷中性气体质量。在z~5.7处，对于恒星质量M_* ~ 10^{9-10}太阳质量的中等质量LAE，f_H2值达到峰值，范围在0.5-0.9之间，对于较小和较大的星系，f_H2值均减小。然而，H2质量的最大值被发现在最明亮的LAEs。这些趋势也保持在z \sim 6.6，虽然，由于较低的尘埃含量，f_H2（z=6.6）\sim 0.5 f_H2（z=5.7）时，平均所有LAE;他们出现由于之间的相互作用的H2形成/屏蔽控制的尘埃和紫外线（UV）莱曼-维尔纳光解离辐射的强度由恒星。然后，我们预测这种LAE的一氧化碳（CO）光度，并检查它们是否与Wagg等人（2009）发现的两个z>6 LAE的上限一致。在z \sim（5.7，6.6）处，对于具有阿塔卡玛大型毫米波阵列（ALMA）的实际能力的两个样品，可观察到的最低CO旋转跃迁是CO（6-5）。我们发现，在z \sim 5.7时，约1-2%的LAE，即，那些观测到的莱曼α光度大于10^{43.2} erg/s的LAE在积分时间为5-10小时（S/N=5）时是可检测的;在z \sim 6.6时，即使A…
2012-01-17 astro-ph.CO
Lya escape from z~0.03 star-forming galaxies: the dominant role of outflows
H I莱曼-α光子在描述遥远宇宙中恒星形成的有用性受到我们对调节它们从星系逃逸的天体物理过程的理解的限制。这些过程只能在几个x100 Mpc的范围内详细观察。过去的附近（z<0.3）光谱研究是基于小样品和/或运动学未分辨的数据。利用HST的COS的高灵敏度，我们观察到的莱曼α线的20个H-α选择星系位于<z>=0.03。星系覆盖了广泛的光度，氧丰度和变红范围。在本文中，我们观察到的莱曼α线的特点，并建立与基本星系性质的相关性。我们找到七个发射器。这些宿主年轻（\le 1千万年）的恒星星族，静止坐标系的等效宽度在1-12 μ m之间，在COS孔径内的莱曼α逃逸分数在1- 12%之间。一个发射体有一个双峰莱曼α峰，峰间相距370公里/秒，还有一个更强的蓝色峰。不包括这个天体，发射体的莱曼α和O I λ1302偏离H α，与扩展壳模型和LBG观测一致。吸收器具有与静态介质几乎一致的偏移。我们发现莱曼α发射和年龄，金属丰度，或红化之间没有一一对应。因此，我们确认，莱曼α增强外流，并调节周围的热恒星的尘埃和H I柱密度。
2013-01-30 astro-ph.CO
The nature of z ~ 2.3 Lyman-alpha emitters
我们研究了一组171 Ly-alpha发射候选人在红移z = 2.25的COSMOS领域，了解在星系中的潜在的恒星星族的目的的多波长特性。我们特别寻求了解星系的尘埃含量，年龄和恒星质量，以及它们如何与其他红移的Ly-alpha发射体的类似性质相关。这里的候选人被证明有不同的性质，从那些发现在较高的红移的Ly-alpha发射器，通过拟合的光谱能量分布（SED），使用蒙特卡罗马尔可夫链技术，包括星云发射的光谱。恒星质量和可能的尘埃含量较高，恒星质量在log M_* = 8.5 - 11.0 M_sun和A_V = 0.0 - 2.5 mag.年轻的星族年龄受到很好的约束，但老星族的年龄通常不受约束.在15%的星系中，只有一个年轻的恒星群体被观察到。我们发现，Ly-alpha通量的最佳拟合星系与他们的尘埃属性，更高的尘埃消光Ly-alpha微弱的星系。测试是否来自一个轻量级的对象堆栈的结果相关时，发现拟合个别对象，我们看到，恒星质量是强大的堆叠，但年龄，特别是尘埃的反射是错误的堆栈。我们的结论是恒星的性质的Ly-alpha发射器在z = 2.25是不同的，从那些在更高的红移，他们是多样的。Ly-alpha选择似乎是系统地追踪不同红移的不同星系。
2011-02-15 astro-ph.CO
Detectability of 21cm-signal during the Epoch of Reionization with 21cm-Lyman-α emitter cross-correlation. II. Foreground contamination
红移21 cm信号与Lyman-α辐射源（LAEs）之间的互相关是探测再电离时期（EoR）的有力工具。虽然交叉功率谱（PS）的优点是不与比21厘米信号亮得多的前景相关，但银河系和银河系外的前景阻止了检测，因为它们有助于交叉PS的变化。因此，需要采取减轻前景的战略。在这项工作中，我们研究的影响前景回避测量的21厘米LAE互相关。然后，我们模拟21厘米的观察所观察到的默奇森宽场阵列（MWA）。点源前景是从银河系和河外全天空默奇森宽场阵列（GLEAM）的调查目录建模，并使用参数模型的扩散前景进行评估。对于LAE观测，我们假设斯巴鲁超级至尊凸轮（HSC）的大型调查，与主焦点摄谱仪（PFS）的光谱观测。为了预测21厘米的信号，我们采用后处理的辐射转移和辐射流体力学相结合的数值模拟。使用这些模型，2D PS的信噪比表明，即使在所谓的“EoR窗口”中，前景污染也主导交叉PS的误差。我们发现，至少99%的点源前景和80%的银河弥漫前景必须删除测量EoR信号在大尺度$k<0.5 h \rm Mpc^{-1}$。此外，在小尺度下的检测需要比使用128个瓦片操作的MWA的灵敏度大80倍的灵敏度和99%的点源前景去除。
2018-07-04 astro-ph.CO
A Physical Model of Lyman Alpha Emitters
我们提出了一个简单的物理模型，用于填充暗物质晕与莱曼阿尔法粒子（LAEs），并预测LAEs在z~3-7的物理性质。这个模型的中心原则是Ly-alpha光度与恒星形成率（SFR）成正比，而SFR与晕质量吸积率直接相关。在我们的模型中，唯一的自由参数是恒星形成效率（SFE）。2.5%的效率提供了最佳的拟合的Ly-alpha光度函数（LF）在红移z=3.1，我们使用这个SFE构建Ly-alpha LF在其他红移。我们的模型再现了Ly-alpha低频因子、恒星年龄、SFR ~1-10; Msun/yr、恒星质量~ 10^7-10^8 Msun以及z~3-7处LAEs的成团特性。我们发现空间相关长度ro ~ 3-6 Mpc/h，与观测结果一致。最后，我们估计场到场的变化~ 30%的电流量和通量限制的调查，再次与观察一致。我们的研究结果表明，恒星的形成，因此在LAEs的Ly-alpha发射是由新材料的吸积提供动力的，并且LAEs的物理性质在很宽的红移范围内不会发生显着的变化。将吸积质量而不是晕的总质量与LAEs的Ly-alpha光度联系起来，自然会产生LAEs的占空比。
2010-08-26 astro-ph.CO
Stellar Populations of Lyman Alpha Emitters at z~6-7: Constraints on the Escape Fraction of Ionizing Photons from Galaxy Building Blocks
我们利用Subaru/Suprime-Cam、UKIRT/WFCAM和Spitzer/IRAC拍摄的深空图像，在Subaru/XMM-牛顿深空巡天（SXDS）视场的0.65 deg^2天区中，研究了z=5.7和6.6的莱曼α发射体（LAEs）的恒星星族。我们首次利用IRAC未探测到的165个（z=5.7）和91个（z=6.6）天体在每个红移点上的多波段叠加图像，获得了z~6-7个LAEs的典型光谱能量分布（SED）。堆积的LAE与具有相似Muv的HST/WFC 3 z-dropout星系一样具有蓝色的紫外连续谱，光谱斜率为β ~-3，但同时它们具有红色的紫外-光学色，在3.6 μ m波段被探测到。利用SED拟合我们发现，堆积的LAE具有~（3-10）*10^7 Msun的低恒星质量，非常年轻的年龄为~1- 300万年，可以忽略的尘埃消光，以及来自电离星际介质的强星云辐射，尽管z=6.6的天体与没有星云辐射的高质量模型拟合得同样好;包含星云发射再现了红色UV-光学颜色，同时保持UV颜色足够蓝。我们推断z~6-7处的典型LAEs是在较低红移处看到的星系的构建块。我们发现一个试探性的减少莱曼α逃逸分数从z=5.7至6.6，这可能意味着在星系际介质中性分数的增加。从星云发射所需的最小贡献来拟合观测到的SED，我们将电离光子的逃逸分数的上限设置为f_esc^ion在z=5.7时为~0.6，在…
2010-09-18 astro-ph.CO
The Curious Case of Lyman Alpha Emitters: Growing Younger from z ~ 3 to z ~ 2?
Lyman Alpha Emitting（LAE）星系被认为是现今L* 星系的祖先。聚类分析表明z ~ 3的LAEs可能演化为z ~ 2的LAEs，但尚不清楚这些星系的物理性质是否与这一假设相符。几个研究小组已经研究了LAEs的性质，使用光谱能量分布（SED）拟合，但直接比较他们的结果是复杂的不一致的数据处理和建模的恒星星族，这是退化的星系演化的影响的假设。通过使用相同的数据分析管道和SED拟合软件在z = 3.1和z = 2.1的LAEs的两个堆叠样本，并通过消除几个系统的不确定性，可能会导致差异，我们确定这两个星系样本的物理性质是显着不同的。发现z = 3.1的LAEs是古老的（年龄约为1 Gyr）和贫金属（Z < 0.2 Z_Sun），而z = 2.1的LAEs似乎是年轻的（年龄约为5000万年）和富金属（Z > Z_Sun）。观测到的恒星年龄的差异使得z = 3.1的LAEs不太可能直接演化为z = 2.1的LAEs。需要更大的星系样本，对单个物体的研究和在这些红移处对金属丰度的光谱测量来证实这一图像，这很难与1 Gyr宇宙演化的影响相一致。
2012-05-07 astro-ph.CO
Stellar Populations of Lyman Alpha Emitters at z = 3 - 4 Based on Deep Large Area Surveys in the Subaru-SXDS/UKIDSS-UDS Field
我们基于从斯巴鲁/XMM-牛顿深空巡天、UKIDSS/超深空巡天和UKIDSS/UDS的斯皮策遗留巡天获得的静止标架紫外-光学光度学，研究了在斯巴鲁/XMM-牛顿深空0.65度^2处z=3.1和3.7的莱曼α发射体（LAEs）的恒星星族。在总共302个LAE（z=3.1时224个，z=3.7时78个）中，仅在K波段检测到11个，即，比K（3sigma）=24.1马格。八个11 K-检测LAEs光谱确认。我们发现，K-未被探测到的天体应该能很好地代表整个LAE星群，它们的恒星质量较低，约为10^8 ~ 10^8.5 Msun，SFR适中，约为1 ~ 100 Msun·yr^-1，尘埃消光适中，E（B-V）< 0.2。K-探测到的天体质量很大，M星约为10^9 - 10^10.5 M太阳，并且具有显著的尘埃消光，中值为E（B-V）~= 0.3。四个K-探测到的天体具有最红的光谱能量分布，其中两个被光谱证实，被严重遮蔽，E（B-V）~ 0.65，它们的连续体类似于一些局部ULIRGs。有趣的是，它们具有大的莱曼α等效宽度~= 70 - 250 A。如果排除这四个，我们的样本在EW（Lya）和Mstar之间具有弱的反相关性。我们比较恒星质量和特定的恒星形成率（sSFR）的LAEs与莱曼break星系，遥远的红星系，亚毫米星系，和I-或K-选择星系与z_phot ~ 3。我们发现，LAE人口…
2009-11-13 astro-ph.CO
The Low-Redshift Lyman Continuum Survey I: New, Diverse Local Lyman-Continuum Emitters
赖曼连续谱（LyC）光子的起源负责宇宙的再电离是未知的和高度争议。由于星系际介质的吸收，从再电离时代检测LyC光子是不可能的，这促使了几种间接诊断的发展，以推断星系通过研究较低的红移类似物贡献LyC光子来重新电离宇宙的速率。我们提出的低红移莱曼连续巡天（LzLCS）包括测量与HST/COS的z=0.2-0.4的66个星系的样本。经过仔细处理的FUV光谱，我们得到了总共35个莱曼连续发射体（LCE）检测到97.725%的置信度，近三倍的已知本地LCE的数量。我们估计逃逸分数从检测到的LyC通量和未检测到的LyC通量的上限，找到一个范围内的LyC逃逸分数高达50%。在35个LzLCS LCE中，有12个的LyC逃逸分数大于5%，是具有宇宙学相关LyC逃逸的已知局部LCE数量的两倍多。
2022-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detectability of 21cm-signal during the Epoch of Reionization with 21cm-Lyman-$α$ emitter cross-correlation. I
在再电离时期（EoR），星系际介质（IGM）中中性氢的21厘米红移线信号的探测由于强烈的前景（如银河系同步加速器和河外射电星系）而变得复杂。21 cm Lyman- $α$发射源（LAE）互相关是减少前景效应的有效工具之一，因为这种射电源的前景发射在统计上与LAE分布无关。斯巴鲁超级超级凸轮（HSC）正在进行红移$z=6.6$和$7.3$的EoR期间的LAE调查。此外，主焦点摄谱仪（PFS）将提供HSC巡天发现的LAEs的精确红移信息。在本文中，我们研究了21厘米信号的探测能力与21厘米LAE互相关使用我们改进的再电离模拟。我们还专注于错误预算和定量评估，以考虑一种策略，以提高信噪比。此外，我们探索扩大LAE调查，建议最佳的调查参数，并显示出潜在的测量电离气泡的特征尺寸通过营业额规模的交叉功率谱。结果表明，结合LAE对HSC的深场探测，Murchison宽场阵列（MWA）具有大尺度检测互功率谱信号的能力。我们还表明，灵敏度显着提高，在小尺度上，通过添加从PFS测量的红移信息。平方公里阵列（SKA）有可能以$6\times10^{-3}~{\rm Mpc^{-1}}$的准确度测量营业额规模。
2018-06-21 astro-ph.CO
The clustering of Lyman alpha emitters at z=7: implications for reionization and host halo masses
高红移星系的Ly $α$线已经成为早期星系演化和再电离时代（EoR）的有力探测器。受斯巴鲁超级超级凸轮（HSC）即将进行的宽视场调查的启发，我们研究了窄带选择的角关联函数（ACF），$z\approx7$ Ly $α$发射星系（LAEs）。LAEs的聚集由两个因素决定：（i）它们典型的宿主晕质量$\bar{M}_{\rm h}$;（ii）由于斑片状EoR的吸收，其特征在于星系际介质的平均中性分数$\bar{x}_{\rm HI}$。我们通过探索物理EoR模型中固有的Ly $α$发射和宇宙电离补丁的大尺度模式（即形态学）的极端情况，将允许的LAE ACF括起来。与EoR形态无关，当前的$z\approx 7$ ACF测量限制了$\bar{x}_{\rm HI}\lesssim 0.5$（1- $σ$）。我们还发现，目前观测到的ACF的低值意味着LAE由相对较小的暗物质晕托管：$\bar{M}_{\rm h} \lesssim 10^{10} M_{\odot}$，相应的占空比$\lesssim$为百分之几。这些值比颜色选择的Lyman break星系的类似值低一个数量级以上，这表明$z\approx 7$窄带LAEs搜索优先选择年轻的恒星爆发星系，存在于质量较小的光环中即将到来的HSC超深战役将显著改善对EoR和LAE主机晕的限制。
2015-09-09 astro-ph.CO
Detections of Faint Lyman-alpha Emitters at z = 5.7: Galaxy Building Blocks and Engines of Reionization
We report results of a unprecedentedly deep, blind search for Ly-alpha emitters (LAEs) at z = 5.7 using IMACS, the Inamori-Magellan Areal Camera & Spectrograph, with the goal of identifying missing sources of reionization that could also be basic building blocks for today's L* galaxies. We describe how improvements in wide field imaging with the Baade telescope, upgrades to IMACS, and the accumulation of ~20 hours of integration per field in excellent seeing led to the detection of single-emission-line sources as faint as F ~ 2 x 10^{-18} ergs s^{-1} cm^{-2}, a sensitivity 5 times deeper than …
2011-07-19 astro-ph.CO
