Intensity mapping with SDSS/BOSS Lyman-alpha emission, quasars and their Lyman-alpha forest
我们利用互相关技术研究了红移z=2-3.5处宇宙中莱曼α发射强度的大尺度结构。我们的Lya发射样本是从数据发布12中减去最佳拟合模型星系的BOSS发光红星系的光谱。我们将这些光谱中的剩余通量与BOSS类星体交叉相关，并在1-15 Mpc/h的尺度上检测到正信号。我们确定并删除以前没有占污染源，由于类星体集群交叉光纤光的影响。校正后，我们的类星体-Lya发射互相关比Croft等人在DR 10中看到的低50%，但仍然很重要。由于只有3%的空间在类星体15 Mpc/h的范围内，因此该结果不能完全探索Lya发射的全球大尺度结构。为了做到这一点，我们与Lya森林交叉关联。在这种情况下，我们找不到信号。根据Lya发射-Lya森林互相关，全球Lya平均表面亮度的95%上限为μ <1.2 × 10 ^-22 erg/s/cm^2/A/arcsec ^[2]。这一零结果排除了观测到的类星体-Lya发射互相关主要是由于恒星形成星系的大尺度结构造成的情况。综合考虑，我们的结果表明，Lya发射星系对恒星形成有贡献，但类星体在15 Mpc/h以内占优势。一个简单的模型，从类星体的Lya发射流体动力学模拟的基础上再现所观察到的森林Lya发射和类星体Lya发射信号。后者也与从较小尺度r < 1 Mpc的荧光发射观测的外推一致。
2018-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lyman-alpha forest in three dimensions: measurements of large scale flux correlations from BOSS 1st-year data
利用重子振荡光谱巡天（BOSS）第一年观测到的约14,000个z>2.1类星体的样本，测量了莱曼α森林中吸收的三维关联函数。角平均关联函数的传输通量（F = exp（-tau））被安全地检测出60 Mpc/h的同向分离，第一次检测通量相关性跨越广泛分离的视线。四极畸变的红移空间关联函数的特殊速度，在莱曼α森林结构的引力不稳定性起源的签名，也检测到在高的意义。我们得到一个很好的拟合数据假设线性理论红移空间失真和线性偏差的传输流量，相对于标准的LCDM宇宙学模型（膨胀冷暗物质与宇宙学常数）的物质波动。在95%的置信度下，我们发现线性偏差参数0.16<b<0.24和红移-失真参数0.44<beta<1.20，中心红移z=2.25，具有良好的约束组合b（1+β）=0.336 +/- 0.012。β的误差是不对称的，在超过5 sigma的置信水平下排除β =0。与理论预测相比，β的值有点低，我们对合成数据的测试表明，由于高柱密度系统和金属线吸收的存在，它会受到抑制（相对于仅对莱曼α森林的预期）。这些结果为从莱曼α森林的三维结构中确定宇宙学参数奠定了基础，包括对来自重子声学振荡的暗能量的预期约束。
2011-08-01 astro-ph.CO
The Effect of Interstellar Absorption on Measurements of the Baryon Acoustic Peak in the Lyman-α Forest
近年来，人们利用氢Lyman-α森林的自相关性，利用BOSS巡天的数万条类星体谱，观测到了红移2 < z < 3.5的重子声峰。然而，银河系的星际介质会将吸收线引入任何河外源的光谱中。这些谱线虽然很弱，在单一BOSS光谱中无法检测到，但可能会使宇宙学信号产生偏差。为了检验这一点，我们通过叠加超过一百万个星系和类星体的光谱来生成吸收线图。我们发现，系统介绍太小，影响目前的重子声学峰值的准确性，但可能是相关的未来调查，如暗能量光谱仪（DESI）。我们概述了一种方法来解释这与未来的数据集。
2017-08-17 astro-ph.CO
Neutrino mass bounds from confronting an effective model with BOSS Lyman-alpha data
我们提出了一个有效的模型的一维莱曼- $α$通量功率谱远高于重子金斯尺度。主要的新成分是由一组两个参数组成的，这些参数编码了小的、高度非线性的尺度对大尺度上的一维功率谱的影响，这些影响由BOSS测量。我们表明，通过边缘化的模型参数，捕捉星系际介质的影响，从模拟和观测的通量功率谱可以描述具有高精度。该模型显示了中微子质量和（未知的，在我们的形式）规范化的通量功率谱之间的简并。这种简并可以通过用模拟数据校准模型参数之一，并使用普朗克CMB数据的输入来解除。我们证明，这种方法可以用来提取边界的中微子质量的总和与dumpllow数值的努力，同时允许从星系际介质的动力学的不确定性的保守治疗。探索性分析在$95\%$ C.L.处产生$0.16\,$ eV的上限。当应用于$3\leq z\leq 4.2$的BOSS数据时。我们还预测，如果系统误差和统计误差将减少到原来的两倍，则上限将变为$95\%$ C.L.处的$0.1\,$ eV，和$0.056\,$ eV（假设$1\%$错误）。
2021-09-08 astro-ph.CO hep-ph
Predictions for BAO distance estimates from the cross-correlation of the Lyman-alpha forest and redshifted 21-cm emission
本文研究了利用莱曼α森林和红移21厘米辐射的互相关探测重子声学振荡（BAO）的可能性。标准的Fisher矩阵形式主义是用来确定的准确性，它将有可能使用这个信号来测量宇宙学距离。早期的预测表明，将有可能在z=2.5处从BOSS莱曼-α森林自相关测量具有1.9%准确度的膨胀因子D_V。在本文中，我们调查，如果它是可能的，以提高精度使用互相关。我们使用一个简单的参数化的莱曼α森林调查，非常松散地匹配BOSS的一些属性，并预测三角洲D_V/D_V = 2.0%的自相关在z=2.5。对于红移的21厘米观测，我们考虑分布尺寸为2 m * 2 m的单个天线，以便对250 m内的基线进行均匀采样。假设观测范围z=2到3，覆盖BOSS的10，000 deg^2天空覆盖范围。我们发现，对于2年的观察与阵列的2,000个天线，互相关是1.7倍以上的灵敏度比莱曼α森林自相关。如果我们有4,000个天线和4年的观测，互相关的灵敏度是自相关的2.7倍。总之，我们发现，它是可能的，以显着增加的距离估计的准确性，通过考虑互相关信号。
2013-08-12 astro-ph.CO
The BOSS Lyman-alpha Forest Sample from SDSS Data Release 9
我们展示了来自SDSS Data Release 9的BOSS Lyman-alpha（Lya）森林样本，包括54，468个zqso > 2.15的类星体光谱，适合Lya森林分析。该数据集探测了吸收红移为2.0 < z_alpha < 5.7的星系际介质，覆盖面积为3275平方度，包含的共动体积约为20 h^-3 Gpc ^[3]。对于每个光谱，我们都包含了几种旨在帮助Lya森林分析的产品：改进的天空遮罩，标记数据可能不可靠的像素，对管道估计噪声中已知偏差的校正，阻尼Lya系统核心的遮罩及其机翼的校正，以及对未吸收连续统的估计，以便将观测到的通量转换为部分传输。连续统是使用主成分拟合到类星体光谱的restframe Lya（lambda > 1216 Ang），外推到森林区域，并通过线性函数归一化以拟合Lya森林平均通量的预期演变。估计的连续误差约为5% rms。我们还讨论了可能的系统所产生的不确定的分光光度法和文物的通量校准，后者提供了全球性的校正。我们的样本为用户分析BOSS Lya森林数据中的聚类提供了一个方便的起点，它提供了一个基准数据集，可用于比较Lya森林中重子声学振荡的不同分析结果。完整的数据集可从SDSS-III DR 9网站获得。
2012-11-26 astro-ph.CO
Quasar-Lyman $α$ Forest Cross-Correlation from BOSS DR11 : Baryon Acoustic Oscillations
我们使用SDSS-III重子振荡光谱巡天数据发布11中的164，000多个类星体，测量了类星体与莱曼α森林吸收的大尺度互相关。我们将之前对大约60，000个类星体的研究从数据发布9扩展到更大的分离，允许沿着视线$c/(H(z=2.36) ~ r_s) = 9.0 \pm 0.3$和跨越视线$D_A(z=2.36) / ~ r_s = 10.8 \pm 0.4$测量重子声振荡（BAO）尺度，与CMB和其他BAO数据一致。利用普朗克数据的声视界的最佳拟合值（$r_s=147.49 Mpc$），我们可以将这些结果转化为对$H(z=2.36) = 226 \pm 8 km/s / Mpc$的哈勃参数和$D_A(z=2.36) = 1590 \pm 60 Mpc$的角直径距离的测量。测得的交叉关联函数和更新的代码，以适应BAO规模（baofit）是公开的。
2014-05-20 astro-ph.CO
A Carbon-enhanced Metal-poor Damped Lyman alpha System: Probing Gas from Population III Nucleosynthesis?
我们提出了一个极端的金属贫阻尼莱曼α系统的高分辨率观测，在Z_abs = 2.3400972的类星体J 0035 -0918的光谱，表现出与模型预测的超新星产量的第III星族恒星的丰度模式一致。具体地说，该DLA的[Fe/H] =-3.04，显示出明显的“奇-偶”效应，并且是富C的，[C/Fe] =+1.53，比任何其他阻尼莱曼-α系统中报道的大约20倍。类似于星系晕中碳增强的贫金属恒星（[C/Fe] > +1.0），这是首次报道的碳增强阻尼莱曼α系统。我们确定了12 C质量的上限，M（12 C）< 200太阳质量，这取决于未知的气体密度n（H）;如果n（H）> 1原子/立方厘米（考虑到其低速色散，这对DLA很可能），那么M（12 C）< 2太阳质量，与之前只有少数超新星的污染一致。我们推测，DLAs，如这里报道的一个可能代表的“失踪环节”之间的产量流行III星和他们后来纳入类碳增强的贫金属星，没有增强的中子捕获元素（CEMP没有星）。
2010-12-15 astro-ph.CO
Bias of Damped Lyman-$α$ systems from their cross-correlation with CMB lensing
利用普朗克宇宙微波背景（CMB）温度数据，对阻尼Lyman- $α$系统（DLAs）及其母类星体星表的位置进行了交叉关联.我们在傅立叶和配置空间中对两个样品的透镜信号进行一致的测量。通过解释DLA星表中存在的相对于母类星体星表的过量信号是由DLA追踪的大尺度结构引起的，我们能够推断这些物体的偏差：$b_{\rm DLA}=2.6\pm0.9$。这些结果是一致的，与莱曼- $α$森林的互相关与以前的测量，虽然目前的噪声在透镜数据和低数密度的DLAs限制了约束力的测量。我们讨论了一些不同的系统性影响和预测前景进行这种测量的数据，从未来的实验分析的鲁棒性。
2020-08-26 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 covering factor of high redshift damped Lyman-$α$ systems
我们用甚长基线阵列在327、610或1420 MHz的前景阻尼Lyman- $α$系统（DLA）上对18个类星体成像，测量了每个DLA在其红移HI 21 cm线频率或其附近的覆盖因子$f$。包括文献中的6个系统，我们发现在$0.09 < z < 3.45$的24个DLA中没有一个具有特别低的覆盖因子，在$z > 1.5$的14个DLA具有$f \sim 0.45 - 1$，在$z < 1$的10个系统具有$f \sim 0.41 - 1$，并且在两个子样本中具有一致的覆盖因子分布。因此，在高- $z$ DLA中观察到的HI 21 cm吸收的检测不足不能用低覆盖因子来解释，而是可能由于这些吸收体中较大比例的暖HI而出现。
2009-03-25 astro-ph.CO
The Lyman-alpha emission of high-z damped Lyman-alpha systems
使用光谱叠加技术，我们搜索的平均\lya发射的高z阻尼\lya（DLA）的斯隆数字巡天类星体光谱中检测到的星系。我们使用了平均红移<z>= 2.86、log N（HI）> 20.62的341个DLAs样本，对距离类星体视线$\sim$ 1.5角秒（或12千秒差距）内发射的\lya通量设定了3 $σ$上限3.0 \times 10^{-18}尔格·s^{-1} cm^{-2}。这相当于平均\lya光度< 2 \times 10^{41} erg s^{-1}或0.03 $L_\star$（\lya）。这个极限比大多数探测微弱\lya发射体的极限更深。DLAs中没有\lya发射，这与在给定N（HI）的情况下原位恒星形成相一致，其效率低于在本地星系中看到的效率。因此，整个DLA人口似乎起源于低光度的高红移\lya发射星系和/或位于远离恒星形成区。后者很可能是真的，因为我们检测到强烈的OVI吸收的堆叠光谱，表明DLAs与高度电离的阶段可能是银河风的遗物和/或源自冷吸积流。我们发现DLA星系对全球恒星形成率密度的贡献相对低于Lyman Break星系。
2010-09-07 astro-ph.CO
A new candidate for probing Population III nucleosynthesis with carbon-enhanced damped Lyman-alpha systems
我们报告了一个非常贫金属的阻尼莱曼α系统（DLA）的鉴定，在z_abs = 3.067295，是适度的碳增强，与铁丰度约1/700太阳（[Fe/H] = -2.84）和[C，O/Fe] ~+0.6。这种丰度模式很可能是大质量恒星核合成的结果。在17条金属吸收线的基础上，我们得到了DLA的动力学温度的2 σ上限T_DLA <= 4700 K，这与DLA在此红移和金属丰度下的自旋温度估计范围大致一致。虽然最佳拟合的丰度模式显示了第三星族核合成的预期特征，但高质量第二星族恒星的模型几乎也可以匹配丰度模式。我们讨论了目前的局限性，在区分这两种情况下，在确定人口III恒星的残余物，预计从即将到来的一代30米级望远镜的显着改善。
2012-07-05 astro-ph.CO
The Composite Spectrum of BOSS Quasars Selected for Studies of the Lyman-alpha Forest
自2009年以来，重子振荡光谱调查（BOSS）已经收集了超过150，000个$2.1 \leq z \leq 3.5$类星体光谱。利用这一前所未有的样本，我们创建了一个复合光谱的102,150类星体光谱的休息框架，从800千赫到3300千赫在信噪比接近1000每像素（$Δv$ 69 km~s $^{-1}$）。该分析中包括一项校正，以解释BOSS分光光度法中的通量校准残差。我们确定的光谱指数作为红移的全部样品的函数，弯曲的复合光谱，以匹配中值光谱指数，并将所得的光谱SDSS测光用于目标选择。在红移范围$2.2<z<2.6$内，类星体复合体与类星体群体的颜色相匹配，在$g-r$中为0.02星等，在$r-i$中为0.03星等，在$i-z$中为0.01星等。合成光谱在$z = 2.7$附近偏离成像测光0.05星等，可能是由于目标选择的差异，因为类星体的颜色在这个红移处变得与恒星轨迹相似。最后，我们描述了线的特点，在高信噪比的复合，并确定了九个微弱的线没有发现在以前的复合光谱SDSS。
2016-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulations of BAO reconstruction with a quasar Lyman-alpha survey
用星系际介质中的中性氢密度作为物质密度的示踪物，可以抑制重子声振荡（BAO）对物质功率谱的影响。斯隆数字巡天（SDSS-III）的重子振荡光谱巡天（BOSS）的目标之一是从IGM中的BAO信号导出哈勃膨胀率和角标度。为此，我们将在红移范围2.2<z<3.5和10，000 deg^2以上观测到10^5个类星体的莱曼α森林。我们模拟了BOSS类星体巡天，以估计这样一个大规模的巡天所提供的BAO尺度测定的统计精度。特别是，我们讨论的效果不好的约束估计的未吸收的本征类星体光谱。目前N体模拟的体积太小，这样的研究，我们诉诸高斯随机场（GRF）模拟。我们通过比较GRF模拟的输出与具有相同初始条件的Horizon N体模拟的输出来验证GRF的使用。生成类星体Lyman-α森林的真实模拟样本，计算其功率谱并拟合得到BAO尺度。100个不同模拟结果的均方根提供了BOSS调查预期统计误差的估计。我们证实了Fisher矩阵估计的结果。在没有未吸收类星体光谱误差的情况下，BOSS类星体巡天应该测量BAO尺度，误差约为2.3%，或者分别测量横向和径向BAO尺度，误差分别约为6.8%和3.9%。BAO检测的显著性通过平均值Δ x^2 =17来评估，但对于个体实现，Δ x^2的范围为2至35。未被吸收的类星体光谱上的误差使BAO尺度上的误差增加了10%到20%，并导致了低于百分之一的偏差。
2011-07-21 astro-ph.CO
On the sizes of z>2 Damped Lyman-alpha Absorbing Galaxies
最近，在类星体光谱中检测到z > 2阻尼莱曼α吸收体的星系对应物的数量大幅增加，因此我们今天有10个检测样本。Møller等人在2004年根据DLA的光度-金属丰度关系的暗示做出预测，HI的大小应该随着金属丰度的增加而增加。本文研究了星系大小与金属丰度之间的相关性所导致的碰撞参量和金属丰度的分布。我们比较我们的观察与模拟数据集的大小和金属丰度的关系。这里给出的观测样本支持金属度-尺寸预测：DLA星系的当前样本与模型分布一致。我们的数据还表明，碰撞参量和HI柱密度之间有很强的关系。我们还比较了几个数值模拟的观测结果，并证明观测结果支持的情况下，大小和金属丰度之间的关系是由控制恒星形成效率和流出的富集气体的反馈机制驱动。
2012-04-12 astro-ph.CO
Revisiting the origin of the high metallicities of sub-damped Lyman-alpha systems
亚阻尼莱曼-α系统（sub-DLAs）以前被发现表现出比经典阻尼莱曼-α系统（DLAs）更陡峭的金属丰度演化，演化到接近太阳金属丰度z~1。从17个亚DLA的新的高分辨率光谱中，我们将z<1.7的[Fe/H]测量次数增加了25%，并编制了迄今为止最完整的亚DLA和DLA丰度的文献样本。我们发现，子DLAs确实比DLAs更富含金属，但仅在z<1.7时;子DLAs和DLAs在z>1.7时的金属丰度分布在统计学上是一致的。我们还提出了第一个证据表明，子DLAs遵循速度宽度金属丰度相关性在相同的速度范围内的DLAs，但这种关系是抵消更高的金属丰度比DLA的关系。在这些结果的基础上，我们重新审视了以前的解释，即在亚DLAs中观察到的系统性较高的金属丰度表明宿主星系的质量较高。我们讨论了这种解释遇到的各种问题，并得出结论，在一般情况下，子DLAs不是唯一的大规模星系的同义词。我们排除了与物理相关的偏差来源（灰尘，环境，电离效应），并研究与低红移子DLAs的选择和分析相关的系统学。我们认为，在z<1.7的亚DLAs的高金属丰度驱动了明显陡峭的演化，这可能是由于大多数低红移亚DLAs基于其高MgII等效宽度的选择。
2009-04-16 astro-ph.CO
Stringent constraints on the H I spin temperature in two z > 3 Damped Lyman-alpha systems from redshifted 21 cm absorption studies
阻尼莱曼α吸收体的物理性质及其演化与星系形成和演化理论密切相关，具有重要的宇宙学意义。H I 21 cm吸收研究是测量这些系统的温度的一种有用的方法。在这项工作中，两个阻尼莱曼-α吸收体在z > 3的温度非常强的约束来自低射频观测。H I自旋温度被发现是大于2000 K的吸收剂。这些高红移系统的高自旋温度与其他阻尼莱曼α吸收体的温度汇编中发现的趋势一致。我们还认为，温度-金属丰度的关系，在文献中较早报道，是不太可能是一个虚假的视线效应，和红移的自旋温度的演变不会出现由于选择效应。所有这些都与阻尼莱曼α系统中暖气体部分的红移演化相一致。
2013-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Fundamental Plane of Damped Lyman Alpha Systems
使用100个H I -选择阻尼莱曼α（DLA）系统的样本，观察与高分辨率Echelle光谱仪的凯克我望远镜，我们提出的证据表明，分散在良好的研究红移和金属丰度之间的相关性的DLA在很大程度上是由于存在的质量金属丰度关系在每个红移。为了描述红移、金属丰度和质量之间存在的基本关系，我们使用基本平面描述，其由以下方程描述：[M/H]=（-1.9+-0.5）+（0.74+-0.21）zlogdv_90-（0.32+-0.06）z。在这里，我们断言，速度宽度，dv_90，这是定义为包含90%的综合光学深度的速度间隔，跟踪的质量下的暗物质晕。这种描述提供了两个显着的改进，在个别的描述的质量金属相关性和金属红移相关性。首先，基本方程将两种关系的分散性降低了约20%，从而对建模DLA的数值模拟提供了更严格的约束。其次，它证实了宿主DLA的暗物质晕在红移2到5之间的每个红移处满足质量-金属丰度关系。
2013-05-06 astro-ph.CO
The Impact of Different Physical Processes on the Statistics of Lyman-limit and Damped Lyman-alpha Absorbers
我们计算z = 3中性氢柱密度分布函数f（NHI）的19个模拟来自OWLS项目使用后处理校正计算的电离背景辐射的全辐射转移的自屏蔽。我们研究了不同的物理过程和参数如何影响莱曼极限系统（LLS）和阻尼莱曼α吸收体（DLAs）的丰度，包括：i）金属线冷却; ii）SNe和AGN的反馈效率; iii）ISM的有效状态方程; iv）宇宙学参数; v）假设的恒星形成定律; vi）氢再电离的时间。我们发现，归一化和斜率，D = D log 10 f /D log 10 NHI，在LLS制度的f（NHI）是强大的这些物理过程的变化。在物理上合理的模型中，f（NHI）的变化小于0.2 dex，D的变化小于0.18 LLS。这主要是由于这些不确定的物理过程主要影响恒星形成气体，其对LLS柱密度范围内的f（NHI）的贡献小于10%。当柱密度较高时，f（NHI）的变化较大（在NHI = 10^22 cm^-2时约为0.5 dex，在NHI = 10^23 cm^-2时约为1.0 dex），分子氢的形成也变得重要。这些变化中的许多都可以用自我调节的恒星形成来解释，在这种情况下，星系中恒星形成气体的数量会进行调整，使得由反馈驱动的流出平衡由于吸积引起的流入。复制所有图的数据和代码可以在以下网址找到：https://bitbucket.org/galtay/hi-cddf-owls-1
2013-09-26 astro-ph.CO
First stars in Damped Lyman Alpha systems
为了表征阻尼莱曼阿尔法系统（DLAs）潜在的主机第一恒星，我们提出了一种新的方法来调查DLAs在银河系（MW）形成的背景下，随着它们与最贫金属的恒星和本地矮球状（dSPH）星系的连接。将已有的合并树方法推广到非均匀再电离和金属混合，并通过匹配星系晕的金属丰度分布函数和dSph星系的Fe-光度关系进行了验证.该模型解释了DLAs的NHI-Fe关系以及[Fe/H] < -2体系的化学丰度。在这张照片中，最近发现的z_abs ~ 2.34 C增强的DLA（Cooke et al. 2011 a）属于一类新的吸收体，它承载着第一颗恒星和第二代长寿的低质量恒星。这些“PopIII DLAs”是Mh ~ 10^7 Msun的H2冷却微晕的后代，在MW环境的中性原始区域中，在z > 8时发生维里化，并在恒星形成的初始阶段很短的时间内被动地演化。在这些系统中的气体是温暖的Tg \sim（40-1000）K，并且由长寿命的、极端贫金属的恒星（总质量为M* \sim 10^{2-4} Msun）强烈富集C。
2011-11-28 astro-ph.CO
Detection of Lyβauto-correlations and Lyα-Lyβcross-correlations in BOSS Data Release 9
莱曼- $β$森林是指遥远类星体光谱中位于莱曼- $β$和莱曼- $γ$辐射之间的区域。该区域的森林主要由共振Ly $α$和Ly $β$散射引起的吸收组合所主导。当除了1D Ly $α$森林之外还考虑1D Ly $β$森林时，数据的完整统计描述需要四个1D功率谱：Ly $α$和Ly $β$自功率谱以及Ly $α$-Ly $β$实部和虚部互功率谱。我们描述了如何使用最佳二次估计，自然解开LY $α$和LY $β$的贡献，这些可以测量。利用BOSS数据Release 9中约60，000条类星体视线的样本，我们测量了Ly $β$共振散射引起的一维涨落功率谱。虽然我们还没有足够仔细地修正我们的测量结果，以将它们用于宇宙学约束，但我们可以稳健地得出以下结论：i）Ly $β$功率谱和Ly $α$ -Ly $β$互谱具有很高的统计显著性：ii）互相关系数在大尺度上为$\approx 1$; iii）Ly $β$测量被相关的OVI吸收污染，这类似于Ly $α$森林的SiIII污染。Ly $β$森林的测量将允许扩展Ly $α$测量的可用路径长度，同时允许更好地理解星系际介质的物理学，从而更鲁棒的宇宙学约束。
2013-08-19 astro-ph.CO
A SINFONI Integral Field Spectroscopy Survey for Galaxy Counterparts to Damped Lyman-alpha Systems - II. Dynamical Properties of the Galaxies towards Q0302-223 and Q1009-0026
星系将其气体转化为恒星的过程的细节需要研究，以便获得星系形成的完整图像。解决这些现象的一种方法是将HI气体和星系中的恒星联系起来。在这里，我们提出了阻尼和亚阻尼莱曼-α系统的动力学特性，在H-α发射与VLT/SINFONI在近红外波长。虽然发现朝向Q 0302 -223的DLA是分散主导的，但朝向Q1009-0026的子DLA显示出明显的旋转特征。我们使用一个替代圆速度来估计亚DLA所在的晕的质量，并发现M_halo=10^12.6 M_sun。我们还导出了这些天体的动力学质量，发现M_dyn=10^10.3 M_sun和10^10.9 M_sun。对于两个系统中的一个（朝向Q 0302 -223），我们能够从光谱能量分布拟合中导出M *=10^9.5 M太阳的恒星质量。这个物体中的气体分数是1/3，与这些红移的类似物体相当。我们的工作表明，对类星体吸收体的详细研究可以为我们对恒星与星系中星际气体相互作用的认识提供全新的见解。
2010-08-31 astro-ph.CO
Minimally Parametric Constraints on the Primordial Power Spectrum from Lyman-alpha
目前对莱曼α森林的分析假设密度扰动的原始功率谱服从一个简单的幂律，这是一个强有力的理论假设，应该加以检验。采用一套大的数值模拟，放弃这一假设，我们重建的形状的原始功率谱使用莱曼α数据从斯隆数字巡天（SDSS）。我们的方法将最小参数框架与交叉验证相结合，这是一种用于避免过度拟合数据的技术。未来的工作将涉及对即将到来的重子振荡巡天（BOSS）的预测，这将提供新的莱曼α数据，大大减少统计误差。
2010-05-21 astro-ph.CO
Decaying Dark Matter and Lyman-$α$ forest constraints
衰变冷暗物质（DCDM）是目前正在研究的一个模型，主要涉及宇宙微波背景（CMB）和某些大尺度结构测量之间的$S_8$张力。衰变为一个大质量粒子和一个（或多个）无质量子粒子导致晚期宇宙中功率谱的抑制，这取决于母粒子和大质量子粒子之间的相对质量分裂$ε=(1-m^2/M^2)/2$以及寿命$τ$。在这项工作中，我们调查的BOSS DR 14一维莱曼- $α$森林通量功率谱的DCDM模型使用保守的有效模型的方法来解释天体物理的不确定性的影响。由于抑制的功率谱，由于衰变建立在低红移，我们发现，在参数空间中的区域，解决$S_8$张力可以很好地兼容的莱曼- $α$森林。然而，对于简并参数$ε\sim 0.1-0.5\%$的值，其中的功率抑制发生在由BOSS莱曼$α$数据探测的尺度内，我们发现改进的约束相比，以前的CMB和星系聚类分析，获得小质量分裂的$τ\gtrsim 18$陀螺仪。此外，我们的分析的BOSS莱曼- $α$通量功率谱允许值$τ\sim 10^2$陀螺仪，$ε\sim 1\%$，已被发现是首选的组合普朗克和星系团的数据与KiDS之前的$S_8$，我们甚至发现一个边际偏好在这一制度。
2022-10-12 astro-ph.CO hep-ph
A very metal poor Damped Lyman-alpha system revealed through the most energetic GRB 090926A
我们提出了明亮的费米/LAT GRB 090926 A的余辉的VLT/FORS 2光谱和GROND光学/近红外测光。光谱显示出明显的莱曼α吸收，N_HI = 10^（21.73 +/- 0.07）cm^-2，以及大量的金属线，它们的共同红移为z=2.1062 +/- 0.0004，我们将其与伽玛暴的红移联系起来。由SII计算得到的金属丰度log（Z/Z_sun）~-1.9，是GRB阻尼莱曼α（DLA）系统中发现的最低值之一。这证实了GRB-DLAs在z~2处金属丰度的扩展至少为两个数量级。我们认为，这种传播的金属丰度并不需要一个类似的范围内的伽玛射线暴祖先的丰度，因为中性星际介质探测的DLA预计将在一个显着的距离爆炸现场。从Swift/XRT余辉光谱（假设log（Z/Z_sun）~ -1.9）导出的氢柱密度约为1.0000。比Lyman-alpha沉淀法的N_HI高100倍。这表明，与DLA追踪的气体相比，电离气体的柱密度较大，或者环爆介质的金属含量较高。我们还讨论了余辉光变曲线的演化和能量学。直到爆发后至少21天才出现明显的喷流中断，表明辐射修正后的能量释放大于3.5 × 10^52尔格，这表明GRB 090926 A可能是迄今为止探测到的能量最高的爆发之一。
2010-07-14 astro-ph.CO
Large-scale 3D mapping of the intergalactic medium using the Lyman Alpha Forest
用莱曼α森林可以绘制出红移为2-4的宇宙大尺度结构图，它是对低红移星系巡天的补充。我们应用Caucci等人的Wiener插值方法，从宇宙流体动力学模拟中获得的Lyman-alpha森林光谱集构建三维地图。我们模仿一些当前和未来的类星体红移调查（BOSS，eBOSS和MS-DESI）通过选择类似的视线密度。我们使用这些适当的子集的莱曼-α吸收视线重建完整的三维莱曼-α通量场，并执行真实和重建的字段之间的比较。我们用自相关和互相关分析、切片图、局部峰值和逐点散射研究了星系际介质（IGM）图的全局统计性质。我们发现IGM的密度场和统计性质都得到了很好的恢复，从而得到的IGM图可以被有意义地认为是代表了与Caucci等人一致的大尺度宇宙图，在更大的规模和更稀疏的视线比以前测试。从数量上讲，对于与当前和近期观测相当的视线参数，在尺度> 30 h^-1 Mpc时，真实场和重建场之间的相关系数r > 0.9。映射的属性对所使用的协方差矩阵的精确形式相对不敏感。最终的BOSS类星体莱曼α森林样本将允许在红移1.9 ~ 2.3之间、体积约为15 h^-3 Gpc^3、分辨率约为30 h^-1 Mpc的区域内绘制出地图。
2016-02-04 astro-ph.CO
Lyman-$α$ forest constraints on interacting dark sectors
与$Λ$ CDM相比，Lyman- $α$森林是暗物质模型的一个有价值的探测器，其特征在于功率谱的尺度依赖抑制。在这项工作中，我们提出了一个新的估计的莱曼- $α$通量功率谱，不依赖于流体动力学模拟。我们的框架的特点是滋扰参数，封装的复杂的物理学的星系际介质和高度非线性的小尺度模式的敏感性。在验证了基于$Λ$ CDM的高分辨率流体动力学模拟的方法之后，我们从BOSS Lyman- $α$大尺度数据中导出了相互作用暗物质模型的保守约束，k<0.02（km/s）^（-1），在模型拟合中保留了相关的干扰参数。估计产生的下限上的质量的食人暗物质，其中冻结发生通过3至2湮灭，在兆电子伏的范围。此外，我们发现暗物质与暗辐射相互作用的模型，这已被认为是解决$H_0$和$σ_8$紧张局势，是兼容的BOSS莱曼- $α$数据。
2018-05-30 astro-ph.CO hep-ph
The kinetic temperature in a damped Lyman-alpha absorption system in Q2206-199 - an example of the warm neutral medium
通过比较Q2206-199光谱中红移z=2.076的单组分阻尼莱曼α吸收系统中OI、Si Ⅱ和Fe Ⅱ的吸收线宽度，我们确定这些吸收线产生于~12000 +/-3000K的暖中性介质气体中。这与星系中暖中性介质的热平衡模型估计值~ 8000 K是一致的，但与存在显著的冷成分不一致。这也与该系统中不存在CII* 精细结构吸收一致，但不是必需的。一些可能的影响有关的丰度估计在窄线WNM吸收进行了讨论。
2012-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting Damped Lyman-$α$ Absorbers with Gaussian Processes
我们开发了一种自动化的技术，用于检测阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）沿光谱视线的类星体（类星体或类星体）。在SDSS-III等大型光谱巡天中对DLAs的探测揭示了高红移下的星系形成，显示了星系从扩散气体中成核。我们使用近50000类星体光谱学习一种新的定制高斯过程模型的类星体发射光谱，我们应用到DLA检测问题，通过贝叶斯模型选择。我们提出了模型，用于确定任意数量的DLAs沿给定的视线。我们证明了我们的方法的有效性，使用大规模的验证实验，具有优异的性能。我们还提供了一个目录，我们的结果适用于162 858光谱SDSS-III数据发布12。
2018-05-15 astro-ph.CO physics.data-an
Chemical Enrichment in the Carbon-enhanced Damped Lyman $α$ System
我们表明，最近观察到的元素丰度图案的富碳贫金属阻尼莱曼$α$（DLA）系统是在极好的协议与核合成产额的微弱核心坍缩的原始恒星。所观察到的丰度模式与对不稳定超新星的核合成产率不一致。DLA的丰度模式与富碳极贫金属（EMP）星的丰度模式非常相似，来自低质量星和/或双星效应的贡献在DLA中应该非常小。这表明第一个星系中第一颗恒星的化学富集是由来自$\sim 20-50 M_\odot$恒星的核心坍缩超新星驱动的，也支持超新星作为银河系EMP星富集源的假设。
2011-02-11 astro-ph.CO astro-ph.SR
Measurement of Baryon Acoustic Oscillations in the Lyman-alpha Forest Fluctuations in BOSS Data Release 9
我们使用重子振荡光谱巡天（BOSS）的数据发布9（DR 9），以检测和测量的位置的重子声振荡（BAO）功能的三维关联函数在莱曼α森林通量波动在红移z=2.4。该特征在3和5 sigma之间的显著性处被清楚地检测到（取决于宽带模型和误差协方差矩阵估计的方法），并且与标准LCDM模型的预测一致。我们评估我们的方法中的偏差，误差协方差矩阵的稳定性和可能的系统效应。我们拟合得到的关联函数与几个模型，去耦的宽带和声学尺度信息。对于各向同性膨胀因子，我们测量100 x（alpha_iso-1）= -1.6 ^{+2.0+4.3+7.4}_{-2.0-4.1-6.8}（stat.）+/- 1.0（系统）（多个统计误差表示1、2和3 σ置信限）相对于基准宇宙学模型（平坦LCDM，Ω_m=0.27，h=0.7）中的声学标度。当分别拟合径向和横向膨胀因子时，我们发现边缘化约束100 x（alpha_par-1）= -1.3 ^{+3.5+7.6 +12.3}_{-3.3-6.7-10.2}（stat.）+/- 2.0（系统）100 x（alpha_perp-1）= -2.2 ^{+7.4+17}_{-7.1-15} +/- 3.0（系统）。扩张因子测量值与~-0.55的互相关系数显著相关。对于与最佳拟合值的3个标准差以上的偏差，误差变得显著非高斯。由于数据切割和分析方法，这些测量比以前的BOSS DR…
2013-03-20 astro-ph.CO hep-ex
Quantum mechanics at high redshift -- Modelling Damped Lyman-$α$ absorption systems
大约100年来，氢光谱建模一直基于Voigt轮廓拟合。半经典的Voigt轮廓是基于2能级原子近似。虽然Voigt曲线在许多情况下是极好的，但是对于非常高的柱密度阻尼的Lyman- $α$吸收系统，其精度是不够的。我们已经调整了量子力学的Kramers-Heisenberg模型，包括热加宽，产生一个新的配置文件，KHT配置文件。涉及多个离散原子能级和连续项的相互作用，在Voigt模型中没有考虑，在莱曼线翼中产生不对称性。如果不建模，这可能会导致显着的系统性参数估计建模时的真实数据。有重要的分歧，特别是原始氘丰度的测量。然而，KHT模型是复杂的。因此，我们提出了一个简化的配方泰勒级数展开和查找表的基础上，量化的近似的影响。KHT配置文件已在广泛使用的VPFIT代码中实现。
2019-11-15 astro-ph.CO gr-qc
The elusive HI-> H2 transition in high-z damped Lyman-alpha systems
研究了高红移阻尼莱曼α系统中H2分子含量与HI柱密度的关系。我们发现，在log N（HI）（cm^-2）~21.5-22附近，H2分子含量显著增加，这是迄今为止在干预DLAs中尚未探测到的一种状态，超过该状态，大多数系统的log N（H2）> 17。这与朝向附近恒星的视线形成对比，在那里，一旦log N（HI）>20.7，这样的H2柱密度总是被检测到。这可以定性地解释为较低的平均金属丰度和可能较高的周围紫外线辐射的DLAs。然而，与银河系不同的是，整体分子分数保持适度，表明即使在大的N（HI）下，实际上只有一小部分整体HI与自保护的H2气体有关。具有非常高的N（HI）的阻尼莱曼α系统可能沿着类星体的视线出现，靠近主星系的中心，那里的气体压力更高。我们发现，在对数N（HI）~22和金属丰度~1/10太阳能的DLAs中，连续（尘埃）和线吸收（HI莱曼和H2莱曼和维尔纳带）在背景类星体上引起的颜色变化是显着的，但并不负责长期讨论的光学选择样品中缺乏这样的系统。相反，这些系统很可能被发现朝向本质上较暗的类星体，这些类星体支配着类星体的光度函数。在较高的金属丰度下，颜色偏置反过来应该是严重的。
2015-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reproducing the Kinematics of Damped Lyman-alpha Systems
我们研究了阻尼莱曼α系统（DLAs）的运动学结构的一系列宇宙学流体动力学模拟使用AREPO代码。我们能够匹配相关的低电离金属吸收剂的速度宽度的分布，大大优于早期的工作。我们的模拟产生了一个人口的DLAs为主的晕维里速度约70公里/秒，符合图片相对较小，微弱的物体。此外，我们再现了所观察到的速度宽度和金属丰度之间的相关性和Si II的等效宽度分布。仍然存在一些中等统计意义的差异;我们的光谱中有太多的吸收集中在轮廓的边缘，并且速度宽度分布的确切形状略有不同。我们表明，与以前的工作相比，改进主要是由于我们从恒星形成的强烈反馈和我们对金属电离态的详细建模。
2015-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the gas masses of low-z damped Lyman-$α$ systems
本文报道了用绿岸望远镜（GBT）在$z \approx 0.1$上对三个阻尼和亚阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）的红移HI 21 cm辐射进行的深搜索。没有证据表明红移HI 21厘米的发射信号中获得的GBT光谱的两个吸收器，与第三呈现无法使用的地面干扰的数据。未探测到HI 21 cm发射对相关星系的HI质量产生了很强的约束，在$z = 0.0830$朝向J1553+3548的亚DLA处的M $_{\rm HI} < 2.3 \times 10^9 \times (ΔV/100)^{1/2}$ M $_\odot$，以及在$z = 0.0963$朝向J1619+3342的DLA处的M $_{\rm HI} < 2.7 \times 10^9 \times (ΔV/100)^{1/2}$ M $_\odot$，其中$ΔV$是HI 21 cm线宽，单位为km s $^{-1}$。这延续了在所有低$z$ DLA和亚DLA中发现的低HI质量的趋势，这些DLA和亚DLA已经被搜索用于红移HI 21 cm发射。因此，具有相对较低HI柱密度（$\lesssim few \times 10^{20}$ cm $^{-2}$）的低红移吸收体通常不会出现在富含气体的大质量星系中。
2014-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
A possible connection between the spin temperature of damped Lyman-alpha absorption systems and star formation history
我们提出了一个全面的分析的自旋温度/覆盖因子简并度，T/f，阻尼莱曼α吸收系统。通过标准化上限，并通过生存分析包括这些，如前所述，在z > 1时红移明显增加T/f。然而，当我们考虑到膨胀宇宙的几何效应时，在以前的研究中忽略了，在z > 1时T/f的增加之前是在z < 1时的减少。利用背景连续源的高分辨率射电图像，我们可以将T/f简并度转换为T/d^2，其中d是吸收体的投影线性尺寸。同样，虽然z ~ 2处的下降持续存在，但红移并没有总体增加。此外，我们发现d^2/T随红移的变化与恒星形成率的变化类似。这表明，尽管总氢柱密度与SFR关系不大，但冷中性介质的分数可能与SFR有关。因此，进一步将中性气体与恒星形成历史联系起来的努力也应该考虑气体的冷成分。
2017-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Statistical properties of damped Lyman-alpha systems from Sloan Digital Sky Survey DR12
我们提出了阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）的统计特性的新估计。我们计算了$z>2$处的列密度分布函数、线密度$\mathrm{d}N/\mathrm{d}X$和中性氢密度$Ω_\mathrm{DLA}$。我们的估计来自加内特2016年的DLA目录，该目录使用SDSS-III DR 12类星体光谱调查。这个目录提供了一个给定的光谱包含DLA的概率，允许我们使用即使是最嘈杂的数据，而不会使我们的结果产生偏差，从而大大增加了我们的样本量。我们在$95\%$置信度下测量所有列密度$N_\mathrm{HI} < 5\times 10^{22}$ cm $^{-2}$的非零列密度分布函数。我们在$z>4$从$\mathrm{d}N/\mathrm{d}X$和$Ω_\mathrm{DLA}$的SDSS进行了首次测量。我们发现，我们的结果是不敏感的光谱的信噪比，但有一个残留的依赖类星体红移$z<2.5$，这可能是由于在我们的分析中剩余的系统。
2016-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The explosion energy of early stellar populations: The Fe-peak element ratios in low metallicity damped Lyman-alpha systems
铁峰元素（钛锌）在最低金属丰度的相对丰度与核心坍缩超新星爆炸的物理学密切相关。以25个贫金属阻尼莱曼α体系为样本，研究了铁峰元素比值随金属丰度的变化趋势。对于25种DLA中的9种，可以从检测到的吸收线确定Ti、Cr、Co、Ni、Zn/Fe丰度比中的一种或多种的直接测量值（或有用的上限）。对于其余的系统（没有检测），我们设计了一种新的形式的光谱叠加估计典型的铁峰元素比的DLA人口在这个金属丰度制度。我们比较这些数据类似的测量贫金属恒星的星系晕和详细的计算爆炸核合成在无金属恒星。我们的结论是，我们样本中的大多数DLA都是由那些在核心坍缩超新星爆炸时释放能量小于1.2 x 10^51尔格的恒星富集的。最后，我们讨论了当30米级望远镜出现时，测量Fe/H < 1/1000太阳的阻尼莱曼α系统中Fe峰元素比的令人兴奋的前景。只有到那时，我们才能确定第一批恒星的超新星释放的能量。
2013-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
A connection between extremely strong Damped Lyman-alpha Systems and Lyman-alpha Emitting Galaxies at small impact parameters
我们研究了在重子振荡光谱巡天SDSS-III DR 11的类星体光谱中探测到的~100个高红移（z~2-4）极强阻尼莱曼-α系统（ESDLA，N（HI）>0.5x10^22 cm^-2）。我们研究了中性氢，金属和尘埃含量的这个难以捉摸的人口的吸收剂，并确认我们以前的发现，高柱密度结束的N（HI）频率分布有一个相对较浅的斜率与幂律指数-3.6，类似于从21厘米的地图在附近的星系。叠加的吸收光谱表明典型的金属丰度约为1/20太阳，类似于整个DLA人口的平均金属丰度。相对较小的速度范围内的低电离线表明，ESDLA不产生大规模的中性气体流。这种高密度的柱状体与伽马射线暴余辉（GRB-DLAs）相关的DLAs更相似，后者通常发生在恒星形成区附近。这表明，ESDLA产生的视线通过在非常小的碰撞参量从宿主星系，在附近的星系观察。这也支持简单的理论考虑和最近的高Z流体动力学模拟。我们首次统计检测到<L>了ESDLA核心（对应于z~2-3处的约0.1 L*）中的Lya发射，通过叠加纤维光谱（半径为1”，对应于z~2.5处的约8 kpc）获得，从而有力地证实了这一图像。[截短]
2014-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The nature of Damped Lyman-α and MgII absorbers explored with their dust contents
我们通过统计测量阻尼莱曼α吸收体（DLAs）在其背景类星体上引起的过量红化来估计尘埃的丰度。我们发现DLA背后的系统性红化与SMC型红化曲线一致，但与银河系型红化不一致。我们发现，得出的尘埃-气体比是，平均而言，成反比的中性氢的柱密度，这意味着尘埃的量是恒定的，无论氢的柱密度。这意味着平均金属性与氢柱密度成反比，除非平均粉尘与金属的比率随氢柱密度而变化。这表明在DLAs中发现的金属的主要起源不是由原位恒星形成，而Z ~ N_{HI} ^{0.4}是由经验恒星形成定律所预期的，与我们的观测相反。我们解释的金属吸收器中观察到的沉积主要是从附近的星系风无处不在的星系际空间。当外推尘气比和HI柱密度之间的关系，以较低的柱密度，我们发现一个值，这是与观察到的Mg II吸收剂。
2014-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: The Damped Lyman-$α$ systems Catalog
本文介绍了斯隆数字巡天（SDSS）扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）DR 16数据中发现的阻尼莱曼- $α$（DLA）系统的特征。使用~ \cite{Parks2018}的卷积神经网络（CNN）识别DLAs。共发现117，458个具有$2 \leq \zdla \leq 5.5$和$19.7 \leq \lognhi \leq 22$的吸收剂候选物，包括57，136个具有$\lognhi \geq 20.3$的DLA候选物。模拟类星体光谱被用来估计DLA检测效率和纯度的所得目录。将类星体样品限制在明亮的森林中，即那些具有平均森林通量$\meanflux>2\times\fluxunit$的类星体，对于柱密度在$20.1\leq \lognhi \leq 22$范围内的DLAs，完整性和纯度都大于90%.
2021-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.data-an
On the Absence of High Metallicity-High Column Density Damped Lyman Alpha Systems: Molecule Formation in a Two-Phase Interstellar Medium
我们认为，缺乏观察到的阻尼莱曼α（DLA）系统，同时具有高HI列密度和高金属性的结果自然从形成的分子在冷相的两相原子介质中的压力平衡。我们的结果同样适用于扩散系统中的紫外线辐射场主要是由河外背景和密集的恒星形成的，其中本地辐射场可能是数量级更高。我们指出，需要这样的辐射不敏感模型来解释使用伽马射线暴余辉观察到的DLA中不存在高柱-高金属丰度系统，因为这些系统可能会受到伽玛射线暴宿主星系中活跃恒星形成产生的强辐射场的影响。此外，我们发现，在DLAs中的最大原子气柱之间的关系设置了一个坚定的上限，在这些系统中，可以在温暖的，扩散相的质量分数。最后，我们认为，我们的结果解释了观察到的缺乏原位恒星形成DLA系统。
2009-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity Evolution of Damped Lyman-alpha Systems out to z~5
我们提出了47个阻尼莱曼α系统（DLAs）的化学丰度测量，其中30个在z>4，观察与Echellette光谱仪和成像仪和高分辨率Echelle光谱仪的凯克望远镜。DLA的HI柱密度用与Lyman-alpha分布拟合的Voigt分布测量，并且我们发现由于Lyman-alpha森林的密度增加，在z>4处SDSS的错误DLA鉴定的数量增加。离子柱密度确定使用表观光学深度方法，我们结合我们的新的金属丰度测量与195从以前的调查，以确定中性气体的宇宙金属丰度的演变。我们发现DLAs的金属丰度随着红移的增加而降低，提高了趋势的显著性并将其扩展到更高的红移，在z=0.09-5.06的范围内，每单位红移的线性拟合为-0.22+-0.03 dex。尽管我们对寻找金属丰度低得多的DLA很敏感，但~1/600太阳的金属丰度“底”一直持续到z~5。然而，这个底部与分布的陡尾没有统计学差异。我们还发现，~0.5 dex的DLAs之间的金属丰度的内在分散性持续到z~5。此外，z>2的DLAs的金属丰度分布和α/Fe比与晕星的母星群体一致。因此，银河系中的晕星可能是由气体形成的，这些气体通常在z>2时表现出DLA吸收。
2012-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the selection of damped Lyman alpha systems using MgII absorption at 2<z<4
XQ-100测量提供了36个盲选的、介于2 <z <4的阻尼莱曼α系统（DLAs）的光学和近红外覆盖，同时覆盖了2796 A、2803 A的MgII双峰和Ly-alpha跃迁。使用XQ-100 DLA样品，我们调查的完整性选择DLA吸收剂的基础上，他们的MgII静止框架等效宽度（W2796）在这些红移。在具有干净MgII分布的29个DLA中，我们发现6个（20%的DLA）具有W2796 <0.6A。W2796 <0.6A吸收体的DLA发生率比z~1样品中所见的高约5倍，表明具有红移的DLA的MgII性质的潜在演变。所有W2796 <0.6A的DLA都具有低金属丰度（-2.5 <[M/H]<-1.7）、小速度宽度（v90 <50 km/s）和相对低的N（HI）。我们证明，排除这些低W2796 DLAs导致更高的平均N（HI），这反过来又导致在2 <z <4的DLAs的HI的宇宙学气体密度增加约7%;并且这种排除对HI加权平均金属丰度的影响极小。
2016-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Extreme damped Lyman-$α$ absorption in young star-forming galaxies at $z=9-11$
本文利用 JWST 观测发现 z=8.8–11.4 的三个年轻星系存在极强阻尼 Lyman-α 吸收，表明其周围有大量中性氢气体，因而这些星系在现阶段对宇宙再电离贡献有限，并揭示了早期星系形成仍在进行中的特征。
2023-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Importance of Quantum Pressure of Fuzzy Dark Matter on Lyman-Alpha Forest
根据最近来自BOSS和XQ-100的莱曼α森林数据，一些研究表明模糊暗物质（FDM）粒子的质量下限被提升到$10^{-21}\,\mathrm{eV}$。然而，这样的限制是由$Λ$ CDM模拟与FDM初始条件和量子压力（QP）没有考虑，这可能会产生非平凡的影响，在大尺度结构。我们系统地研究了宇宙学模拟中的QP效应，发现QP效应进一步抑制了小尺度下的物质功率谱，同时也抑制了低质量端的晕质量函数.我们估计了QP对Lyman-alpha森林一维通量功率谱的抑制作用，并与BOSS和XQ-100的数据进行了比较。讨论了通量功率谱模型计算中热气体性质的粗糙不确定性。我们的结论是，更系统的研究，特别是与QP考虑，是必要的，以限制FDM粒子质量使用莱曼α森林。
2018-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Nonparametric 3D map of the IGM using the Lyman-alpha forest
由于缺乏可用的数据，很难可视化高红移宇宙;然而，莱曼-阿尔法森林提供了一种方法来绘制星系际介质的红移，这是大型星系调查无法获得的。大尺度结构巡天，如重子振荡光谱巡天（BOSS），收集了类星体（QSO）光谱，使重建HI密度波动成为可能。数据落在由类星体的视线（LOS）定义的一系列线上，产生3D重建的一个主要问题是确定如何对LOS之间的区域进行建模。我们提出了一种方法，通过采用局部多项式平滑，一种非参数方法来产生宇宙中这个相对未知部分的3D地图。模拟数据，模拟在实际数据中预期的不同数量的LOS的方法的性能进行了分析，然后被施加到一个样本区域从BOSS选择。通过考虑预测的3D图的各种特征来评估重建的评价，包括切片的视觉比较、PDF、局部最小值和最大值的计数以及标准化的关联函数。这种三维重建允许使用持久同源性对宇宙这一部分的拓扑结构进行初步调查。
2014-01-09 astro-ph.CO astro-ph.IM stat.AP
