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
Radiative Transfer Modeling of Lyman Alpha Emitters. II. New Effects in Galaxy Clustering
利用全Lya辐射转移计算，在宇宙学再电离模拟中研究了z~5.7的Lyman α发射体（LAEs）的成团特性. Lya辐射转移实质上修改了固有的Lya发射特性，与观察到的相比，取决于Lya发射星系周围的密度和速度结构环境。这种环境依赖的Lya选择在LAE聚类中引入了新的功能，抑制（增强）视线（横向）密度波动，并引起尺度依赖的星系偏差。在实空间中，三维两点关联函数的LAEs的轮廓出现显着拉长沿视线上的大尺度，效果是相反的，比线性红移空间失真效果强得多。投影的两点关联函数的幅度大大增强了几倍，相比的情况下，没有环境依赖的选择效果。LAE聚类中的新特征可以用一个简单的物理模型来理解，其中Lya选择取决于物质密度，速度及其梯度。我们讨论的影响和后果的星系聚类Lya选择在解释聚类测量和约束宇宙学和再电离LAEs。
2010-12-15 astro-ph.CO
First Spectroscopic Evidence for High Ionization State and Low Oxygen Abundance in Lya Emitters
我们目前的结果从凯克/NIRSPEC和麦哲伦/MMIRS后续光谱的Lya发射器（LAEs）在z=2.2确定在我们的斯巴鲁窄带调查。我们成功地探测到了7个LAEs的Ha发射，并对6个没有活动星系核活动的LAEs进行了详细的分析，其中两个LAEs CDFS-3865和COSMOS-30679具有[OII]和[OIII]谱线。他们是第一个[OII]-检测LAEs在高z，和他们的[OIII]/[OII]的比率和R23指数提供了第一个同时测定的电离参数和氧丰度LAEs。CDFS-3865有一个非常高的电离参数（q_{ion} =2.5^{+1.7}_{-0.8} x10^8 cm s^{-1}）和一个低的氧丰度（12+log（O/H）=7.84^{+0.24}_{-0.25}），与其他高z星系如莱曼破裂星系（LBG）的中等值形成对比。COSMOS-30679还具有相对较高的电离参数（q_{ion} =8^{+10}_{-4} x10^7 cm s^{-1}）和较低的氧丰度（12+log（O/H）=8.18^{+0.28}_{-0.28}）。这两个LAE似乎都低于z~2 LBG的质量-金属丰度关系。类似地，12+log（O/H）<8.4的低金属丰度独立地表明典型LAE来自复合光谱和[NII]/Ha指数。这种高电离参数和低氧丰度可以在本地恒星形成星系中找到，但这种极端的本地人口仅占SDSS光谱星…
2013-03-21 astro-ph.CO
The VIMOS VLT Deep Survey: Star Formation Rate Density of Lya emitters from a sample of 217 galaxies with spectroscopic redshifts 2<z<6.6
目标。本工作的目的是研究Ly-a发射体（LAE）对宇宙2<z<6.6区间恒星形成率密度（SFRD）的贡献。方法.我们收集了来自Vimos-VLT深度巡天（VVDS）的217个LAE样本，其光谱红移范围为2 < z < 6.62，通量低至F=1.5x10^18 erg/s/cm^2。133个LAE是在VVDS-Deep测量的22 arcmin ^2和VVDS-Ultra-Deep测量的3.3 arcmin ^2的总狭缝面积中偶然识别的，84个是在VVDS-DEEP测量的0.62 deg^2和Ultra-Deep测量的0.16 deg^2中定向识别的。在偶然发现的目标中，我们估计90%的发射线最有可能是Ly-a，而剩下的10%可能是[OII]3727或Ly-a。我们计算了LF，并推导出SFRD从LAE在这些红移。结果VVDS-LAE样品的弱线通量F（Lya）= 1.5 × 1^18 erg/s/cm^2（对应于z~3处的L（Lya）=10^41 erg/s），使得光度函数的暗端斜率在红移z~2.5处被限制为a=-1.6+-0.12，在z=4处被限制为a=-1.78+0.1-0.12，将先前LAE研究中发现的趋势置于坚实的统计基础上，并表明亚L * LAE对SFRD有显著贡献。在2<z 1.5x10^18 erg/s/cm^2的区域，暗LAE的投影数密度和体密度<6.6 with …
2010-10-20 astro-ph.CO
The MUSE Hubble Ultra Deep Field Survey XIV. The evolution of the Lya emitter fraction from z=3 to z=6
Lya发射体（LAE）组分X_LAE是研究星系际中性氢气组分演化的一个潜在的强有力的探测器。然而，X_LAE测量的不确定性仍有争议。利用MUSE获得的深度数据，我们可以在z~3-6的宽红移范围内（低至M_1500~-17.75）均匀地测量X_LAE的演化。这比以前的研究要暗得多，使我们能够探测大部分高z恒星形成星系。我们构建了一个紫外光完整的照片红移的样本以下的紫外光度函数和测量的Lya发射与MUSE使用的第二次数据发布的MUSE HUDF调查。我们首次导出了M_1500在[-21.75;-17.75]中X_LAE的红移演化，其等效宽度范围EW（Lya）>=65 A，并在z<~6处发现X_ LAE<~30%的低值。对于[-20.25;-18.75]和EW（Lya）<~25 A的M_1500，我们的X_LAE值在z<~5的1 σ范围内与文献中的值一致，但在整个红移范围内，我们的中值系统地低于文献中的值。此外，与以前的工作相比，在z~3-4处EW（Lya）>~50 A时，我们没有发现X_LAE对M_1500的显著依赖性。X_LAE的差异主要源于文献中对莱曼破裂星系（LBG）的选择偏差：如果紫外线微弱的LBG具有强Lya发射，则更容易被选择，因此X_LAE偏向较高的值。我们的研究结果表明，X_LAE向z~6方向的增加比以前的研究结果要低，甚至在z~5.5时X_LAE发生了翻转，这可能是一…
2020-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observational Signatures of Lyman Alpha Emission from Early Galaxy Formation
下一代望远镜的目标是直接观察第一代星系，这些星系启动了我们宇宙中的再电离过程。Lyman Alpha（Lya）发射线被强有力地预测为这些星系最突出的内禀光谱特征，使其成为寻找和研究高红移星系的理想目标。我简要地讨论了为什么Lya发射星系（LAEs）提供了一个很好的探测星系际介质（IGM）在再电离时代（EoR）。我认为，如果我们希望充分利用LAEs作为探针的EoR，重要的是要了解是什么驱动他们观察到的红移演变后，再电离完成。解释现有LAE观测的一个重要的不确定性涉及电离IGM对星系发射的Lya光子的影响，这与星系外流中通过HI散射的影响密切相关。通过星系外流的散射也可以改变Lya谱线的形状，这样即使通过完全中性的IGM，发射的Lya辐射的> 5%也会直接传输到观测者。最后，我讨论了什么是必需的-观测和理论-解决影响现有的解释LAEs数据的不确定性。
2011-02-15 astro-ph.CO
A Search for z=7.3 Lyα Emitters behind Gravitationally Lensing Clusters
我们用斯巴鲁望远镜Suprime-Cam和窄带NB 1006（FWHM ~ 21 nm，中心在1005 nm）在两个透镜星系团Abell 2390和CL 0024后面寻找z=7.3的Lya发射体（LAEs）。我们研究了在星团后面是否存在与z=7.3 LAEs颜色一致的物体，但无法检测到任何LAEs到非透镜线限制F（Lya）~ 6.9 x 10^{-18} erg/s/cm^2。利用文献中的几种z=7的Lya光度函数，在使用8 m级地基望远镜的情况下，估算并比较了透镜巡天和空白视场巡天中z ~ 7 LAEs的期望探测数。考虑到LF的陡峭的亮端斜率，当检测器视场（FOV）与大质量透镜簇的角范围相当时，成像簇在检测z ~ 7 LAE方面比成像空白场更有效。然而，预计增益将是适度的，最多为两倍，并且可能更少地取决于所采用的LF。因此，透镜组调查的主要优点仍然是深度的增加，而不一定是探测效率的增加。对于大得多的探测器，透镜效应变得可以忽略不计，并且LAE探测的效率与仪器FOV成比例。我们还检查了先前在Abell 2390中检测到的三个z ~ 7 z-丢失的NB 1006图像，发现在NB 1006中没有检测到它们。其中两个与先前研究的预测一致，即它们将处于较低的红移。另一个的光度红移为z ~ 7.3，如果它在z=7.3，它的非透镜Lya线通量将非常微弱：F（Lya）< 4.4 x 10^{-1…
2012-04-27 astro-ph.CO
Lyman Alpha Emitters in Hierarchical Galaxy Formation II. UV Continuum Luminosity Function and Equivalent Width Distribution
在星系形成的分级成团模型框架下，对Lyman α发射体的紫外连续发光函数（UV LF）和Lya等效宽度（EW）分布进行了理论预测.在我们之前的研究中，通过拟合观测到的z=5.7的Lya LF来确定LAEs的模型参数，拟合结果表明，尘埃对Lya光子的消光效应明显小于紫外连续光子的消光效应，暗示了尘埃在星际介质中的分布。然后，我们比较了紫外低频和EW分布的预测与z ~ 3-6的各种观测，不允许更多的自由参数，并注意在每次调查中LAEs的选择条件。我们发现预测的紫外LF和EW分布与观测数据非常一致，特别是，我们的模型自然地再现了大型EW LAE（> 240 A）的存在，而没有引入Pop III星或头重脚轻的初始质量函数。我们发现，无论是恒星星族（年轻的年龄和低金属丰度）和灭绝的cluerous尘埃的关键，以重现大EW LAEs。我们的模型和最近的观测结果之间的定量协议EW和灭绝之间的正相关性，进一步加强了证据EW增强cloudfully。观测到的趋势，即较亮的LAEs在紫外连续往往有较小的平均EW也重现，和cluerous尘埃是扮演重要角色，这一趋势。在我们以前的研究中，我们提出了星系际介质对Lya发射的透射率从z ~ 6到7通过拟合Lya LF而迅速减小，并且通过与z ~ 6.6处的UV LF和EW分布的比较，定量地加强了这一证据。
2009-11-16 astro-ph.CO
Two types of Lyman-alpha emitters envisaged from hierarchical galaxy formation
通过对LAEs的多波长观测，我们知道，虽然许多LAEs看起来很年轻，质量较小，但也有相当一部分LAEs拥有更古老的恒星群体和更大的恒星质量。这两类LAEs如何与分层星系形成情景相一致，迄今为止还没有弄清楚。我们通过CDM宇宙中暗晕合并的三维宇宙学模拟来模拟LAEs。结果，结果表明，模拟LAEs的年龄跨度很大，从2 × 10^6年到9 × 10^8年不等，并发现LAEs有两种类型，其中之一的年轻半质量年龄与恒星成分的平均年龄相当，另一半是年轻的质量年龄明显短于平均年龄，我们将前者定义为1型LAEs，后者定义为2型LAEs，1型LAEs对应于年轻星系中的早期星暴，而在演化星系中，由于次级晕延迟吸积到更大的母晕上，因此，在合并历史中，同一个星系晕可以经历一个2型LAE阶段和一个1型LAE阶段。1型LAE阶段的年龄预计小于1.5* 10^8年，尘埃较少，质量较小，恒星质量M*<10^8 Msun，而2型恒星的年龄超过1.5* 10^8年，甚至更尘埃，在所有LAEs中，2s型的比例是红移的函数，在z ′-H与J ′-H的双色图中，2s型与1 s型有明显的区别。K.我们发现，与1型星系相比，2型星系中LyA的亮度分布比主要恒星成分更广。这不仅是因为延迟恒星爆发往往发生在母星系的外围，而且还因为LyA光子被演化星系中的尘埃有效吸收。因此，LyA发射的程度可能是区分2型和1型的一个额外措施
2010-04-06 astro-ph.CO
The MUSE Hubble Ultra Deep Field Survey VI: The Faint-End of the Lya Luminosity Function at 2.91 < z < 6.64 and Implications for Reionisation
我们提出了最深入的研究，以日期的Lya光度函数（LF）在一个空白的领域使用盲积分场光谱从MUSE。我们在哈勃超深空中使用自动检测软件构建了一个604个Lya发射体（LAE）的样本，其红移范围为2.91 < z < 6.64。我们计算准确的总Lya通量捕获低表面亮度扩展Lya发射现在已知的是一个通用的属性高红移恒星形成星系。我们模拟现实的扩展LAEs来验证我们样品的选择函数，并进行通量恢复实验来测试和校正我们确定总Lya通量的偏差。我们发现，考虑到扩展发射的精确的完全性校正揭示了LF α的一个非常陡峭的暗端斜率，当亮度为log 10 L erg s^-1< 41.5时，同时应用1/Vmax和极大似然估计。将样本分成三个宽的红移区间，我们看到暗端斜率从z ~ 3.44处的-2.03+1.42-inf增加到z ~ 5.48处的-2.86+0.76-inf，但是在L*-alpha参数空间中的68%置信区间之间没有看到强烈的演变。使用Lya线通量作为恒星形成活动的代理，并整合观测到的LF，我们发现LAEs对宇宙SFRD的贡献随着红移而上升，直到它与z ~ 6的连续选择样本相当。这意味着LAEs对早期宇宙的恒星形成活动的贡献可能比以前认为的要大-任何额外的星系间介质校正都将进一步提高Lya的光度。最后，假设Lya和LyC辐射逃逸的基准值以及IGM的团块，我们在5.00 < z < 6.64处积…
2017-11-07 astro-ph.CO
Lyman alpha Luminosity Functions at Redshift z = 4.5
我们提出了一个光谱证实的样本莱曼α发射星系（LAEs）在z ~ 4.5的扩展钱德拉深场南（ECDFS），我们结合样本的z ~ 4.5 LAEs从大面积莱曼α（LALA）调查建立一个统一的Lya光度函数（LF）。我们在ECDFS中光谱观察到64个候选LAEs，确认46个对象为z~4.5 LAEs。在单独的LAE谱中，我们没有检测到来自C_iv 1549和He_ii 1640的显著通量，即使有一个共同的谱。He_ii/Lya的共加谱线比限制了星族III的恒星形成率（SFR），使其小于总SFR的0.3%，小于观测SFR的1.25%（均在2- $σ$水平）。在X射线和无线电中只检测到一个LAE，而其他物体即使堆叠在一起也没有被检测到。在ECDFS中，我们的两个最深窄带滤波器中的Lya LF在>2 $σ$显著性上不同，并且乘积$L^*Φ^*$相差>3倍。类似的LF差异已经被用来推断z>6时星系际介质中中性气体部分的演化，但这里的差异可能是由于宇宙方差，因为两个样本来自相邻的视线体积。结合我们的LAEs新样本和以前在z = 4.5的LALA窄带调查，我们获得了迄今为止测量最好的Lya LF之一，L* = 42.83 $\pm$ 0.06和$Φ^*$ = -3.48 $\pm$ 0.09。我们将我们的新LF与文献中的其他LF进行比较，以研究0 < z < 7时Lya光度密度的演化。我们在产品$L…
2013-03-04 astro-ph.CO
SILVERRUSH. II. First Catalogs and Properties of ~2,000 Lya Emitters and Blobs at z~6-7 Identified over the 14-21 deg2 Sky
我们提出了一个前所未有的大目录，包括2，230> L* Lya发射体（LAEs），z=5.7和6.6，分别在13.8和21.2 deg 2的天空中，由SILVERRUSH计划确定的第一个窄带成像数据的超Suprime-Cam（HSC）调查。我们确认，LAE目录是可靠的基础上，96 LAEs的光谱红移已经确定了这个程序和以前的研究。该目录也可在网上查阅。在此基础上，我们得到了在z~5.7-6.6范围内LAEs的静止坐标系Lya等效宽度分布，这些分布可以用标度长度为~120- 170的指数分布合理地解释，表明从z~5.7到z~6.6没有显著的演化。我们发现275个LEW大于240的LAE是贫金属星系和活动星系核的候选者。我们还发现，在z~5.7和z~6.6处，LEW LAEs占所有LAEs的比例分别为4%和21%。我们的LAE目录包括11个Lya斑点（LABs），这些LAEs具有空间扩展的Lya发射，其轮廓在>~ 3sigma水平上与恒星天体的轮廓明显区别。z=6-7时的LAB数密度约为10^-7-10^-6 Mpc^-3，比z = 2-3时的LAB数密度低约10-100倍，这表明z> 6时的LAB会消失，尽管对低z和高z LAB的选择方法和标准不同。
2017-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Predicting Lyman-alpha escape fractions with a simple observable: Lyman-alpha in emission as an empirically calibrated star formation rate indicator
莱曼α（Lya）本质上是活动星系发出的最亮的线。虽然它起源于许多物理过程，但对于恒星形成星系来说，内在Lya光度是最大质量的O型和早期B型恒星产生的莱曼连续谱（LyC）辐射的直接示踪剂，寿命为几百万年。因此，Lya光度应该是一个很好的瞬时恒星形成率（SFR）指标。然而，由于Lya逃逸分数f $_{esc,Lyα}$的不确定性，其共振性质和对作为静止帧UV光子的尘埃的敏感性使得Lya非常难以解释。在这里，我们探讨了在z=2.2的CALYMHA调查，在z=2.2-2.6的Lya发射体（LAEs）的后续行动和LAEs的z~0-0.3汇编的结果，以直接测量f $_{esc,Lyα}$与H-α（Ha）。我们推导出一个简单的经验关系，鲁棒地检索作为一个函数的Lya休息帧EW（EW $_0$）的f $_{esc,Lyα}$：f $_{esc,Lyα}$ = 0.0048 EW $_0$ [A] $\pm0.05$，我们表明，它约束了一个定义良好的反相关性电离效率和尘埃消光LAEs。观测到的Lya光度和EW $_0$是容易测量的量在高红移，从而使我们的关系一个实用的工具，估计内在的Lya和LyC光度下良好控制和简单的假设。我们的研究结果允许观测到的Lya光度被用来计算SFR的LAEs在z~0-2.6内的0.2 dex的哈尘校正的SFR。我们应用我们的经验SFR（Lya，EW $_0$）校准几个源在…
2019-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radiative Transfer Modeling of Lyman Alpha Emitters. I. Statistics of Spectra and Luminosity
我们结合一个宇宙学的再电离模拟与框大小为100 Mpc/h的一侧和蒙特卡罗莱曼α（Lya）辐射转移代码模型莱曼α发射体（LAEs）在z~5.7。该模型引入了Lya辐射转移作为将固有Lya发射性质转化为观测性质的单因子。来自辐射转移的Lya光子的空间扩散导致扩展的Lya发射，并且只能观察到具有高表面亮度的中心部分。由于辐射转移，LAEs的出现依赖于环星系和星系间介质的密度和速度结构以及视角，这导致对于给定的本征Lya光度，表观（观测）Lya光度分布很宽。辐射转移也引起Lya光子的频率扩散。由此产生的Lya线是不对称的，具有红色尾部。Lya线的峰值向较长波长移动，并且该移动与表观与本征Lya光度比反相关。简单的辐射转移模型为研究LAEs提供了一个新的框架。它能够解释Ouchi等人（2008）中观察到的z~5.7 LAEs的一系列性质，产生类似于观察到的Lya光谱，形态和表观Lya光度函数（LF）。在固定的UV光度下，表观Lya光度的广泛分布为观测到的UV LF提供了一个自然的解释，特别是向低光度端的营业额。该模型还再现了观测到的Lya等效宽度（EW）分布，并解释了紫外亮、高EW源的不足。由于表观与内在Lya光度比的广泛分布，该模型预测了LAEs的有效占空比和Lya逃逸分数。
2010-04-24 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
Constraints on Hyperluminous QSO Lifetimes via Fluorescent Lya Emitters at Z~2.7
我们目前的观察人口的Lya发射体（LAEs）通过从附近的超发光类星体的电离辐射的再加工表现出荧光发射。这些LAEs是在红移2.5 < z < 2.9处进行的调查的一部分，结合了窄带光度选择和光谱跟踪，以表征发射机制，物理性质和发射体相对于其附近超亮类星体的三维位置。这些数据使我们能够探测类星体的辐射场，从而探测类星体的辐射历史，我们确定我们样本中的8个类星体中的大多数在100万年< t_Q <2000万年的时间内都是活跃的，并且具有可比的光度。此外，我们还发现电离类星体辐射相对于视线的张角必须大于或等于30度。
2013-08-07 astro-ph.CO
First spectroscopic measurements of [OIII] emission from Lyman-alpha selected field galaxies at z ~ 3.1
利用8.4米大双筒望远镜（LBT）上的LUCIFER 1近红外光谱仪首次测量了两个z ~ 3.1莱曼α发射星系（LAEs）的[OIII] 5007 A谱线。我们还描述了用于识别这些Lya发射星系的光学成像和光谱观测。使用[OIII]线，我们已经测量了这两个星系的精确系统红移，并发现了[OIII]和Ly-alpha线之间的速度偏移，其中Lya线的峰值分别为342和125 km/s。这些速度偏移意味着有强大的外流高红移LAEs。它们还使Lya光子通过星系周围的星际介质和星系际介质的传输变得容易。通过直接测量这些偏移，我们可以改进基于Lya的再电离测试，以及Lya森林影响线蓝翼的Lya光度函数测量。我们的工作也提供了第一个直接限制的强度[OIII]线在高红移LAEs。我们发现在两个z ~ 3.1的LAE中，[OIII]的通量分别为7 x 10^-17 erg·s^-1·cm^-2和36 x 10^-17 erg·s^-1·cm^-2。这些谱线的强度足以支配包括该谱线的宽波段通量测量（在这种情况下，是K_s波段测光）。光谱能量分布拟合，不占线，因此会高估4000 A（和/或巴耳末）的断裂强度在这样的星系，因此也是这样的高z星系的年龄和恒星质量。
2011-01-24 astro-ph.CO
ART^2 : Coupling Lyman-alpha Line and Multi-wavelength Continuum Radiative Transfer
窄带Lya线和宽带连续谱在近年来高红移星系的发现中发挥了重要作用。因此，在星系形成和演化的背景下，研究Lya和连续光子的辐射转移对于理解遥远星系的性质至关重要。本文提出了一个耦合Lya线和多波长连续谱的三维Monte Carlo辐射传输程序--具有自适应细化树的全波长辐射转移（ART ^2），用于研究星系和星际介质的全色性质。该代码基于Li等人的原始版本，具有三个基本模块：从X射线到无线电的连续发射，来自复合和碰撞激发的Lya发射，以及中性氢的电离。这三个模块的耦合，再加上自适应细化网格，使一个自我一致的和准确的计算的Lya属性。作为一个例子，我们将ART ^2应用于一个包括恒星形成和黑洞生长的宇宙学模拟，并详细研究了一个红移z=3.1 - 10.2的大质量星系样本。我们发现，这些星系是Lya发射体（LAEs），其Lya发射跟踪致密气体区，其Lya线显示出气体流入的形状特征。此外，Lya的性质，包括光子逃逸分数，出射光度和等效宽度，随时间和环境而变化。我们的研究结果表明LAEs随红移而演化，早期LAEs（如在z ~ 8.6处检测到的最远LAEs）可能是矮星系，具有高的恒星形成率，由冷气体的注入提供燃料，以及低的Lya逃逸分数。
2012-05-29 astro-ph.CO
Star Formation Indicators and Line Equivalent Width in Lyman Alpha Galaxies
Lyman Alpha（Lya）线的等效宽度（EW）与由Lya通量和UV通量密度确定的恒星形成率之比[SFR（Lya）/SFR（UV）]直接相关。我们使用已发表的数据-在文献中EW和SFR（Lya）/SFR（UV）被视为独立的量-表明预测的关系适用于绝大多数观测到的Lya发射星系（LAEs）。我们表明，EW和SFR（Lya）/SFR（UV）之间的关系适用于不管星系的“真正的”基本恒星形成率，其唯一的散射源是在光谱斜率的变化，个别星系之间的紫外线连续。当与观测到的EW分布相结合时，导出的关系意味着SFR（UV）/SFR（Lya）的比值可以通过对数正态分布很好地描述，标准差为~0.3-0.35。这一结果是有用的建模LAEs的统计特性时。我们进一步讨论了为什么EW和SFR（Lya）/SFR（UV）之间的关系可能有助于识别具有不寻常的恒星星族的星系。
2009-11-06 astro-ph.CO
Narrowband Lyman-Continuum Imaging of Galaxies at z ~ 2.85
我们目前的调查结果z~2.85莱曼连续统（LyC）的排放在HS 1549 +1933领域和地方的电离辐射逃逸量的恒星形成星系的限制。使用一个定制的窄带滤波器（NB 3420）调谐到低于莱曼极限的波长在z>=2.82，我们探测LyC光谱区的49个莱曼break星系（LBG）和91个Lya发射体（LAE）光谱确认在z>=2.82。在NB 3420中检测到4个LBG和7个LAE。使用V波段数据探测的休息帧非电离紫外线，我们观察到，许多NB 3420检测到的星系表现出空间偏移之间的LyC和非电离紫外线发射，其特征是非常蓝色的NB 3420-V的颜色，对应于低比率的非电离辐射（F_UV/F_LyC），在紧张局势与当前的恒星星族合成模型。我们测量了LBG和LAE样本的F_UV/F_LyC的平均值，校正了IGM中的前景星系污染和HI吸收。我们发现（F_UV/F_LyC）_corr^LBG=82 +/- 45和（F_UV/F_LyC）_corr^LAE=7.4 +/- 3.6。这些通量密度比分别对应于相对LyC逃逸分数f_esc，rel^LBG=5-8%和f_esc，rel^LAE=18- 49%，绝对LyC逃逸分数f_esc^LBG=1-2%和f_esc^LAE=5- 15%，以及恒星形成星系的共动LyC发射率为8.8-15.0 x 10^24尔格/s/Hz/Mpc ^[3]。为了研究有和没有L…
2013-10-04 astro-ph.CO
Escape of Lyman-alpha and continuum photons from star-forming galaxies
近年来，人们通过窄带Lya线或宽带连续色发现了大量的高红移星系。光子从这些早期星系逃逸过程的性质对于理解星系演化和宇宙再电离至关重要。本文采用宇宙流体力学模拟和三维多波长辐射转移计算相结合的方法，研究了Lya、非电离紫外连续谱（在静止坐标系中l = 1300 - 1600埃）和电离光子（l < 912埃）从星系中的逃逸.这些星系是在一个5^3 h^-3 Mpc^3的盒子中以高分辨率进行模拟的，使用的是天鹰座初始条件，它再现了一个红移z=0的类银河星系。我们发现，这些不同光子的逃逸分数（fesc）显示出对红移和星系性质的复杂依赖：fesc（Lya）和fesc（UV）似乎随着红移而演化，它们与星系性质（如质量、恒星形成、金属丰度和尘埃含量）表现出类似的弱相关性，而fesc（Ion）在z ~ 0 - 10范围内保持大致恒定在~ 0.2，它并没有显示出对星系性质的明显依赖性。fesc（Lya）与fesc（UV）的相关性比与fesc（Ion）的相关性更强。此外，我们还发现了莱曼α发射体（LAEs）的出射光度与电离光子发射率之间的关系。将此关系与观测到的LAEs在不同红移处的光度函数相结合，估计了LAEs对星系际介质再电离的贡献。我们的结果表明，来自LAEs的电离光子不足以在z > 6处消除IGM，但它们可以在z ~ 0 - 5处维持IGM的电离。
2014-02-14 astro-ph.CO
The First Systematic Survey for Lyman Alpha Emitters at z=7.3 with Red-sensitive Subaru/Suprime-Cam
我们已经在两个空白场，斯巴鲁深场（SDF）和斯巴鲁/XMM-Newton深场（SXDF）中对红移约7.3的LyA发射体（LAEs）进行了深度成像调查，使用配备新的红敏CCD和新的窄带滤光片NB 1006（lambda_c=10052 Ang，FWHM=214 Ang）的斯巴鲁/Suprime-Cam。我们确定了四个天体作为LAE候选者，在NB 1006中表现出光度过剩。通过使用Subaru/FOCAS和Keck/DEIMOS对其中三个进行深度跟踪光谱，检测到其中一个SXDF-NB 1006 -2的绝对不对称发射线。假设这条线是LyA，那么这个天体就是一个z=7.215的LAE，它的光度为1.2^{+1.5}_{-0.6} x 10^43 [erg s-1]，加权偏斜度S_w=4.90+-0.86。另一个天体，SDF-NB 1006 -2，显示出可变的光度，因此可能是类星体（QSO）或活动星系核（AGN）。它在10076 Ang处显示出不对称的发射线，这可能是由于z=7.288处的LyA或z=1.703处的[OII]。第三个天体，SDF-NB 1006 -1，可能是一个与超新星爆炸有关的时间光度增强的星系，因为这个天体的亮度在观测的时期之间变化。它的光谱没有显示任何发射线。从z=5.7到7.3到L（LyA）=1.0 x 10^43 [erg s-1]，我们推断LAEs的数密度随着红移…
2012-04-15 astro-ph.CO
Systematic Identification of LAEs for Visible Exploration and Reionization Research Using Subaru HSC (SILVERRUSH). I. Program Strategy and Clustering Properties of ~2,000 Lya Emitters at z=6-7 over the 0.3-0.5 Gpc$^2$ Survey Area
我们提出的SILVERRUSH计划的战略和聚类特性的研究与$\sim 2,000$ Ly $α$发射器在$z=5.7$和$6.6$发现的早期数据的超级超级凸轮（HSC）斯巴鲁战略计划调查利用精心设计的窄带滤波器。我们推导出角相关函数与前所未有的大样本LAEs在$z=6-7$在大的总面积$14-21$度$^2$对应的$0.3-0.5$共动GPC $^2$。我们得到的平均大规模的偏置值的$b_{\rm avg}=4.1\pm 0.2$（$4.5\pm 0.6$）在$z=5.7$（$z=6.6$）的$\gtrsim L^*$ LAEs，表明弱的演变LAE集群从$z=5.7$ $6.6$。我们比较LAE聚类结果与两个独立的理论模型，建议增加LAE聚类信号的补丁电离气泡在时代的再电离（EOR），并估计中性氢馏分是$x_{\rm HI}=0.15^{+0.15}_{-0.15}$在$z=6.6$。基于晕占据分布模型，我们发现$\gtrsim L^*$ LAEs由平均质量为$\log (\left < M_{\rm h} \right >/M_\odot) =11.1^{+0.2}_{-0.4}$（$10.8^{+0.3}_{-0.5}$）的暗物质晕在$z=5.7$（$6.6$）处托管，其中Ly $α$占空比为1%或更小，其中$z=6.6$ LAEs的结果可能会略有偏差，这是由于在EoR处聚簇信…
2017-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Relationship Between Stellar Populations and Lyman Alpha Emission in Lyman Break Galaxies
本文报道了对321个z ~ 3 Lyman break星系（LBG）的光度和光谱测量结果，系统地研究了Lya辐射与恒星星族的关系。Lya等效宽度（EW）的计算从静止帧紫外光谱和光学/近红外/斯皮策光度法用于人口合成建模，以获得年龄，尘埃消光，恒星形成率（SFR）和恒星质量的关键属性。我们直接比较了有和没有强Lya发射的LBG的恒星星族，其中我们将前者（EW > 20 AA）指定为Lya发射体（LAEs），后者（EW < 20 AA）指定为非LAEs。这种控制的方法比较对象从相同的紫外线光度分布代表了一个改进，在以前的研究中，恒星星族的长周期星系和窄带选择LAE进行了对比，后者往往是本质上暗淡的宽带滤波器的数量级仅仅是由于不同的选择标准。使用各种统计检验，我们发现，Lya等效宽度和年龄，SFR，和尘埃消光，分别显着相关的意义上说，具有强Lya发射的对象也往往是老年人，较低的恒星形成率，少尘埃比弱Lya发射的对象，或线的吸收。因此，我们得出结论，在LBG样本中，具有强Lya发射的物体代表了星系演化的后期阶段，其中超新星引起的外流减少了尘埃覆盖分数。我们还研究了Lya光子的衰减低于连续体的衰减的假设，正如一些人所提出的那样，但没有发现支持这一观点的证据。
2010-01-19 astro-ph.CO
Were progenitors of local L* galaxies Lyman-alpha emitters at high redshift?
在红移跨度z ~ 0 - 8.6的星系中观测到了Lya辐射。然而，高红移Lya发射体（LAEs）的演化，以及这些群体与本地星系之间的联系，仍然知之甚少。在这里，我们将宇宙学流体动力学模拟与三维辐射转移计算相结合，使用新的ART ^2程序，研究了一个局部L* 星系的祖先星系的Lya性质。我们发现，一个银河系的类星系的主要祖先（最大的一个）有一些Lya的性质接近的观测LAEs在z ~ 2 - 6，但大多数较暗的似乎低于目前的调查的检测限。Lya光子逃逸分数敏感地依赖于星系的许多物理性质，如质量，恒星形成率和金属丰度，以及星系的形态和方向。此外，我们发现高红移LAEs显示出蓝移的气体流入的Lya线轮廓的特征，和Lya的激发冷却发射随红移增加，并在z > 6成为主导。我们的结果表明，在z ~ 2-6处观测到的亮度为L_Lya ~ 10^{42-43} ergs/s的LAEs可能与银河系高红移的主要祖先相似，它们可能演化成今天的L* 星系。
2012-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Statistics of 207 Lya Emitters at a Redshift Near 7: Constraints on Reionization and Galaxy Formation Models
我们基于斯巴鲁/XMM-牛顿深空巡天（SXDS）1度^2天区z=6.6的207个Lya发射体（LAEs）的最大样本，给出了Lya光度函数（LF）、聚类测量和Lya谱线轮廓。我们的z=6.6 Lya LF包括宇宙方差估计，得到最佳拟合Schechter参数phi*=8.5 + 3.0/-2.2 x10^（-4）Mpc^（-3）和L*（Lya）=4.4 +/-0.6 x10^42 erg s^（-1），α固定为-1.5，并表明在>~90%的置信水平下从z=5.7下降。然而，这种下降并不大，在Lya光度中仅为~30%，这在以前的研究中太小而无法识别。首次检测到z=6.6 LAE的聚类信号。我们得到的相关长度为r_0=2-5 h^（-1）Mpc，偏差为b=3-6，并且发现在z=6.6时再电离对团簇振幅没有显著的提高。从聚类推断的平均托管暗晕质量为10^10-10^11 Mo，LAE人口的占空比约为1%，尽管有很大的不确定性。我们的高质量Keck/DEIMOS谱的平均值显示半高宽速度宽度为251 +/-16 km s^（-1）。我们发现Lya线轮廓从z=5.7到6.6没有大的演化，并且在z=6.6处Lya光度和线宽之间没有反相关。各种再电离模型和我们的LF，集群，和线轮廓的观测结果相结合表明，会存在一个小的减少IGM的Lya传输由于再电离，但氢IGM不是高度中性的z=6.6。我们的中性氢分数…
2010-09-03 astro-ph.CO
On the UV compactness and morphologies of typical Lyman-a emitters from z~2 to z~6
我们研究了一个大样本的莱曼-α发射体（LAEs）从z~2到z~6，在整个COSMOS场的16个不同的窄带和中带的均匀选择的休息帧紫外形貌。我们对3045个具有HST覆盖的LAEs进行了叠加分析，发现它们在这些红移处的M_UV~-20，低于M_UV *。我们还将我们的分析集中在一个子样本的780个独立的星系与i_AB<25，其中429个GALFIT收敛。从z~2到z~6，LAEs的个体中值尺寸（re~1 kpc）、椭圆度（（b/a）~0.45）、Sérsic指数（盘状，n<2）和光密度（与盘状或不规则星系相当，C~2.7）显示出温和的演化。具有最高静止框架等效宽度（EW）的LAE最小/最紧凑（re~0.8 kpc，而较低EW LAE的re~1.5 kpc）。当堆叠我们的样品在固定的Lya光度和Lya EW箱中时，我们发现了n和C中红移演化的证据，但不是星系大小。对于25<EW<100 nm的LAE，演化似乎更强。当与其他SFG相比，LAEs被发现是在所有的红移较小。两个群体之间的差异随着红移而变化，从z>5时的~1倍到z<2时的SFG比LAE大~2-4倍。这意味着在最高的红移，典型的大小接近LAEs，在发射中显示Lya的星系比例（以及具有高Lya逃逸分数）应该要高得多，与观测一致。
2018-03-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Accelerated Evolution of Ly$α$ Luminosity Function at $\textit{z} \gtrsim 7$ Revealed by the Subaru Ultra-Deep Survey for Ly$α$ Emitters at $\textit{z}=7.3$
我们介绍了超深斯巴鲁窄带成像调查的Lya发射体（LAEs）在$z=7.3$在SXDS和COSMOS领域的总积分时间为106小时。利用我们安装在Suprime-Cam上的新的锐带宽滤波器NB 101，我们已经达到了$z=7.3$ LAE的$L(Lya)=2.4\times10^{42} \ erg \ s^{-1}$（$5σ$），比斯巴鲁以前的$z \gtrsim 7$研究深4倍，这使我们能够可靠地研究Lya光度函数（LF）的演变，首次达到与斯巴鲁$z=3.1-6.6$ LAE样品相同的光度极限。令人惊讶的是，我们在SXDS和COSMOS字段中分别只发现了三个和四个LAE，而在没有Lya LF从$z=6.6$演变到$7.3$的情况下，我们的调查预计总共有$\sim 65$ LAE。我们在我们的$z=7.3$ Lya LF的$>90\%$置信水平下识别出从$z=6.6$到$7.3$的Lya LF减少。此外，Lya LF的演化在$z>6.6$上明显加速，超出了包括宇宙方差在内的测量不确定性。由于在$z\sim 7$中没有发现这种紫外连续谱LF或宇宙恒星形成率（SFR）的加速演化，而是仅在$z>8$中提出（Oesch et al. 2013，Bouwens et al. 2014），这种加速的Lya LF演化由不同于纯SFR降低的物理机制解释，但与宇宙再电离过程中的Lya产生和逃逸有关。由…
2014-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Identifying Lyman Alpha Emitters powered by AGNs
莱曼α发射体（Lyman Alpha Emitters，LAEs）通常被认为是由恒星形成提供动力的。最近有报道说，在红移z~3-4的LAEs中，有一小部分是活动星系核（AGN）的宿主。如果活动星系核存在，它可能会被遮蔽，在X射线中无法探测到，但仍然主导着Lya的光度。我们研究了这些活动星系核驱动的LAEs在高红移（z>=6）的辐射转移宇宙学模拟的性质，并获得了一个可靠的标准，以确定他们从他们观察到的\Lya线和表面亮度。我们发现这些光源应具有：（a）负的线加权偏斜度，S_w <0，（b）表面亮度轮廓FWHM >= 1.5”。此参数空间不能由星爆LAE填充。因此，满足这一标准的LAE将是存在隐藏活动星系核的强有力的候选者。
2013-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Extended Lyman-Alpha Emission around Star-forming Galaxies
从恒星形成星系的星际介质中逃逸出来的莱曼α光子可能会被环星系和星系际介质中的中性氢原子共振散射，从而增加星系的莱曼α辐射的角范围。我们提出的预测，这种扩展的，低表面亮度的Lya发射的基础上辐射转移模型在宇宙学再电离模拟。扩展发射可以从Lya发射体（LAE）或Lyman break星系（LBG）的堆叠窄带图像中检测到。它的平均表面亮度轮廓有一个中央尖点，然后在内部特征尺度低于~0.2 Mpc（共动）时开始逐渐变陡，然后在外部特征尺度超过~1 Mpc时再次变陡。内部尺度标记从中心源的散射光到来自聚集源的发射的过渡，而外部尺度标记来自这些聚集源的散射发射的空间范围。这两个尺度都倾向于随着晕质量、UV光度和观测到的Lya光度而增加。我们的模拟预测的扩展发射已经在使用大型地面望远镜进行深窄带测光的范围内。这些观测将检验LAEs和LBG发射的辐射转移模型，并将为研究高红移恒星形成星系的环星系环境打开一扇新的窗口。
2011-07-07 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 nature of luminous Lyman-alpha emitters at z~2-3: maximal dust-poor starbursts and highly ionising AGN
深窄带巡天观测揭示了遥远宇宙中存在大量微弱的莱曼α（Lya）发射体（LAEs），但对最明亮的光源（$L_{Lyα}>10^{42.7}$ erg/s; $L_{Lyα}>L^*_{Lyα}$）却知之甚少。在这里，我们提出的光谱跟踪的21个发光LAE在z~2-3发现全景窄带调查超过五个独立的河外领域（~ 4x 10 $^6$ Mpc $^{3}$调查在z~2.2和z~3.1）。我们使用WHT/ISIS，Keck/DEIMOS和VLT/X-SHOOTER使用高电离紫外线来研究这些源。在z~2-3处发光的LAE具有蓝色UV斜率（$β=-2.0^{+0.3}_{-0.1}$）、高的Lya逃逸分数（$50^{+20}_{-15}$ %）和跨越5个数量级的UV光度（$M_{UV}\approx-19$至-24）。许多（70%）显示出至少一条高电离静止框架紫外线，如CIV、NV、CIII]、HeII或OIII]，通常相对于Lya蓝移约100-200 km/s。它们的Lya剖面显示出各种各样的形状，包括显著的蓝移分量和200至4000 km/s的宽度。总的来说，60+-11%似乎是活动星系核占主导地位，在$L_{Lyα}>10^{43.3}$ erg/s和/或$M_{UV}<-21.5$，几乎所有LAE都是活动星系核，具有高电离参数（log U=0.6+-0.5），金属丰度约为0.5-1 Zsun…
2018-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
MAMMOTH-Subaru V. Effects of Cosmic Variance on Ly$α$ Luminosity Functions at $z=2.2-2.3$
在观测小体积的高z宇宙时，宇宙方差给星系数密度特性带来了很大的不确定性，这种不确定性在观测天文学中产生了星系数$σ_{g}$的场间方差。这种不确定性显著影响了Lya发射体（LAEs）的亮度函数（LF）测量。对于大多数以前的Lya LF研究，$σ_{g}$通常是从宇宙学模拟的预测中采用的，但几乎没有得到观测的证实。测量宇宙方差需要大量的样本，超过了大多数天文仪器的能力。在这项研究中，我们展示了一种观测方法来测量宇宙方差贡献的$z\approx2.2$ Lya LF。使用Subaru/Hyper Suprime-Cam（HSC）的窄带和宽带观测LAE候选者，具有8个独立的字段，使总调查区域$\simeq11.62$ deg $^2$和共动体积为$\simeq8.71\times10^6$ Mpc $^3$。这八个领域是使用MAMMOTH项目选择的。我们报告了一个最佳拟合Schechter函数，参数$α=-1.75$（固定），$L_{Lyα}^{*}=5.18_{-0.40}^{+0.43} \times 10^{42}$ erg s $^{-1}$和$ϕ_{Lya}^{*}=4.87_{-0.55}^{+0.54}\times10^{-4}$ Mpc $^{-3}$的整体Lya LF。裁剪出的区域，可以偏差的宇宙方差测量后，我们计算$σ_{g}$，通过采样LAE内的多个点上分配的字段图…
2023-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Populations of Lyman-alpha Emitters at z=4.86: A Comparison to $z\sim5$ LBGs
本文研究了GOODS-N中z=4.86的LAEs的恒星星族分布。利用GOODS-N中公开的IRAC数据和对周边区域的IRAC观测，我们选取了5个IRAC图像中未被邻近目标污染的LAE，用I_c，z '，IRAC 3.6微米和4.5微米波段测光构造了它们的观测SED。SED覆盖了静止帧UV到光学波长。我们利用SED拟合方法计算了五个LAEs的恒星质量、年龄、色余和恒星形成率。假设恒星形成历史不变，我们发现恒星质量的范围为10^8 ~ 10 ^{10} Msun，中值为2.5x10^9 Msun。推导出的年龄范围从非常年轻的年龄（740万年）到4.37亿年，中位年龄为2500万年。色余E（B-V）在0.1-0.4等之间，恒星形成率为55-209 Msun/年。比较了在相同红移、相同观测视场和相同静止坐标系紫外光度极限下选取的3个LAE和88个LBG的恒星星族。这三个LAE是在z=4.86处的整个LAE样本中最亮和最红的样本。LAEs分布在LBG紫外光度分布中相对较弱的部分。通过用相同的模型拟合它们的SED来推导LBG的恒星性质，确保了模型差异不会影响比较。结果表明，LAEs的恒星性质依赖于LBG的恒星性质的分布。平均而言，LAEs比LBG表现出更少的尘埃消光和更低的恒星形成率，而LAEs的恒星质量几乎位于LBG质量分布的中间部分。然而，在固定的紫外或光学光度下，LAEs和LBG的恒星性…
2010-07-14 astro-ph.CO
Effects of photon trapping on the Lyman-alpha properties of star-forming galaxies
最近的观测表明，大量的莱曼α发射体（LAEs）在高红移z >= 3具有异常高的Lya等效宽度（EW > 400埃）。然而，这些高电子战的起源是一个悬而未决的问题。在这里，我们调查的影响，光子捕获的Lya EW和其他性质的跟踪球星系云的Lya辐射转移。我们发现，延迟逃逸的Lya光子可以改变Lya的性质显着。在Lya光子可以同时逃逸的从光学厚到光学薄的过渡阶段期间，EW可以被提升到~ 1000埃，Lya光度可以增加几倍，并且线轮廓可以显著加宽。增强因子似乎取决于星系的性质，如质量和恒星形成速率和时间尺度，因此，未来的调查结合三维Lya RT计算与宇宙学模拟的星系形成和演化是必要的，以充分了解早期恒星形成星系的Lya属性。
2013-11-13 astro-ph.CO
HST/ACS Morphology of Lyman Alpha Emitters at Redshift 5.7 in the COSMOS Field
基于{ \it Hubble Space Telescope} Advanced Camera for Surveys（ACS）数据，详细描述了在COSMOS场中z~ 5.7处莱曼α发射体（LAEs）的形态特征. F814 W滤波器中的ACS成像覆盖了在整个2平方度视野中识别的119个LAE中的85个LAE，并且在ACS图像中检测到其中的47个LAE。其中近一半在空间上延伸，尺寸大于0.15弧秒（z=5.7时约为0.88 kpc），最大可达0.4弧秒（z=5.7时约为2.5 kpc）。其他的都是几乎无法分辨的致密天体。两个LAE显示出双组分结构，表明建筑物组分的相互作用或合并，形成更大质量的星系。通过叠加所有检测到的源的ACS图像，我们得到了一个Sersic参数n~0.7，半光半径为0.13 arcsec（0.76 kpc），这表明大多数ACS检测到的LAEs没有球状，但盘状或不规则的光剖面。比较ACS F814 W星等（I_814）与Subaru/Suprime-Cam在NB 816、i '和z'波段的星等，发现ACS F814 W波段的成像主要探测紫外连续谱，而不是Lyman α线发射。对于具有较大Lyα发射区域的LAE，UV连续谱尺寸往往较大，如NB 816成像所追踪的。ACS图像中未检测到38个LAE可能是由于它们的表面亮度在UV连续谱和Lyalpha发射中都太低。估计I_…
2009-06-10 astro-ph.CO
Stellar Populations of Lyman Alpha Emitters at z = 3 - 4 Based on Deep Large Area Surveys in the Subaru-SXDS/UKIDSS-UDS Field
我们基于从斯巴鲁/XMM-牛顿深空巡天、UKIDSS/超深空巡天和UKIDSS/UDS的斯皮策遗留巡天获得的静止标架紫外-光学光度学，研究了在斯巴鲁/XMM-牛顿深空0.65度^2处z=3.1和3.7的莱曼α发射体（LAEs）的恒星星族。在总共302个LAE（z=3.1时224个，z=3.7时78个）中，仅在K波段检测到11个，即，比K（3sigma）=24.1马格。八个11 K-检测LAEs光谱确认。我们发现，K-未被探测到的天体应该能很好地代表整个LAE星群，它们的恒星质量较低，约为10^8 ~ 10^8.5 Msun，SFR适中，约为1 ~ 100 Msun·yr^-1，尘埃消光适中，E（B-V）< 0.2。K-探测到的天体质量很大，M星约为10^9 - 10^10.5 M太阳，并且具有显著的尘埃消光，中值为E（B-V）~= 0.3。四个K-探测到的天体具有最红的光谱能量分布，其中两个被光谱证实，被严重遮蔽，E（B-V）~ 0.65，它们的连续体类似于一些局部ULIRGs。有趣的是，它们具有大的莱曼α等效宽度~= 70 - 250 A。如果排除这四个，我们的样本在EW（Lya）和Mstar之间具有弱的反相关性。我们比较恒星质量和特定的恒星形成率（sSFR）的LAEs与莱曼break星系，遥远的红星系，亚毫米星系，和I-或K-选择星系与z_phot ~ 3。我们发现，LAE人口…
2009-11-13 astro-ph.CO
MUSE integral-field spectroscopy towards the Frontier Fields cluster Abell S1063: II. Properties of low luminosity Lyman alpha emitters at z>3
尽管它们对于再电离时代的重要性，低质量星系的性质目前仍处于激烈的争论之中。在这篇文章中，我们研究了z>3的微弱低质量星系的恒星和气体性质。我们用MUSE在2弧分^[2]的视场上观测了前沿场星系团阿贝尔S 1063，并结合积分场光谱学和引力透镜对本征微弱的Lya发射体（LAEs）进行了盲搜索。我们总共确定了172个星系的红移，其中14个是透镜LAEs在z=3-6.1。我们将光谱确认的多重图像族的数量从6个增加到17个，并相应地更新了我们的引力透镜模型。透镜校正后的Lya光度在L（Lya）<= 10^41.5 erg/s的情况下，是光谱学证实的LAEs中最低的。我们使用膨胀的气体壳模型来拟合Lya线轮廓，并找到低的柱密度和膨胀速度。据我们所知，这是第一次，这种微弱的星系在z>=3的气体性质的报告。我们进行了SED建模宽带测光从U波段通过红外线，以确定这些LAEs的恒星属性。恒星的质量很低（10^{6-8} Msun），并且伴随着非常年轻的年龄，在1- 1亿年之间。星暴星系具有非常高的比恒星形成率（~100 Gyr^-1）。在我们的样本中，紫外连续谱斜率β很低，对于所有M_star<10^8 Msun的星系，β <-2。我们的结论是，我们的低质量星系在3<z<6时，在校正恒星质量效应时，恒星形成的速率比在本地或更大质量的星系中看到的要高。年轻的恒星星族具有高的恒星形成率和低的HI柱密度，…
2016-08-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Detectability of Lyman Alpha Emission from Galaxies during the Epoch of Reionization
我们研究了Lyman Alpha（Lya）发射线在再电离时期（EoR）的可见性。结合银河系外流模型与大规模的再电离半数值模拟，我们量化的概率分布函数（PDF）的分数Lya光子通过星系际介质（IGM），T_IGM传输。我们的研究重点是星系填充暗物质晕质量的M_halo=1e10 M_sun在z=8.6，这是受到最近报道的星系在z=8.6与强大的Lya线发射发现。对于合理的模型假设，我们发现风导致T_IGM>10% [50%]，对于大多数星系，即使宇宙体积约为80% [60%]中性。因此，从报道的z=8.6星系中观察到的强Lya发射与高度中性的IGM一致。我们还调查了最近的初步证据的影响，观察到的“LAE分数”之间的辍学星系z=6和z=7之间的减少。如果得到证实，我们表明，在x_HI的快速演变将需要通过再电离的影响来解释这一观察。
2011-11-30 astro-ph.CO
Lyman-alpha Blobs Like Company : The Discovery of A Candidate 100 kpc Lyman-alpha Blob Near to A Radio Galaxy with A Giant Lyman-alpha halo, B3 J2330+3927 at z=3.1
我们发现了一个巨大的射电宁静莱曼α（Lya）团块（RQLAB）的候选者，它位于一个巨大的Lya晕B3 J2330+3927中的高红移射电星系（HzRG）周围的大尺度结构中，红移z=3.087。我们用Subaru/Suprime-Cam获得了B3 J2330+3927周围的Lya成像，以寻找红移z=3.09+-0.03的Lya发射体（LAEs）和吸收体（LAAs）。我们在31' x 24'的视场中检测到候选127个LAE和26个LAA。我们发现B3 J2330+3927被一个130 kpc的Lya晕和一个大尺度（60 × 20 Mpc）的平行结构所包围。该大尺度结构包含一个突出的局部密度峰，其过密度大于5，其距离B3 J2330+3927 8'（15个同动Mpc）。在这个峰中，我们发现了一个候选的100 kpc RQLAB。这两种类型的Lya星云都存在于同一个大尺度结构中，表明巨大的Lya星云需要特殊的大尺度环境才能形成。然而，在较小的尺度上，与RQLAB相反，B3 J2330+3927的位置在该结构中不是显著的局部密度峰。对于这两个Lya星云局部环境的差异有两种可能的解释。首先，RQLAB可能需要一个突出的（δ ~ 5）密度峰值的星系形成强烈的恒星爆发，由于频繁的星系相互作用/合并和/或连续的气体吸积在过密的环境。另一方面，如果Lya晕主要由其射电和活动星系核活动提供动力，则HzR…
2009-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of Metal-Poor Globular Clusters in Lyman alpha Emitting Galaxies in the Early Universe
在中高红移观测到的莱曼α发射（LAE）星系的大小、质量、光度和空间密度与形成贫金属晕球状星团（GC）的星系的性质的预期一致。这些星系团的低金属丰度是它们在低质量星系中形成的结果。贫金属的GC可以与它们的矮星系宿主一起进入螺旋星系，而不像富含金属的GC在螺旋星系中形成。考虑到初始GC质量大于当前质量以解释多个恒星星族，并考虑可能与大质量星团一起形成的其他星团，我们估计，今天质量大于2 × 10^5 Msun的每个GC可能是在总恒星质量约3 × 10^7 Msun，分子质量约10^9 Msun，和10^7到10^9 Msun的老恒星，取决于相对气体分数。恒星的形成速率可能是几个兆太阳/年，持续了大约10^7年，莱曼α光度可能是大约10^42 erg/s。积分的LAE星系光度函数以上的最小值，考虑Lyalpha光子的平均逃逸概率（25%），然后除以矮星系的概率，观察到在LAE阶段（0.4%），我们发现LAE的共同移动的空间密度和平均空间密度之间的协议贫金属球状星团今天。本地星系WLM，其早期的星暴和旧GC，可能是一个LAE残余，没有进入星系晕，因为它的偏远位置。
2012-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The miniJPAS & J-NEP surveys: Identification and characterization of the Ly$α$ Emitter population and the Ly$α$ Luminosity Function
基于miniJPAS和J-NEP的67个LAE候选体，研究提出利用全套窄带滤光片探测Lyα并估算光度函数的方法，结合模拟星表修正选择效应，证实亮端由AGN主导。
2023-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Surveying Galaxy Proto-clusters in Emission: A Large-scale Structure at z=2.44 and the Outlook for HETDEX
z >~ 2的星系原星系团提供了对现今大质量星系团的快速质量组装和星系生长的直接探测。由于需要精确的星系红移来绘制密度图，以及在淬灭之前恒星形成的普遍性，几乎所有已知的原星系团都被具有强发射线的星系光谱所证实。因此，大发射线星系巡天提供了一种直接识别原星系团的有效方法。在这里，我们报告的发现一个大尺度结构在z = 2.44的HETDEX试点调查。在几十兆秒差距的尺度上，这个结构显示了Lya发射体（LAE）的复杂过密度，这与COSMOS/UltraVISTA光度和zCOSMOS光谱目录中的宽带选定星系以及Lee等人（2014）的Lya吸收图中揭示的星系际气体的过密度一致。我们构建模拟LAE目录来预测这种结构的宇宙演化。我们发现这样的超密度应该已经脱离了哈勃流，部分结构将在z = 0时坍缩形成一个10 ^14.5 +-0.4 M_sun的星系团。该结构包含一个较高的恒星质量中位数的宽带选定的星系，扩大Lya星云的助推器，和一个边际过剩的活动星系核相对于该领域，支持加速星系演化的情况下，在集群的祖先。基于星系过密度和模拟中校准的z = 0的后代晕质量之间的相关性，我们预测在霍比-埃伯利望远镜暗能量实验观测的8.5 Gpc ^3空间中将发现数百个z = 0质量> 10^14.5 M太阳的1.9 < z < 3.5的原星系团。
2015-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Synchrony of Production & Escape: Half the Bright Ly$α$ Emitters at $z\approx2$ have Lyman Continuum Escape Fractions $\approx50\%$
恒星形成星系的电离光子逃逸分数（LyC $f_{\rm{esc}}$）是再电离预算中最大的未知数。随机视线效应禁止直接分离的LyC泄漏从非泄漏在显着的红移。在这里，我们规避这种不确定性推断$f_{\rm{esc}}$与解决（R>4000）LyA配置文件从X-SHOOTER LyA调查在z=2（XLS-z2）。我们从$>0.2 L^{*}$ LyA发射体（LAE）的代表性样本中选择泄漏物（$f_{\rm{esc}}>20$ %）和非泄漏物（$f_{\rm{esc}}<5$ %）。这些子集的中值堆叠光谱覆盖1000-8000 μ m（静止帧），我们调查的条件为LyC $f_{\rm{esc}}$。我们发现泄漏与非泄漏之间的以下差异：（i）强星云CIV和HeII发射与未检测到，（ii）O32~8.5与~3，（iii）Ha/Hb表明无尘埃与E（B-V）~0.3，（iv）MgII发射接近系统速度与红移，光学厚MgII，（v）LyA $f_{\rm{esc}}$ ~50%与~ 10%。当最硬电离光谱的短寿命恒星发光时，泄漏点（O3+Hb~1100 μ m）的极端EW将LyC逃逸的特征时间尺度限制在~3-10 Myr爆发。泄漏的定义特征-极端电离的恒星种群，低柱密度，无尘，高电离态ISM -同时发生在$f_{\rm{esc}}>20\%$堆栈中，这表明它们是因果联系的，并激发了为什么像O32这样…
2021-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
A 10 deg$^2$ Lyman-$α$ survey at z=8.8 with spectroscopic follow-up: strong constraints on the LF and implications for other surveys
红移为$z \sim 10$的候选星系现在正在极深的调查中被发现，探测非常小的区域。因此，候选者非常微弱，使得光谱确认几乎不可能。为了克服这些限制，我们进行了CF-HiZELS调查，这是一个大面积，中等深度的近红外窄带调查，目标是$z=8.8$莱曼- $α$（Ly $α$）发射器（LAEs），并覆盖10度$^2$的一部分，SSA 22领域与加拿大-法国-夏威夷望远镜。我们测量了$4.7\times 10^6$ Mpc $^3$到Ly $α$光度极限$6.3\times10^{43}$ erg s $^{-1}$的共移动体积。我们通过应用以下标准寻找Ly $α$候选物：i）清晰的发射线源，ii）无光学检测（来自CFHTLS的$ugriz$），iii）在光学叠层中无可见检测（$ugriz > 27$），iv）目视检查可靠的NB $_J$和$J$检测，以及v）$J-K \leq 0$。我们计算光度红移，并删除了大量的尘埃较低的红移线发射体在$z \sim 1.4 $或$2.2$。总共发现了13个Ly $α$候选者，其中两个被标记为强候选者，但大多数对它们的SED具有非常弱的约束。使用后续观察与SINFONI/VLT，我们能够排除最强大的候选人为Ly $α$发射器。我们把一个强有力的约束在$z \sim 9$的LY $α$光度函数，并为正在进行的和未来的调查作出现实的预测。我们的研究结果表…
2014-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
A census of galaxy constituents in a Coma Progenitor observed at z>3
我们提出了一个详细的普查和周围的星系PC217.96+32.3，光谱确认后发座模拟在z=3.78。在这个领域中发现的各种星系类型包括Lya发射体（LAE），大质量恒星形成星系和超大质量星系（log（Mstar/Msun）>= 11），这些星系可能已经停止了恒星的形成。恒星形成星系的天空分布表明存在显著的过密度（delta_g=8+/-2），它在空间上与先前确认的成员向西偏移3-4 Mpc。候选的静止星系和星暴后星系也被大量发现（表面密度比视场高8-15倍），尽管它们的红移不太确定。我们估计，恒星形成星系候选者追踪到的总封闭质量大致相当于LAEs追踪到的PC 217.96 +32.3。我们推测PC217.96+32.3的真实范围可能比以前已知的要大，其中一半被我们的LAE选择遗漏了。另外，新发现的高密度可能属于另一个与PC217.96+32.3无关的昏迷祖先。理论的预期表明，这两种情况都不太可能（<1%），特别是在我们调查中探测的宇宙体积中。如果确认它是一个单一的结构，它的总质量将远远超过后发座，这使得它成为一个即使在大型宇宙学模拟中也很少看到的超大型宇宙结构。最后，我们发现原团星系与场星系遵循相同的SFR-M_star标度关系，这表明z~4处的环境效应对于正常的恒星形成星系来说最多是微弱的。
2018-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-Alpha Forest and its Cross-Correlation with High-Redshift Galaxies in Effective Field Theory at the Field Level
Center for Theoretical Physics – a Leinweber Institute, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院理论物理中心）；The NSF AI Institute for Artificial Intelligence and Fundamental Interactions（美国国家科学基金会人工智能基础相互作用研究所）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）；NASA Hubble Fellowship Program（NASA 哈勃奖学金计划）；Theory Center, Institute of Particle and Nuclear Studies, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构粒子与核研究学院理论中心）
提出基于有效场论的莱曼α森林通量减损场级微扰前向模型，在模拟中验证其功率谱和与暗物质晕交叉关联的精度，并利用宇宙方差抵消测量偏置参数，发现随机性符合白噪声。
2026-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-th
Diffuse Lyman Alpha Emitting Halos: A Generic Property of High Redshift Star Forming Galaxies
使用的样本92紫外线连续选择，光谱识别的星系<z>= 2.65，所有这些都已被成像在Ly-A线极深的窄带成像，我们研究星系Ly-A发射轮廓非常微弱的表面亮度限制。这些星系是具有代表性的光谱样本的LBG在类似的红移方面的视星等，紫外光度，推断消光，和恒星形成率，并选择不考虑Ly-a的发射特性。我们使用非常深的UV连续谱和Ly-a发射线图像来显示所有子样本都表现出至少10”（80物理kpc）半径的弥散Ly-a发射，包括光谱表现出Ly-a净吸收的星系。强度标度，但不是表面亮度分布，是强烈相关的发射中观察到的中央~1”。Ly-a线发射的特征尺度长度超过相同星系的紫外连续光的特征尺度长度至少5-10倍，而不管Ly-a的光谱形态如何。包括扩展的Ly-a晕使总Ly-a通量[和静止等效宽度W_0（Lya）]平均增加5倍。我们认为，大多数，如果不是全部，所观察到的Ly-a发射的弥漫晕起源于星系H II地区，并在我们的方向分散在星系的环银河系介质（CGM）的H I气体。我们发现，是否一个星系被归类为一个巨大的“莱曼-一个斑点”（LAB）敏感地依赖于Ly-a表面亮度阈值达到的观察。考虑到弥散Ly-a晕，如果勘测对低10倍的表面亮度阈值常规敏感，则所有LBG都将是LAB;而且，基本上所有LBG都符合LAE（W_0（Lya）> 20 A）。
2011-05-26 astro-ph.CO
Detection of high Lyman continuum leakage from four low-redshift compact star-forming galaxies
本研究利用哈勃望远镜COS设备在4个低红移高[OIII]/[OII]比值的致密恒星形成星系中探测到最高达13%的高莱曼连续谱逃逸率，证实该筛选方法可高效识别莱曼连续谱泄漏源。
2016-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
