The clustering and evolution of H-alpha emitters at z~1 from HiZELS
作为Hi-z发射谱线巡天(HiZELS)的一部分,研究了z=0.84的734个H-α发射体的明确定义的样本的聚类特性。空间关联函数可用(r/r_0)^-1.8来描述,其中r_0=2.7 ± 0.3Mpc/h。相关长度r_0随着H-alpha亮度L_H-alpha的增加而强烈增加,从最静止星系的r_0~ 2 Mpc/h(恒星形成率~ 4 M_sun/yr),到H-alpha中最亮星系的r_0> 5 Mpc/h。关联长度也随静止帧K带亮度(M_K)的增加而增加,但在固定M_K时,r_0-L_H-α关联保持完全的统计意义。在z=0.84时,不规则星系和合并星系比盘状星系和非合并星系更容易聚集,但一旦样本在L_H α和M_K上匹配,差异就消失了,这意味着在z~1时,星系的聚集与形态类型无关。在z=0.84处发现的典型H-α发射体存在于~ 10^12 M_sun的暗物质晕中,但那些具有最高SFR的发射体存在于更大质量的~ 10^13 M_sun晕中。与不同红移下的H-α巡天观测结果比较发现,虽然H-α光度函数L* 的突变从z=0.24到z=2.23演化了约30倍,但在质量相近的暗物质晕中发现了具有相同L_H-α/L*(z)的星系,而与宇宙时间无关。这不仅证实了恒星的形成在更高的红移下更有效,而且还表明了自z=2.23以来L* 的强烈下降与在任何给定时期内位于暗物质晕中的星系中恒星形成的淬灭之…
2010-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The merger rates and sizes of galaxies across the peak epoch of star formation from the HiZELS survey
我们使用的HiZELS窄带H-α调查结合CANDELS,UKIDSS和WIRDS近红外成像,调查的形态,合并率和大小的H-α发射星系的样本中的红移范围z=0.40 - 2.23,一个时代包括上升到恒星形成率密度的峰值。合并率是使用M20系数从空间和地面成像中估计的。为了解释特定的恒星形成率(sSFR)的恒星形成“主序列”与红移的增加,我们归一化的恒星形成率的星系在每个时代的典型值来自H-α光度函数。一旦sSFR中的这种趋势被消除,我们就看不到恒星形成星系的数量密度增加或合并率随红移增加的证据。因此,我们得出结论,既不是在z=1-2的恒星形成率密度增强的主要驱动因素,长期的过程,如有效的燃料,气体丰富的光盘或多个小合并的不稳定性最有可能的替代品。然而,我们发现,40-50%的星暴星系,那些增强特定的恒星形成在他们的时代,是主要的合并,这部分是红移无关的。最后,我们发现了一个令人惊讶的结果,即一个给定质量的恒星形成星系的典型大小不会在所考虑的红移范围内演变,这表明了一个普遍的大小-质量关系。综合考虑,这些结果表明,尽管典型的sSFR增加,但在本研究所涵盖的6 Gyr范围内,恒星形成星系群的物理大小,合并率和质量在统计学上相似。
2013-01-09 astro-ph.CO
Obscured star formation at z = 0.84 with HiZELS: the relationship between star formation rate and H-alpha or ultra-violet dust extinction
[摘要]我们比较了来自高z发射线巡天(HiZELS)的z = 0.84星系样本的恒星形成率(SFR)的H-α,紫外(UV)和红外(IR)指标。使用多波长诊断,我们估计,在这个红移的H-α发射体的5 - 11%是活动星系核。我们在24微米处单独检测到35%的H-α发射体,并将恒星形成发射体叠加在24微米深的图像上,以计算我们星系的典型SFR。这些相比,所观察到的H-α线通量,以估计在z = 0.84的消光,我们发现一个显着增加的尘埃消光的星系具有较高的SFR。我们证明了SFR和消光之间的局部关系适合我们的样本,并将z = 0.84星系的尘埃消光的总体增加归因于平均SFR的增加,而不是尘埃性质的变化。我们计算了紫外线消光,并找到了类似的依赖于SFR,但没有证据表明2175埃的紫外线颠簸的尘埃衰减规律。我们计算了星云和恒星辐射的尘埃衰减之间的转换,伽玛,并显示伽玛= 0.50 +/- 0.14。消光/ SFR的关系被证明是适用于星系的形态和膨胀盘比的范围内,合并和非合并的星系,并在高密度和低密度的环境中的星系,这意味着它是一个基本属性的恒星形成区域。为了使未来的研究,以纠正SFR依赖量的尘埃灭绝,我们提出了一个方程来预测一个星系的灭绝,仅根据其观察到的H-α光度,并使用它来重新计算H-α光度函数和恒星形成率密度在z = 0.84。
2009-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
HiZELS: the High Redshift Emission Line Survey with UKIRT
在这些会议记录中,我们报告HiZELS,高z发射线调查,我们成功的全景窄带战役调查使用WFCAM在UKIRT上检测和研究z~1-9的发射线星系。HiZELS使用H2(S1)窄带滤光片以及J和H波段的定制窄带滤光片,主要目的是提供大量的,相同选择的H-α发射星系的样本,红移为0.84,1.47和2.23。亮度函数之间的比较,宿主星系的属性,集群,并与环境的变化,这些H-α选择的样本产生独特的约束的性质和演化的恒星形成星系,在宇宙中的恒星形成活动的高峰时期。我们提供了一个项目的现状摘要,并详细介绍了迄今为止取得的主要科学成果:测量宇宙恒星形成率密度的演变到z > 2使用一个单一的恒星形成指标,恒星形成星系的形态,环境和尘埃含量的确定,并详细调查其集群属性的演变。我们还总结了该项目正在进行的工作和未来的目标。
2010-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
CF-HiZELS, a 10 deg$^2$ emission-line survey with spectroscopic follow-up: Hα, [OIII]+Hβ and [OII] luminosity functions at z=0.8, 1.4 and 2.2
我们目前的结果,从最大的连续窄带调查在近红外。我们使用WIRCam/CFHT和低OH 2滤光器(1.187 $\pm$ 0.005 $μ$ m)对SA 22视场中~10 deg $^2$的连续河外天空进行了观测。总共发现了约6000个候选发射线星系,我们利用深ugrizJK数据获得了强的光度红移。我们结合我们的数据与高红移发射线调查(HiZELS),探索光谱调查(VVDS,VIPERS),并获得我们自己的光谱后续与KMOS,FMOS和MOSFIRE获得高红移发射线选择星系的大样本:3471 H $α$发射器在z=0.8,1343 [OIII]+H $β$发射器在z=1.4和572 [OII]发射器在z=2.2。我们探测了>10 $^6$ Mpc $^3$的共移动体积,并发现了显著的过密度,包括在z=0.81处H $α$发射体的8.5 $σ$(光谱证实的)过密度。我们分别导出了z= 0.8,1.4,2.2时的H $α$,[OIII]+H $β$和[OII]光度函数,并对今后的观测(如Euclid)提出了启示.我们独特的大体积/区域使我们能够将样本细分为数千个随机区域组合,并提供样本/宇宙方差的可靠经验测量。我们表明,在与我们相似的深度对恒星形成/发射线星系的调查只能克服宇宙方差(误差<10%),如果它们是基于大于5x 10 $^{5}$ Mpc $^{3}$的体积;由于探测约10 $…
2015-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Boötes-HiZELS: an optical to near-infrared survey of emission-line galaxies at $\bf z=0.4-4.7$
我们提出了一个$\sim 1000$发射线星系在$z=0.4-4.7$从$\sim0.7$度$^2$高$z$发射线调查(HiZELS)在牧夫座领域确定了一套六个窄带滤波器在$\approx 0.4-2.1$ $μ$ m。这些星系是根据它们的Ly $α$(73)、{ \sc [Oii]}(285)、H $β$ /{ \sc [Oiii]}(387)或H $α$(362)发射线选出的,并根据光学到近红外颜色进行分类。98个来源的子样本具有来自多个窄带(例如[O{ \sc ii}]-H $α$)检测和/或光谱学的可靠红移。在这篇综述论文中,我们介绍了观测,选择和目录的发射体。我们测量了Ly $α$,[O{ \sc ii}],H $β$ /{ \sc [Oiii]}和H $α$的数密度,证实了恒星形成星系从$z\sim0.4$到$\sim 5$的强烈光度演化,与以前的结果一致。为了证明双线发射器的有用性,我们使用双[O{ \sc ii}]-H $α$发射器的样品来测量在$z=1.47$处观察到的[O{ \sc ii}]/H $α$比率。观测到的[O{ \sc ii}]/H $α$比从$z=0.1$的0.40 $\pm0.01$显著增加到$z=1.47$的0.52 $\pm0.05$,我们将其归因于随红移而减少的尘埃衰减,或者由于在局部宇宙中仅测量中心kpc区域的(通常)纤维测量的偏差。在明…
2017-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star formation at z=1.47 from HiZELS: An Hα+[OII] double-blind study
本文介绍了第一次宽而深的双窄带调查的结果,以选择H-α(Ha)和[OII]线发射器在z=1.47+-0.02(使用匹配的窄带滤波器在H和z'波段),利用UKIRT和斯巴鲁望远镜之间的协同作用。在z=1.47处进行的Ha测量达到了~ 7 x10 ^-17 erg/s/cm^2的通量极限,在0.7度^2范围内探测到了~200个Ha发射体,而更深的[OII]测量达到了~ 7 x10 ^-18 erg/s/cm^2的有效通量,在~2.5x10^5 Mpc^3的匹配同向移动体积中探测到了~1400个z=1.47 [OII]发射体。综合调查的结果,在190个同时确定的Ha和[OII]发射器在z=1.47。导出了Ha和[OII]光度函数,并证明了它们都以一致的方式从z~0开始显著地演化。宇宙在z=1.47处的恒星形成率密度被估算出来,Ha分析得出0.16+-0.05 M_sun/yr/Mpc ^[3],[OII]分析得出0.17+-0.04 M_sun/yr/Mpc ^[3]。这些测量与其他研究相结合,提供了一个自洽的测量宇宙的恒星形成历史在过去的~ 11 Gyrs。通过在z~0.1(来自SDSS)处使用大的比较样品,校准[OII]/Ha线比率作为尘埃消光的探针。在z~1.47处的Ha发射体在Ha处显示出平均1等的消光,类似于z~0处的SDSS源。虽然我们发现尘埃消光与SFR相关,但从z~1.5…
2011-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dependence of star formation activity on environment and stellar mass at z~1 from the HiZELS H-alpha survey
(节略)这篇文章介绍了在宇宙和UKIDSS UDS场中,对HiZELS巡天中z=0.84、大于1.3 deg^2的大样本恒星形成(SF)星系的环境和恒星质量的研究。通过利用一个真正的全景覆盖,从外地到一个丰富的集群,它表明,质量和环境在确定SF星系的属性中起着至关重要的作用。在所有的环境中,中位比SFR都随着质量的增加而下降,形成恒星的星系比例从M~10^10M_sun的~ 40%下降到M>10^11.5M_sun时的零,证实了质量缩减通常在z~1时就已经存在。SF星系的分数也下降作为当地的环境密度的函数从~40%的领域接近于零,在丰富的集团/集群密度。当SF确实发生在高密度区域时,它是合并主导的,如果只考虑非合并的SF星系,那么环境和质量趋势甚至更强,并且在很大程度上独立,就像在本地宇宙中一样。SF星系的中值SFR随着密度的增加而增加,直到中等密度(星系群或星系团外围);这可以清楚地看出,H-α LF的暗端斜率从陡峭(-1.9),在贫穷的领域,到浅(-1.1)在集团和星系团。有趣的是,中位SFR和环境之间的关系只在低到中等质量的星系(低于~10^10.6M_sun)中发现,而在大质量SF星系中没有发现。总的来说,这些观测提供了一个足够大的质量和环境范围内的详细视图,可以与之前的观测结果相一致:质量是z~1处SF活动的主要预测因子,但环境虽然增强了(低质量)SF星系的中值SFR,但…
2010-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
From fields to a super-cluster: the role of the environment at z=0.84 with HiZELS
在z=0时,星系团主要由红色、椭圆形和大质量星系组成,而蓝色、螺旋形和低质量星系在低密度环境中很常见。了解这些差异是如何以及何时建立的,对于我们理解星系形成和演化是绝对重要的,但在高z的结果仍然是矛盾的。通过利用COSMOS和UKIDSS UDS领域z=0.84处最宽和最深的H-α窄带调查,探测广泛的密度范围(从贫穷的领域到丰富的群体和集群,包括一个已确认的具有惊人的星系结构的超星系团),我们表明,恒星形成星系的比例不断下降,从约40%的领域接近0%的丰富的群体/集群。我们还发现,中位SFR增加与环境密度,至少到集团密度-但仅适用于低和中等质量的星系,因此这种增强是质量依赖于z~1。环境也在设置H-alpha光度函数的暗端斜率(alpha)中起作用。我们的研究结果提供了一个更清晰的星系形成和演化的观点,并调和了以前在z~1的矛盾结果:恒星质量是恒星形成活动的主要预测因素,但环境也起着重要作用。
2010-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dynamics of z=0.8 H-alpha-selected star-forming galaxies from KMOS/CF-HiZELS
利用ESO VLT上的新型KMOS多目标积分场摄谱仪,给出了16个恒星形成星系在z~0.81处的空间分辨H-α(Ha)动力学。这些星系是使用1.18微米窄带成像从10度^2 CFHT-HiZELS对SA 22 hr场的巡天中选出的,它们位于~ 4 Mpc的超密度Ha发射体中,可能位于星系群/中间环境中,但不是星系团。我们确认并鉴定了一个丰富的恒星形成星系群,z=0.813+-0.003,其中有13个星系彼此之间的距离在1000 km/s以内,7个星系的直径在3 Mpc以内。我们所有的星系都是“典型的”恒星形成星系,它们的红移为0.8+-0.4 SFR*(z=0.8),恒星形成率的范围为sSFR=0.2-1.1 Gyr^-1,金属丰度中值非常接近太阳,为12+log(O/H)=8.62+-0.06。我们测量了样本中星系的空间分辨Ha动力学,结果表明,16个星系中有13个可以用旋转盘来描述,并利用这些数据推导出倾角校正后的旋转速度为50-275 km/s。在我们的样本中,盘的比例为75 ± 8,与先前基于z~1的Ha选择星系的HST形态的结果一致,并证实了盘在z~1处主导恒星形成率密度。我们的Ha星系很好地符合z~1-2 Tully-Fisher关系,证实了在零点看到的演化。除了平均具有较高的恒星质量和较低的sSFR外,z=0.813的星系群与z~1场星系具有相同的质量-金属丰度和TF…
2013-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The dependence of galaxy clustering on stellar mass, star-formation rate and redshift at z = 0.8-2.2, with HiZELS
深,近红外窄带调查HiZELS已经在z = 0.8,1.47和2.23的窄红移切片内获得了H-α发射恒星形成星系的强大样本。在本文中,我们区分恒星质量和恒星形成率(SFR)的这些星系的集群的依赖。在高恒星质量(M/M_sol>2x10^10)下,HiZELS选择了靠近所谓的恒星形成主序星的星系,观察到成团强度随着恒星质量(与先前对质量选择星系样本的研究结果一致)和SFR的增加而强烈增加。这两个依赖关系被证明独立成立。在较低的恒星质量,然而,在HiZELS探测高特定的SFR星系,有很少或没有依赖于恒星质量的集群强度,但对SFR的依赖仍然存在:高SFR低质量星系被发现在更大质量的暗物质晕比他们的低SFR同行。我们认为,这是由于环境驱动的恒星形成在这些系统中。我们采用相同的选择标准的EAGLE宇宙学流体动力学模拟。我们发现,在EAGLE,高SFR低质量星系的中心星系在更大质量的暗物质晕,其中高SFR是由(晕驱动)增加的气体含量。
2018-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Search for z~6.96 Ly-alpha emitters with Magellan/IMACS in the COSMOS field
本文报道了用位于Las Campanas天文台麦哲伦望远镜上的IMACS仪器,在中心波长为9680埃的窄带滤光片上对z~6.96的Ly-alpha发射体(LAEs)的搜索。我们在总面积为465平方角分的区域内获得了6个亮度约为10^42 erg/s的Ly-alpha发射体候选体样本,对应的共动体积约为72000 Mpc ^3。从这个结果中,我们推导出z~6.96的Ly-alpha光度函数(LF),并将我们的样品与迄今为止光谱学证实的唯一z~6.96 Ly-alpha发射体进行比较(Iye等人,2006)。如果我们的大多数候选者被证实,我们发现z=5.7和z~7 Ly-alpha光度函数之间没有演化。该样品的光谱确认将使结论更加可靠。
2011-08-31 astro-ph.CO
Can galactic outflows explain the properties of Ly-alpha emitters?
通过计算Ly-alpha光子通过星系外流的逃逸,我们研究了Ly-alpha发射体在宇宙学框架中的性质。我们结合GALFORM半解析模型的星系形成的Monte Carlo Ly-alpha辐射转移代码。Ly-alpha发射体在0<z<7时的性质是使用两种流出几何来预测的:中性气体的壳和风喷射材料,两者都以恒定速度膨胀。我们的Ly-alpha线轮廓预测的两个流出的几何形状的宽度,不对称性和从线中心的一组具有不同的氢柱密度,膨胀速度和金属丰度的流出方面的差异。一般来说,壳几何的Ly-alpha线轮廓更宽且更不对称,并且Ly-alpha逃逸分数低于相同参数集的Wind几何。为了在半解析模型GALFORM中实现外流几何,通过匹配Ly-alpha发射体在整个观测红移范围内的光度函数来设置外流模型中的一些自由参数。该模型是一致的观测推断的Ly-alpha逃逸分数,等效宽度分布和形状的Ly-alpha线从复合光谱。有趣的是,我们预测的Ly-alpha发射体的紫外光度函数和Ly-alpha发射体在Lyman-break星系样品中的分数在高红移与观测部分一致。在高红移的中性星系际介质的存在下,Ly-alpha线的衰减可能是造成这种分歧的原因。我们预测,Ly-alpha发射器构成的星系人口的一个子集,具有较低的金属丰度,较低的瞬时恒星形成率和较大的尺寸比整体人口在相同的紫外线光度。
2011-10-26 astro-ph.CO
Clustering of Ly-alpha emitters around luminous quasars at z = 2-3: an alternative probe of reionization on galaxy formation
窄带观测在以z = 2.168的类星体PKS 0424-131为中心的70 pMpc^3体积内没有检测到Ly-alpha发射。这与在类似的红移和通量极限下实地调查Ly-alpha发射体形成对比,这表明在同一体积内应该可以看到数十个源。观测到的差异表明类星体环境对Ly-alpha发射体的观测密度有显着影响。为了量化这种效应,我们构建了一个半解析模型来模拟发光类星体对附近Ly-alpha发射体的影响。我们发现PKS 0424-131周围的零检测意味着Ly-alpha发射体宿主晕的最低等温温度大于3.4 x 10^6 K(68%水平),对应于约1.2 x 10^12 M太阳的维里质量。这表明类星体强烈的紫外辐射可能抑制了附近星系的恒星形成。我们的研究表明,低红移类星体环境可以作为一个替代研究辐射抑制的星系形成在再电离的时代。
2011-05-18 astro-ph.CO
Search for z~7 Ly-alpha emitters with Suprime-Cam at the Subaru Telescope
我们报告了一个搜索z=7 Ly-alpha发射器(LAEs)使用定制的窄带滤波器,中心在9755埃,与仪器Suprime-Cam安装在斯巴鲁望远镜。我们观察了两个不同的领域,并获得了两个样品的7 Ly-alpha发射器,其中4个是强大的,在每个领域。我们将在~ 4.10^{5}和4.3.10^{5}兆秒差距^{3}的共同运动体积中覆盖9.10^{42} - 2.10^{43}尔格/秒的光度范围。根据这一结果,我们推导出了完整样本和每个场中4个物体的子样本的可能z~7 Ly-alpha光度函数。在每种情况下,我们都没有观察到z=6.5和z~7 Ly-alpha光度函数之间的任何强演化。需要对这些候选样品进行光谱确认,以建立在z~7处的光度函数的确定性测量。
2011-09-15 astro-ph.CO
H-alpha emitters in z~2 proto-clusters: evidence for faster evolution in dense environments
本文研究了z~2处射电星系周围两个致密星系原团中的H-α辐射源。我们发现,围绕MRC 1138-262的原星系团包含的H-α候选者比平均场多14+/-2倍(9 sigma显著性),z=2.35的射电星系4C+10.48被比场(5 sigma)多12+/-2倍的发射体包围,因此它也可能存在于密集的原星系团环境中。我们将这些位于稠密环境中的H-α发射体与从总面积为172弧分的3个独立场中选出的对照场样本进行了比较^[2]。我们构建和比较H-α和静止帧R连续发光体在这两种环境中的功能。原星团中的恒星形成密度平均是z~2处的13倍,因此在原星团中心1.5Mpc区域内的总恒星形成速率超过3000 Msun/yr。然而,我们发现没有显着差异的形状的H-α光度函数,这意味着环境并没有实质上影响的强度的H-α线从强烈的恒星形成星系。在静止坐标系R连续谱中,原星系团发射体通常比场发射体亮0.8马格,这意味着它们的质量是相同红移下场发射体的两倍。我们还表明,原星系团星系比场星系有较低的特定恒星形成率,这意味着在密集的环境中的发射体形成更多的恒星早于场星系。我们的结论是,在早期宇宙中的星系生长加速在密集的环境中,星系团星系不同于场星系,甚至在集群已经完全形成。
2011-03-22 astro-ph.CO
The properties of the brightest Lyman alpha emitters at z~5.7
我们使用深VLT光学和近红外光谱和深斯皮策/IRAC成像来检查z=5.7的两个最明亮的莱曼α发射体的特性。在这两个天体中都能清楚地探测到莱曼α线的连续红向,从而有助于对观测到的静止框架等效宽度进行相对准确的测量(10- 20%的不确定性),这两个天体的等效宽度都在160埃左右。通过详细的轮廓的莱曼α线与3-D蒙特卡罗辐射转移代码的建模,我们估计的内在的休息帧等效宽度的莱曼α和找到的值是300埃左右,这是在上限的范围内允许非常年轻,适度的金属贫恒星形成星系。然而,不确定性很大,数据允许高达700埃的值。在斯皮策太空望远镜拍摄的深度图像中,这两个莱曼α发射体都在3.6微米处被探测到。我们使用这些测量,测量的连续红向莱曼α和其他测光约束这些非常明亮的莱曼α发射器的光谱能量分布,并将它们与文献中的三个类似的莱曼α发射器进行比较。我们的模型中包含了星云发射的贡献:排除它会导致显着更高的质量。在所有天体中都发现了尘埃的证据,而星云谱线的辐射通常对其余3.6微米的通量做出主要贡献。这些天体有丰富的发射线,是下一代超大型望远镜JWST和ALMA的主要目标。
2011-09-07 astro-ph.CO
Effects of Lyman alpha scattering in the IGM on clustering statistics of Lyman alpha emitters
我们研究了观测到的恒星形成星系的莱曼α发射分数和大尺度结构之间的相关性,通过后处理快照的大型,高分辨率的流体动力学模拟与莱曼α辐射转移代码在红移z= 4,3,2。我们发现所观察到的分数与密度,密度梯度沿视线,速度和速度梯度沿视线的相关性,所有在同一数量级(百分之几十)。此外,与角动量的暗物质晕的相关性被检测到。与以前的研究相比,我们发现没有显着的变形的2点关联函数由于选择的影响,从辐射转移在IGM内的模拟量的有限的统计。
2013-06-04 astro-ph.CO
A large Hα survey at z=2.23, 1.47, 0.84 & 0.40: the 11 Gyr evolution of star-forming galaxies from HiZELS
本文介绍了新的深和宽窄带调查进行了UKIRT,斯巴鲁和VLT;在z=0.40、0.84、1.47和2.23处选择H-α(Ha)发射体的大型稳健样本的综合努力(对应于4.2、7.0、9.2和10.6 Gyrs的回看时间)在COSMOS和UDS场中以均匀的方式超过~2 deg^2。深Ha调查首次达到~3M_sun/yr,z=2.2,而广泛的区域和覆盖两个独立的领域允许大大克服宇宙方差。分别在z=0.40、0.84、1.47和2.23处均匀选择了1742、637、515和807个Ha发射体,并用于确定Ha光度函数及其演化。在z=0-2.23范围内,弱端斜率为-1.60+-0.08,表明没有演化。SF星系的特征光度L* 随log[L*(z)]=0.45z+log[L*(z=0)]显著变化。这是第一次使用Ha在z=0.4-2.23的单一均匀测量中追踪SF活动。总的来说,在Ha中看到的演化与使用其他恒星形成示踪剂(如FIR和UV)的非均匀汇编所看到的演化非常一致,共同指向最后11个Gyrs中的大部分演化是由从z~0到z~2.2的强烈光度增加驱动的。我们的统一分析揭示了宇宙的Ha星形成历史,可以简单地用log(SFRD)=-2.1/(1+z)(z<2.23)来参数化。Ha恒星形成历史的形状和归一化与恒星质量密度增长的测量结果一致,证实了我们的Ha分析追踪了宇宙中大部分恒星形成的z~2.2。自z~…
2012-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
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
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
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
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
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
An Atlas of z=5.7 and z=6.5 Ly alpha Emitters
我们提供了一个由宽场窄带测量获得的88个z~5.7和30个z~6.5 Ly α发射体的图集。我们结合深窄带成像在120 A带通滤波器集中在8150 A和9140 A与深BVRIz宽带成像选择高红移星系候选人超过4180平方弧分的区域。目标是在两个过滤器中的7个目标字段上获得可比深度的均匀选择。对于HDF-N场的GOODS-N区域,我们还使用以9210 A为中心的120 A滤波器选择候选。我们用凯克DEIMOS对几乎所有候选者进行了光谱观测,以获得最终的Ly α发射体样品。在3.3A分辨率的DEIMOS观测中,几乎所有星系的光谱中都可以清楚地看到Ly α发射的不对称轮廓及其急剧的蓝色衰减。我们发现,光谱轮廓是令人惊讶的相似的许多星系和复合光谱轮廓是几乎相同的z=5.7和z=6.5。我们分析了线宽和Ly α等效宽度的分布,发现在较高的红移处,线宽略窄,在z=6.5处的中值为0.77 A,在z=5.7处的中值为0.92 A。线宽与Ly α光度的关系为L(L α)^(0.3)。我们比较了两个红移下的表面密度和光度函数,发现从z=5.7到z=6.5,明亮的Ly α发射体的数密度减少了2倍,而特征光度不变。
2010-09-06 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
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
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
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
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
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
A star-bursting proto-cluster in making associated to a radio galaxy at z=2.53 discovered by H_alpha imaging
利用斯巴鲁望远镜的MOIRCS宽视场窄带H_alpha成像,发现了一个与射电星系USS 1558-003(z=2.53)有关联的原星团,该原星团的聚集和恒星形成活动非常活跃。我们发现68个H_α辐射源的未校正SFR低至8.6 Msun/yr。它们的空间分布表明有三个突出的H_α发射体团,一个围绕射电星系,另一个位于西南方向约1.5Mpc处,另一个位于两者之间。这三个相邻的系统很可能在不久的将来合并在一起,并可能在以后发展成为一个更大的集群。虽然大多数H_alpha发射体位于色-星等图上的“蓝色云”中,但有些发射体具有J-Ks>1.38(AB)的非常红色。有趣的是,这些红色H_α发射体位于红色序列的暗端,并且它们倾向于位于高密度团块中。我们没有看到致密星系团与其它区域之间H_α辐射源的单个恒星形成率或恒星质量分布的统计上的显著差异,这表明这是现今星系团中大质量星系的祖先处于活跃形成阶段的一个值得注意的地点。最后,我们发现射电星系的H_α辐射在~4.5角秒的范围内有相当大的空间扩展。然而,它并不像它的Lya晕那样广泛,这意味着Lya发射确实被共振散射严重扩展。
2012-07-20 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
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
Ly-alpha emitters: blue dwarfs or supermassive ULIRGs? Evidence for a transition with redshift
Ly-alpha发射和尘埃应该是相互排斥的传统观点已经越来越多地受到质疑;最值得注意的是,来自ULIRGs的Ly-alpha发射的观测似乎与这种观点相反。在本文中,我们试图解决相反的问题。在Ly-alpha选定的星系中,ULIRG占多大比例?使用两个样本的24/25 Ly-alpha发射星系在z = 0.3/2.3,我们执行此测试,包括在z = 3.1的结果,并发现,而ULIRG分数在z = 3.1是非常小的,它系统地增加向较低的红移。有一个暗示,这种演变可能是非常突然的,它发生在z ~ 2.5的红移附近。在测量Ly-alpha发射体的红外光度后,我们发现它们在低红移样本中处于正常的ULIRG范围内,而高红移星系都具有ULIRG类别的光度。这些红外亮星系的Ly-alpha逃逸分数在z = 0.3星系中在1- 100%的范围内,但在z = 2.3星系中非常低,平均为0.4%。未被遮蔽的恒星形成率很高,从500到5000 M_sun/yr,尘埃衰减在0.0 < A_V < 3.5范围内。
2009-12-21 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
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
Low-Redshift Ly-alpha Selected Galaxies from GALEX Spectroscopy: A Comparison with Both UV-Continuum Selected Galaxies and High-Redshift Ly-alpha Emitters
我们构造了一个低红移Ly-alpha发射线选择源的样本,从九个深场的GALEX棱镜光谱研究Ly-alpha发射在宇宙时间的星系种群中的作用。我们最终的样本包括从FUV(NUV)通道中选择的红移区间z=0.195-0.44(z=0.65-1.25)的119(141)个源。我们将Ly-alpha源归类为AGN,如果高电离发射线存在于它们的紫外光谱中,否则可能是恒星形成星系。我们分类为AGN使用我们的Ly-alpha发射体(LAE)分析的线宽额外的来源。这些分类得到了X射线和光谱观测的广泛支持。定义GALEX LAE样品以相同的方式作为高红移LAE样品,我们表明,LAE构成只有约5%的NUV连续选择星系在z~0.3。我们还表明,它们在z~0.3比在z~3更不常见。我们发现z~0.3光学确认的Ly-alpha星系的金属度-光度关系低于z~0.3 NUV连续选择星系的金属度-光度关系,但在相似光度下具有相似的H-alpha速度宽度,这表明它们也低于NUV连续选择星系的金属度-质量关系。我们发现,平均而言,Ly-alpha星系有更蓝的颜色,更低的折射率从巴耳末线比测量,和更紧凑的形态比NUV连续选择的星系。最后,我们确认了z~2 Lyman break星系(LBG)的光度金属丰度相对较低,并且发现它们与z~0.3 Ly-alpha星系处于相同的金属丰度范围。
2010-01-26 astro-ph.CO
A Ly-alpha Emitter with an Extremely Large Rest-frame Equivalent Width of ~900A at z=6.5: A Candidate of Population III-dominated Galaxy?
我们发现了一个非常有趣的Ly-alpha发射体,它的Ly-alpha发射线具有极大的观测等效宽度EW_0=436^{+422}_{-149}A,这对应于平均星系际吸收修正后极大的本征静止坐标系等效宽度EW_0^{int}=872^{+844}_{-298}A。该物体在光谱上被证实是一个真正的Ly-alpha发射体,其明显的不对称Ly-alpha线轮廓在z=6.538处被检测到。在我们的深z波段图像中明确检测到该物体的连续发射;因此,可靠地确定了其EW_0。后续的深近红外光谱显示,既没有He II的发射线1640作为第三星族的明显特征,也没有C IV的发射线1549作为活跃核的证据。没有检测到短命的He II 1640谱线并不一定与该天体的基本恒星星族由星族III主导的解释不一致。我们发现,观测到的Ly-alpha辐射的极大EW_0和HeII 1640辐射的EW_0上限可以用星族合成模型来解释,该模型支持年龄小于2- 400万年的非常年轻的恒星和大质量贫金属(Z<10^{-5})甚至无金属的恒星。在Z>10^{-3}的情况下,所观察到的Ly-alpha的大EW_0很难用群体I/II合成模型来解释。然而,我们不能最终排除这样一种可能性,即该天体是由一个正常的恒星星族组成的,其尘埃分布可能会增强Ly-alpha EW_0,尽管其意义仍然不清楚。
2012-10-17 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
On the Use of Ly-alpha Emitters as Probes of Reionization
利用数值模拟方法研究了部分再电离星系际介质(IGM)的斑块效应对高红移(z ~ 6)Ly-alpha辐射源(LAEs)可观测性的影响。本文提出了一个新的模型,将Ly-alpha辐射转移分为环星系和河外星系(IGM)两部分,并研究了内禀线模型的选择对IGM传输结果的影响。我们使用我们的模型来研究中性氢对统计观测量的影响,如Ly-alpha restframe等效宽度(REW)分布,LAE光度函数和两点关联函数。我们发现,如果观测到的LAE光度函数和等效宽度分布在z ~ 6和z ~ 7之间的变化仅由IGM中性分数的增加来解释,我们需要一个非常晚和快速的再电离场景,其中宇宙在z = 7时电离了~ 40%,在z = 6.5时电离了~ 50%,在z = 6时电离了~ 100%。这与其他观察结果相冲突,表明在z > 6时的内在LAE演化不能完全忽略。我们展示了如何两点关联函数可以提供更强大的约束,一旦未来的观测获得更大的LAE样本,并提供预测的样本量需要告诉不同的再电离方案分开。
2012-10-18 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
An H-alpha search for over-dense regions at z=2.23
我们提出了一个窄带的结果,(H2 S1,2.121/0.021um)使用WFCAM/UKIRT成像搜索几个潜在的稀有标志周围的H-α发射体(10^-7-10^-8 Mpc^-3)z=2.23时的过密区域:类星体密度过大(2 QZ星团),一个强大的高红移射电星系(HzRG),以及亚毫米星系(SMG)和光学昏暗射电星系(OFRG)的集中。我们总共探测到137个窄带发射源候选者,其发射线通量为0.5-1 x 10^-16尔格·s^-1 cm^-2,总面积为0.56平方米。度(在z=2.23时,共动Mpc为2.1 x 10^5)。发射体的BzK颜色表明,我们的样品中至少有80%可能是z=2.23的H-α发射体(HAE)。这是在z>2处已知的最大HAE样品之一。我们发现适度的(~3-西格玛)与所有三个目标相关的发射器的局部过密度。在2 QZ星团场中,发射体呈现出一个显著的平行结构,它连接着4个z=2.23的类星体,延伸范围超过30 Mpc(共动)。在HzRG和SMG/OFRG场中,结构似乎较小,仅在目标附近可见。发射体的K-波段幅度和H-α等效宽度与发射体的过密度弱相关:在z=2.23时,过密度区域中的发射体比欠密度区域中的发射体更进化。我们在我们的目标领域中发现了几个扩展HAE的例子,包括一个引人注目的例子,在2 QZ领域中的空间范围为7.5 arcsec(z=2.23时为60 kpc),…
2011-04-22 astro-ph.CO
High redshift Lya emitters: clues on the Milky Way infancy
为了确定银河系(MW)祖先是否可以被识别为高红移Lyman α发射体(LAEs),我们推导了z ~ 5.7 MW祖先的内禀性质,然后用这些性质计算了它们的观测Lyman α光度L_alpha和等效宽度EW。根据典型的观测标准,即L_α> 10^42 erg/s和EW > 20 A,选择可见为LAE的MW祖先。类MW星系的祖先具有L_alpha = 10^(39-43.25)erg/s,使得它们中的一些可以作为LAEs看到。在任何单个MW合并树实现中,通常只有1个(约50个中的)祖先满足LAE选择标准,但是具有至少一个LAE的概率非常高,P = 68%。除了5颗t * < 5 Myr的小祖先星和60-130 A的大EW星外,其它已鉴定的LAE星的年龄在1.5 - 4亿年之间,z ~ 5.7。LAE MW祖星提供了> 10%的晕贫金属恒星[Fe/H] <-2,从而在高z星系和本地宇宙之间建立了潜在的富有成效的联系。
2010-05-24 astro-ph.CO
Clustering at high redshift: The connection between Lyman Alpha emitters and Lyman break galaxies
我们提出了一个物理驱动的半解析模型来理解集群的高红移莱曼α发射体(LAEs)。结果表明,在观测光度函数的约束下,模型参数可以用来预测LAEs的大尺度偏差和角关联函数。这些预测显示出非常好地再现了观测结果。我们发现,平均质量的暗物质晕托管LAEs亮于阈值窄带震级~ 25是~ 10^11 M_ \odot。这些都小于典型的莱曼Break galvanized(LBG)比类似的阈值连续等亮的一个因素~ 10。这导致LAE的聚集强度小于LBG。然而,使用观测到的LAEs的紫外连续光谱和莱曼α光度之间的关系,我们表明,LAEs和LBG属于同一个母星系人口与窄带技术具有更大的效率,在拿起低紫外光度的星系。我们还表明,缺乏证据的存在下的一个晕项在所观察到的LAE角关联函数可以归因于亚泊松分布的LAE在暗物质晕作为其低晕职业的结果。
2013-09-11 astro-ph.CO
Massive starburst galaxies in a z=2.16 proto-cluster unveiled by panoramic H-alpha mapping
我们提出了一个全景窄带研究的H-α发射场的z=2.16原星系团周围PKS 1138 -262使用MOIRCS的斯巴鲁望远镜。我们发现了83个H-α发射体,其SFR(Ha)约为10 Msun/yr,分布在以射电星系为中心的~ 7 'x7'区域,并确定了~10-Mpc尺度的发射体细丝。通过研究大尺度结构中H-α发射体的性质,我们发现z=2.16的高密度环境中的星系与密度较低区域的星系相比,往往具有更红的颜色和更高的恒星质量。我们还发现了一群红色的H-α发射体((J-Ks)>1),它们在稠密的环境中更常见,并且具有明显很高的恒星质量,M*>~10^11Msun,这意味着这些星系团在z~2之前就已经形成了它们的大部分恒星质量。斯皮策太空望远镜24微米的数据表明,这些红色的H-α发射体中有许多是明亮的尘埃星暴(而不是静止的源)。我们还发现原星系团星系遵循同样的SFR与z~2场成星星系的M*(“主序列”)之间的相关性,但大质量星系过剩。这些非常巨大的恒星形成星系在我们以前对z~1星系团的类似研究中没有看到,这表明它们的恒星形成活动在1<~z<~2时已经关闭。我们推测,在这个丰富的原星系团中的大质量红色(但活跃的)星系很可能是环境效应的产物,它们代表了宇宙早期偏高密度区加速的星系形成和演化。
2012-10-03 astro-ph.CO
The MUSE Extremely Deep Field: the Cosmic Web in Emission at High Redshift
我们报告的发现,从红移3.1至4.5的扩散扩展Ly-alpha发射,跟踪宇宙网丝的规模为2.5-4共动Mpc。这些结构已经在MUSE极深场(MUSE Extremely Deep Field)中的Ly-alpha发射体中观察到,这是一个位于哈勃超深场的140小时深的MUSE观测。在确定的22个过密区域中,5个可能具有非常显著的Ly-alpha发射,平均表面亮度为$\mathrm{5 \times 10^{-20} erg s^{-1} cm^{-2} arcsec^{-2}}$。值得注意的是,这些暗条的Ly-alpha总光度的70%来自任何已识别Ly-alpha发射体的环星系介质之外。由宇宙UV背景提供动力的荧光Ly-alpha发射在z $\approx$ 3处仅占该发射的小于34%,并且在更高的红移处不超过10%。我们发现,这种漫反射发射的大部分可以再现的超低光度的Ly-alpha发射器($\mathrm{<10^{40} erg s^{-1}}$)的大人口的未解决的Ly-alpha发射,提供的Ly-alpha光度函数的暗淡端是陡峭的($α\lessapprox -1.8$),它向下延伸到低于$\mathrm{10^{38} - 10^{37} erg s^{-1}}$的光度和这些Ly-alpha发射器的聚类是显着的(填充因子$< 1/6$)。如果这些Ly-alpha发射体是由恒…
2021-02-10 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
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
Photometric properties of Ly alpha emitters at z=4.86 in the COSMOS 2 square degree field
本文介绍了利用斯巴鲁望远镜上的Suprime-Cam对宇宙演化巡天(COSMOS)场进行的光学窄带(λ_c=7126埃,Δ λ =73埃)和宽带(B,V,r ',i'和z ')观测的结果。我们在1.83 ° ^2的连续测区上发现了79个z=4.86的LAE候选者,Ly α线通量为1.47 x 10^-17尔格·s^-1·cm^-2。当α =-1.5(固定)时,我们得到了Ly α光度函数,其最佳拟合Schechter参数为log L^*=42.9^+0.5_-0.3尔格·s^-1和phi^* = 1.2^+8.0_-1.1 x 10^-4 Mpc^-3。LAE样本的两点关联函数为xi(r)=(r/4.4^+5.7_-2.9 Mpc)^-1.90+/-0.22。为了研究场与场之间Ly α发射体性质的变化,我们将调查区域分成9个瓦片,每个瓦片为0.5^circ x 0.5^circ。我们发现,数密度变化的一个因素~ 2,从字段到字段具有很高的统计意义。然而,当我们将场划分为四个图块时,每个图块为0.7^circ x 0.7^circ,我们没有发现显著的场间方差。我们的结论是,至少需要0.5 deg^2的调查区域来获得z~5处LAEs的平均性质,并且我们的调查区域足够宽,可以克服宇宙方差。
2009-02-03 astro-ph.CO