Quasar Sightline and Galaxy Evolution (QSAGE) survey -- II. Galaxy overdensities around UV luminous quasars at z=1-2
我们证明,紫外线最亮的类星体在z=1-2生活在过密的环境。这是基于深哈勃空间望远镜WFC 3 G141棱晶光谱的星系沿视线的红移范围z=1-2的紫外发光类星体的分析。这构成了WFC 3执行的一些最深的棱栅光谱,在一年的观测中使用了4个滚动角来减轻重叠光谱的影响。在所研究的12个类星体场中,有8个在类星体的红移处显示出星系过密度的证据。其中一个高密度星系PG 0117 +213,z=1.50,在一个半径约为700 kpc的圆柱体内,可能有36个光谱确认的成员,其中19个有稳定的红移,17个有单线红移。它的晕质量估计为log(M/Msol)=14.7。这表明,在遥远的紫外明亮类星体周围进行光谱和窄带观测可能是发现原星系团的绝佳途径。我们的研究结果与以前的类星体人口的统计观测和理论工作的提示,反馈调节黑洞增长预测类星体光度和晕质量之间的相关性。我们还介绍了类星体本身的高信噪比静止坐标系的光谱和光度特性。
2020-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Environment of MAMBO galaxies in the COSMOS field
亚毫米星系(SMG)代表了一个尘埃遮蔽的高红移人口正在经历大规模的恒星形成活动。它们的性质和空间密度表明,它们可能演化成居住在星系团中的球状星系。在本文中,我们报告了在COSMOS场中用马克斯普朗克毫米波测辐射热计相机(MAMBO)检测到的三个SMG位置中心发现的致密(~10“-20”)星系过密度。这些关联在统计学上是显著的。这些结构中星系的光度红移与它们相关的SMG一致;它们都在z=1.4-2.5之间,这意味着超密度的物理尺寸约为170 kpc。我们的研究结果表明,在大多数恒星形成的关键时期,在红移范围内,大约30%的无线电识别的明亮SMG形成于星系密度峰值。
2009-11-22 astro-ph.CO
SCUBA-2 follow-up of Herschel-SPIRE observed Planck overdensities
我们提出了SCUBA-2后续的61个候选高红移普朗克源。其中,10个被证实是强引力透镜,包括一些最明亮的这样的submm源在观测到的天空,而51个是候选人的原星团领域正在经历大规模的星爆事件。伴随Herschel-SPIRE观测,并假设经验尘埃温度之前的$34^{+13}_{-9}$ K,我们提供光度红移和远红外光度估计为172 SCUBA-2选定的来源在这些普朗克密度场。源的红移分布在红移2和4之间达到峰值,其中三分之一的源具有$S_{500}$ / $S_{350} > 1$。对于大多数的来源,我们发现远红外光度约为$10^{13}\,\mathrm{L}_\odot$,对应的恒星形成率约为$1000$ M $_\odot \mathrm{yr}^{-1}$。对于$S_{850}>8$ mJy源,我们发现,有一个数量级的增加,恒星形成率密度和增加未校正的数计数的$6$为$S_{850}>8$ mJy相比,典型的宇宙学调查领域。用SCUBA-2探测到的源仅占353 GHz普朗克通量的大约$5$ %,因此预计在这些场中会有更多更暗的源。
2017-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
MApping the Most Massive Overdensities Through Hydrogen (MAMMOTH) I: Methodology
现代宇宙学预测,星系的超密度与星系际气体的巨大储存有关,这可以通过Ly $α$森林吸收来追踪。我们系统地研究了在$τ$分布中具有最高光学厚度($τ$)的相干强星系间Ly $α$吸收系统(CoSLA)与$\sim$ 10 - 20 $h^{-1}$共动Mpc尺度上的质量超密度之间的关系。在如此大的尺度上,我们的宇宙学模拟显示了CoSLA的有效光学深度($τ_{\rm{eff}}$)和3-D质量超密度之间的强相关性。然而,在中等信噪比的光谱中,CoSLA的轮廓可能与高柱密度吸收体混淆。对于$z>2.6$,其中相应的Ly $β$是红移的光学,我们已经开发的技术来区分这两种选择。我们已经将这种技术应用于SDSS-III类星体调查$z = 2.6$ - 3.3,我们提出了一个样本的5个CoSLA候选人与$τ_{\rm{eff}}$ 15 $h^{-1}$ Mpc大于$4.5\times$的平均光学深度。在$z < 2.6$较低的红移处,背景类星体密度较高,可以用多条视线通过星系际吸收群追踪到超密度。我们的高密度搜索充分利用了当前和下一代的Ly $α$森林调查,其覆盖了$> (1\ h^{-1}$ Gpc)$^3$的调查体积。此外,由CoSLA追踪的系统将在$z > 2$建立一个最大质量超密度的统一样本,以约束结构形成的模型,并提供一个独特的实验室来研究星系超密度和星系际介质之间的相互作用。
2015-12-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
All the Massive Galaxy Overdensities during Reionization: JWST Rest-Frame Optical Selection Reveals Young, Chemically Evolved Galaxies Embedded in Dense, Neutral Gas at z > 5
Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);DTU Space, Technical University of Denmark(丹麦技术大学空间科学中心);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究院);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research(麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所);Department of Astronomy, University of Geneva(日内瓦大学天文系);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);INAF/Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台)
研究通过JWST/NIRCam光谱数据,发现z>5的星系 overdensities,揭示了其中年轻、金属丰富的星系,并探讨了Lyman-α发射体和DLAs的分布。
2026-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
JCMT/SCUBA-2 uncovers an excess of $850μ$m counts on megaparsec scales around high-redshift quasars. Characterization of the overdensities and their alignment with the quasars' Ly$α$ nebulae
本文利用 JCMT/SCUBA-2 对高红移类星体和巨莱曼-α 星云环境进行亚毫米巡天,发现 SMGs 在 Mpc 尺度上显著过密且其分布方向与 Lyα 星云主轴对齐,揭示了大尺度纤维状结构。
2023-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measures of Galaxy Environment - III. Difficulties in identifying proto-clusters at z ~ 2
银河环境经常被讨论,但定义不一致。在只有光度红移的情况下,测量高红移特别困难。重点是早期形成的原星系团,我们使用半解析模型的星系形成,以显示如何高红移星系周围的环境测量是敏感的尺度和度量,以及集群的视角,演化状态,无论是光谱或光度数据的可用性。我们使用两种类型的环境指标(最近邻和固定孔径)在模拟高z集群的尺度范围内,看看如何“观察到的”overdensities比较“真正的”overdensities。我们还“观测”确定z = 2原集群候选人在我们的模型和跟踪其母晕的增长历史,通过时间,特别是考虑到他们的最终状态在z = 0。虽然早期形成的星团的测量环境严重依赖于所有上述效应(特别是视角),但我们发现这样的星团很可能(< 90%)在z = 0时保持过密,尽管许多将不再是最大的。然而,使用不同的方法和不同的数据进行实物比较需要更加谨慎。
2013-06-07 astro-ph.CO
The galaxy environment of a QSO at z ~ 5.7
高红移的类星体被认为存在于早期宇宙中的大质量晕中,因此应该位于星系过密的区域,这些星系被认为会演化成本地宇宙中的星系团。然而,尽管做了许多努力,星系过密度和z~6类星体之间的关系仍然是模糊的。这可能是由于在z~6类星体附近很难找到具有精确红移的星系。到目前为止,对z~6类星体的高密度研究主要是基于对Lyman break星系(LBG)的研究,LBG探测的红移范围为Δ z ~ 1。这个范围足够大,可以选择可能与类星体没有物理关系的星系。我们使用深窄和宽带成像研究的z=5.72类星体ULAS J 0203 +0012的环境。我们的窄波段选择的莱曼α发射体(LAEs)探测的红移范围是Δ z ~ 0.1,这是显着窄于LBG搜索。这是第一次在z~6类星体附近寻找LAEs,试图为类星体再电离末期的环境提供线索。与空白视野相比,我们发现ULAS J 0203 +0012周围的LAE没有增强。我们探讨了不同的解释和解释,这种未检测到的星系过密度,包括(1)强电离的类星体可能会阻止星系形成在其附近和(2)高红移类星体可能不会居住在最大质量的暗物质晕的中心。
2013-08-18 astro-ph.CO
Galaxy protocluster candidates around z ~ 2.4 radio galaxies
利用宽视场近红外图像研究了6个射电星系在2.2 < z < 2.6处的环境。我们使用颜色削减,以确定在这个红移范围内的星系,并发现,三个无线电星系被包围的显着的表面超密度这样的星系。构成这些超密度的多余星系是强烈聚集的,这表明它们是物理关联的。导致超密度的星系的颜色分布与z ~ 2.4的窄红移范围内的星系一致。因此,多余星系与射电星系的伴星是一致的。这些超密度物质的质量估计超过10^14太阳质量,并且密度足以在今天坍缩成维里化结构:这些结构可能演化成星系群或星系团。通过统计减去前、背景星系,得到了一个K < 20.6等的原团星系的通量限制样本。原团星系的颜色分布是双峰的,由占主导地位的蓝色序列组成,占星系的77 +/- 10%,以及人口稀少的红色序列。蓝色的原团星系与本地恒星形成的不规则星系(U-V ~ 0.6)有相似的颜色,这表明大多数原团星系在观测时期仍在形成恒星。蓝色和缺乏主要的原星团红色序列意味着这些星团星系在z < 3时形成了它们的大部分恒星。
2010-08-26 astro-ph.CO
Galaxy properties in different environments at z > 1.5 in the GOODS-NICMOS Survey
本文利用GOODS NICMOS巡天(GNS)的深近红外成像巡天(红移z~3)研究了星系颜色、恒星质量和局部星系密度之间的关系。GNS是一个非常深的近红外哈勃空间望远镜巡天,在GOODS场中总共成像45弧分^2,在z=3时达到恒星质量完全极限M* = 10^9.5 M_sun。使用这些数据,我们测量星系的局部密度的基础上,在一个固定的光圈内的星系计数,以及距离第3,第5和第7最近的邻居。我们发现,在所有的红移到z~3的颜色和恒星质量之间的强相关性。我们没有发现颜色和局部密度之间有很强的相关性,然而,最高的密度过高的区域可能是由比平均或密度不足的区域更高比例的蓝色星系组成的,这表明在高红移时颜色-密度关系可能会发生逆转。我们的数据表明,在极端过密度下可能更高的蓝色部分可能是由于在最高局部密度下缺乏大质量的红色星系。
2010-11-23 astro-ph.CO
Ancient Light from Young Cosmic Cities: Physical and Observational Signatures of Galaxy Proto-Clusters
对于星系团簇形成的一个完整的图片,重要的是,我们开始探索的早期时代z~2-7期间,星系团和它们的星系第一次开始形成。由于这些所谓的“原团簇”的研究是目前有限的小数字统计,广泛变化的选择技术和假设,我们已经进行了系统的研究团簇形成利用宇宙学模拟。我们使用千禧年模拟来跟踪暗物质和星系在~3,000个星系团中从最早期到z=0的演化。定义了原团簇的有效半径Re,并描述了原团簇的大小和质量增长。我们发现,只要在足够大的尺度(R_e~5-10 cMpc)上测量星系的超密度delta_gal,那么至少在z~5处就可以识别出星系团(M>10^14 M_sun/h)的祖先区域。我们提出的overdensities的物质,DM晕,和星系的功能,现今的集群质量,红移,偏差,和窗口大小,可以用来解释在实际调查中发现的结构。我们推导出的概率,具有delta_gal的结构,定义了一组观测选择标准,确实是一个原集群,并显示如何z=0的质量已经可以估计很久之前维里化。星系过密度轮廓作为半径的函数。我们进一步展示了它们的投影表面超密度如何随着红移测量的不确定性增加而减少。我们提供了一个表的原簇候选人从文献中选择,并讨论了他们的性质,根据我们的模拟预测。这项工作提供了一个总体框架,使我们能够利用大量的原团簇将团簇形成的研究扩展到更高的红移,这些原团簇预计将在,例如,即将到来的HETDEX和HSC调查。
2013-12-18 astro-ph.CO
Luminous X-ray AGN in Clusters of Galaxies
为了研究团间热环境对活动星系核触发的影响,我们对16个Abell团的活动星系核进行了红移范围为0.073<z<0.279的X射线超密度研究。对于L_x>= 10^{42} erg/s^{-1}(在星系团红移处)和半径为1 h^{-1}_{72} Mpc的区域(不包括核心),估算了活动星系核的X射线超密度。为了研究星系团区域内活动星系核发光X射线是否真的增强,我们还利用适当的$r$波段星等范围,导出了相应的光学星系超密度。我们总是发现后者相对于相应的X射线过密度明显更高(只有在两种情况下大致相等)。在整个星系团样本中,平均X射线点源过密度比明亮光学星系的低4倍,这种差异在>0.995的水平上是显著的,正如适当的t-学生检验所示。我们的结论是,在富星系团中发光的X射线活动星系核的触发被强烈抑制。此外,寻找与我们的星团相关的所有X射线源的光学SDSS对应物,我们发现大约一半似乎是背景类星体,而其他的是背景和前景AGN或恒星。因此,与星系团相关的X射线点源的真实过密度甚至比我们的统计方法所揭示的还要小。
2010-03-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
First Results from Z-FOURGE: Discovery of a Candidate Cluster at z = 2.2 in COSMOS
我们报告了Z-FOURGE巡天的第一个结果:发现了一个z = 2.2的候选星系团,它由两个致密的超密度组成,在平均表面密度以上20σ处探测到了红色星系。这一发现是通过一个新的深(Ks < 24.8 AB 5σ)麦哲伦/四星近红外成像调查与5个定制的中等带宽滤波器。滤波器精确地定位了演化中恒星星族在1.5 < z < 3.5处的巴耳末/4000赫的断裂位置,产生了比单独使用宽带成像更精确的光度红移。在COSMOS场中,这些超密度相互之间的距离在1“以内,并且似乎嵌入了一个更大的结构中,该结构至少包含一个额外的超密度(\sim 10σ)。考虑到超密度的全局性质,z = 2.2的系统似乎是拥有红色星系群的星系团中最遥远的例子。与大型ΛCDM模拟的比较表明,该系统可能由合并的子星系团组成,其性质介于z > 2的蓝色星系团和具有显著红色序列的低红移星系团之间。该结构在COSMOS的公共光学目录中完全不存在,在较浅的近红外巡天中只能微弱地看到。这一发现展示了使用中频滤波器进行深度近红外探测的潜力,以促进对z > 1.5的环境和星系演化的理解。
2012-03-05 astro-ph.CO
Double Trouble: Two spectroscopically confirmed low-mass quiescent galaxies at z>5 in overdensities
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);DTU Space, Technical University of Denmark(丹麦技术大学DTU空间研究所);INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天文学研究所)
发现两个低质量z>5静止星系,揭示其可能为高红移微型淬灭星系的后裔,强调环境对星系演化的影响。
2025-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing gravity and growth of structure with gravitational waves and galaxies' peculiar velocity
低红移速度场是宇宙结构和引力增长的独特探测器。我们建议使用距离引力波(GW)的检测,结合其宿主星系的红移从宽场光谱调查(如DESI,4MOST,TAIPAN),测量本地宇宙内的特殊运动。这种测量有可能限制增长率$fσ_8$和测试重力通过确定重力增长指数$γ$,补充其他特殊的速度测量的限制。我们发现,在$z\lesssim 0.2$,将被检测到的爱因斯坦望远镜(ET)的相关对应物的双中子星合并将能够约束$fσ_8$ $\sim 3\%$精度后,$10$年的操作时,结合从DESI和TAIPAN星系过密度。如果有更大的第三代GW探测器网络可用(例如,包括宇宙探测器),则可以在更短的时间尺度上达到相同的约束(对于3个探测器网络,为$\sim 5$年)。同样的事件(加上来自其宿主红移的信息)可以将$γ$限制为$σ_γ\lesssim 0.04$。这个约束条件足够精确,足以将广义相对论与$3σ$上其他流行的引力模型区分开来。当与星系超密度相结合时,这个约束被改进为$σ_γ\sim 0.02-0.03$。将星系的奇特速度与引力波探测结合起来用于宇宙学的潜力突出表明,在未来十年中,需要对附近的引力波事件进行广泛的光学到近红外跟踪,或者精确的GW定位。
2020-05-09 astro-ph.CO
The environments of high redshift radio galaxies and quasars: probes of protoclusters
我们使用GALFORM半解析模型来研究射电星系和类星体在高红移下的高密度区域。我们探讨重子物理学对这些环境中星系性质的影响。恒星形成的发射线星系(Lyα和Hα发射体)被用来探测高红移的环境。射电星系被预测由比类星体更大质量的晕所承载,这是由星系超密度和交叉关联函数的振幅所决定的。我们发现Lyα辐射转移和活动星系核反馈间接影响小尺度上的成团,并影响致密环境中星系的恒星质量、恒星形成率和气体金属丰度。我们还研究了与射电星系和类星体有关的原星系团与它们现在的星系团后代之间的关系。与射电星系和类星体相关的大质量星系团的祖先使我们能够以简单的方式确定原星系团的平均大小。原星团内的超密度被发现与晕后裔群众。我们提出了可应用于观测数据的标度关系。通过计算投影效应,由于现代光谱仪和窄带滤波器的波长分辨率,我们表明,前者有足够的光谱分辨率来映射原星系团的结构,而后者可以用来测量集群周围的射电星系和类星体在更大的尺度,以确定质量的暗物质晕托管它们。
2015-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Resolving the high redshift Lyman-alpha forest in smoothed particle hydrodynamics simulations
我们使用大量宇宙学平滑粒子流体动力学(SPH)模拟来研究质量分辨率和盒子大小对2 \leq z \leq 5处合成Lya森林光谱的影响。在z=5处,平均Lya通量和通量功率谱收敛的质量分辨率要求比在较低红移处严格得多。这是因为在高红移的Lya森林中的传输主要是由于星系际介质(IGM)中的低密度区域,与在z~2-3处主导Lya森林不透明度的中等过密度区域相比,这些区域的分辨率较低。我们进一步发现,在我们的模拟中的气体密度分布显着不同的文献中的结果在大的超密度(Δ>10)。我们的结论是,使用SPH模拟在z=5时对Lya森林的研究需要M_gas \leq 2 × 10^5 M_sol/h的气体粒子质量,这是z=2时所需值的8倍以上。在所有红移下,最好是至少40 Mpc/h的盒子大小。
2009-06-16 astro-ph.CO
The bias of the submillimetre galaxy population: SMGs are poor tracers of the most massive structures in the z ~ 2 Universe
人们经常声称,超密度的(甚至个别明亮的)亚毫米选择星系(SMG)追踪宇宙中最大质量的暗物质结构的组装。我们通过对莫斯科大剧院宇宙学模拟的模拟SMG目录进行细胞计数分析来测试这一说法,以研究SMG协会如何追踪底层暗物质结构。我们发现,SMG表现出相对复杂的偏见:一些地区的高SMG超密度不足的暗物质质量,和一些地区的高暗物质过密度不包含SMG。由于它们的稀有性,泊松噪声在固定的暗物质过密度下导致SMG过密度的散射。因此,亮度较低、数量较多的星系(即莱曼破裂星系类似物)组成的丰富星系团比SMG更好地追踪最高的暗物质过密度。即使平均而言,SMG星协也是最显著的暗物质过密度的相对较差的示踪剂,因为“缩小”:在z < ~2.5时,居住在最高暗物质过密度中的最大质量星系已经停止了它们的恒星形成,因此不再是SMG。在给定的红移下,在10%最大质量的超密度中,只有约25%包含至少一个SMG,并且不到百分之几包含一个以上的SMG。
2015-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Late-time growth weakly affects the significance of high-redshift massive galaxies
本文研究了晚期结构增长对高红移高质量星系统计显著性的影响,指出其影响微弱,晚期增长历史变化难以解释异常现象。
2025-05-06 astro-ph.CO
Wide-angle tail galaxies in ATLAS
我们提出了一个样本的六个广角尾(WAT)无线电源的ATLAS 1.4 GHz的无线电调查中确定的无线电图像,和新的光谱红移为这些来源。这些瓦特是在红移范围为0.1469 - 0.3762,我们发现的证据,在附近的四个瓦特光谱或光度红移星系超密度。我们还提出了最大的WAT S1189周围区域的后续光谱观测,该区域的红移约为0.22。使用AAT上的AAOmega摄谱仪进行的光谱观测显示,在这个红移处,星系的密度过高。这些星系分布在一个异常大的区域,约为12 Mpc,速度分布约为4500 km/s。这个大尺度结构包括一个高度不对称的FRI射电星系,似乎也有一个射电遗迹。它可以表示具有彼此交互或合并的不同子结构的非松弛系统。我们讨论了这些意见的影响,为未来的大规模无线电调查。
2010-05-21 astro-ph.CO
Mining Circumgalactic Baryons in the Low-Redshift Universe
本文根据对195个星系附近红移z<0.176的Lya、CII、CIV、SiII、SiIII和SiIV吸收跃迁的观测,对多相环星系介质(CGM)的吸收线进行了研究。该星系样本是基于公共星系和类星体调查数据之间的交叉比较而建立的,其特征是红移中值<z>=0.041,<d>到背景类星体视线的投影距离中值=362 kpc,恒星质量中值log(M_star/M_sun)= 9.7 \pm 1.1。将类星体光谱中发现的吸收体特征与已知的星系性质进行比较,发现了z<~0.176时CGM吸收特性的强约束。首先,观测到d~500 kpc的丰富氢气,远远超过单个星系的暗物质晕半径Rh,平均覆盖率约为60%。相比之下,在d>~0.7 Rh的低质量矮星或高质量星系中都没有检测到重元素。在低电离态和高电离态中没有检测到重元素,这表明在d~0.7 Rh处存在化学富集边缘,或者在这些大距离处无法存在引起所观察到的吸收线的气体团块。考虑到所有的星系在d>Rh导致一个严格的上限覆盖分数的重元素~3%(在95%的置信水平)超过d=(1-9)Rh。在d<Rh时,观察到低电离和高电离气体之间的差异覆盖分数,表明CGM从d<0.3 Rh到更大的距离逐渐变得更加电离。比较CGM在低和高红移处的吸收观测结果表明,在Rh的固定分数下,CGM在z=2.2处比在z~0处表现出更强的平均吸收。我们讨论了可…
2014-09-11 astro-ph.CO
Three candidate clusters of galaxies at redshift ~1.8: the "missing link" between protoclusters and local clusters?
我们提出了三个候选星系团的红移最有可能在1.7和2.0之间,这对应于一个根本未探索的时代的集群演化。这些候选星系是通过研究我们在COSMOS领域新选择的“信标”低光度(FRI)射电星系样本周围的环境而发现的。这样,我们打算利用这样一个事实,即在低z的FRI几乎总是位于星系团。我们使用迄今为止最精确的光度学红移,由COSMOS合作使用一组30个过滤器的光度学导出,以寻找我们物体周围的三维空间过密度。在我们的样本中,五个FRI中有三个具有可靠的光度红移在z_phot = 1.7和2.0之间,显示出在4-sigma水平上统计学上显著的超密度,与场计数相比,认为在Mpc环境中存在丰富的星系团。这些初步结果表明,我们最近提出的寻找高z星系团的新方法,利用低功率FRI射电星系,而不是迄今为止文献中经常使用的更强大的FRII源,正在返回非常有希望的候选者。
2010-01-13 astro-ph.CO
Tracing the formation history of galaxy clusters into the epoch of reionization
z~2-7处的大尺度超密度星系被称为原星系团,被认为是团簇形成的场所,而大口径综合巡天望远镜(LSST)和宽视场红外巡天望远镜(WFIRST)等深空巡天项目将提供大量这些有趣的结构。然而,对这些目标的光谱确认和解释仍然具有挑战性,需要在光学和近红外线的>20米级望远镜上进行宽视场多路光谱分析。在未来的十年里,对原星系团的详细研究将使我们能够第一次系统地将早期宇宙中的这些星系团祖先与它们在较低红移处的维里化对应物联系起来。这将使我们能够在观测上解决最明亮的星系团和其他星系团星系群的形成,星系团内光的积累,星系团内介质的化学富集历史,以及在稠密环境中形成和触发超大质量黑洞,所有这些都是目前几乎完全通过星系团中的化石记录或通过数值模拟来接近的。此外,在最高的红移(z~5-10),这些恒星形成星系的大扩展超密度被认为在宇宙的再电离中发挥了重要作用,这需要通过即将进行的实验来验证。理论和最近的模拟也表明这些超密度和超大质量黑洞的形成之间存在重要联系,但仍然缺乏观测证据。在本白皮书中,我们回顾了我们目前对星系团历史这一重要阶段的理解,下一代大口径地面望远镜GMT和TMT将对其进行探索。
2019-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Deep lensing with a twist: E and B modes in a field with multiple lenses
利用大尺度结构N体模拟和多色Suprime-cam和Hubble空间望远镜观测,研究了星系团场中的弱透镜E模和B模剪切信号。使用射线跟踪和观测剪切以及光度红移目录,我们生成质量地图的前景overdensities通过最佳过滤切向剪切,他们诱导背景星系。然后,我们开发和测试的方法来近似的前景结构的叠加NFW状晕定位这些overdensities,并确定其质量和红移,从而建模的背景相关的剪切场作为透镜引起的前景集群的总和。结果表明,该方法通过对交叉切变进行相似滤波得到的B型图和切变关联函数与观测结果一致,并与星系团的质量、位置以及背景源的分布有关。使用前景质量模型,我们确定了几个来源的弱透镜B-模式,包括泄漏和边缘效应,源集群,多重透镜,可以观察到在深宇宙剪切调查。
2018-10-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Prevalence of Galaxy Overdensities Around UV-Luminous Lyman $\mathbfα$ Emitters in the Epoch of Reionization
在再电离时代结束之前,宇宙中的氢主要是中性的。这导致了星系际介质中$z\gtrsim6$星系的Ly $α$线的强烈衰减。尽管如此,Ly $α$已经被检测到非常高的红移($z\sim9$)的几个特别是紫外发光星系。在这里,我们测试在何种程度上银河系的本地环境可能会影响这样的源的Ly $α$传输。我们提出了一个专门的哈勃空间望远镜(HST)在CANDELS/EGS领域的成像分析,以寻找周围的三个最紫外发光和最遥远的光谱确认的LY $α$发射器:EGS-zs 8 -1,EGS-zs 8 -2和EGSY-z 8 p7在$z_\mathrm{spec}=7.73$,7.48和8.68,分别较暗的邻居。我们结合多波长HST成像与斯皮策数据,可靠地选择$z\sim7-9$星系周围的中央,紫外光源。在所有的情况下,我们发现一个明确的增强相邻星系相比,在一个空白领域的预期数量(由一个因素$\sim 3-9\times$)。因此,我们的分析揭示了宇宙再电离时代的心脏发光的LY $α$发射源周围无处不在的超密度。我们表明,我们的结果是非常符合预期的龙模拟,证实了理论预测,第一个电离气泡优先形成在过密区域。需要JWST对这里确定的邻近星系进行后续观测,以确认它们的物理联系,并绘制出这些来源产生的电离区。
2021-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Near-IR Weak-lensing (NIRWL) Measurements in the CANDELS Fields. II. Mass Mapping and Overdensity Characterization
IPAC, California Institute of Technology(加州理工学院 IPAC);Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)(韩国天体宇宙科学研究所);SPACE Institute, University of California(加州大学 SPACE 研究所);Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天文研究所);Department of Physics, Duke University(杜克大学物理系);Department of Astronomy, Yonsei University(延世大学天文学系);Department of Physics and Astronomy, University of California, Davis(加州大学戴维斯分校物理与天文学系);Center for Cosmology and Astroparticle Physics, The Ohio State University(俄亥俄州立大学宇宙学与高能粒子物理中心);Department of Physics, The Ohio State University(俄亥俄州立大学物理系);Department of Astronomy, The Ohio State University(俄亥俄州立大学天文学系)
本文利用近红外弱透镜分析CANDELS区域中的暗物质过密度,确定了12个过密度区域的质量分布,并通过多波段数据验证了其性质。
2026-05-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The primordial environment of super massive black holes: large scale galaxy overdensities around $z\sim6$ QSOs with LBT
我们研究了四个$z\sim6$类星体(SDSS J1030+0524)周围星系超密度的存在(z = 6.28),SDSS J1148+5251(z = 6.41),SDSS J1048+4637(z = 6.20)和SDSS J1411+1217(z = 5.95),通过深PDMATHAMN-,在大双目望远镜(LBT)上使用宽视场($\sim23'\times25'$)大双目照相机(LBC)获得的$i$和$z$波段成像。我们在$i-z$与$r-z$平面内采用颜色-颜色选择来识别类星体红移处的$i$带脱落样本,并测量它们在四个LBC场中的相对丰度和空间分布,每个LBC场覆盖$z\sim6$处的$\sim8\times8$物理Mpc。然后,将相同的选择标准应用于$\sim$ 1 deg $^2$ Subaru-XMM Newton深度勘测中的$z$波段选定震源,以推导出空白LCC大小字段($\sim$ 0.14 deg $^2$)上的预期脱落数。这四个观测到的QSO区域中的候选者数量大于空白区域中的预期数量。通过将具有$z_{AB}<25$、$i-z>1.4$且在$r$带中未检测到的$i$带脱落物对象定义为$i$带脱落物,我们在SDSS J1030+0524、SDSS J1148+5251、SDSS J1048+4637和SDSS J1411+1217中分别发现16、10、9和12个脱…
2014-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A detailed study of massive galaxies in a protocluster at z=3.13
我们提出了一个详细的研究近红外选定星系在原星系团领域在z = 3.13。原星系团星系是利用现有的多波长数据选择的,光度红移(photo-z)为2.9 < z < 3.3,达到质量完整性约为10^10 M_sun。在该领域已经发现了不同类型的星系,包括正常的恒星形成星系,静止星系和尘埃恒星形成星系。photo-z星系在场中形成了两个大的过密结构,与之前分别由Lyα发射体(LAEs)和Lyman break星系(LBG)追踪到的星系过密结构基本重叠。北部的密度过大,包括一个老的和/或尘埃星系人口的大部分,而南部的主要是由正常的恒星形成星系的空间相关的LAEs。这与我们之前的研究一致,认为不同星系密度的空间偏移可能是由于晕组装偏差。考虑到这两个超密度星系的两端尺寸都很大,一种可能性是它们将在今天形成一个超星系团。我们还发现了强有力的证据表明,在过密的原星系团地区的星系的恒星形成活动相比,他们的领域同行,这表明在这个原星系团加速质量组装增强。
2020-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
(Sub)millimetre interferometric imaging of a sample of COSMOS/AzTEC submillimetre galaxies III. Environments
我们研究了23个亚毫米星系(SMG)的环境,这些SMG来自于COSMOS场中的JCMT/AzTEC 1.1mm信噪比有限的样品,以及4个z_spec>4.5的COSMOS SMG和1个z_spec=2.49的COSMOS SMG,得到了28个SMG的样品。我们使用基于30多个UV-NIR光度带的COSMOS光度红移来搜索过密度,在z<3.5(>3.5)时达到sigma(Delta z/(1+z))=0.0067(0.0155)的精度。为了识别过密,我们应用Voronoi曲面细分分析,并估计过密估计量delta_g作为与SMG和/或过密中心的距离的函数。我们测试和验证我们的方法,通过模拟,X射线检测组,和光谱验证使用VUDS和zCOSMOS目录显示,即使在COSMOS的光度红移,我们可以有效地检索到z~5的超密度。我们的研究结果表明,11/23(48%)的JCMT/AzTEC 1.1mm SMG占据过密环境。考虑到整个JCMT/AzTEC 1.1mm S/N>4样品,并考虑到假检测的预期分数,得出S/N受限样品中35-61%的SMG占据过密环境。我们在0.5-2keV波段使用32”孔径和我们的SMG位置进行X射线堆叠分析,并发现统计上显著的检测。对于我们的z<2 [z>2]子样本,我们发现平均通量为(4.0+/-0.8 x10 ^{-16} [(1.3+/-0.5 x10 ^{-16…
2016-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The reionising bubble size distribution around galaxies
本文通过大规模再电离IGM模拟量化星系与过密区周围电离气泡尺寸分布,解释高红移Lyα探测,并提出区分再电离模型的观测途径。
2023-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Dark Side of QSO Formation at High Redshifts
在z~6处观测到的高红移类星体可能存在于质量大于10^{12} Msun的大质量暗物质(DM)晕中,因此被过密区域所包围。在一系列的10个约束模拟,我们已经测试了这样的类星体的环境。比较计算的超密度相对于空的类星体的区域的无约束模拟,假设DM和重子分布之间没有偏差,并调用观测约束的占空比莱曼Break Galerkin,我们已经得到了星系计数的类星体环境。我们发现,在Kim等人(2009)的样本中,计算出的星系数与观测到的星系数之间存在明显的差异。我们的模拟预测,平均8个z~6星系每个类星体领域应该已经观察到,而金等人。检测平均4个星系每个类星体领域相比,平均3个星系的控制样本(GOODS领域)。虽然我们不能排除一个小数目的统计观测领域的高置信度,差异表明,星系形成在类星体附近的进行不同于在外地。我们还发现类星体晕在z~6处是模拟体积中质量最大的,但在z~3处不再如此。这意味着类星体晕,即使在高红移时质量最大,在z=0时也不会演化成质量最大的星系团。
2011-05-10 astro-ph.CO
4098 galaxy clusters to z~0.6 in the Sloan Digital Sky Survey equatorial Stripe 82
我们提出了一个星表的4098光度选择的星系团的中值红移<z>= 0.32在270平方度的“条纹82”的区域的斯隆数字巡天(SDSS),覆盖天球赤道南银河帽(-50 < RA < 59度,|Dec| < 1.25度)。由于该区域的多历元SDSS覆盖,ugriz测光比主要SDSS足迹内的单次扫描深约2个星等。我们利用这一点来检测星系团使用的算法,搜索统计上显着overdensities的星系在Voronoi镶嵌的投影天空。32%的星团至少有一个成员的光谱红移来自现有的公开数据(SDSS Data Release 7,2SLAQ & WiggleZ),其余的具有稳健的光度红移(在样本的中值红移处精确到约5-9%)。成员星系红移的加权平均值提供了一个相当准确的星系团红移的估计。集群目录是公开的,可供社区利用,以追求一系列科学目标。除了星团目录,我们还提供了一个18,295 V<21等类星体视线的链接目录,其碰撞参量在<3 Mpc的星团核心内,这些星团核心选自Veron等人(2010)的目录。背景类星体覆盖0.25 < z < 2,其中与团簇相关的MgII吸收线系统在光谱中是可检测的。
2011-01-24 astro-ph.CO
Do Submillimeter Galaxies Trace Megaparsec Large-scale Structures? -- An Overdensity Analysis of 449 Submillimeter Galaxies in COSMOS
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Science(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院);State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台射电天文与技术重点实验室);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间科学观测站);INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台);Dipartimento di Fisica e Astronomia “A. Righi”, Alma Mater Studiorum Università di Bologna(博洛尼亚大学阿玛·玛特·斯图迪奥鲁姆物理与天文学“A. Righi”系)
本研究通过分析 COSMOS 场中 449 个亚毫米星系周围的超密度环境,证实 SMG 是兆秒差距尺度结构的示踪体,但并非全部与超密度相关,并发现其空间分布随红移演化。
2026-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Massive black holes at high redshifts from superconducting cosmic strings
类星体在高红移的观测呈现出黑洞形成理论中的一个谜团。为了寻找这些物体的来源,人们通常依赖于早期在适当位置存在的重种子($M \approx 10^{4-6} \, M_{\odot}$)。不幸的是,这些沉重的种子的形成很难在标准的天体物理学背景下实现。在这里,我们研究超导宇宙弦环是否可以在早期宇宙中产生足够强的超密度来解决这个谜团。我们回顾了一组直接坍缩条件下,原始气体云将进行整体坍缩成一个大质量黑洞(形成质量为$M_{BH} \approx 10^5 \, M_{\odot}$在$z \approx 300$在我们的方案),并系统地显示超导宇宙弦环可以满足这些条件的区域中的$Gμ-I$参数空间。
2022-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Photometrically Selected Protocluster Candidates at z~9-10 in the JWST COSMOS-Web field
利用 JWST COSMOS-Web 场中 366 个 F115W dropout 星系,通过光度红移概率密度加权计算超密度,在 z~9-10 搜寻到七个原星系团候选体,其暗物质晕质量约 10^11 太阳质量,为宇宙学模拟提供关键检验。
2025-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Planck intermediate results. XXVII. High-redshift infrared galaxy overdensity candidates and lensed sources discovered by Planck and confirmed by Herschel-SPIRE
[摘要]我们使用普朗克全天空亚毫米和毫米图来寻找罕见的来源,这些来源以极端亮度为特征,几百mJy,以及它们位于高红移的潜力。这些“冷”普朗克源,使用高频仪器(HFI)直接从地图和普朗克致密源目录(PCCS)中选择,都满足其静止帧远红外峰红移到353和857 GHz频率范围的标准。这种颜色选择有利于红移范围z=2-4的星系,我们认为这是宇宙红外背景(CIB)中的冷峰。我们执行一个专门的赫歇尔-SPIRE后续的234个这样的普朗克目标,发现一个显着过剩的红色350和500微米的来源,在比较参考SPIRE字段。普朗克场中大约94%的SPIRE源与峰值在350 μ m的星系超密度一致。大约3%是候选的透镜系统,其中所有12个都有安全的光谱确认,使它们的红移z>2.2。星系超密度的检测具有很高的意义,一半的样本显示出10西格玛以上的统计学意义。超密度星系的SPIRE光度红移表明在z~2处有一个峰值。在Td= 35 K的假设下,我们推导出每个SPIRE源的红外(IR)光度约为4 × 10^12 Lsun,从而得出恒星形成速率通常为700 Msun·yr^-1。如果观测到的超密度是实际的引力束缚结构,那么总的恒星形成速率将达到7 × 10^3 Msun·yr^-1。综合起来,这些来源显示了强烈的恒星形成星系的高z(z>$)原星团的特征。所有这些观测结果证实了我们的样本的独特性,并证明了全天空普朗…
2015-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
One H2 molecule per ten million H-atoms reveals sub-pc scale cold overdensities at z~4
NRC Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Centre(加拿大国家研究委员会赫茨伯格天文学和天体物理学研究中心);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);National Institute for Nuclear Physics(国家核物理研究所);Departamento de Astronomía, Universidad de Chile(智利大学天文学系);LERMA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université(巴黎天文台,PSL大学,索邦大学);Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, PSL, CNRS, SU, Université de Paris(巴黎高等师范学院物理实验室)
在z~4处探测到极低柱密度的H2分子,揭示了亚Parsec尺度的冷过密度,为研究高红移宇宙中的中性介质结构提供了关键证据。
2026-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spatially Resolved Velocity Maps of Halo Gas Around Two Intermediate-redshift Galaxies
在一个已知的前景星系附近的多透镜类星体的吸收线光谱学提供了一个独特的机会,超越了传统的一维应用类星体探测器,并建立一个粗略的三维(3D)地图的星系周围的晕气体,记录在气体晕的不同位置的视线速度场。在红移z=1.689的四倍透镜类星体HE 0435 -1223周围的区域中,有两个中等红移的星系作为目标,并在这些星系附近沿着每个透镜类星体进行吸收光谱研究。其中一个星系是典型的L* 星系,z=0.4188,距离透镜星系的投影距离为rho=50 kpc。另一个是超L * 棒旋星系,z=0.7818,ρ =33 kpc。结合已知的四倍透镜类星体对两个前景星系的取向和观测到的沿着单个类星体视线的MgII吸收剖面,首次导致了z>0.2时5-10 kpc尺度上的稀薄晕气体的空间分辨运动学。通过两个星系的晕观察到的每一个视线中检测到镁II吸收剂,记录的吸收剂强度是典型的在以前的密切类星体-星系对研究中看到的。虽然多视线研究证实了MgII从恒星形成盘中吸收rho < 50 kpc气体的统一覆盖率,但星系也提出了两个复杂的晕气体运动学的对比例子。不同的模型,包括一个旋转的磁盘,准直流出,气体流从吸积或潮汐/冲压压力剥离,被认为是与吸收线观测比较,和下落流/剥离气体的宽度>~ 10千秒差距被发现最好地描述了所观察到的气体运动学在多个视线。
2013-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Radio Galaxy Environment Reference Survey (RAGERS): a submillimetre study of the environments of massive radio-quiet galaxies at $z = 1{\rm -}3$
本文利用 S2COSMOS 亚毫米数据研究 $z=1$–$3$ 大质量射电宁静星系的环境,发现其周围不存在显著 SMG 超密度,与高红移射电星系形成对比,揭示大尺度环境与射电活动星系核光度存在内在联系。
2024-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing General Relativity with the Doppler magnification effect
星系的视尺寸和亮度在红移空间中的物质超密度周围以偶极模式相关,在它们的近侧看起来更大,在它们的远侧看起来更小。相反的效应发生在低密度区域周围的星系。这些模式的表观放大诱导偶极和更高的多极条款的交叉相关的星系数量密度波动与星系的大小/亮度(这是敏感的收敛场)。这提供了一种方法,直接测量奇特的速度统计在低和中等红移,具有几个优点,进行宇宙学测试的GR。特别是,它不依赖于victimarically校准的标度关系,如塔利-费舍尔和基本平面方法。我们表明,下一代光谱星系红移调查将能够测量多普勒放大效应与足够的信号噪声测试GR在大尺度上。我们说明了这一点与预测的约束条件,可以实现从GR的参数化偏差为即将到来的低红移星系调查与DESI和SKA 2。虽然考虑的互相关统计比RSD具有更低的信噪比,但由于它对不同的系统敏感,因此它将是GR的有用探针。
2019-07-09 astro-ph.CO gr-qc
Frontier Fields: High-Redshift Predictions and Early Results
前沿领域计划正在获得哈勃和斯皮策太空望远镜拍摄的新的“空白”领域和附近被大质量星系团引力透镜的领域的深空图像。哈勃望远镜拍摄的透镜场图像揭示了nJy源(AB等> 31),这是迄今观测到的最暗的星系。在本文中,我们提出了高红移(z > 6)计数预测的完整程序和候选人在三个第一哈勃前沿场图像。完整的计划将改变我们对前6亿年(z > 9)星系演化的理解。以前的程序可能产生十几个z > 9的候选者,前沿领域可能产生约70个(每个领域约6个)。我们的估计是基于社区提交的4 < z < 8和引力透镜模型之间观测到的光度函数的外推。然而,在迄今为止获得的前两张深红外哈勃图像中,我们发现z ~ 8候选者,但在z > 9时没有强候选者。这可能表明在超深场中也报告了微弱的z > 9星系的不足(即使在较浅的区域中报告了过多的明亮的z > 9星系)。在这些红移下,宇宙的变化(场与场之间的变化)预计是显著的(大于+/-50%),包括在超密度中形成的早期星系的聚集。完整的Frontier Fields计划将通过观察六条独立的视线来显着减轻这种不确定性,每条视线都有一个透镜集群和附近的空白区域。
2014-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
First Data Release of the COSMOS Lyman-Alpha Mapping And Tomography Observations: 3D Lyman-$α$ Forest Tomography at 2.05 < z < 2.55
在$z\sim 2-3$的微弱的恒星形成星系可以作为替代的背景源,探测莱曼- $α$森林除了类星体,产生高的视线密度,使三维断层重建的前景吸收领域。在这里,我们提出了第一个数据发布的COSMOS莱曼阿尔法测绘和测绘观测(CLAMATO)调查,这是进行了LRIS摄谱仪上的LRIK-I望远镜。在COSMOS场中0.157 $\mathrm{deg}^2$的观测足迹上,我们使用了$2.17<z<3.00$上的240个星系和类星体,平均同向横向间隔为$2.37\,h^{-1}\,\mathrm{Mpc^3}$,作为背景源探测$2.05<z<2.55$上前景的莱曼- $α$森林吸收。然后使用$α$森林数据在具有有效平滑尺度$2.5\,h^{-1}\,\mathrm{Mpc}$的$3.15\,\times 10^5\,h^{-3}\,\mathrm{Mpc^3}$的共移动体积上创建维纳滤波断层扫描重建。除了传统的数字,这张地图还呈现为一个虚拟现实的YouTube 360视频可视化和可操纵的互动数字。我们看到大的密度过高和密度过低,在视觉上同意从光谱红移调查在同一领域的同时代星系的分布,包括与最近发现的几个星系原星团的体积。此数据发布包括红移目录,减少光谱,提取莱曼- $α$森林像素数据,和吸收的层析成像图。
2018-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
DETECTIFz galaxy groups in the REFINE survey -- 1. Group detection and quenched fraction evolution at $z < 2.5$
我们使用来自REFINE调查的299,961个星系的大型K选择样本,由来自三个最深的近红外调查的数据组合组成:UKIDSS UDS,COSMOS/UltraVISTA和CFHTLS-D1/VIDEO,这些数据被均匀地减少以获得光度红移和恒星质量。我们在$z=3.15$探测到2588个候选星系群。我们建立了一个非常纯粹的($>90\%$)样本的448个候选组$z=2.5$和研究他们的一些属性。聚类检测是使用我们描述的DELAUNAY TESSellation TESSellation Identification with photo-z(DETECTIFz)算法来完成的。这种新的组查找算法使用的联合概率分布函数(PDF)的红移和星系的恒星质量检测组重叠的红移片,其中密度跟踪使用蒙特卡罗实现的Delaunay镶嵌场估计(DTFE)的恒星质量超密度。我们计算的算法选择功能,从宇宙学N体模拟光锥采取模拟星系目录。基于这些模拟,我们达到了完整的$\sim80\%$的集群($M_{200}>10^{14} M_{\odot}$)在$z<2.5$的纯度为$\sim90\%$。使用我们的403个最大的候选群体,我们约束的红移演化的集团星系淬火分数在$0.12\le z<2.32$,与$10.25 < \log M_\star/M_{\odot} < 11$在$0.5\times R_{200}$…
2021-06-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation and Redshift Evolution of Dark Matter Spikes
MIT(麻省理工学院);Harvard University(哈佛大学)
研究暗物质尖峰在恒星周围形成及红移演化,通过半解析框架分析暗物质与恒星相空间分布的耦合方程,发现恒星引力加热使内坡度趋近1.5,产生比传统预测低但高于NFW尖峰的过密区域。
2026-05-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Measuring properties of primordial black hole mergers at cosmological distances: effect of higher order modes in gravitational waves
原始黑洞(PBH)可能是在大爆炸后不久由物质超密度坍缩而形成的。人们可以通过观测在高红移$z\gtrsim 30$处合并的PBH双星的引力波(GW)辐射来识别它们的存在,在高红移处天体物理学双星黑洞(BBH)不太可能合并。下一代地面GW探测器,宇宙探测器和爱因斯坦望远镜,将能够观察到总质量为$\mathcal{O}(10-100)~M_{\odot}$的BBH在这样的红移。本文作为arXiv:2108.07276的姊妹论文,重点关注波形建模中高阶模(HoM)对源参数估计的影响,这些高阶模可能对这些高红移BBH是可检测的。我们进行贝叶斯参数估计,以获得测量的不确定性与和没有HoM建模的波形源具有不同的总质量,质量比,轨道倾角和红移观察到的下一代GW探测器网络。我们表明,包括HoMs的波形模型减少了红移和质量的不确定性的两个因素,这取决于确切的源参数。然后,我们讨论了识别PBH与改进的单事件测量的影响,并扩大调查的模型依赖性之间的相对丰度的BBH合并起源于第一恒星和原始BBH合并arXiv:2108.07276所示。
2022-10-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc