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
A MIKE + UVES survey of Sub-Damped Lyman-Alpha Systems at z<1.5
我们已经结合了我们最近的观测结果的阻尼和次阻尼莱曼α系统的MIKE和UVES光谱仪上的麦哲伦粘土和VLT Kueyen望远镜与文献中的确定的N（HI）加权平均金属丰度的基础上，Fe，一个耗尽的元素在类星体吸收体和本地ISM，和Zn一个相对未耗尽的元素。在每种情况下，N（HI）加权平均金属丰度是更高的，并显示更快的演变，在子DLA比经典的DLA系统。在有云的亚DLA \nhI范围内的光电离模型的大网格显示，对丰度的电离校正通常很小，但是电离H的分数可以高达~ 90%.The个别光谱已经被转移到吸收体的静止框架，并平均在一起，以确定这些系统在z<1.5时的平均性质。我们发现，Sub-DLA系统的平均丰度模式类似于银河系晕中的气体，在整体金属丰度中偏移约0.3 dex。DLAs和Sub-DLAs的相对丰度模式具有相似的特征，但DLAs的<[Mn/Zn]>较小，<[Ti/Zn]>和<[Cr/Zn]>较高。我们计算了亚DLA对宇宙金属收支的贡献，发现在z<1.5的亚DLA系统中，金属的共动密度为Omega_met（3.5-15.8）× 10 ^{5} M_sun Mpc^{-3}，至少是DLA系统中金属共动密度的两倍.然而，子DLAs比DLAs更密切地跟踪全球化学演化模型，这可能表明它们是一个比DLA系统更少的尘埃偏置金属丰度指标。
2009-06-29 astro-ph.CO
Element Abundances at High-redshift: Magellan MIKE Observations of sub-Damped Lyman-alpha Absorbers at 1.7 < z <2.4
我们提出了化学丰度测量的高分辨率观测5次阻尼莱曼α吸收体在1.7 < z < 2.4观测麦哲伦稻盛京瓷Echelle（MIKE）光谱仪上的6.5米麦哲伦II粘土望远镜。检测Zn II、Mg I、Mg II、Al II、Al III、S II、Si II、Si IV、C II、C II*、C IV、Ni II、Mn II和Fe II的谱线，并测定柱密度。从几乎未耗尽的元素Zn推断，吸收气体的金属丰度在我们样本中的五个吸收体的< -0.95到+0.25 dex的范围内，其中三个系统是近太阳或超太阳。我们还调查了电离的影响，所观察到的丰度使用光电离建模。结合我们的数据与其他子DLA和DLA的数据从文献中，我们报告了最完整的现有的测定的金属丰度与红移关系的子DLAs和DLAs。我们证实了以前的调查，子DLAs的建议，平均而言，更丰富的金属比DLAs和发展更快。我们还讨论了这些吸收体的相对丰度和丰度比。更多的金属丰富的系统显示出显着的粉尘消耗水平，建议的比值[Zn/Cr]和[Zn/Fe]。对于我们样本中的大多数系统，[Mn/Fe]与[Zn/H]的趋势与先前在低红移亚DLA中看到的一致。我们还测量的速度宽度值的子DLAs在我们的样品中的Fe II 2344，2374，2600 A的不饱和吸收线，并检查这些系统位于金属丰度与速度色散的图。最后，我们研究冷却速率与H I柱密度在这些子DLAs，并比…
2013-07-26 astro-ph.CO
A search for HI 21cm absorption towards a radio-selected quasar sample II: a new low spin temperature DLA at high redshift
我们报告的结果，从红移HI 21厘米的吸收，从八个阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）在我们早期的光学调查发现DLAs对射电响亮类星体的深搜索。从$z = 2.192$ DLA到TXS 2039 +187检测到HI 21 cm吸收，仅在$z > 2$处检测到第6例，而在$z > 2$处的其他6个DLA中获得了HI 21 cm光学深度的上限。我们在第八个系统中检测到HI 21 cm吸收，在朝向TXS 0311 +430的$z = 2.289$处，已在较早时报道。我们还提出了高空间分辨率的图像的背景类星体的频率接近红移HI 21厘米线频率，使我们能够估计每个DLA的覆盖因子，然后确定其自旋温度$T_s$。对于三个未检测到HI 21 cm吸收的情况，我们得到了自旋温度的强下限$T_s \gtrsim 790$ K，类似于大部分高$z$ DLA群体;另外三个DLA产生弱下限$T_s > 140-400$ K。然而，对于具有HI 21 cm吸收的检测的两个DLA，对于朝向TXS 2039 +187的$z = 2.192$ DLA，导出的自旋温度均为低的$T_s = (160 \pm 35) \times (f/0.35)$ K，并且对于朝向TXS 0311 +430的$z = 2.289$ DLA，导出的自旋温度均为低的$T_s = (72 \pm 18) \times (f/0.52)$ …
2013-01-15 astro-ph.CO
Dust-depletion sequences in damped Lyman-α absorbers: a unified picture from low-metallicity systems to the Galaxy
我们研究了由于星际介质（ISM）中的尘埃导致的金属耗尽，以推断尘埃颗粒的性质并表征星系的金属和尘埃含量，直到低金属丰度和中等红移z。本文提供了利用甚大望远镜（VLT）紫外和可见中阶梯摄谱仪（UVES）高光谱分辨率观测到的70个阻尼莱曼α吸收体（DLAs）样品的金属柱密度和丰度。这是迄今为止在DLAs中测量的最大的磷丰度样本。我们使用文献测量银河云覆盖高金属丰度结束。我们发现[Zn/Fe]和观测到的相对丰度之间存在紧密的相关性（分散度<= 0.2 dex）。这意味着ISM中的晶粒长大是粉尘产生的重要过程。这些序列是连续的[Zn/Fe]从无尘到尘埃DLAs，以及银河系云，这表明ISM中难熔金属的可用性对尘埃生产至关重要，无论恒星形成的历史如何。我们观察到[S/Zn]高达~0.25 dex的DLAs，这与银河系恒星丰度大致一致。此外，我们发现星系晕星的核合成模式和我们观测到的尘埃最少的DLAs之间有很好的一致性。这支持了最近在低金属含量的DLAs中的恒星形成。Zn、O、P、S、Si、Mg、Mn、Cr和Fe的衍生贫化与[Zn/Fe]相关，对于更难熔的元素具有更陡的斜率。P大多不受粉尘损耗的影响。我们提出典型的消耗模式，作为参考，在未来的研究相对丰度和消耗。我们得出了总的（灰尘校正）金属丰度，通常为DLAs-2 <=[M/H] tot <= 0，并分散在银河ISM的太阳金属丰度。粉尘与金属的…
2016-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
A study of low-metallicity DLAs at high redshift and C II* as a probe of their physical conditions
我们提出了一个详细的高光谱分辨率（R $\sim$ 40000）的研究五个高Z阻尼莱曼$α$系统（DLAs）和一个子DLA检测沿四个类星体视线。这些DLA中的四个是非常贫金属的，具有[Fe/H] $\le$ $-$ 2。其中之一，在z $_{abs}$ = 4.20287朝向J 0953 $-$ 0504，是迄今为止已知的在z $>$ 4的最贫金属DLA。这个系统没有显示出C比Fe和O的增强，标准的星族II恒星产额可以解释它的相对丰度模式。在z $_{abs}$ = 2.34006处朝向J 0035 $-$ 0918的DLA被认为是最碳增强的贫金属DLA。然而，我们表明，热加宽是占主导地位的，在这个系统中，当考虑到这种效果，测得的碳增强（[C/Fe] = 0.45 $\pm$ 0.19）成为$\sim$ 10倍小于以前报道的。该DLA中的气体温度估计在5000 $-$ 8000 K的范围内，与温暖的中性介质相一致。从光电离模拟的两个DLAs显示C II* 的吸收，我们发现，仅元银河系背景辐射是不足以解释所观察到的C II* 的冷却速率，和当地的热源，可能产生的原位恒星形成，是必要的。宇宙线加热被发现贡献$\gtrsim$ 60%，在这些系统的总加热。使用一个样品的贫金属DLAs与C II* 测量，我们得出结论，宇宙射线电离率等于或大于在银河系中看到的$\sim$ 33%的系统与C …
2014-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The metallicity distribution of HI systems in the EAGLE cosmological simulation
利用星系形成的EAGLE高分辨率宇宙学流体动力学模拟，研究了z = 5->0之间从阻尼莱曼α吸收体（DLAs）到莱曼极限系统（LLLSs）的强HI系统的金属丰度. LLS和DLAs的金属丰度随时间稳步增加，与观测结果一致。与LLS相比，DLA更富含金属，尽管LLS柱密度范围内（NHI = 10^17 - 10^20 cm^-2）的金属丰度相对平坦，从Z = 3时的HI加权金属丰度中值Z<10^-2 Zsol，发展到z = 0时的约10^-0.5 Zsol。HI系统的金属含量跟踪宇宙中不断增加的恒星含量，在z = 0时从恒星释放的综合金属总量中约占5%。我们还考虑了部分LLS（pLLS，NHI = 10^16-10^17 cm^-2）金属丰度，并发现与Wotta等人（2016）在高于（37%）和低于（63%）0.1 Zsol的系统分数方面具有良好的一致性。我们还发现了一个大的分散体的pLLS金属，虽然我们没有重现所观察到的金属双峰，而是我们预测，一个更大的样本将产生更多的pLLS约0.1 Zsol。我们低估了强LLS的中值金属丰度，并预测了Z < 10^-3的Zsol DLA在z > 3时没有被观测到，这可能表明与EAGLE相比，真实宇宙中更广泛的早期富集。
2018-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble Space Telescope Observations of Sub-Damped Lyman-alpha Absorbers at z < 0.5, and Implications for Galaxy Chemical Evolution
我们报告了用哈勃太空望远镜宇宙起源光谱仪观测到的四个z<0.5的亚阻尼莱曼α（亚DLA）类星体吸收体。我们测量C、N、O、Si、P、S、Ar、Mn、Fe和/或Ni的可用中性或离子。我们的数据使z<0.5的sub-DLA金属丰度样品加倍，并改善了对sub-DLA化学演化的约束。我们的所有四个亚DLA都与近太阳或超太阳金属丰度和相对适度的电离修正相一致;更多线的观测和详细的建模将有助于验证这一点。结合我们的数据与测量从文献中，我们证实了以前的建议，N（HI）加权平均金属丰度的子DLAs超过DLAs在所有红移研究，即使在子DLAs电离校正。朝向PHL 1598的吸收器显示出显著的粉尘消耗。朝向PHL 1226和PKS 0439-433的吸收体显示出与太阳能一致的S/P比，即，它们缺乏深刻的奇偶效应。朝向Q 0439 -433的吸收体显示出超太阳能Mn/Fe。对于z<0.5的几个亚DLAs，[N/S]低于次生N生产的预期水平，表明次生N或三级N生产机制的释放延迟。我们使用Si II* 和C II* 吸收来约束电子密度。我们还报告了不同的金属丰度与Δ V_90的关系，亚DLAs和DLAs。对于两个亚DLAs的发射线从底层星系的检测，我们的测量的吸收线金属丰度是一致的发射线金属丰度，这表明金属丰度梯度是不显着的，在这些星系。
2015-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the mass-metallicity relation, velocity dispersion and gravitational well depth of GRB host galaxies
我们分析了一个样本的16个吸收系统固有的长持续时间GRB宿主星系在$z \gtrsim 2$的金属丰度是已知的。我们比较了这个样品的金属丰度和冷气体速度宽度之间的关系，类星体-DLAs，并找到完全一致。然后，我们比较了我们的样品的质量-金属丰度关系的红移演化的类星体-DLAs，发现也伽玛射线暴主机有利于这种演化的晚发，周围的红移$\approx 2.6$。我们计算预测的恒星质量的伽玛射线暴宿主星系使用的处方确定从类星体-DLA样品和比较恒星质量已确定从SED适合的四个主机的恒星质量的测量。我们发现很好的协议，并得出结论，所有可用的数据和测试的基础上，长时间GRB-DLA主机和干预类星体-DLA是一致的，从相同的底层人口。发现GRB宿主星系和类星体-DLAs具有不同的碰撞参量分布，我们简要地讨论了这可能会影响统计样本。碰撞参量分布有两个影响。首先，任何金属丰度梯度都会使测量的金属丰度偏离星系中心的金属丰度，其次，视线通过暗物质晕势阱不同部分的路径会导致不同的速度场被采样。我们报告的证据表明，这第二个影响可能已经被检测到。
2014-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicities, dust and molecular content of a QSO-Damped Lyman-α system reaching log N (H i) = 22: An analog to GRB-DLAs
本文报道了一个具有极大氢柱密度的阻尼莱曼α（DLA）系统的元素丰度和氢含量的测量结果，log N（Hi）（cm-2）= 22.0+/-0.10，zabs = 3.287，指向类星体SDSS J 081634+144612.我们从高信噪比和高光谱分辨率的VLT-UVES光谱测量H2、Cl、Cl ^*、Zn ii、Fe ii、Cr ii、Ni ii和Si ii的柱密度。该系统的总金属丰度为[Zn/H] = -1.10 +/-0.10。两个分子氢吸收组件被认为是在z = 3.28667和3.28742（速度分离\approx 52 km s-1）在旋转水平J = 3。我们推导出总H2柱密度log N（H2）（cm-2）= 18.66和平均分子分数f = 2N（H2）/[2N（H2）+ N（H1）] = 10-3.04+/-0.37，这是已知含H2 DLA系统的典型。从观测到的丰度比，我们得出结论，尘埃是存在于该星系的星际介质（ISM），在含H2云的丰度增强。然而，沿着视线的尘埃总量并不大，不会使背景类星体产生任何明显的红化。含H2云的物理条件直接受不同旋转水平C i和C i^* 中H2的柱密度的限制。的动力学温度被发现是T = 75 K和粒子密度位于范围内nH = 50-80 cm-3。该DLA的中性氢柱密度与在γ暴红移时观测到的DLA的平均氢柱密度相似。我们研究了GRB DLAs和类星…
2012-05-10 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
HI content, metallicities and spin temperatures of damped and sub-damped Lyman alpha systems in the redshift desert (0.6 < z < 1.7)
Hl 21 cm吸收光学深度和由Lya吸收导出的N（HI）可以组合以产生DLAs的自旋温度（Ts）。虽然Ts测量存在的样品的DLAs与z <0.6 and z >1.7，中间红移制度目前只包含2 HI 21厘米的检测，导致一个“红移沙漠”，跨越4个陀螺的宇宙时间。为了连接低和高z区域，我们给出了六个0.6<z<1.7 HI 21 cm吸收体的Lya线的观测结果。该数据集是补充VLBA观测（推导出吸收覆盖因子，f），并从中确定金属丰度的光学阶梯光栅光谱。因此，我们的数据集不仅提供了迄今为止最大的HI 21 cm吸收体统计研究，并弥合了红移沙漠，而且也是第一个使用完全f校正的数据集来寻找基于金属性的趋势。与银河系视线中发现的趋势一致，我们发现最低的N（HI）吸收剂往往由温暖的气体主导。在DLA制度，自旋温度显示了更广泛的价值观比银河系的数据，可以预期在一个异质星系人口。然而，我们发现，低金属含量的DLAs占主导地位的小冷气体馏分，只有吸收剂具有相对较高的金属含量表现出显着的冷气体馏分。使用汇编HI 21厘米吸收剂，选择具有f-校正的自旋温度，我们确认金属丰度和Ts之间的反相关性在3.4西格玛的意义。最后，我们的样品中的一个DLA是新发现的HI 21 cm吸收体（z=0.602，朝向J1431+3952），我们发现它具有文献中报道的最低的f-校正自旋温度：Ts=90+-23 …
2012-05-06 astro-ph.CO
Galaxy Counterparts of metal-rich Damped Lyman-alpha Absorbers - I: The case of the z=2.35 DLA towards Q2222-0946
我们已经开始了一项调查，使用新委托的X-shooter摄谱仪，以目标候选人相对丰富的金属阻尼莱曼α吸收剂（DLAs）。X-shooter的光谱覆盖范围使我们不仅可以搜索莱曼α发射，还可以搜索静止帧光学发射线。我们已经选择了其中最强的静止帧光学线（[OII]、[OIII]、Hbeta和Halpha）落在NIR大气传输带中的DLA。在这第一篇论文所产生的调查，我们报告发现的星系对应的z_abs = 2.354 DLA对z=2.926类星体Q2222$-0946。这个DLA是迄今为止在可比的红移下研究的最富金属的z>2 DLA之一，并且有证据表明尘埃颗粒上的难熔元素大量耗尽。我们测得Zn II、Si II、Ni II、Mn II和Fe II的金属丰度分别为-0.46+/-0.07、-0.51+/-0.06、-0.85+/-0.06、-1.23+/-0.06和-0.99+/-0.06。该星系在莱曼α，[OIII] A4959，5007 Halpha发射线中被探测到，碰撞参量约为0.8弧秒（6千秒差距，z_abs = 2.354）。我们推断恒星的形成速率为10 M_sun/年，这是一个下限，因为可能存在狭缝损失。与最近确定的z=2.2星系的H α光度函数相比，DLA星系的光度为L~0.1L^*_H α。发射线比为4.0（Lyalpha/Halpha）和1.2（[OIII]/Halpha）。L…
2010-07-02 astro-ph.CO
High Molecular Gas Masses in Absorption-selected Galaxies at $z \approx 2$
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）在$z \approx 1.7-2.6$上对12个高金属丰度（[M/H]~ $\geq -0.72$ \，dex）阻尼$α$吸收体（DLAs）的CO（3 $-$ 2）或（4PDMATHABMM 3）辐射进行了研究.我们检测到CO排放的星系在领域的5个DLAs（其中两个已被报道较早），获得高分子气体质量，$\rm M_{mol} \approx (1.3 - 20.7) \times (α_{\rm CO}/4.36) \times 10^{10} \; M_\odot$。CO辐射源对类星体视线的影响参数在$b \approx 5.6-100$ ~kpc范围内，其中三个新的CO辐射源的$b \lesssim 15$为$b \lesssim 15$ ~kpc。最高CO线光度和推断的分子气体质量与最高金属丰度的DLAs有关，其[M/H]~ $\gtrsim -0.3$，dex.高推断的分子气体质量可以解释由一个恒星的质量金属丰度关系和一个高的分子气体与恒星的质量比在高红移星系的组合; DLA星系确定我们的CO搜索的属性与排放选择的样品一致。在早期的光学或近红外搜索中没有发现在CO排放中检测到的DLA星系，反之亦然;在早期的光学/近红外搜索中发现的DLA星系在CO排放中没有检测到。高$z$、高金属丰度DLA星系中的高ALMA CO和C[{ \s…
2020-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The First Observations of Low-Redshift Damped Lyman-α Systems with the Cosmic Origins Spectrograph: Chemical Abundances and Affiliated Galaxies
我们介绍了在COS-Halos巡天中偶然发现的8个0.083 <z <0.321阻尼Lyman-α（DLA）和亚阻尼Ly-α吸收系统中金属丰度的宇宙起源光谱仪（COS）测量结果。我们发现这些系统的金属丰度范围很大，-1.10 <[Z/H]<0.31，类似于在更高红移处发现的扩散。这些低红移系统平均具有太阳下的金属丰度，但与高红移系统相比，金属丰度确实在宇宙时间内有所上升。我们发现在所有红移处，平均亚DLA金属丰度都高于平均DLA金属丰度。在所有的吸收体中，氮相对于α族元素来说都是不足的，但也许只有一个吸收体除外。在某些情况下，[N/α]明显低于附近星系中最低的氮测量值。可以研究耗尽模式的系统显示出很少的耗尽，如果有的话，这是银河系晕型气体的特征。我们还确定附属星系的3个子DLAs使用从凯克/LRIS获得的光谱。这些次DLAs都不会出现在明亮星系的恒星盘中，相反，这些吸收体可能存在于星系晕中，其碰撞参量范围为38至92 kpc。多个星系存在于两个亚DLAs附近，星系间的相互作用可能在气体的扩散中发挥作用。许多这些低红移吸收体表现出简单的运动学，但一个子DLA有一个复杂的混合，至少有13个组件分布在150公里/秒。我们在这个亚DLA附近发现了三个星系，这也表明星系间的相互作用搅动了气体。这项研究加强了这样一种观点，即DLAs有各种各样的起源，而低红移研究对于理解银河系与星系的联系至关重…
2011-11-21 astro-ph.CO
High-Redshift Metals. II. Probing Reionization Galaxies with Low-Ionization Absorption Lines at Redshift Six
本文对17个类星体在红移z_em=5.8-6.4范围内的低电离金属吸收线系统进行了观测。我们的九个对象被观察到在高分辨率与凯克/HIRES或麦哲伦/MIKE，和其余的中等分辨率与凯克/ESI。测量跨度为5.3 < z_abs < 6.4，路径长度间隔ΔX=39.5，或Δz=8.0。我们总共发现了10个系统，其中5个是新发现的。视线数密度与z~3处DLAs和亚DLAs的组合数密度一致，DLAs和亚DLAs构成了低红移低电离系统的主要群体。这种明显缺乏演化的现象可能是因为低电离系统是由红移较高的低质量晕所承载的，或者是因为低电离气体在给定晕质量下的平均截面随着红移的增加而增加，这是由于较高的密度和较低的电离背景。这一大致恒定的数密度与C IV所追踪的高度电离系统在z > 5.3时数密度的急剧下降形成鲜明对比。z~6处的低电离系统的速度宽度范围与低红移亚DLAs相似，但在给定的宽度下具有明显较弱的线。这意味着宿主星系的质量-金属丰度关系在较高的红移下向较低的金属丰度方向演化。这些系统缺乏强Si IV和C IV，这在低红移的DLAs和亚DLAs中很常见。然而，这与低电离和高电离相的金属性类似的减少是一致的，并不一定表明附近缺乏高电离气体。z~6处低电离系统的高数密度表明，我们可能正在检测低于当前i-dropout和Ly-alpha发射星系调查限制的星系。因此，这些系统可能是负责氢再电离的“…
2011-01-23 astro-ph.CO
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 origin of dispersion in DLA metallicities
最近的阻尼Ly-alpha吸收体（DLAs）的化学丰度测量揭示了其金属度的内在分散性，约为0.5 dex到z~5。为了探索这种散射的起源，我们建立了一个半解析模型，该模型可以追踪宇宙中具有不同平均密度的小区域中星际物质的化学演化，从过密区域到欠密区域。我们发现，在这些地区，即晕丰度，质量和恒星含量的结构形成的不同的历史，反映在原星系的化学性质，特别是DLAs。我们计算平均金属性红移的关系，并表明，金属性分散所产生的这种环境效应的金额为~0.25德克斯，是一个重要的贡献者所观察到的整体内在的散射。
2015-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The spin temperature of high-redshift damped Lyman-$α$ systems
我们报告的结果，旨在调查的中性气体的温度在高红移阻尼莱曼- $α$吸收器（DLAs）的计划。这包括（1）对一个大的DLA样品进行HI 21 cm吸收研究，（2）测量低频类星体核心部分的VLBI研究，以及（3）确定DLA金属丰度和速度宽度的光学/紫外光谱学。包括文献数据，我们的样本包括37个DLAs的自旋温度$T_s$和覆盖因子的估计。我们发现在高z（z>2.4）和低z（z<2.4）DLA样品中的$T_s$分布之间存在强烈的$4σ$差异。高z样本包含更多具有高$T_s$值$\gtrsim 1000$ K的系统。DLAs和银河系中的$T_s$分布也明显不同（~ $6σ$），DLAs中的高$T_s$视线比银河系中的高。我们的样品的高z DLA中的高$T_s$值是由于冷中性介质的低分数而产生的。对于29个金属丰度[Z/H]估计值的DLA，我们通过非参数Kendall-tau检验证实了$T_s$和[Z/H]之间存在反相关性，具有$3.5σ$显著性。该结果是在假设DLA覆盖因子等于芯分数的情况下获得的。蒙特卡罗模拟表明，如果覆盖因子和核分数不相关，或者如果推断的覆盖因子中存在随机误差，则结果的显著性仅略微降低。我们还发现了红移演化的DLA $T_s$值的证据，即使对于z>1的子样本。由于z>1的DLA的角直径距离与背景类星体的角直径距离相当或更大，因此它们在覆盖类星体方面具有类似的效率。因此，…
2013-12-12 astro-ph.CO
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
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
The Nature of Damped Lyman Alpha Systems and Their Hosts in the Standard Cold Dark Matter Universe
使用自适应网格细化宇宙流体动力学模拟与物理动机的超新星反馈处方，我们表明，标准的冷暗物质模型可以解释现存的阻尼莱曼α系统（DLAs）的观测特性。然后我们研究了DLA宿主星系的特性。我们发现：（1）虽然DLA宿主在所有红移处都大致跟踪星系的总体人口，但它们总是富含气体。(2)DLA演化的历史主要反映了宇宙密度、星系大小和星系相互作用的演化。随着密度的增加和相互作用的增加，在高红移处，DLAs的绝对值和相对维里半径都变大。(3)在高红移的DLAs的种类是丰富的，有很大的贡献来自星系细丝，通过密切的星系相互作用。在z = 3 - 4时，大多数恒星所在的星系气体盘部分对DLA入射的贡献相对较小。(4)绝大多数DLA都是在质量为M_h = 10^10 - 10^12 Msun的晕中产生的，z = 1.6 - 4。在z = 3 - 4时，20 - 30%的DLA主体是莱曼断裂半导体（LBG）。(5)银河风在塑造DLAs的运动学性质上扮演着不可或缺的角色。具体来说，高速宽度的DLAs是那些在高质量，高速色散晕和那些在较小的质量系统中出现的混合物，其中冷气体云被银河风夹带到高速。(6)与观测结果一致，我们看到DLA金属丰度有一个微弱但明显的演变。金属度分布中心在z = 3 - 4处为[Z/H]=-1.5至-1，在z = 1.6处峰移动至[Z/H]=-0.75，在z = 0处峰移动至[Z/H]=-0…
2010-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Neutral carbon in diffuse interstellar medium: abundance matching with H2 for DLAs at high redshifts
该研究利用化学与热平衡模型分析弥散冷中性介质中CI/H₂丰度比的影响因素，重现了高红移DLAs的观测结果，并估算出相关介质参数，证明估算结果对几何与辐射源假设具有稳健性。
2024-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical enrichment of Damped Lyman Alpha systems as a direct constraint on Population III star formation
阻尼Ly-alpha吸收体（DLAs）可以用来测量气相金属丰度在大宇宙学回望时间与高精度。在再电离时期（z > 6）的深处，仍然可以使用Ly-alpha的红色跃迁精确地测量相对丰度。在这里，我们研究DLAs的化学演化，使用约束模型的星系和IGM的演变，以确定在何种程度上DLA丰度测量可以探测人口III富集。我们发现，如果第III族到第II族跃迁的临界金属丰度小于10^-4 Zsun，那么当z小于8时，宇宙第III族SFR为零。然而，在高红移（z ~ 6）的情况下，低质量星系（晕质量< 10^9 Msun）中仍然保留着星族III的化学特征。这是因为光电离反馈抑制了这些星系中恒星的形成，直到相对较低的红移（z ~ 10），并且保留了早期第三星族恒星形成的化学记录。我们的模型DLA作为这些星系分配给他们一个质量依赖的H I吸收截面和预测分布的DLA丰度比。我们发现，这些分布是锚定的丰度比人口II产量，但表现出一个尾巴，依赖于人口III IMF的z > 5。因此，在高红移的DLA丰度测量的样本有希望限制人口III IMF。仅10个相对丰度测量到0.1 dex精度的DLA样本就足以将人口III IMF限制在4 σ。这些限制可能比其他探测器，如贫金属恒星和单个DLAs更强。我们的研究结果提供了宇宙热，电离和化学演化的全球图景，并可以排除某些人口III的情况。
2013-06-25 astro-ph.CO
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
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
Chemical abundances of damped Lyman alpha systems in the XQ-100 survey
XQ-100巡天利用X-Shooter摄谱仪提供了100个红移3-4.5类星体的高信噪比光谱。给出了XQ-100样品中41个阻尼莱曼α系统（DLA）中13个元素的金属丰度，并对各种DLA类的丰度进行了调查。XQ-100 DLA样本包含5个距离宿主类星体5000 km/s以内的DLA（近距离DLA; PDLA），以及3个视线，其中两个DLA沿着同一视线距离10，000 km/s以内（多个DLA; MDLA）。结合文献中先前的观察，我们证明了logN（HI）<21.0的PDLA显示出较低的[S/H]和[Fe/H]（相对于具有类似红移和N（HI）的介入系统），而在logN（HI）>21.0的PDLA中观察到较高的[S/H]和[Si/H]。这些丰度差异与它们与宿主类星体的视线速度分离以及金属线的速度宽度（v90）无关。与以前的研究相反，MDLA显示相对于在金属丰度和红移中匹配的单个DLA，[α/Fe]没有差异。此外，我们提供了J 0034 +1639的后续UVES数据，该视线包含三个DLA，包括一个贫金属DLA，[Fe/H]=-2.82（迄今为止确定的DLA中第三低的[Fe/H]），z=4.25。最后，我们研究了尘埃校正的[Zn/Fe]，强调X-Shooter的近红外覆盖范围提供了前所未有的MgII，CaII和TiII线（在红移3-4），以提供更多的证据为太阳下[Zn/Fe]比在DLAs。
2016-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
A SINFONI Integral Field Spectroscopy Survey for Galaxy Counterparts to Damped Lyman-alpha Systems - III. Three Additional Detections
我们报告了三个新的SINFONI探测类星体吸收体的H-α发射线，其中两个是新的鉴定。这些目标是在log N（HI）>19.0的系统样本中，通过高分辨率光谱测量金属丰度。被探测到的星系的碰撞参量从类星体的视线范围从6到12千秒差距。我们推导出两个吸收体在z_abs~1处的恒星形成率为每年几个太阳质量，而DLA在z_abs~2处的恒星形成率为每年17个太阳质量。在16个DLA和亚DLA（5个在z_abs~1，7个在z_abs~2）的样本中发现这三个检测。对于其余未被探测到的星系，我们推导出对应于SFR<0.1- 11.0太阳质量/年的通量极限，这取决于吸收体的红移和数据的深度。当结合以前的结果，从我们的调查星系对应HI选择的吸收剂，我们发现一个更高的概率检测系统具有更高的金属跟踪无尘[Zn/H]金属丰度。我们还报告了更高的检测率与SINFONI的宿主星系在z_abs~1比系统在z_abs~2。使用NII/H-alpha比值，我们可以比较相同高红移天体的吸收和发射金属丰度，使这种测量方法可能的系统数量增加一倍以上。
2011-10-04 astro-ph.CO
The Cosmological Bias Factor of Damped Lyman Alpha systems: Dependence on Metal Line Strength
我们测量的宇宙学偏置因子的DLA从他们的互相关与Ly $α$森林吸收，作为DLA金属强度的函数，定义从最强的可检测的低电离金属线的等效宽度的平均值。一个明显的增加与金属强度的偏置因子被检测到，如预期的金属丰度和速度色散与主机晕质量的关系。在针对HI柱密度校正金属强度之后，该关系更强，以使其与金属性而不是金属柱密度更相关。校正后的金属强度参数的测量误差的影响，我们发现，与最弱的金属线的DLAs的偏置因子接近于1，符合在矮星系与主机晕质量$\sim10^{10} M_{\odot}$的起源，而最富金属的DLAs有一个偏置因子大的$b_{\rm DLA} \sim 3$，指示质量$\sim 10^{12} M_{\odot}$的主机晕中的大质量星系或星系群。我们的结果证实了从互相关研究中测得的偏置因子与吸收体的主晕之间的关系的物理起源。
2018-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular Hydrogen in the Damped Lyman-alpha System towards GRB 120815A at z=2.36
本文报道了在伽玛暴120815 A的余辉光谱中发现了分子氢（H_2），包括振动激发的H_2^*。来自GROND和Swift/XRT的X射线观测的同时测光宽波段数据进一步限制了视线沿线尘埃的数量和性质。GRB 120815 A的银河系环境的特征是强DLA，log（N（H2）/cm^-2）= 21.95 +/- 0.10，莱曼-维尔纳带中有显著的H2吸收（log（N（H2）/cm^-2）= 20.53 +/- 0.13），因此分子气体分数log f（H2）=-1.14 +/- 0.15。吸收中性气体和GRB 120815 A之间的距离d通过Fe II和Ni II的精细结构和亚稳跃迁的光激发建模被约束为d = 0.5 +/- 0.1 kpc。DLA金属量（[Zn/H] = -1.15 +/- 0.12），视觉消光（A_V < 0.15 mag）和粉尘消耗（[Zn/Fe] = 1.01 +/-0.10）介于在高光谱分辨率下观测到的缺乏H_2的GRB-DLAs值和近似太阳金属丰度之间，高度模糊的富氢GRB 080607视线。就N（H）、金属丰度以及尘埃消光和贫化而言，GRB 120815 A相当代表GRB-DLAs的平均性质。这表明，分子氢存在于至少一部分更典型的GRB-DLA中，并且H_2和H_2^* 在GRB选择的系统中的分布可能比以前检测到的少数例子所暗示的更广泛。
2013-06-26 astro-ph.CO
New Magellan Inamori Kyocera Echelle Observations of z<1.5 sub-damped Lyman-alpha systems
类星体光谱中的阻尼和亚阻尼莱曼α（DLA和sub-DLA）系统为研究高红移星系的星际介质提供了一条独特的途径。在本文中，我们报告新的丰度测定样品中的10个新的系统，9个较少研究的子DLAs和一个DLA，沿视线7类星体从光谱与MIKE摄谱仪。检测到Mg I、Mg II、Al II、Al III、Ca II、Mn II、Fe II和Zn II的线。在这里，我们给出了所观察到的吸收线的列密度和等效宽度，以及这些系统所确定的丰度。在一个具有高金属丰度[Zn/H]=+0.27 \pm 0.18的系统中检测到了局部星际介质（ISM）中相对未耗尽的元素Zn。在另一个系统中，尽管未检测到Zn，但基于更贫化的元素Fe的高丰度被观察到，[Fe/H]=-0.37 \pm 0.13。基于Fe的这些亚DLA系统的N（HI）加权平均金属丰度为<[Fe/H]>=-0.76 \pm 0.11，比在该红移范围内的DLA中所见的高约0.7倍（5倍）。[Mn/Fe]的相对丰度也进行了研究。一个明显的趋势是可见的，这些系统以及从文献中的系统，与[Mn/Fe]增加与银河系恒星丰度的金属丰度的增加。
2009-02-19 astro-ph.CO
Adaptive Optics Imaging of a Massive Galaxy Associated with a Metal-rich Absorber
类星体光谱中的阻尼和亚阻尼莱曼α吸收线系统被认为是由居间星系产生的。然而，类星体吸收体与星系之间的联系并没有得到很好的理解，因为对吸收星系的成像尝试经常失败。虽然大多数DLAs似乎是贫金属的，但在最近的研究中发现了一批富金属吸收剂，主要是亚DLAs。在这里，我们报告的高分辨率K波段成像的凯克激光导星自适应光学（LGSAO）系统的领域的类星体SDSSJ 1323 -0021在寻找星系产生的z = 0.72亚DLA吸收。这个吸收体的金属丰度是太阳能的2-4倍，是迄今为止发现的金属最丰富的系统之一。我们的数据显示，一个巨大的明亮星系与类星体的角距仅为1.25”，在我们数据的高分辨率下，与类星体的角距很好地分辨出来。该星系的星等为K = 17.6-17.9，对应的光度为~ 3-6 L*。从形态学上看，该星系符合一个有效半径为4kpc的模型，有效半径包含总光度的一半，星系膨胀与总光度之比为0.4-1.0，表明星系中存在大量的星系膨胀恒星星族。根据附近星系的质量-金属丰度关系，吸收星系的恒星质量似乎大于10^{11} M_sun。考虑到小的碰撞参量，这个大质量星系似乎是富含金属的亚DLA的原因。吸收星系与观测到的邻近星系的金属度-光度关系一致，但接近金属度的上限。我们的研究标志着LGSAO的第一个应用程序的星系结构的研究产生遥远的类星体吸收。最后，这项研究提供了一个大质量星系的第一个例子，一个…
2009-11-27 astro-ph.CO
Neutral chlorine and molecular hydrogen at high redshift
众所周知，氯和氢分子在星际介质的冷相中通过快速的化学反应紧密地结合在一起。在这里，我们提出了第一个系统的研究，这种关系在高红移使用H $_2$轴承阻尼Ly $α$系统（DLAs）检测沿类星体视线。使用来自VLT/UVES和Keck/HIRES的高分辨率光谱数据，我们报告了在18个高$z$ DLAs中的9个DLAs（包括5个新检测）中检测到Cl $\,$ I，其中$N($ H $_2) \ge 10^{17.3}\,$ cm $^{-2}$（包括在$z=3.09145$朝向J $\,$ 2100 $-$ 0641的新H $_2$检测），并给出了其余9个系统的上限。我们发现$N$（Cl $\,$ I）和$N$（H $_2$）之间的$\sim$ 5 $\,σ$相关性，在18.1 $\,<\,$ log $\,N$（H $_2$）$\,<\,$ 20.1范围内只有$\sim$ 0.2 $\,$ dex色散，因此探测柱密度比邻近恒星低10倍，大致遵循关系$N$（Cl $\,$ I $) \approx 1.5\times10^{-6} \times N($ H $_2)$。柱密度之间的这种关系在低和高红移下令人惊讶地相同，这表明对于给定的H $_2$（或Cl $\,$ I）柱密度，物理和化学条件是相似的。反过来，发现$N({Cl$ \，$I})/N({\rm H_2})$比率与DLA中的总体…
2015-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Damped Lyman-alpha systems in high-resolution hydrodynamical simulations
本文利用LambdaCDM模型的高分辨率和大盒尺寸宇宙流体动力学模拟研究了阻尼莱曼α系统的性质。使用的数字代码是GADGET-2的修改版，采用了自洽的金属富集机制（Tornatore等人，2007年）。我们探讨了一些相关的物理量的数值收敛，我们改变参数描述的性质的星系风，初始恒星质量函数，线性暗物质功率谱和金属富集模式的IGM（星系际介质）周围DLAs。我们发现，强星系风的速度约为600公里/秒，在一个能量驱动的风的情况下，需要为了匹配所观察到的列密度分布函数的DLAs和中性氢含量的红移的演变。动量驱动的银河风模型的实施，涉及到风的速度和质量负荷的暗物质晕的属性，显示出一种行为，这是中间的能量驱动的银河风的小（100公里/秒）和大（600公里/秒）的速度。在z=3时，质量在10^9 ~ 10^10 h^-1 M_sun之间的晕，对于直径小于10^20.8 cm^-2的DLA，对柱密度分布函数的贡献是显著的。通过插值物理量沿视线通过大量的晕，我们定性地显示不同的星系风模型的影响IGM周围的DLAs。此外，我们分析了与DLAs相关的SiII的速度宽度相关的统计数据：风中的金属丰度似乎是相当cluerous，这产生了低估所观察到的速度宽度。我们概述了这个问题的可能解决方案。
2009-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
A metal-line strength indicator for Damped Lyman Alpha (DLA) systems at low signal-to-noise
SDSS-III的重子振荡光谱巡天提供了一个前所未有的大样本阻尼\lya系统（DLAs），宇宙中最大的中性氢储存库。该DLA样品已被用于确定DLA偏置因子，从它们与\cite{FontRibera2012,Perez2018}中的\lya森林吸收的互相关，表明DLA与相对大量的晕相关。然而，BOSS光谱的低分辨率和信噪比不允许DLA金属线的精确测量。我们定义了一个金属强度参数，$S$，基于17条金属线的等效宽度相结合，可以测量与最佳的信噪比个别DLA在BOSS光谱，允许DLA人口的分类成不同的$S$的亚组。我们给出了这种DLA金属强度的分布及其平均值对$N_{\rm HI}$和红移的依赖性。我们搜索的系统性影响和变化的目录纯度通过检查的依赖性的$S$分布的光谱信号-噪声和估计误差$S$。公开了一个DLA目录，其中包含选定的17条金属线的测量等效宽度和$S$的值，该目录将用于测量DLA偏置因子对$S$参数的依赖性。金属强度对气体金属丰度和速度色散的关系可以通过研究作为$S$的函数的DLAs的堆叠金属吸收光谱来约束，允许未来确定偏置因子对DLAs的金属丰度和速度色散的依赖性。
2018-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The First Observations of Low Redshift Damped Lyman-alpha Systems with the Cosmic Origins Spectrograph
我们报告的第一个宇宙起源摄谱仪（COS）的阻尼和亚阻尼莱曼α（DLA）系统中发现的一个新的调查的气体晕的低红移星系的观测。从37条视线的观测中，我们发现了三个DLAs和四个亚DLAs。在z<0.35时，我们测量了DLA和亚DLA系统的中性气体密度Ω（HI）和红移密度dN/dz。我们发现，在红移路径δ z=11.9上，对于DLAs，dN/dz=0.25，Ω（HI）=1.4x10^-3;对于亚DLAs，dN/dz=0.08，Ω（HI）=4.2x10^-5。为了证明这种系统的科学潜力，我们提出了一个详细的分析，在SDSS J1009+0713的光谱中，在z=0.1140的DLA。对吸收线的曲线拟合确定log N（H I）=20.68pm0.10，由未贫化元素硫确定的金属丰度[S/H]=-0.62pm0.18。该DLA的丰度模式与较高z DLA的丰度模式相似，显示出难熔元素Fe和Ti的温和贫化，[S/Fe]=+0.24pm 0. 22和[S/Ti]=+0.28pm 0. 15。在这个系统中，氮的丰度不足，[N/H]=-1.40pm0.14，使这个DLA低于本地宇宙中类似金属丰度的[N/alpha]测量的平台。该DLA具有简单的运动学结构，仅需要两个组件来拟合轮廓，并且运动学宽度为52 km/s。WFC 3对类星体场的成像揭示了一个螺旋星系对类星体的碰撞参量非常小，还有几个星系的撞击参数在1…
2011-02-18 astro-ph.CO
A survey of Ly$α$ emission around Damped Ly$α$ absorbers at $z \approx 2$ with the Keck Cosmic Web Imager
本研究使用KCWI对$z \approx 2$处14个DLAs进行Ly$\alpha$积分场光谱观测，发现高金属丰度DLAs相关星系富含尘埃且Ly$\alpha$逃逸比例低，表明需结合多种发射线方法以全面识别相关星系类型。
2024-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Damped Lyman-$α$ absorbers and atomic hydrogen in galaxies: the view of the GAEA model
本文利用GAEA半解析模型分析了星系中阻尼Lyman-$α$系统（DLAs）与HI的关系。我们的国家的最先进的半解析模型进行调整，以再现本地星系HI质量函数，也再现其他重要的星系属性，包括星系质量气体金属丰度关系。为了产生模拟DLAs的目录，我们在一个复合模拟体积中抛出$10^5$随机视线：从Millennium模拟中提取具有对数$(\frac{M_{200}}{ M_{\odot}}) \geq 11.5$的暗物质晕，而对于$9.2 \leq \log(\frac{M_{200}}{ M_{\odot}})<11.5$，我们使用Millennium II，对于$8 \leq \log(\frac{M_{200}}{M_{\odot}}) < 9.2$，使用晕占据分布模型。在观测数据更准确的$2 < z < 3$，我们的基准模型预测了柱密度分布函数的正确形状，但其归一化低于观测值，在更高的红移上差异增加。与观测的协议显着改善增加两个HI质量和磁盘半径的模型星系的一个因素2，实施“后验”在我们的$2M-2R$模型。在感兴趣的红移范围内，具有$M_{200} \geq {10}^{11} M_{\odot}$的晕对$Ω_{\rm DLA}$的贡献最大，典型的DLA宿主晕质量为$\sim {10}^{11} M _{\odot}$。模拟的DLA金属丰度分布与观测结果比较吻合，但我们的模型…
2020-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Metal-Strong and Dust-Rich Damped \lya Absorption System toward the Quasar SDSS J115705.52+615521.7
（arXiv的摘要）我们报告了一个不寻常的，非常丰富的灰尘和金属强阻尼\lya吸收系统（DLA）的发现，在一个红移$z_{a}=2.4596$向类星体SDSS J 115705.52 +615521.7（以下简称J 1157 +6155）与发射线红移$z_{e}=2.5125$。它的中性氢柱密度$N_{\hi} = 10^{21.8\pm0.2}$ cm $^{-2}$是类星体DLAs中测量到的最高值之一。测得的金属柱密度为$N_{ZnII}\approx 10^{13.8}$ cm $^{-2}$，约为先前观测到的类星体DLA中最大值的1.5倍。最佳拟合曲线是类似MW的定律，在吸收体的静止坐标系中具有以2175 μ m为中心的显著的宽特征。在类星体DLAs中测得的消光$A_V \approx 0.92$ mag是前所未有的高。经过消光校正后，类星体的$i$波段绝对星等高达$M_{i} \approx -29.4$等，使其成为已知最明亮的类星体之一。这一发现表明，存在一个罕见的但重要的人口富含尘埃的DLAs与高金属和高柱密度，这可能有重大影响的中性气体质量密度和金属丰度的宇宙演化的测量。
2012-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of dust bias on the census of neutral gas and metals in the high-redshift Universe due to SDSS-II quasar colour selection
我们提出了一个系统的研究的影响，灰尘的偏见阻尼莱曼- $α$吸收剂（DLAs）的样品。这种偏差是斯隆数字巡天（SDSS）在数据发布7（DR 7）之前选择类星体目标时使用的星等和颜色标准的影响。之前已经量化了偏差，假设只有灰尘遮蔽的贡献。在这项工作中，我们应用了SDSS DR 7之前使用的全套幅度和颜色标准，以量化灰尘对灰尘和富含金属的DLA的偏置的全面影响。我们应用类星体的目标选择算法的建模人口的固有颜色，并通过探索的参数空间组成的红移，（$z_{\rm QSO}$和$z_{\rm abs}$），光学消光，HI柱密度，我们演示了如何选择概率取决于这些变量。我们量化的尘埃偏见在z=3的DLAs派生的以下属性：发病率，中性氢和金属的质量密度，平均金属丰度。我们发现，所有数量都受到了显著影响。当考虑所有的不确定性时，中性氢的质量密度被低估了10%到50%，金属中的质量密度被低估了30%到200%。最后，我们发现偏置依赖于红移。在红移z=2.2时，中性氢和金属的质量密度可能分别被低估了2倍和5倍。为了准确地解释和模拟吸收选择星系的性质和金属丰度演化，描述这种偏差是至关重要的。
2019-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy counterparts of metal-rich damped Lyman-alpha absorbers - II. A solar-metallicity and dusty DLA at z_abs=2.58
[摘要]。在这里，我们报告的发现星系对应的z_abs=2.58 DLA的视线上的z=3.07类星体SDSS J091826.16+163609.0。在OIII 5007和OII 3726，3729发射线中检测到DLA的星系对应物，这些发射线在碰撞参量为16 kpc时红移到NIR。未检测到Ly-alpha发射。上限意味着这个星系的Ly-alpha辐射被抑制了一个数量级以上。DLA是迄今为止研究的最富金属的DLA之一，具有可比的红移。我们发现证据表明，大量的耐火元素消耗到尘埃颗粒。拟合DLA的主要金属线分量，其位于z_abs=2.5832处并且占低电离物质的总柱密度的至少85%，我们测量来自ZnII、SII、SiII、CrII、MnII、FeII和NiII的金属丰度为-0.12、-0.26、-0.46、-0.88、-0.92、-1.03和-0.78，分别此外，我们还探测到了氢分子的莱曼和维尔纳吸收带，这是首次用X-shooter探测到H_2分子。背景类星体Q 0918 +1636是SDSS星表中最红的类星体之一，红移为3.02<z<3.12。它的紫外-近红外光谱与复合类星体光谱很好地拟合，复合类星体光谱在z_abs=2.58处被SMC/LMC类消光曲线红化，A_V = 0.2 mag.这支持了以前的说法，即由于背景类星体的尘埃红化，当前样品中可能缺少更多的富金属DLA。事实上，有证据表…
2011-01-10 astro-ph.CO
MgII Absorption at 2 < z < 6 with Magellan / FIRE. II: A Longitudinal Study of HI, Metals, and Ionization in Galactic Haloes
本文详细研究了在高红移类星体的红外光谱中发现的110个Mg Ⅱ吸收系统的HI和金属离子，它们的位置在1.98 <= z <= 5.33。使用新的测量的静止框架紫外线从相同的目标的光谱，我们比较了高红移样品与精心构造的低红移控制样品从文献中研究从z=0 --> 5.33（>12 Gyr）的演化趋势。我们观察到一个显着加强的特征N（HI）固定MgII的等效宽度作为一个移动到更高的红移。事实上，在我们的样本的平均zbar=3.402，所有MgII系统是阻尼Ly-alpha吸收剂或亚DLA，40.7%的系统超过DLA阈值（相比之下，在zbar=0.927为16.7%）。我们设定的MgII系统，我们可以测量HI的金属丰度的下限，这些结果是一致的，与完整的DLA人口。经典的MgII系统（W（2796）=0.3-1.0 Ang），优先与亚DLAs缔合，在~0.1 Solar处非常富含金属。我们应用定量分类指标，我们的吸收体相比，低红移人口，发现弱系统是类似于经典的MgII吸收体在低红移。强系统要么有非常大的镁II和铁II的速度传播意味着非维里化动力学，或更多的静态DLAs。有初步的证据表明，动力学上的复杂系统以类似于全球恒星形成速率的方式演化。我们推测，如果较弱的MgII系统代表吸积气体所建议的最近的研究银河系吸收体的倾斜，那么他们的高金属丰度表明最近喷出的物质，而不是第一次从金属贫IGM，即使…
2012-07-12 astro-ph.CO
Constraining the H$_2$ column density distribution at z$\sim$3 from composite DLA spectra
我们提出的平均H $_2$吸收信号的检测中性气体吸收系统在$z\sim 3$使用复合吸收光谱建立从斯隆数字巡天III阻尼莱曼-$α$目录的总人口。我们提出了一种新的技术，直接测量的H $_2$柱密度分布函数$f_{\rm H_2}(N)$从平均H $_2$吸收信号。假设柱密度分布为幂律分布，我们得到了斜率$β= -1.29 \pm 0.06(\rm stat) \pm 0.10 (\rm sys)$和强H $_2$吸收的发生率（在H $\,$ I吸收系统中，$N$（H $_2)\gtrsim 10^{18}\,$ cm $^{-2}$）为$4.0 \pm 0.5(\rm stat) \pm 1.0 (\rm sys)\,\%$，$N($ H $\,$ I）$\ge 10^{20}\,$ cm $^{-2}$。假设$f_{\rm H_2}(N)$变陡的拐点与$z=0$相同，我们估计H $_2$在柱密度范围$\log N(\rm H_2)$（cm $^{-2})= 18-22$是总$\sim 15\%$）中的宇宙密度。我们发现一个数量级更高的H $_2$事件率在一个子样本的极强的DLAs（$\log N($ H $\,$ I）（cm $^{-2}) \ge 21.7$），这与$f_{\rm H_2}(N)$的衍生形状一起表明，DLA中典型的H $\,$ I-H $_2$过渡柱密度为$\…
2018-04-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The galaxy counterpart of the high-metallicity and 16 kpc impact parameter DLA towards Q0918+1636 - a challenge to galaxy formation models?
类星体Q 0918 +1636（z=3.07）沿着视线有一个高金属量的阻尼莱曼α吸收体（DLA），红移为z=2.58。DLA位于16.2 kpc的大碰撞参量处，具有接近太阳的金属丰度。结果表明，一种新型的宇宙学星系形成模型，调用一个新的SNII反馈处方，Haardt & Madau（2012）UVB场和显式处理UVB自屏蔽，可以再现观察到的DLA的特性。分析中还考虑了来自星系中年轻恒星星族的紫外线辐射，特别是在光子能量范围10.36-13.61 eV（与硫II丰度有关）内。发现a）对于L~L* 星系（z=2.58），在碰撞参量16.2 kpc时，大约10%通过星系的视线将显示出硫II柱密度N（SII）$>$ 10 $^{15.82}$ cm $^{-2}$（DLA的观测值），以及b）仅考虑在16.2千秒差距碰撞参量下探测到近太阳金属丰度的情况，星系SFR的概率分布峰值接近DLA星系对应物的观测值~27 Msun/yr。有人认为，大部分的α-元素，如硫，追踪高金属柱密度，b=16.2 kpc的吸收线，是由演化中的年轻恒星在银河系内部产生的，后来被银河风向外输送。
2016-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Ly$α$ emission from high-$z$ galaxies hosting strong Damped Ly$α$ systems
我们研究了高$z$强（logPDMATHABMO（HI）$\ge$ 21）阻尼LyPDMATHABMM系统（DLAs）的平均LyPDMATHABMM发射.我们根据类星体的$N$（H I）、$L_{\rm Lyα}$、$(r-i)$颜色和Si II $λ$ 1526线的剩余等效宽度（即，$W_{1526}$）。对于全部样品，我们发现$L_{\rm Lyα}$ $< 10^{41} (3σ)\ \rm erg\ s^{-1}$在DLA谷的红色部分具有Ly $α$发射的$2.8σ$水平检测。发现对于具有较高$W_{1526}$的系统，$L_{\rm Lyα}$较高，其中在$\geq 3σ$处检测到的其峰相对于系统吸收红移红移约300-400 $\rm km\ s^{-1}$，如在Lyman Break GalvanTM（LBG）和Ly $α$发射体中所见。当我们考虑$W_{1526} \ge 0.4$和$(r-i) < 0.05$时，可以看到双峰Ly $α$轮廓的明显特征。基于已知的金属丰度和$W_{1526}$之间的相关性，我们解释了我们的结果在恒星形成率（SFR）较高的高金属丰度（质量）的星系与高速场，便于Ly $α$逃逸。测得的LY $α$表面亮度需要当地的电离辐射，是4至10倍强于这些红移的超星系紫外线背景。DLAs中的SFR和表面原子气体质量密度之间的关系与本地矮星系和贫金属星…
2016-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
