Keck Spectroscopy of Faint 3<z<8 Lyman Break Galaxies:- Evidence for a Declining Fraction of Emission Line Sources In the Redshift Range 6<z<8
利用哈勃太空望远镜WFC3/IR红外成像数据中选取的Lyman break星系的深Keck光谱，我们提出了新的证据，证明在红移范围6.3 <z <8.8的可检测到Lyman α发射的恒星形成星系的红移依赖部分发生了逆转。我们早期使用DEIMOS摄谱仪的观测表明，在4 <z <6的区间内，线发射星系的红移比例显著增加，特别是对于主导光度密度的本征暗淡系统。利用LRIS和NIRSPEC的长波长灵敏度，我们选取了19个Lyman break星系作为研究对象，这些星系是利用最近的WFC3/IR数据选出的，它们的光度红移在6.3 <z <8.8的范围内，并且它们的内禀光度范围很广。我们的光谱曝光通常达到<50 A的莱曼α发射的静止帧等效宽度（EW）的5 σ灵敏度。尽管在数亿年后才看到很高比例的发射体，但在我们更遥远的样本中，我们只发现了2个令人信服的和1个可能的线发射体。结合已发表的数据上获得的进一步7个来源，使用FORS 2的ESO VLT，并假设连续性的趋势，发现在较低的红移，我们讨论了这种明显的逆转的意义，在我们的范围内的背景下，在连续光度的红移依赖莱曼α分数。假设所有的目标源都处于它们的光度红移，并且我们关于莱曼α EW分布的假设是正确的，我们希望在从我们的较低红移样本中得出的不到1%的实现中找到这么少的发射体。我们的新结果进一步支持了这样一种说法，即在现在用光谱探测的红移下，我们正…
2011-10-03 astro-ph.CO
HI Lyman-alpha equivalent widths of stellar populations
我们已经编制了一个图书馆的恒星莱曼α等效宽度O和B星使用模型大气代码CMFGEN和TLUSTY，分别。早期O型到中期B型恒星的等效吸收宽度范围从0到30 μ m。这个库的目的是预测潜在的恒星莱曼α吸收的恒星星族的恒星形成星系星云莱曼α发射。我们实现了网格的个人等效宽度的Starburst 99人口合成代码生成合成莱曼α等效宽度代表恒星形成的历史。在1000万年后观测到的星暴将产生一条恒星莱曼α线，其等效宽度为$\sim$ -10 $\pm$ 4 λ，在萨尔皮特初始质量函数的吸收下。较低的值（较深的吸收）表示瞬间爆发，较高的值（较浅的线）表示连续的恒星形成。根据星云莱曼α光子的逃逸分数，恒星莱曼α对总轮廓的影响范围从可忽略到占主导地位。如果星云逃逸分数是10%，恒星吸收和星云发射等效宽度变得可比的连续恒星形成年龄为10至20万年。
2013-10-04 astro-ph.CO astro-ph.SR
Keck Spectroscopy of Faint 3 < z < 7 Lyman Break Galaxies: III. The Mean Ultraviolet Spectrum at z=4
本文给出并讨论了81个B带丢失的莱曼Break Galeries（LBG）样品的平均静止坐标系紫外光谱，这些LBG的平均红移为z=3.9，视星等z_AB<26。大部分的个人光谱是从我们正在进行的调查，在货物领域与凯克DEIMOS摄谱仪，我们已经扩大了我们的样本与公布的数据与FORS 2采取的VLT。总的来说，我们在光谱诊断中发现了与Shapley等人（2003年）在z=3时对LBG进行的早期更广泛的调查中发现的趋势相似的趋势。具体来说，我们发现低电离吸收线，跟踪中性流出气体的存在是较弱的星系具有较强的莱曼α发射，蓝紫外光谱斜率，较低的恒星质量，较低的紫外光度和较小的半光半径。这与恒星形成驱动中性气体流出的物理图像是一致的，中性气体散射莱曼α并产生强的低电离吸收线，同时增加恒星质量、大小、金属丰度和星系的尘埃含量。因此，典型的星系在较早的时间（较高的红移）会有较强的莱曼α发射和较弱的低电离吸收。事实上，我们在z=4的平均光谱显示出比z=3弱一些的低电离吸收线，并且在更高的红移处的可用数据表明低电离吸收强度随着红移而迅速下降。我们认为，减少低电离吸收可能是由于覆盖分数和/或速度范围的流出中性气体在早期的时代减少。我们的持续调查将使我们能够更可靠地将这些诊断扩展到更高的红移，并确定电离光子逃逸分数的影响，这决定了早期星系在宇宙再电离中的作用。[删节]
2011-11-22 astro-ph.CO
Deep Keck u-band imaging of the Hubble Ultra Deep Field: A catalog of z~3 Lyman Break Galaxies
我们在哈勃超深场观测了407个z~3 Lyman break星系（LBG），它们在U波段的极限等照度为27.6等。LBG是使用测光红移和U波段脱落技术的组合来选择的，该技术通过引入用凯克I望远镜和LRIS光谱仪的蓝色通道获得的极深的U波段图像来实现。凯克的u波段图像总共用了9个小时的积分时间，其1 sigma深度为30.7 mag arcsec^-2，是迄今为止获得的最灵敏的u波段图像之一。u波段图像还大大提高了对约50%的z~3 Lyman break星系的光度红移测量的准确性，显着降低了z~3和z~0.2星系之间的传统颜色简并度。该样品为研究高红移下星系形成和演化以及气体的恒星形成效率提供了最灵敏、最高分辨率的z~3长周期星系的多滤波成像。
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Keck+Magellan Survey for Lyman Limit Absorption II: A Case Study on Metallicity Variations
我们提出了一个吸收线分析的莱曼极限系统（LLS）在z=3.55在我们的麦哲伦/MIKE光谱的PKS 2000 -330。我们对Lyman极限和完整HI莱曼系的分析限制了LLS的总HI柱密度（当b_HI >= 20 km/s时，N_HI = 10^[18.0 +/- 0.25] cm^{-2}）以及包括吸收体的速度子系统的N_HI值。我们测量与子系统相关的金属线跃迁的离子柱密度，并使用这些值来约束电离状态（>90%电离）和气体的相对丰度。我们发现一个数量级的分散在子系统的金属丰度，标志着第一次详细分析的金属丰度变化的光学厚吸收体。结果表明，金属并没有很好地混合在周围的气体高$z$星系。在单相光电离模型下，我们还得到了N_H加权的金属丰度值<[Si/H]> = -1.66 +/-0.25，与高z阻尼Lya系统中性ISM的平均金属丰度值相匹配.由于LLS的线密度比DLAs高约10倍，我们认为前者在z~3处占主导地位，这些金属存在于星系/IGM界面。多相模型的考虑不会从本质上改变这些结论。最后，我们对LLS中异常大的O^0/Si^+比值进行了评论，这表明电离辐射场主要由软紫外源（例如星爆星系）控制。在z=3.19处对超级LLS系统进行额外的丰度分析。
2009-12-01 astro-ph.CO
The Keck+Magellan Survey for Lyman Limit Absorption III: Sample Definition and Column Density Measurements
我们提出了一个光学厚气云的吸收线调查-莱曼极限系统（LLS）-观察在高色散的凯克和麦哲伦望远镜上的光谱仪。我们测量了157个LLS的中性氢NHI的柱密度和相关的金属线跃迁，z=1.76-4.39，限制在10^17.3 < NHI < 10^20.3。离子比率的经验分析表明，随着NHI的降低，气体的电离状态增加，并且大多数LLS高度电离，证实了先前的预期。Si^+/H^0的比值跨越了近四个数量级，这意味着气体金属丰度存在很大的离散性。这些LLS中只有不到5%没有金属过渡的阳性检测;到z~3时，几乎所有密度足以表现出非常高的莱曼极限不透明度的气体都已被重元素污染。我们增加了新的测量LLS的小子集（~5-10），可能有超太阳丰度。高的Si^+/Fe^+比值表明α-增强介质，而Si^+/C^+比值并没有表现出之前在Lya森林中推断的超太阳增强。
2015-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Nebular emission and the Lyman continuum photon escape fraction in CALIFA early-type galaxies
利用CALIFA巡天的深积分场光谱数据对32个邻近早型星系的暖星际介质进行了研究。我们提出了一个尝试性的细分我们的样本ETGs分为两组，根据他们的哈等效宽度（EW）和莱曼连续（LyC）光子逃逸分数（PLF）。类型i ETG显示出几乎恒定的EW和PLF~0，这表明后AGB星的光电离是其微弱的双核星云发射的主要驱动力。II型ETG的特征在于非常低的、向外增加的EW，以及在它们的中心处大至约0.9的PLF。这样的性质指向低的且向内减小的WIM密度和/或体积填充因子。我们认为，由于广泛的LyC光子泄漏，发射线的亮度和电子战减少了至少一个数量级的II型ETG核。因此，这些ETG的线弱点本身并没有令人信服的证据表明它们只包含“弱”（亚爱丁顿吸积）的活动星系核（AGN）。事实上，LyC光子逃逸，这迄今尚未被考虑，可能构成一个关键因素，在理解为什么许多ETG的活动星系核活动在无线电连续谱和/或X射线波长的突出签名只显示微弱的发射线和活动星系核活动的微弱签名在其光谱。的LyC光子逃逸，结合稀释的核电子战的视线整合通过一个三轴恒星主机，可以系统地阻碍检测活动星系核的气体贫乏的星系球状体通过光学发射线光谱。我们进一步发现，i型和ii型ETG在其平均BPT线比率方面差异很小（约0.4 dex），这在两种情况下都是LINER的特征。这可能暗示了ETG中WIM的特定3D属性的投影亮度加权BPT比的简并性。（节…
2013-06-10 astro-ph.CO
Keck Spectroscopy of Gravitationally Lensed z=4 Galaxies: Improved Constraints on the Escape Fraction of Ionizing Photons
从年轻的恒星形成星系逃逸的电离光子的比例是确定星系在宇宙再电离中的作用的最大不确定性之一。然而，传统的技术来测量这一部分是不适用于感兴趣的红移由于前景筛选莱曼α森林。在较早的研究中，我们证明了在复合光谱的莱曼break星系在z=4的低电离吸收线的等效宽度减少相比，在z=3的类似措施。这可能意味着中性气体的覆盖率较低，因此电离光子的逃逸率随红移而增加。然而，我们的光谱分辨率不足以区分几种不同的解释，包括流出运动学的红移变化。在这里，我们提出了更高质量的光谱3引力透镜莱曼break星系在z=4的光谱分辨率足以打破这种退化的解释。我们提出了一种方法来推导覆盖分数的低电离气体作为流出速度的函数，并比较结果与类似质量的数据在较低的红移星系。我们发现一个显着的趋势，较低的覆盖率低电离气体的星系与强\Lya发射。结合我们早期工作中\Lya辐射红移的人口统计趋势，我们的结果提供了新的证据，证明了平均H I覆盖分数的减少，从而增加了Lyman break星系电离辐射的逃逸分数，红移。
2013-04-29 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
Keck ESI Observations of Metal-Poor Damped Lyman-α Systems
我们给出了对SDSS类星体的首次观测结果，这些类星体具有强的H I阻尼莱曼-α（DLA）吸收，相应的低等效宽度吸收来自强的低离子跃迁（例如C II λ1334和Si II λ1260）。这些贫金属DLA候选者是从SDSS DR 5类星体光谱数据库中选出的，包括一个大型的新样本，用于探测低金属丰度星系。中等分辨率的小阶梯光谱从凯克ESI光谱仪的初始样品的35个系统获得探索的DLA分布的金属贫尾，并调查在这些金属丰度的核合成模式。我们已经估计了饱和度校正的中度欠分辨率的光谱，和系统非常窄的多普勒参数（b \le 5 km s-1）可能会低估丰度。对于多普勒参数b > 5 km s-1的系统，我们已经测量了低金属度DLA气体，其中至少有一种C、O、Si或Fe的[X/H] < -2.4。假设非饱和组分，我们估计几个DLA系统的[X/H] <-2.8，包括五个DLA系统，其在C II和O I的转变中具有低等效宽度和低金属量。然而，所有测得的DLA金属丰度都超过或符合至少1/1000的太阳金属丰度，无论我们光谱中的饱和效应如何。我们的结果表明，z为\sim 3的星系贫金属尾部在[X/H]<-3时呈指数下降。在[O/H] < -2.5的情况下，观测到的[C/O]比超过了中等金属丰度的DLA系统，也超过了理论上对更高质量的第三星族恒星的核合成预测。
2010-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Properties of z~3-6 Lyman break galaxies. II. Testing star formation histories and the SFR-mass relation with ALMA and near-IR spectroscopy
我们研究的依赖关系，推导出的物理参数的遥远的莱曼break星系（LBG）的假设的恒星形成的历史（SFHS），它们的影响的SFR质量关系，我们提出了观测测试，以更好地约束这些数量。我们使用我们的SED拟合工具，包括星云发射，以分析大样本的LBG，假设五个不同的恒星形成历史，扩展我们的第一次分析这个样本（德巴罗斯等2012年，论文I）。此外，我们预测的红外光度一致的SED拟合。与“标准”SED拟合假设恒定的SFR和忽略星云线相比，假设可变的SFHS系统地产生较低的恒星质量，较高的消光，较高的SFR，较高的红外光度，和更宽的等效宽度范围的光发射线。指数下降和延迟的SFH产生基本相同的结果，通常拟合最好。指数上升的SFH产生类似的质量，但有点更高的灭绝。我们发现，由于SFH和年龄的差异，从常用的SFR（IR）或SFR（IR+UV）校准派生SFR和IR光度之间的显着偏差。具有可变SFH的模型，在统计上有利，通常在SFR-质量关系中产生大的分散。我们表明，在SFR质量关系的真实散射可以显着大于使用SFR（UV）和/或SFR（IR）推断。不同的SFH，因此在推导的SFR质量关系和特定的恒星形成率的差异，可以测试/约束观测与未来的红外观测ALMA。对发射谱线的测量，如Halpha和[OII]3727，也可以对SED模型提供有用的约束。我们的结论是，我们的发现，一个大的分散在SFR质量在高z和增加的…
2012-10-22 astro-ph.CO
The Role of Galaxies and AGN in Reionising the IGM - I: Keck Spectroscopy of 5 < z < 7 Galaxies in the QSO Field J1148+5251
介绍了一种新的方法来确定星系和活动星系核（AGN）对高红移星系际介质（IGM）物理状态的影响，并通过首次应用于$z=6.42$类星体J1148+5251来说明其潜力。通过关联光谱确认的莱曼破裂星系（LBG）的空间位置与莱曼α森林中看到的背景类星体的高信号噪声光谱的波动，我们提供了一个统计测量的典型逃逸分数莱曼连续体光子接近宇宙再电离结束。在这里，我们使用凯克DEIMOS光谱定位7个颜色选择的LBG在红移范围$5.3\lesssim z\lesssim 6.4$和确认一个微弱的$z=5.701$活动星系核。然后，我们研究这个样本和Ly $α$ /Ly $β$传输波动的凯克ESI光谱的类星体之间的空间相关性。解释的统计HI邻近效应所产生的微弱星系聚集在检测到的LBG，我们翻译成平均逃逸分数$\langle f_{\rm esc}\rangle\geq0.08$在$z\simeq6$上的约束的平均检测到的LBG周围的观测到的平均LY $α$传输通量。我们还报告了$z=6.177$发光LBG通过一个Ly $β$传输尖峰和两个广泛的Ly $α$传输尖峰周围的$z=5.701$活动星系核的个别横向HI邻近效应的证据。我们讨论了这种协会的可能起源，这表明，虽然微弱的星系主要是驱动再电离，发光的星系和活动星系核可能提供重要的贡献，紫外背景或热波动的IGM在$z\simeq6$。虽然样本有限，但我们…
2018-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Nebular Emission Line Ratios in z~2-3 Star-Forming Galaxies with KBSS-MOSFIRE: Exploring the Impact of Ionization, Excitation, and Nitrogen-to-Oxygen Ratio
本文介绍了作为Keck重子结构巡天（KBSS）的一部分，利用Keck/MOSFIRE对380个恒星形成星系在z~2-3处的静止光学（3600-7000埃）星云光谱进行的详细研究。KBSS-MOSFIRE的样本代表了这些红移的恒星形成星系，恒星质量M*=10^9-10^11.5 M_sun，恒星形成速率SFR=3-1000 M_sun/yr。我们专注于对单个星系的许多强诊断发射线的稳健测量：[O II] 3727，3729，[Ne III]3869，H-β，[O III] 4960，5008，[N II] 6549，6585，H-α和[S II] 6718，6732。与斯隆数字巡天（SDSS）和KBSS-MOSFIRE子样本的典型本星系观测结果的比较表明，高红移星系除了在log（[O III]/H-beta）和log（[N II]/H-alpha）方面的众所周知的偏移外，还表现出许多显著的差异。我们认为，z~2.3星系中H II区与z~0星系中H II区的主要区别是星云激发程度的增强，这可以用[O III]/H-β和R23=log[（[O III]+[O II]）/H-β]来衡量。同时，KBSS-MOSFIRE星系的质量比z~0星系大10倍，具有相似的电离光谱，并且在固定激发下具有更高的N/O（可能伴随着更高的O/H）。这些结果表明，在固定的N/O和O/H相对于典型的z~0星系，铁贫…
2017-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Lyman Break Galaxy in the Epoch of Reionization from HST Grism Spectroscopy
我们目前观测到一个红移z=6.573的发光星系-第一个光谱确认来自PEARS调查（探测演化和再电离光谱）的无狭缝HST ACS棱镜光谱，其显示在restframe 1216 A波长处光谱中的戏剧性连续中断。第二次确认是通过Keck + DEIMOS完成的。地面光谱不能清楚地探测到连续谱，但高波长分辨率使莱曼α发射线轮廓得以确定。我们比较线轮廓复合线轮廓在红移z=4.5。莱曼α线剖面没有显示阻尼翼衰减的特征，证实星系际气体在红移z=6.57处被电离。在更高的红移处的莱曼断裂光谱将有可能使用红外敏感的grisms的超深观测，即使在莱曼α被中性IGM衰减得太厉害而无法使用传统的地面光谱检测的红移处。
2013-05-14 astro-ph.CO
The importance of nebular emission for SED modeling of distant star-forming galaxies
我们强调和讨论的重要性，占星云发射在高红移星系的SEDs，线和连续发射可以显着或微妙的宽带测光。星云辐射的处理对从SED拟合中得到的星系年龄、质量、恒星形成率、尘埃衰减等物理参数都有不同程度的影响。我们分析了z~3-6的大样本Lyman break星系，给出了一些主要结果，说明了星云辐射对确定质量-SFR关系、衰减和年龄的重要性。我们认为，在这种关系中，一个相当大的分散可能是内在的。我们发现，大多数对象（~60-70%）是更好地符合占星云发射的SED，其余的星系被发现显示相对较弱或没有发射线。我们的模型，并支持经验证据，表明存在两类星系，“星爆”和“后星爆”（较低的SFR和老星系）之间的LBG人口，和相对较短的恒星形成的时间尺度。
2011-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
[OIII] Emission and Gas Kinematics in a Lyman-alpha Blob at z ~ 3.1
我们提出了光谱测量的[OIII]发射线从两个子区域的强莱曼-α发射在无线电安静莱曼-α斑点（LAB）。所研究的斑点是z ~ 3.1的LAB 1（Steidel et al. 2000），[OIII]探测来自嵌入斑点晕中的两个Lyman break星系。[OIII]的测量是用8.4米大双筒望远镜上的LUCIFER和10米凯克望远镜上的NIRSPEC进行的。将[OIII]测量的红移与SAURON的莱曼-α红移进行比较（Weijmans et al. 2010），使我们能够朝着理解斑点中气体的运动学迈出一步。使用LUCIFER和NIRSPEC，我们发现[OIII]和莱曼α红移之间的速度偏移在研究的两个子区域中都是适度的负值或与0 km/s一致（范围从-72 +/- 42 -- +6 +/- 33 km/s）。负偏移意味着莱曼α相对于[OIII]蓝移，正偏移则意味着莱曼α相对于[OIII]红移。这些结果可能意味着流出不是该实验室中莱曼α逃逸的主要原因，因为流出通常会产生正速度偏移（McLinden等人，2011）。此外，我们提出了一个[OIII]线通量上限的第三个区域的LAB 1，一个区域，与任何底层星系无关。我们发现，[OIII]的上限从银河系无关的区域的斑点是至少1.4 - 2.5倍，比[OIII]通量从一个LBG相关的区域，并有一个[OIII]莱曼α比测量至少1.9 - 3.4倍小于…
2013-01-03 astro-ph.CO
Strong Nebular Line Ratios in the Spectra of z~2-3 Star-forming Galaxies: First Results from KBSS-MOSFIRE
利用Keck 1望远镜上的MOSFIRE对Keck重子结构巡天（KBSS）的15个视场进行了深近红外光谱巡天，获得了251个星系的初步结果，这些星系的红移为2.0（M*/M_sun）< 11.4，在H波段和K波段大气窗口都有高质量的光谱。我们明确地表明，在“BPT”星云诊断图中z~2.3星系的轨迹与本地星系相比，在[NII]6585/H α和[OIII]/H β之间呈现出不相交但同样紧密的关系。利用光电离模型，我们认为z~2.3轨迹相对于z~ 0的偏移是由更硬的电离辐射场、更高的电离参数和在给定O/H下比大多数本星系更高的N/O的组合来解释的，并且星系沿z~2.3恒星形成BPT轨迹的位置对气相氧丰度惊人地不敏感。在有效温度T_eff = 50000-60000 K，N/O接近太阳值的模型中，最容易再现观测到的星云发射线比。我们批判性地评估了常用的强线指数用于估计气相金属丰度的适用性，并考虑了激发敏感线指数和恒星质量之间经验关系中小的内在散射的影响（即，“质量-金属丰度”关系），z约为2.3。
2014-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Keck Lyman Continuum Spectroscopic Survey (KLCS): The Emergent Ionizing Spectrum of Galaxies at $z\sim3$
我们提出的深光谱调查的结果，旨在量化的电离光子逃逸的恒星形成星系在z~3的统计。我们测量电离与非电离UV通量密度<f900/f1500>_obs的比率，其中f900是在[880，910] A范围内评估的平均通量密度。我们通过分析由子样本形成的高S/N复合光谱来量化电离与非电离UV通量密度的出现比，子样本具有共同的观察特性和数量，足以降低模型IGM+CGM校正中的统计不确定性，以获得<f900/f1500>_out的精确值，包括全样本平均值<f900/f1500>_out= $0.057\pm0.006$。我们进一步表明，<f900/f1500>_out随着Ly $α$静止等效宽度单调增加，从而与作为副产品的紫外发光度呈负相关。我们使用恒星光谱合成与ISM模型一起拟合合成光谱，其中恒星连续谱的一部分f_c被柱密度为N（HI）的气体覆盖。结果表明，复合光谱同时约束了（L900/L1500）_int和fc，N（HI），E（B-V），以及电离光子的绝对逃逸分数$f_{esc,abs}$的内禀性质.我们发现一个样本平均$f_{esc,abs} =0.09\pm0.01$，子样本下降沿线性关系$\langle f_{esc,abs}\rangle \sim 0.75[W(Lyα)/110 A]$。我们利用FUV光度函数、分布函数$n[W(Lyα)]$以及$W(Lyα)$和<f900/f1500…
2018-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
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 spectral evolution of the first galaxies. II. Spectral signatures of Lyman continuum leakage from galaxies in the reionization epoch
从z>6星系逃逸的电离光子的比例（fesc）是评估这些天体在宇宙再电离中的作用时的一个重要参数，但星系际介质的不透明性排除了在这些时期直接测量单个星系的fesc。我们认为，由于fesc调节星云发射对星系光谱的影响，它仍然应该是可能的间接探测fesc以及再电离时代。作为第一步，我们证明，通过结合测量的休息帧的UV斜率β与Hb发射线的等效宽度，具有非常高的莱曼连续逃逸分数（fesc>0.5）的星系应该是可识别的z~9通过光谱与即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）。以低红移星系团后面的强透镜星系为目标，可以获得质量足够好的JWST谱，其中M（1500）<-16.0的星系在z~7，M（1500）<-17.5的星系在z~9。尘埃遮蔽的恒星形成可能会使分析复杂化，但ALMA或计划中的SPICA任务的支持观测可能会对这些星系的尘埃性质提供有用的限制。
2013-08-31 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
Spitzer UltRa Faint SUrvey Program (SURFS UP). II. IRAC-Detected Lyman-Break Galaxies at 6 < z < 10 Behind Strong-Lensing Clusters
本文研究了斯皮策UltRa微弱巡天计划（SURFS UP）中IRAC探测到的$6 \lesssim z \lesssim 10$星系候选者的恒星布居特性。使用Lyman Break选择技术，我们在$6 \lesssim z \lesssim 10$和$S/N \geq 3$中发现了16个新的候选星系，它们至少位于IRAC $3.6μ$ m和$4.5μ$ m波段之一。根据所调查星系团的最佳质量模型，这些IRAC探测到的星系候选者被$\sim 1.2$ -$5.5$的因子放大。我们发现IRAC探测到的$6 \lesssim z \lesssim 10$样本可能不是一个均匀的星系群：有些是相对大质量的（恒星质量高达$4 \times 10^9\,M_{\odot}$）和演化（年龄$\lesssim 500$ Myr）星系，而另一些则是质量较小的（$M_{\text{stellar}}\sim 10^8\,M_{\odot}$）和非常年轻的（$\sim 10$ Myr）星系，具有强大的星云发射线，增强了它们的静止帧光通量。我们从Keck DEIMOS光谱中识别出样品中的两个Ly $α$发射体，一个在$z_{\text{Ly}α}=6.76$（在RXJ 1347中），一个在$z_{\text{Ly}α}=6.32$（在MACS 0454中）。我们表明，IRAC $[3.6]-[4.5]$颜色…
2016-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman Break Analogs: Constraints on the Formation of Extreme Starbursts at Low and High Redshift
Lyman Break Analogs（LBA）是低红移宇宙（$z\sim 0.2$）中的一个非常活跃的星系，其恒星形成速率是银河系的50倍。这些天体的金属丰度、形态和其他物理性质类似于高红移的Lyman Break Galeries（LBG），激发了对LBA作为高红移星系群的本地实验室的详细研究。我们目前的结果，从我们最近的积分场光谱调查的LBA与凯克/OSIRIS，这表明，这些星系具有相同的星云气体运动学性质的高红移LBG。我们认为，这样的运动学研究本身并不是一个适当的诊断，以排除合并事件作为所观察到的星爆的触发器。HST成像的运动学分析和形态指标之间的比较说明了正确识别（次要或主要）合并事件的困难，使用这两种方法的结果之间没有明确的相关性。我们的数据的人工红移表明，这个问题变得更糟，在高红移由于表面亮度变暗和分辨率损失。合并是否可以产生所观察到的运动学性质是强烈依赖于这些星系中的气体分数。我们提出了初步的CARMA调查结果的LBA和讨论推断的分子气体质量的形成模型的影响。
2011-02-13 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
A Detection of $z$~2.3 Cosmic Voids from 3D Lyman-$α$ Forest Tomography in the COSMOS Field
我们提出了最远的宇宙空洞（$z \sim 2.3$）的检测和莱曼- $α$森林中的三维空洞的第一次检测。我们使用了一个3D的吸收层析成像图与有效的共同运动的空间分辨率的$2.5\,h^{-1}\mathrm{Mpc}$和体积的$3.15\times 10^5\,h^{-3}\mathrm{Mpc}^3$，这是重建从中等分辨率的BROCK-I/LRIS光谱的240个背景莱曼break星系和类星体在一个$0.16\,\mathrm{deg}^2$足迹在COSMOS领域。空洞是用一个球形的超密度探测器探测到的，该探测器是根据星系际介质的流体动力学模拟校准的。这使我们能够识别IGM中的空隙对应于底层物质密度场中的空隙，在数据（19.5%）和模拟（18.2%）中产生一致的空隙体积分数。我们拟合偏移集模型的空隙半径函数和比较径向平均堆积的大空隙（$r > 5$ $h^{-1}$ Mpc）堆叠的空隙在模拟观测和模拟密度场。与432个同时代的星系光谱红移在相同的体积的层析成像地图相比，我们发现，层析成像识别的空隙是undersense星系的5.95 $σ$相比，随机细胞。
2018-06-26 astro-ph.CO
The kinematics of ionized gas in Lyman-Break Analogs at z ~ 0.2
我们目前的结果为19个“莱曼Break类似物”（LBA）观察与凯克/OSIRIS与AO辅助的空间分辨率小于200 pc。我们探测到卫星/同伴、漫射发射和速度切变，所有这些都具有高的信噪比。这些星系呈现出非常高的速度色散沿视线（-70公里秒-1），远远高于标准的恒星形成的低红移宇宙中的螺旋。我们人为地将我们的数据红移到z - 2.2，以便与高z LBG的观测结果进行直接比较，并发现两个样本之间惊人的相似性。这表明，要么是相似的物理过程负责其观察到的属性，或者，这是非常困难的，以区分不同的机制，在低与高红移星爆星系的基础上，现有的数据。紫外/光学连续谱中的形态与我们的动力学分析之间的比较经常表明，两者本身都不足以确认或完全排除最近合并事件的贡献。我们发现的运动学性质和恒星质量之间的相关性，在更大的星系显示出更强的证据盘状结构。这表明了恒星质量的积累和星系内部形态和动力学子结构的形成之间的共同进化过程。
2010-09-24 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
Keck telescope constraint on cosmological variation of the proton-to-electron mass ratio
本文分析了最近在红移z_abs=2.059处发现的向明亮背景类星体J2123-0050的分子跃迁，以限制质子-电子质量比μ =m_p/m_e的宇宙学变化。用Keck望远镜观测到的光学阶梯光谱是迄今为止此类分析中分辨率最高、H_2跃迁数最多的光谱（86）。此外，（七）HD转换是第一次使用，以约束μ变化。这些因素以及采用尽可能少的自由参数的分析，强烈地限制了mu与当前实验室值的相对偏差：dmu/mu =（+5.6+/-5.5_stat+/-2.9_sys x10 ^{-6}，表明吸收器中的mu值并不显著较大。这是第一个凯克结果，以补充最近的零约束，从三个系统在z_abs>2.5观察到的超大望远镜。主要的可能的系统误差源于波长校准的不确定性。特别是，在阶梯光栅阶尺度上的波长解决方案中的失真估计约占总系统误差分量的一半，但我们的估计是依赖于模型的，因此可能会低估或高估的实际效果，如果存在的话。为了帮助今后这类μ-变化的分析，以及H_2的其他天体物理研究，我们提供了一个汇编的最精确的实验室波长和计算参数的重要的吸收线工作与氢莱曼极限红的H_2跃迁。
2010-01-22 astro-ph.CO
The Spectrally Resolved Lyman-alpha Emission of Three Lyman-alpha Selected Field Galaxies at z~2.4 from the HETDEX Pilot Survey
我们给出了三个z~2.4的LyA发射场星系的光谱分辨Lyman-alpha（LyA）发射的新结果，这些星系具有高LyA等效宽度（>100埃）和LyA光度（~10^43 erg/s）。在120公里/秒（FWHM）的光谱分辨率，突出的双峰LyA配置文件跨越系统速度，速度零点是从光谱的星系的休息帧光学星云发射线确定。对于我们的样品，较强的红移发射分量与系统的平均速度偏移为176 km/s，而红移和主要蓝移发射分量之间的平均总分离为380 km/s。这些测量结果是一个因素的~2小于紫外线连续选择星系，显示LyA的发射与较低的LyA等效宽度。我们比较我们的LyA光谱的预测线轮廓的球形“膨胀壳”LyA辐射转移网格模型的大规模星系流出。特别是蓝向的系统速度，其中两个星系显示出一个弱的，高度蓝移（约1000公里/秒）的三级发射峰，模型线轮廓是一个相对较差的代表观察到的光谱。由于中性气体柱密度对LyA线轮廓的形状具有主导影响，因此我们警告不要将观察到的LyA速度偏移与物理流出速度等同，特别是在较低的光谱分辨率下，其中未解决的LyA速度偏移是几个退化参数的卷积函数。参考静止帧紫外和光学哈勃空间望远镜成像，我们发现，星系-星系相互作用可能在诱导恒星爆发，导致丰富的LyA发射，以及扰动的气体分布和速度场，有强烈的影响LyA发射线的轮廓发挥了重要作用。
2013-08-12 astro-ph.CO
Forecasting cosmic acceleration measurements using the Lyman-$α$ forest
我们提出的结果，从端到端的观测模拟设计约束宇宙膨胀历史的变化率使用的红移漂移的莱曼- $α$森林吸收线沿视线朝向明亮的类星体。在我们的模拟中，我们采用了从$z>3$亮类星体的Keck/HIRES光谱中提取的Lyman-$α$森林线，并将这些真实类星体光谱的结果与通过Monte Carlo实现产生的模拟光谱进行了比较。我们使用这些模拟的结果来评估一个专门的天文台检测红移漂移的潜力，并量化这些观测的望远镜和摄谱仪的要求。相对于Liske et al.（2008），当前工作的两个主要改进是包括来自最近目录的类星体，以及考虑一个现实的观测策略，用于一个专门的红移漂移实验，最大化$\dot{v}/σ_{\dot{v}}$。我们发现，使用一个专门的设施和我们设计的观测计划，在15年的时间内，使用一台25米的望远镜，给出了一个长期稳定的光谱仪与$R=50,000$和25%的总系统效率的$3σ$意义上的红移漂移可以检测。为了达到这个意义，目标的最佳数量是四个类星体，观测时间根据$\dot{v}/σ_{\dot{v}}$和物体可见度加权。这种优化策略导致望远镜直径减少9%或所需时间减少6%，以达到相同的S/N，作为理想情况下，均匀分布的时间相同的类星体。
2022-07-17 astro-ph.CO
Damped and sub-damped Lyman-? absorbers in z > 4 QSOs
我们提出了阻尼（DLA，log N（H I）> 20.3）和亚阻尼莱曼？系统（19.5 < log N（H I）< 20.3）在z > 2.55沿视线到77个类星体的发射红移范围为4 < zem < 6.3。中间分辨率（R？4300）光谱已经用安装在凯克望远镜上的Echellette摄谱仪和成像仪（ESI）获得。共检测到100个log N（H I）> 19.5的体系，其中40个体系为阻尼Lyman-？系统的吸收长度？X = 378。在这次均匀调查中，大约有一半的视线从未被调查过。我们研究了中性气体的宇宙学密度随红移的演化，并发现，与以前的研究在类似的分辨率一致，？DLA，HI在z > 3.5时降低。宇宙的整体演化？HI在这个红移附近有一个峰值。H I柱密度分布为log N（H I）？20.3是吗？ted，与以往的调查一致，与一个单一的指数幂律？? -1.8 $\pm$ 0.25。这种幂律在高端过度预测数据，需要第二个更陡峭的幂律（或伽马函数）。有一个平坦的功能在较低的H I列密度与指数？? ? 1.4对于柱密度范围log N（H I）= 19.5？21.亚DLA中的H1质量分数为30%的量级。H柱密度分布不从z强烈演变？2.5到Z？4.5.
2009-10-01 astro-ph.CO
The HETDEX Pilot Survey III: The Low Metallicities of High-Redshift Lyman Alpha Galaxies
我们介绍了Keck/NIRSPEC光谱观测的三个莱曼α发射星系（LAEs）在z ~ 2.3发现的HETDEX试点调查。我们检测到Halpha，[OIII]，和Hbeta发射从两个星系在z = 2.29和2.49，指定HPS 194和HPS 256，分别代表第一次检测到多个静止帧光学发射线的星系在高红移选择的基础上，他们的莱曼α发射。来自这些星系的Lyman α辐射的红移向系统红移偏移，对于HPS 194，Δ v = 162 +/- 37（光度）+/- 42（系统）km/s，对于HPS 256，Δ v = 36 +/- 35 +/- 18 km/s。对HPS 194的一种解释是，它的星际介质可能正在发生大规模的外流。发射线比率意味着两个LAE都没有活动星系核。使用[NII]发射的上限，我们对Z < 0.17和< 0.28 Zsol（1 σ）的这两个LAE中的气相金属丰度进行了有意义的限制。通过光谱能量分布（SED）拟合（分别为~ 10^10和6 x 10^8 Msol）测量这些天体的恒星质量，我们研究了质量金属丰度平面中LAEs的性质。这两个LAE中至少有一个似乎比在相同的红移和恒星质量下连续选择的恒星形成星系更缺乏金属，这意味着表现出莱曼α发射的物体可能比一般星系人口的化学物质更少。我们使用这两个星系的SED表明，忽略发射线时，拟合恒星星族模型所观察到的测光可能会导致高估的人口年龄…
2011-01-07 astro-ph.CO
A Close Relationship between Lyman Alpha and Mg II in Green Pea Galaxies
Mg II 2796，2803双合线常被用来测量星系中的星际介质吸收，从而作为反馈和流出的诊断。然而，Mg II的解释仍然令人困惑，这是由于光子的共振捕获和再发射，类似于莱曼α。因此，在本文中，我们提出了新的MMT蓝通道光谱仪观测Mg II的10个绿豌豆星系的样本在z~0.2-0.3，其中莱曼α先前观察到的宇宙起源光谱仪在哈勃太空望远镜。与强大的，（大多）双峰莱曼阿尔法配置文件，这些星系允许我们观察镁II在低H I柱密度的限制。我们发现强Mg II发射和很少或没有吸收。我们使用光电离模型表明，星云Mg II从H II区是不可忽略的，和Mg II/[OIII] 5007与[OIII] 5007/[OII] 3727的比例形成一个紧密的序列。使用这个关系，我们预测固有的镁II通量，并表明镁II逃逸分数范围从0到0.9。我们发现，镁II逃逸分数密切相关的莱曼α逃逸分数，和镁II线配置文件显示更广泛和更多的红移排放时，逃逸分数低的证据。这些趋势是预期的，如果逃逸分数和速度分布的莱曼阿尔法和镁II的形状共振散射在相同的低柱密度气体。由于与莱曼α的密切关系，Mg II可以作为再电离时代的有用诊断，在那里莱曼α和莱曼连续谱光子不容易观察到。
2018-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
SILVERRUSH. III. Deep Optical and Near-Infrared Spectroscopy for Lya and UV-Nebular Lines of Bright Lya Emitters at z=6-7
我们提出了明亮的Lya发射体（LAEs）在z=6-7的Lya和紫外星云发射线的性质，在21-deg 2区域的SILVERRUSH早期样品中确定的亮度为log L_Lya/[erg s-1] = 43-44，该样品是用斯巴鲁Hyper Suprime-Cam（HSC）测量数据开发的。我们的光谱学新确认了21个明亮的LAEs，具有清晰的Lya发射，并有助于在SILVERRUSH中制作z=6-7的96个LAEs的光谱样品。从光谱样品中，我们选择了7个与Himiko和CR 7一样明亮的LAE，并对He II 1640，C IV 1548，1550和O III 1661，1666的紫外星云发射线进行了深Keck/MOSFIRE和Subaru/nuMOIRCS近红外光谱测量，达到了~ 2 × 10 ^{-18} erg s-1的3 σ通量极限。除了一次对C IV的试探性探测外，我们没有发现强的紫外星云谱线，直到通量极限，这使得He II，C IV和O III谱线的静止框架等效宽度（EW_0）的上限为~2-4 A。在这里，我们还研究了CR 7的VLT/X-SHOOTER光谱，Sobral等人声称其6 σ检测到He II。尽管两个人和ESO档案服务仔细地重新分析了Sobral等人研究中使用的X-SHOOTER数据，没有检测到CR 7的He II信号，支持即使对于CR 7也是明亮LAEs的弱UV星云…
2017-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Complex Lyman Alpha Profiles in Redshift 6.6 Ultraluminous Lyman Alpha Emitters
我们报告的超亮度莱曼α发射星系（LAEs）在z=6.6使用超Suprime-Cam的斯巴鲁望远镜上的NB 921过滤器的搜索。我们搜索了北极周围的30度平方区域，我们在宽带g '，r'，i '，z'和y'以及窄带NB 816和NB 921中观察到NB 921 < 23.5和z' -NB 921> 1.3的源。这对应于选择log L（Ly-alpha）> 43.5 erg/s。我们用凯克DEIMOS摄谱仪跟踪了7个候选LAEs（共13个），并确认了5个z=6.6的LAEs，一个z=6.6的AGN，具有宽的Ly-alpha线和强的红色连续谱，以及一个低红移（[OIII]5007）星系。这五个超亮度的LAE比低光度的LAE有更宽的谱线轮廓，其中一个源NEPLA 4的谱线轮廓与COLA 1相似。结合以前的结果，我们表明，线配置文件的z=6.6的超亮度LAEs系统不同于低光度LAEs在此红移。这一结果表明，超亮LAEs在其附近产生了星系际介质的高度电离区域，使星系的完整莱曼α轮廓-包括任何蓝色的翅膀-可见。如果这种解释是正确的，那么超铝LAEs提供了一个独特的机会，以确定其周围的电离区的属性，这将有助于理解z ~ 7星系际介质的电离。一个简单的计算给出了一个非常粗略的估计为0.015的逃逸分数的电离光子，但更复杂的计算需要充分表征的不确定性。
2018-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing Cosmic Dawn with Emission Lines: Predicting Infrared and Nebular Line Emission for ALMA and JWST
红外线和星云谱线提供了我们对调节高红移星际介质性质的物理学最好的探测。然而，直接从发射线解释高红移星系的物理条件仍然是复杂的，由于温度，密度，金属丰度，电离参数和光谱硬度的不均匀性。我们提出了一套新的宇宙学，辐射流体动力学模拟，每一个集中在一个大规模的莱曼break星系，解决了这样的属性在一个不均匀的ISM。许多模拟系统表现出瞬态的，但定义良好的气体盘，出现在[CII]~158.6 $μ$ m的排放速度梯度。[CII]~158.6 $μ$ m和[OIII]~88.33 $μ$ m之间的空间和光谱偏移是常见的，但不是普遍存在的，因为每条线探测ISM的不同相位。这些系统落在局部[CII]-SFR关系上，与质疑先前观察到的[CII]~158.6 $μ$ m缺陷的新观察结果一致。我们的星系与观测到的$z\sim2-3$星系的星云线特性是一致的，并且与本地星系相比，由于更高的恒星形成率（SFR），激发和特定的SFR，以及更硬的光谱，年轻的贫金属双星在BPT和质量激发图上再现偏移。我们预测，H $α$和[OII]~3727 $Å$光度以及星系SFR之间的局部定标关系适用于$z>10$，某些强线诊断（R23和[OIII]~5007 $Å$ /H $β$）与星系金属丰度之间的局部关系也适用于$z>10$。我们的新模拟非常适合解释当前（ALMA和HST）和即将到来的设施（JWST和ngVLA）的线发…
2019-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Photometric Properties of Galaxies in the Early Universe
我们使用大型宇宙流体动力学模拟BlueTides来预测星系在再电离时期（$z=8-15$）的光度特性。这些特性包括静止坐标系紫外到近红外的宽带光谱能量分布、莱曼连续谱光子产生、紫外恒星形成率校准和内禀紫外连续谱斜率。特别是，我们专注于探索各种建模假设的效果，包括假设选择的恒星星族合成模型，初始质量函数，和莱曼连续光子的逃逸分数，对这些数量。我们发现，这些建模的假设可以有一个戏剧性的影响，导致后果的准确测定的物理性质的观测光度特性。例如，在$z=8$，我们预测星云发射可以解释高达$50\%$的静止框架$R$ -波段光度，而恒星星族合成模型的选择可以改变莱曼连续生产率高达$\times 2$的一个因素。
2016-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rapid Decline of Lyman-alpha Emission Toward the Reionization Era
观测到的z>6.5的强莱曼α发射星系的亏损归因于星系际介质（IGM）中中性氢的增加和/或星系性质的演变。为了研究这一点，我们使用Mosfire对z>7星系进行了非常深的近红外光谱分析。我们使用两种方法测量z~8处的莱曼α分数（z=7.7处的组合光度红移峰）。首先，我们使用广泛的模拟直接推导出NLyα/Ntot，以纠正不完整性。其次，我们使用了贝叶斯形式（由Treu等人在2012年引入），将z>7的星系光谱与z~6的莱曼α等效宽度（WLyα）分布模型进行了比较。我们探索了两个简单的演化场景：平滑演化，其中莱曼α在所有星系中以恒定的因子衰减（可能是由于星系演化过程或IGM不透明度缓慢增加），以及斑块演化，其中莱曼α在某些部分的星系中被阻挡（可能是由于IGM仅沿某些部分的视线不透明）。与直接方法相比，贝叶斯形式主义具有更强的约束条件。将我们的数据与文献中的数据相结合，我们发现在z~8处，与z~6值相比，使用平滑和斑块场景时，莱曼α分数下降了>3倍（84%置信区间）。此外，我们发现了一个初步的证据表明，数据有利于补丁的情况下顺利（与“积极”贝叶斯证据），扩大在z~7观察到更高的红移的趋势。如果这种减少是理论预测的再电离的结果，那么我们的数据意味着IGM中的体积平均中性氢分数>0.3，这表明宇宙的再电离正在进行中。
2014-09-24 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
Second Data Release of the COSMOS Lyman-alpha Mapping and Tomographic Observation: The First 3D Maps of the Detailed Cosmic Web at 2.05<z<2.55
我们目前的第二个数据发布的COSMOS莱曼-阿尔法映射和层析成像观测（CLAMATO）的调查进行了LRIS光谱仪的PRACK-I望远镜。本项目利用暗恒星形成星系和类星体在z ~ 2-3的光谱中的莱曼α森林吸收来追踪星系际介质中的中性氢。特别是，我们使用了320个物体在~0.2 ° ^2的足迹上重建了2.05 < z < 2.55的吸收场，分辨率为~2 h^{-1}Mpc。我们对观测数据应用维纳滤波技术，以重建体积为4.1 × 10^5的共动立方Mpc的场的三维图。除了过滤的通量图，我们第一次推断出潜在的暗物质场，通过一个前向建模框架，从星系和莱曼α森林数据的联合可能性，找到明确的例子，详细的宇宙网络组成的宇宙空隙，片，丝，和节点。除了传统的数字，我们提出了一些交互式的三维模型，允许探索的数据和定性比较已知的星系调查。我们发现，我们推断的过密度与从星系场发现的一致。我们的简化光谱、提取的莱曼-阿尔法森林像素数据和重建的层析成像图可在https://doi.org/10.5281/zenodo.7524313上公开获得。
2023-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Presence of Weak Active Galactic Nuclei in High Redshift Star Forming Galaxies
利用凯克天文台的自适应光学系统和近红外积分场光谱仪OSIRIS对恒星形成星系HDF-BMZ 1299（z=1.598）进行了[OIII 5007 A]观测。使用以前的Halpha和[NII]测量同一个源，我们能够第一次使用空间分辨的观测放置一个高红移星系的子结构上的传统HII诊断图。我们发现HDF-BMZ 1299的空间集中的星云比在中央~1.5千秒差距（0。log（[NII]/Halpha）=-0.22+/-0.05和2 σ极限log（[OIII]/Hbeta）>0.26。这个星系的主要能量来源是恒星的形成，并整合了一个单一的光圈横跨星系产生星云的比率，是从AGN和HII区域的复合光谱。HDF-BMZ 1299中嵌入式活动星系核的存在可能表明其他高红移恒星形成星系的一部分中存在潜在的污染，我们认为这可能是以前在有限金属量研究中看到的“升高”星云比率的来源。HDF-BMZ 1299的活动星系核亮度为L_H α = 3.7e41 erg/s，L_[OIII] = 5.8e41 erg/s，是目前发现的最低亮度活动星系核之一。
2010-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Three Lyman-alpha emitting filaments converging to a massive galaxy group at z=2.91: discussing the case for cold gas infall
我们在COSMOS场中发现了一个直径为300kpc的巨大Lya星云，它位于Z = 2.91的大质量星系群RO-1001的中心。凯克宇宙网成像仪的观测揭示了三个冷气体细丝汇聚到其~4 × 10^13 Msun暗物质晕的势阱中心，ALMA和NOEMA观测发现，恒星形成的速度为1200 Msun/年。星云的形态学和运动学特性以及Lya光谱中蓝移成分的普遍性与气体吸积的情况一致。活动星系核活动的上限和整体能量学支持重力作为Lya的主要动力来源，而下沉作为气体流入系统的主要来源。虽然解释上的困难仍然存在，外流和可能也光电离与随后的重组仍然发挥作用，这一发现提供了一个可以说是一个理想的环境，定量测试模型的冷气体吸积和星系喂养内一个活跃的恒星形成的大质量晕在高红移。
2021-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Faint-End Slope of the Redshift 5.7 Lyman Alpha Luminosity Function
使用新的Keck DEIMOS光谱，我们研究了Dressler等人（2011）最近报道的超微弱发射线星系的陡峭数量计数的起源。我们确认六个莱曼α发射器（LAES），其中三个有显着的不对称线轮廓突出的翅膀延伸300-400公里/秒的峰值发射的红色。有了这六个LAE，我们修正了我们以前在Dressler等人调查中对微弱LAE数量的估计。将这些数据与宇宙起源巡天和斯巴鲁深空中明亮LAE的密度相结合，提供了迄今为止对红移5.7 LAE光度函数（LF）的最佳约束。Schechter函数参数，phi^* = 4.5 x 10^{-4} Mpc^{-3}，L^* = 9.1 x 10^{42} erg s^{-1}，α =-1.70，使用极大似然技术和狭缝损耗模型进行估算。为了将这一结果的背景下，紫外线选择的星系人口，我们调查如何各种参数化的莱曼阿尔法等效宽度分布，以及测量的紫外线连续LF，影响形状和规范化的莱曼阿尔法LF。名义模型，它使用z~6等效宽度从文献中，落在明亮端的LAEs的观察到的空间密度短，可能表明需要更高的等效宽度。这种等效宽度分布的参数化意味着，我们最微弱的LAE中，有多达50%的LAE应该具有M_{UV} >-18.0，这使得即使是在最深的哈勃太空望远镜观测中也无法检测到它们。因此，超深发射线巡天发现了一些在再电离期结束时观测到的最暗的星系。这些暗淡的星系可能使星系际介质富含…
2011-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for a low Lyman Continuum Escape fraction in three Massive, UV-bright galaxies at z > 7
虽然低质量恒星形成星系是再电离过程的主要候选者，但我们不能最终排除高质量恒星形成星系作为候选者。虽然大多数模拟表明前者是最好的候选者，但一些模型表明，在z > 6的大质量，紫外线明亮的星系-“寡头”-至少占电离预算的80%。为了验证这一假设，我们在档案数据中以z > 7处的大质量（log 10（M*[Msol]）> 10）、UV亮（MUV ~ -22）Lya发射体为目标，这些发射体是用类似分辨率的光谱仪（VLT/X-shooter和Keck/MOSFIRE）观察到的。为了增加我们结论的可靠性，我们将所有光谱叠加，并获得24.75小时的深度叠加光谱。堆叠的Lya曲线显示出明显的不对称红色峰，并且不存在蓝色峰。此外，我们估计的内在堆叠的Lya配置文件，我们的目标通过校正IGM传输使用一系列的中性氢馏分，发现没有显着变化的配置文件。我们测量到速度偏移Vred > 300 km/s，并且在我们的红色峰A ~3中测量到不对称性。利用不同的模型和估计，如峰分离，红峰的不对称性，Lya和Hb之间的比率和β斜率，我们得出结论，这三个UV明亮，质量（10^10 Msol），z > 7星系的逃逸分数为fesc（LyC）<10%。
2023-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of the most metal-poor damped Lyman-alpha system
我们报告的发现和分析的最贫金属阻尼莱曼α（DLA）系统目前已知的，根据与凯克HIRES摄谱仪的观测。该系统的金属缺乏仅允许测定三种元素丰度：[C/H] = -3.43 +/- 0.06，[O/H] = -3.05 +/- 0.05，和[Si/H] = -3.21 +/- 0.05，以及铁丰度的上限：[Fe/H] <-2.81。该DLA是目前已知的具有可检测金属的最贫碳环境之一。通过比较这种DLA的丰度模式的详细模型的无金属核合成，我们发现，气体的化学是一致的产量的20.5 M太阳的无金属恒星，结束了其生命的核心坍缩超新星，我们测量的丰度是不一致的对不稳定超新星的产量。对第三星族祖先恒星质量的严格限制是由确定的C/O比提供的，我们证明，当超新星爆炸的动能E_exp > 1.5 × 10^51尔格时，C/O比几乎单调地依赖于祖先恒星的质量。我们发现，这里提出的DLA刚刚越过临界的“过渡判别”阈值，使DLA气体现在适合低质量恒星的形成。我们还讨论了这个系统的化学背景下，最近的模型，建议一些最贫金属的DLAs的前体的“第一星系”，是超微弱的矮星系的前身。
2017-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
