SIGAME simulations of the [CII], [OI] and [OIII] line emission from star forming galaxies at z ~ 6
迄今为止，在[CII]中观测到的z>~5的近40个恒星形成星系（不包括类星体）中，近一半在[CII]中要么非常微弱，要么根本没有被探测到，并且远远低于基于恒星形成率（SFR）和[CII]光度之间的局部关系的预期。结合星系的宇宙学变焦模拟和银河系毫米/亚毫米辐射模拟器（SIMULATOR of GALAXY MMIMIMETER/SUBMMIMIMERIUM EMISSION，SIGAME），我们模拟了30个恒星形成率为3- 23 Msun/yr，恒星质量为0.7-8 × 10^9 Msun，金属丰度为0.1-0.4 × Zsun的主序星星系的多相星际介质（ISM）及其在[CII]，[OI]和[OIII]中的辐射。模拟结果能够再现上述z>5时的[CII]-昏暗，与已有的3个z>~5的[OIII]探测结果中的2个相匹配，并且与局部星暴星系的[OI]和[OIII]光度与SFR的关系基本一致。我们发现，[CII]发射主要是由弥漫的电离气相和分子云，平均贡献约66%和约27%，分别。因此，仅占总气体质量约10%的分子气体比占总气体质量约85%的电离气体更有效地发射[CII]。主成分分析表明，[CII]光度与恒星形成活动以及平均金属丰度相关。我们模拟的低金属丰度以及它们的低分子气体质量分数可以解释它们的[CII]-微弱，我们认为这些因素也可能是在这些早期观测到的[CII]-微弱正常星系的原因。
2017-08-16 astro-ph.GA
FirstLight IV: Diversity in sub-L$_*$ galaxies at cosmic dawn
使用一个大样本的子L $_*$星系，具有类似的UV星等，M $_{\rm UV}\simeq -19$在$z\simeq6$，从FirstLight模拟提取，我们显示了星系的多样性在年底的再电离时代。我们发现一个系数$\sim$ 40的变化，在特定的恒星形成率（sSFR）。这将驱动与[OIII] $λ$ 5007行宽度相等的$\sim$ 1 dex范围。HII区内星云金属丰度和电离参数的变化导致在固定sSFR下，等效宽度和[OIII]/H $α$线比的分散。[OIII]-亮发射体（[OIII]/H $α$ >1）比H $α$ -亮（[OIII]/H $α$ <1）星系具有更高的电离参数和/或更高的金属丰度。根据[OIII]和H $α$的表面亮度图，[OIII]亮发射体比H $α$亮星系更紧凑。H $α$光度高于[OIII]，如果恒星形成分布在扩展区域。OIII占主导地位，如果它是集中在紧凑的团块。在这两种情况下，H $α$ -发射气体比[OIII]明显更长。
2021-04-26 astro-ph.GA
Rest-frame UV spectroscopy of extreme [OIII] emitters at $1.3<z<3.7$: Toward a high-redshift UV reference sample for JWST
星系再电离时代的深层光谱学揭示了强烈的CIII]和CIV线发射（EW $>15-20$）。为了解释在$z>6$出现的星云发射，我们已经开始瞄准在$1.3<z<3.7$具有大的比恒星形成率（sSFR）的星系中的静止帧UV发射线。我们发现，CIII]达到EWs在$z>6$看到只有在大sSFR星系与[OIII]+H $β$ EW $>1500$的。与以前的研究相比，我们发现许多具有强烈[OIII]的星系具有弱的CIII]发射（EW $=5-8$），这表明与年轻恒星群体相关的辐射场不足以为强CIII]提供动力。光电离模型表明，在具有大sSFR（[OIII]+H $β$ EW $>1500$）的系统中，CIII]的扩散是由金属丰度的变化驱动的，这是CIII]对电子温度极端敏感的结果。我们发现，在$z>6$（EW $>15$）处看到的强CIII]发射需要贫金属气体（$\simeq0.1\ Z_\odot$），而在我们的样品中较弱的CIII]发射倾向于在中等金属丰度（$\simeq0.3\ Z_\odot$）处发现。我们的$z\simeq1-3$样品中CIII]发射体的光度分布呈现出一致的图像，较强的发射通常与低光度系统（$M_{\rm{UV}}>-19.5$）有关，其中低金属丰度更有可能。我们定量了强CIII]和CIV发射体在$z\simeq1-3$的分数，提供了与$z>6$样品进行比较的基线…
2020-11-03 astro-ph.GA
Changing physical conditions in star-forming galaxies between redshifts 0 < z < 4: [OIII]/Hb evolution
我们研究了红移范围为0 < z < 4的星系样本的[OIII]/Hb星云发射线比的红移演化。我们比较观察到的演化一组理论模型，占独立的演化的化学丰度，电离参数和星际介质（ISM）的压力在恒星形成星系的红移。考虑到在组合数据集中的选择效应，我们表明，更高的[OIII]/血红蛋白的比率与红移的演变是一个真正的物理效应，这是最好的解释模型中的电离参数从典型的本地恒星形成星系的平均值升高，与可能的同时增加ISM压力。我们排除的可能性，观察到的[OIII]/Hb的演变是纯粹由于金属丰度的演变。我们讨论了这些结果的影响，使用本地经验金属丰度校准测量金属丰度在高红移，并简要讨论了我们的结果可能的理论意义。
2016-05-13 astro-ph.GA
Efficient Ionizers with Low H$\boldsymbolβ$+[OIII] Equivalent Widths: JADES Spectroscopy of a Peculiar High-z Population
研究利用 JADES 深光谱揭示弱 Hβ+[OIII] 高红移星系实为贫金属高效电离体，并指出 Hα 与比恒星形成率可更有效识别该族群。
2024-12-05 astro-ph.GA
The JWST EXCELS survey: Probing strong-line diagnostics and the chemical evolution of galaxies over cosmic time using Te-metallicities
该研究结合JWST EXCELS巡天的高红移星系与DESI本地星系样本，通过Te金属丰度分析强线诊断偏差，提出红移无关的R̂校准及z>9.5适用的R̂Ne工具，还发现z>4处星系金属丰度与FMR的初步偏差。
2025-02-14 astro-ph.GA
Direct T_e-based Metallicities of z=2-9 Galaxies with JWST/NIRSpec: Empirical Metallicity Calibrations Applicable from Reionization to Cosmic Noon
University of Kentucky（肯塔基大学）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of Arizona（亚利桑那大学）；University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）
本文通过JWST/NIRSpec观测，结合文献数据，建立了适用于z=2-9星系的高红移经验T_e基金属丰度校准，提高了宇宙午夜和再电离时期的金属丰度测定精度。
2026-05-19 astro-ph.GA
Discrepancies between the [OIII] and [SIII] Temperatures in HII Regions
由Perez-Gillo等人汇编的OIII和SIII温度测量结果的分析表明，在大多数气体金属丰度超过0.2太阳的天体中，OIII温度高于SIII的相应值，这些天体由HII星系、巨大的河外HII区、银河系HII区和麦哲伦云的HII区组成。我们探讨了温度不均匀性的可能性。我们还探讨了金属丰度的不均匀性，结合两个模型的广泛不同的金属丰度。我们计算模型，考虑非Mawell-玻尔兹曼分布的电子能量（卡帕参数化）。我们还考虑了光电离星云内的激波加热。在纯光电离的情况下，不同的输入参数并不能再现所观察到的星云温度，也没有本地温度的不均匀性。我们发现，（1）星云气体的金属丰度不均匀性，（2）在光电离等离子体中传播的速度< 60 km/s的激波，以及（3）由卡帕分布给出的电子能量分布，成功地再现了所观察到的[OIII]温度的过剩。然而，激波模型需要适当的三维流体动力学模拟才能成为一个充分发展的替代方案，而具有金属丰度不均匀性的模型在贫金属星云中似乎失败了，因为它们导致T_O++（rec）> T_O III。
2012-10-07 astro-ph.GA
A Hard Ionizing Spectrum in z=3-4 Ly-alpha Emitters with Intense [OIII] Emission: Analogs of Galaxies in the Reionization Era?
我们给出了15个红移z=3.1-3.7的Ly-alpha发射体（LAEs）和Lyman break星系（LBG）的诊断星云发射谱线[OIII] 5007、4959、[OII]3727和H-β的Keck/MOSFIRE光谱。结合其他调查的光谱，我们证实了早期的迹象表明，LAEs有一个更高的[OIII]/[OII]线比在类似的红移LBG。通过比较它们在[OIII]/[OII]与R23图上的分布，我们证明了这种差异不能仅仅因为它们的金属丰度较低而出现，而很可能是由于更硬的电离光谱。使用H-β和重组理论的措施，我们证明，对于我们的LAEs的一个子集，xi_ion -莱曼连续体光子数每紫外光度-确实是0.2-0.5德克斯大于典型的LBG在类似的红移。使用光电离模型，我们估计这将对[OIII]/[OII]和R23的影响，并得出结论，这样的硬光谱只能部分解释这种强烈的线发射。另一种可能性是，如此大的[OIII]/[OII]比率部分是由于密度而不是电离束缚的星云区域，这意味着电离光子的逃逸分数很高。我们讨论如何进一步的观察可以证实这种可能性。显然，具有强[OIII]发射的LAE代表了具有类似强线的z>7源的有希望的模拟，这些强线被认为是宇宙再电离的重要贡献者。
2016-09-22 astro-ph.GA
DREAMS.II. Galaxy Demographics from Direct Te-Based Metallicities at z~2-10: Tracing the Evolution of the Mass-Metallicity and Fundamental Relations
National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI（综合研究大学院大学）；Kanazawa University（金泽大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI), The University of Tokyo（东京大学 Kavli宇宙物理数学研究所（Kavli IPMU，WPI））；University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Tsukuba（筑波大学）
通过直接Te基金属度测量，研究z~2-10星系的金属度演化，揭示质量-金属度关系随红移的变化及气体流入对金属度的影响。
2025-12-15 astro-ph.GA
Metallicities of Five z > 5 Emission-Line Galaxies in SMACS 0723 Revealed by JWST
JWST对透镜星系团SMACS J0723.3-7327的早期观测给高红移宇宙带来了前所未有的光谱研究。这些观测揭示了z > 5的五个星系。这五个星系都有可探测到的[OIII]4363线发射，表明这些星系具有高温和低金属丰度，并且它们是高度恒星形成的。在最近的工作中，使用各种技术研究了这五个星系的金属丰度。在这里，我们总结和比较这些以前的结果，以及执行我们自己的测量的金属丰度使用改进的方法，优化发射线的提取。特别是，我们同时使用线拟合和固定的巴耳末衰减校正，以及一种新的足迹测量的发射线在二维光谱，以产生更高的保真度线比，不太敏感的校准和系统的影响。然后，我们将我们的金属丰度与z < 1星系的金属丰度进行比较，发现它们可能是很好的类似物。最后，我们估计，JWST星系的z ~ 8相比，宇宙的年龄是年轻的。
2022-09-11 astro-ph.GA
The [OIII]$+$H$β$ Equivalent Width Distribution at z$\simeq$7: Implications for the Contribution of Galaxies to Reionization
我们量化的[OIII]+H $β$线强度的分布在z $\simeq$ 7使用20个明亮的（M $_{\mathrm{UV}}$ $\lesssim$ $-$ 21）星系的样本。我们选择这些系统在广域领域（2.3度$^2$总）使用一个新的颜色选择，精确地选择星系在z $\simeq$ 6.63 $-$ 6.83，一个红移范围，蓝色斯皮策/IRAC [3.6] $-$ [4.5]的颜色明确表示强[OIII] $+$ H $β$发射。这20个星系显示出对数正态[OIII] $+$ H $β$ EW分布，中值EW = 759 $^{+112}_{-113}$ $\mathrm{\mathring{A}}$，标准差= 0.26 $^{+0.06}_{-0.05}$ dex。我们没有发现强烈的变化，在这个EW分布与紫外线光度的证据。典型的[OIII]+H $β$ EW在z $\simeq$ 7暗示我们的样本是相当大的，比在z $\simeq$ 2大质量恒星形成星系，向更大的平均sSFR（4.4 Gyr $\simeq$ MW）和较低的金属丰度（0.16 Z $_\odot$）的转变一致。我们还发现了一个更极端的星云发射人口的出现（[OIII]+H $β$ EW $>$ 1200 $\mathrm{\mathring{A}}$），这是很少看到在较低的红移的证据。这些天体具有非常大的sSFR（$>…
2020-10-27 astro-ph.GA
An Optical Illusion: High Electron Densities Create Extremely Metal-Poor Galaxy Impostors
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Cosmic Frontier Center, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校宇宙前沿中心）
该研究发现，采用低密度假设测量的四个看似极贫金属星系中，三个实际为高电子密度导致的“冒牌货”，不考虑高密度会造成星系分类错误与化学增丰结论偏差。
2026-08-21 astro-ph.GA
Low-redshift lowest-metallicity star-forming galaxies in the SDSS DR14
我们从斯隆数字巡天（SDSS）的数据发布14（DR 14）中选取了一个氧丰度为12+logO/H<7.4的极低金属量恒星形成星系的低红移（z<0.133）候选样本。三种方法被用来推导它们的氧丰度。在这些方法中，有两种方法是基于强[OII]3727，[OIII]4959和[OIII]5007发射线，我们称之为强线和半经验方法。它们适用于所有星系。本文提出了强线法。这种方法特别关注于金属丰度极低的星系中金属丰度的精确测定，可能不适用于12 +logO/H>7.5的较高金属丰度。第三，直接Te方法，适用于检测到[OIII]4363发射线的星系。所有这三种方法给出的丰度一致，可以组合使用或单独用于选择最低金属丰度的候选人。然而，强线方法是最好的光谱与检测不良或未检测到的[OIII]4363发射线。总的来说，我们选出的极低金属量星系候选者名单包括66个物体。
2019-03-01 astro-ph.GA
The Physical Conditions of Emission-Line Galaxies at Cosmic Dawn from JWST/NIRSpec Spectroscopy in the SMACS 0723 Early Release Observations
我们提出了静止帧光发射线通量比测量的五个$z>5$星系观测的JWST近红外光谱仪（NIRSpec）在SMACS 0723早期释放观测。我们在NIRSpec管道还原产品中添加了几个质量控制和后处理步骤，以确保对波长上紧密分离的发射线进行可靠的相对通量校准，尽管当前版本的还原的\textit{absolute}分光光度法不确定。与文献中的$z\sim3$星系相比，$z>5$星系具有相似的[OIII] $λ$ 5008/H $β$比率，相似的[OIII] $λ$ 4364/H $γ$比率，以及更高的（$\sim$ 0.5 dex）[NeIII] $λ$ 3870/[OII] $λ$ 3728比率。我们将观测结果与MAPPINGS V光电离模型进行比较，发现测量的[NeIII] $λ$ 3870/[OII] $λ$ 3728，[OIII] $λ$ 4364/H $γ$和[OIII] $λ$ 5008/H $β$发射线比率与具有非常高电离的星际介质一致（$\log(Q) \simeq 8-9$，单位cm~s $^{-1}$）、低金属度（$Z/Z_\odot \lesssim 0.2$）和非常高的压力（$\log(P/k) \simeq 8-9$，单位cm $^{-3}$）。[OIII] $λ$ 4364/H $γ$和[OIII] $λ$（4960+5008）/H $β$的线比组合表明$4.1…
2022-12-19 astro-ph.GA
Far-infrared metallicity diagnostics: Application to local ultraluminous infrared galaxies
星系中金属的丰度是区分不同星系形成和演化模型的关键参数。大多数金属丰度测定是基于光学线比率。然而，光学光谱范围会受到尘埃消光的影响，对于高z天体（z > 3），光学金属丰度诊断中使用的一些谱线会被移至地面观测站无法到达的波长。出于这个原因，我们探索金属丰度诊断使用远红外线（IR）线比，可以提供一个合适的替代方案，在这种情况下。为了研究这些远红外线比，我们模拟了光电离代码云的星暴的排放。测量金属丰度最灵敏的远红外比是[OIII]52 $μ$ m和88 $μ$ m与[NIII]57 $μ$ m的比。我们表明，这个比例产生强大的金属丰度在AGN的存在下，是不敏感的电离恒星的年龄变化。另一个金属丰度敏感比率是[OIII]88 $μ$ m/[NII]122 $μ$ m比率，尽管它取决于电离参数。我们提出了各种中红外线和远红外线的比例，以打破这种依赖。最后，我们将这些远红外诊断的样本19本地超亮红外星系（ULIRGs）观察与赫歇尔和斯皮策。我们发现，在这些本地ULIRGs的气相金属丰度是在0.7 < Z_gas/Z_sun < 1.5的范围内，这对应于8.5 < 12 + log（O/H）< 8.9。推断的金属丰度同意与以前的估计当地ULIRGs，这证实了他们低于当地的质量金属丰度关系。
2017-05-23 astro-ph.GA
Emission-line galaxies at $z\sim1$ from near-IR HST Slitless Spectroscopy: metallicities, star formation rates and redshift confirmations from VLT/FORS2 spectroscopy
本文利用VLT/FORS2光谱对WFC3/WISP巡天识别的z~1发射线星系进行后续确认，研究了其金属丰度、恒星形成率和消光性质，发现这些星系金属丰度偏低且恒星形成活动较强。
2024-08-30 astro-ph.GA
Spectroscopy of an extreme [OIII] emitting active galactic nucleus at $z=3.212$: implications for the reionisation era
再电离时代的星系经常显示出强烈的星云发射线，无论是在静止坐标系光学（[OIII]+H $β$）和紫外（UV; CIII]，CIV）。如此强烈的星云辐射是如何产生的尚不清楚，活动星系核（AGN）和热恒星都被认为是同样可行的。这些早期系统的紫外线连续谱斜率往往是非常蓝的（$β<-2$），反映了最小的尘埃遮蔽，年轻的年龄和低金属含量。这与$z\sim2-3$的窄线活动星系核形成对比，后者的紫外线斜率比再电离时期典型的恒星形成系统明显更红（$β>-1$）。为了研究活动星系核在再电离时代的性质，我们进行了一个寻找潜在的例子，罕见的蓝色连续谱在中间红移（$z\sim2-3$）。我们的目标是确定活动星系核是否存在强烈的线发射和蓝色连续谱，从而建立在这个人口的休息帧紫外线和光学线的比例范围。本文报道了在$z=3.21$（UDS-24561）上探测到一个具有极强[OIII]+H $β$谱线发射（EW $=1300$谱线）和蓝紫外连续斜率（$β=-2.34$）的X射线发光活动星系核。MMT/Binospec和Keck/MOSFIRE光谱表明，静止帧紫外线比与活动星系核光电离模型和静止帧光学线一致，既有窄分量（FWHM $=154$ km $/$ s），又有扩展的宽翼（FWHM $=977$ km $/$ s），与流出的气体一致。我们描述了如何在未来的JWST发射线调查中确定这些对象的再电离时代，从而提…
2021-11-08 astro-ph.GA
The Physical Origin of Extreme Emission Line Galaxies at High redshifts: Strong {\sc [Oiii]} Emission Lines Produced by Obscured AGNs
本文通过Subaru和JWST数据研究高红移极端发射线星系，发现其强[Oiii]发射线最可能由被遮蔽的活动星系核产生，而非恒星形成或未被遮蔽的活动星系核。
2025-03-13 astro-ph.GA
Present-day mass-metallicity relation for galaxies using a new electron-temperature method
本文研究了局域宇宙（z < 0.25）中星系的电子温度（Te）和气相氧丰度（ZTe）的测量。我们的样本包括光谱从总共264个发射线系统，从个别的HII区域到整个星系，包括23个复合HII区域的“恒星形成的主序星”星系在MANGA调查。我们利用130这些系统与直接可测量的Te（OII）校准一个新的金属性依赖的Te（OIII）- Te（OII）的关系，提供了一个更好的表示我们的各种数据集比现有的关系从文献。我们还提供了一个替代的Te（OIII）- Te（NII）校准。用这种新的Te方法对118个本星系的Z_Te进行了精确的估计，并建立了质量-金属丰度关系（MZR）。我们发现，所有的Te（OIII）- Te（OII）的关系，这里考虑系统低估Z_Te低电离系统高达0.6德克斯。我们确定，这是由于这样的系统具有本质上更高的O+丰度比O++丰度，渲染Z_Te估计仅基于[OIII]线不准确。因此，我们提供了一个基于强发射线的经验校正，以解释这种偏见时，使用我们的新的Te（OIII）- Te（OII）和Te（OIII）- Te（NII）的关系。这使得精确的金属丰度（1 σ = 0.08 dex）可以用于任何具有[OIII]4363检测的低红移系统，而无论其物理大小或电离状态如何。从我们的数据集形成的MZR是在非常好的协议，从金属复合线和蓝超巨星吸收线的直接测量所形成的，相比之下，大多数其他的Te为…
2019-12-20 astro-ph.GA
MIDIS: Strong (Hb + [OIII]) and Ha emitters at redshift $z \simeq 7-8$ unveiled with JWST/NIRCam and MIRI imaging in the Hubble eXtreme Deep Field (XDF)
我们利用\textit{JWST}中波段和宽波段近红外摄像机成像，以及超深MIRI $5.6 \rm μm$成像，在哈勃极深场（XDF），以确定突出的线发射器在$z\simeq 7-8$。在$z\simeq 7-8$观测的58个星系中，我们发现了18个（H $β$ + [OIII]）发射体的强候选星系（$\simeq$ 31\%），基于它们在F430 M和F444 W滤波器中的增强通量，用EW $_{0}$（H $β$ +[OIII]）$\simeq 87 - 2100$进行了验证。在这些发射体中，16个位于MIRI覆盖区，12个在$5.6 \, \rm μm$处表现出明显的通量过剩，表明同时存在一条突出的H $α$发射线和EW $_{0}$（H $α$）$\simeq 200-3000$。这是第一次，H $α$发射可以在$z>7$个别星系检测。当H $α$线存在时，我们可以将H $β$和[OIII]对（H $β$ +[OIII]）复合物的贡献分开，并推导出基于H $α$的恒星形成率（SFR）。我们发现，在大多数情况下，[OIII]/H $β> 1$。相反，两个星系有[OIII]/H $β< 1$，表明NIRCam通量过剩主要是由H $β$驱动的。这可能意味着金属含量极低。最突出的线辐射源是非常年轻的星暴或星系，它们正前往/离开星暴云。它们构成了宇宙SFR密度$\rm log_{1…
2023-06-05 astro-ph.GA
Emission line properties of the most luminous AGN in massive galaxies at intermediate redshifts
我们分析了6019 II型活动星系核的发射线性质，其红移在0.4-0.8之间，[OIII]光度大于3 × 10^8 Lsun，这是Zakamska等人（2003）在星群研究中首次发现的II型类星体的特征。活动星系核是从CMASS的星系样本中提取的，这些星系的恒星质量大于10^11 Msun，是重子振荡光谱巡天（BOSS）的一部分，占这些星系总人口的0.5%。单个光谱具有低的S/N，因此在[OIII]光度和估计的恒星年龄的箱中对堆叠光谱进行分析。叠层的发射线比与简单的均匀密度光电离模型很好地拟合，金属丰度介于太阳和两倍太阳之间。在堆栈中，一些发射线被发现具有不同的广泛的组件，需要一个双高斯，而不是一个单一的高斯拟合，指示流出的电离气体。它们是：[OIII]4959、[OIII]5007、[OII] 3727、3729和Halfa $。更高的电离线，如[NeIII]3869和[NeV]3345在堆栈中被检测到，但很好地拟合单高斯。宽分量通常包含总谱线通量的三分之一，氧谱线的宽度为600 km/s，H α谱线的宽度为900 km/s。在广泛的组件和它的宽度的流量的分数是独立的[OIII]光度，恒星年龄，无线电和中红外光度。银河系的恒星质量是我们能确定的影响宽线分量宽度的唯一参数。
2019-08-14 astro-ph.GA
JADES: the mass-metallicity relation at $z=1-10$. New calibrations, extremely metal-poor galaxies, and chemical diversity
University of Cambridge（剑桥大学）；Waseda University（早稻田大学）；INAF, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所空间科学观测站）；University College London（伦敦大学学院）
利用JWST/NIRSpec光谱，通过堆叠约1500个星系光谱，推导出新的强线校准，建立了$z=1-10$的质-金属关系，并识别出50个极贫金属星系候选体，发现其金属丰度与恒星形成率呈反相关，支持随机恒星形成历史模型。
2026-06-11 astro-ph.GA
The WiggleZ Dark Energy Survey: Final Data Release and the Metallicity of UV-Luminous Galaxies
WiggleZ暗能量巡天在英澳望远镜上测量了超过200，000个紫外选择（NUV<22.8等）星系的红移。这次巡天在红移0.2<z<1.0的大尺度星系分布中探测到了重子声学振荡信号，证实了宇宙膨胀的加速性，并测量了宇宙结构增长的速率。我们分析了这些紫外线发光的莱曼break星系的发射线特性堆叠的光谱箱的光度，红移，和恒星质量。最明亮的星系（-25等< MFUV <-22等）有非常广泛的H-β辐射来自活跃的核，以及广泛的第二个组成部分[OIII]（495.9 nm，500.7 nm）的双重线，蓝移100 km/s，表明这些星系中存在气体流出。复合光谱使我们能够检测和测量温度敏感的[OIII]（436.3 nm）线，并使用直接方法获得金属丰度。中等恒星质量（8.8<log（M*/Msun）<10）WiggleZ星系的金属丰度与相同质量的正常发射线星系一致。相比之下，高恒星质量（10<log（M*/Msun）<12）WiggleZ星系的金属丰度明显低于相同质量的正常发射线星系。这不是演化的结果，因为金属丰度不随红移而变化;这很可能是极紫外发光的WiggleZ星系特有的性质。
2019-10-18 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Significant Evolution in the Rest-Frame Optical Emission Line Equivalent Widths of Star-Forming Galaxies at z=1.4-3.8
我们使用广泛的光谱从MOSFIRE深演化场（MOSDEF）的调查，以调查之间的关系静止帧光发射线等效宽度（$W$）和一些星系和ISM特征的样本$1134$恒星形成星系的红移$1.4\lesssim z\lesssim 3.8$。我们研究了[OII] $λλ3727, 3730$、H $β$、[OIII] $λλ4960, 5008$、[OIII] $+$ H $β$、H $α$和H $α$ +[NII] $λλ6550, 6585$的等效宽度与恒星质量、UV斜率、年龄、恒星形成率（SFR）和比SFR（sSFR）、电离参数和激发条件的关系（O32和[OIII]/H $β$）、气相金属性和电离光子产生效率（$ξ_{\rm ion}$）。$W$随恒星质量减小而增加的趋势在[OIII]（和[OIII]+H $β$）中最强。更一般地说，在固定的恒星质量或固定的气相金属丰度下，所有谱线的等效宽度都随着红移的增加而增加，这表明高等效宽度的星系在高红移时很常见。这种等效宽度的红移演化可以解释为在固定恒星质量下，随着红移的增加，SFR增加，金属丰度降低。因此，$W$对sSFR的依赖性在很大程度上与红移无关，特别是当检查给定金属丰度的星系时。我们的研究结果表明，高等效宽度的星系，特别是那些与高$W({\rm [OIII]})$，有低的恒星质量，蓝UV斜率，年轻的年龄，高sSFR，ISM线比指示高电离参…
2018-11-28 astro-ph.GA
Direct determination of oxygen abundances in line emitting star-forming galaxies at intermediate redshift
我们提出了一个样本的22个蓝色（$(B-V)_{AB}<0.45$），发光（$M_{B,AB}<-18.9$），贫金属星系的$0.69<z<0.88$红移范围内，从深2星系红移调查。它们的光谱包括$[OIII]\lambda4363$极光线、$[OII]λ\lambda3726,3729$双峰和强星云$[OIII]λλ4959,5007$发射线。这些星系的电离气相氧丰度介于$7.62<12+\log O/H < 8.19$之间，即介于$1/10 Z_{\odot}$和$1/3 Z_{\odot}$之间。我们发现，在我们的样本中的星系具有可比的金属丰度其他中等红移的样本，但更多的金属比本地系统的类似的B-波段光度和恒星形成活动。这里的星系显示出与$z\simeq 0.2 - 0.3$发现的“绿豌豆”相似的特性，尽管我们的星系往往稍微不那么明亮。
2015-08-21 astro-ph.GA
Discovery of Five Green Pea Galaxies with Double-peaked Narrow [OIII] Lines
本文从 LAMOST 和 SDSS 中发现五个双峰窄 [OIII] 绿豌豆星系，结合光谱与 SED 分析揭示其 AGN 特征，并指出它们更可能是双 AGN。
2023-07-04 astro-ph.GA
MIDIS: The Relation between Strong (Hb+[OIII]) Emission, Star Formation and Burstiness Around the Epoch of Reionization
本研究利用 MIDIS 的超深 JWST/NIRCam 成像并结合文献样本，分析 z=5.5–8 强 Hβ+[OIII] 发射体与恒星质量、年龄、sSFR、SFR 的关系，强调发射体与非发射体共同决定再电离期恒星形成图景。
2024-06-18 astro-ph.GA
HETDEX Pilot Survey. VI. [OIII] Emitters and Expectations for a Local Sample of Star Forming Galaxies in HETDEX
我们收集了一个公正的样本，29个星系的[O II] $λ3727$和/或[O III] $λ5007$检测$z < 0.15$从霍比-埃伯利望远镜暗能量实验（HETDEX）试点调查（HPS）。HPS通过积分场光谱学发现星系，而无需基于它们检测到的发射线进行预选。其中16个天体被升级后的霍比-埃伯利望远镜上的第二代低分辨率摄谱仪（LRS 2）跟踪。氧丰度，然后推导出通过强发射线使用贝叶斯方法。我们发现大多数星系的质量金属丰度关系来自于斯隆数字巡天（SDSS）的光度选择的恒星形成星系。然而，其中两个星系的金属丰度较低（类似于质量金属丰度空间中非常罕见的豌豆星系）。这个样本的恒星形成率落在SDSS恒星形成主序列和极端豌豆星系之间的中间空间。我们的结论是，光谱选择填补了部分质量-金属丰度-SFR相空间，这在光度测量中是遗漏的，如SDSS，即，我们发现星系正在积极地形成恒星，但在连续体中是暗淡的。我们使用这个试点调查的结果，使即将到来的无偏，大型光谱样本的本地线发射器HETDEX的预测。通过更大的HETDEX调查，我们将确定在没有连续亮度预选的情况下通过光谱选择的星系是否具有落在连续体上的金属丰度，该连续体连接典型的恒星形成和更罕见，更极端的系统，如绿豌豆。
2019-08-30 astro-ph.GA
Mass - metallicity relation and fundamental metallicity relation of metal-poor star-forming galaxies at $0.6<z<0.9$ from the eBOSS survey
恒星质量-金属丰度关系（$M_* - Z$，MZR）表明星系的金属丰度随恒星质量的增加而增加。基本金属丰度关系（FMR）表明，对于给定的恒星质量，具有较高恒星形成率（SFR）的星系往往具有较低的金属丰度。为了检验MZR和FMR是否仍然保持在较低的金属丰度和较高的红移，我们使用公共光谱数据库（$\rm v5\_10\_0$）的发射线星系的扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）在$0.6<z<0.9$汇编了35个恒星形成星系（SFG）的样本。这些星系因其显着的极光$\rm [OIII]\lambda4363$发射线（$\rm S/N \geq 3$）而被识别。通过电子温度金属丰度定标，我们发现9个SFG是具有$\rm 12 + log(O/H) \leq 7.69 \ (1/10 \ Z_\odot)$的极端贫金属星系。最缺乏金属的星系的金属丰度为$7.35\pm 0.09$（约为1/20 $Z_{\odot}$）。与局域宇宙和高红移宇宙中具有正常金属丰度的SFG相比，我们的贫金属SFG在固定恒星质量下具有十倍以上的SFR。我们在$0.6<z<0.9$为这些贫金属星系建立了一个新的质量-SFR关系。由于更高的SFR和更年轻的恒星年龄，我们的贫金属SFG从局部宇宙的MZR和FMR向更低的金属丰度偏离，证实了FMR的存在，以及MZR和FMR随红移的宇宙演化。
2018-10-21 astro-ph.GA
Spatially resolved direct method metallicity in a high-redshift analogue local galaxy: temperature structure impact on metallicity gradients
我们调查如何HII区域温度结构的假设影响“直接方法”的空间分辨金属丰度观测使用多物种极光线在一个星系的SAMI星系巡天。SAMI 609396 B的红移值为$z=0.018$，是一个低质量星系，在一次小合并中有强烈的恒星形成，类似于高红移的情况。我们使用三种方法来获得直接金属丰度，并与强线诊断进行比较。三种直接方法的金属丰度空间变化趋势存在显著差异。我们的第一种方法是基于常用的电子温度$T_e$（[OIII]）从[OIII] $λ$ 4363极光线和传统的$T_e$（[OII]）-$T_e$（[OIII]）校准。第二种方法适用于最近的经验校正O $^+$丰度从[OIII]/[OII]强线比。第三种方法是从[SII] $λλ$ 4069，76极光线中推断出$T_e$（[OII]）。第一种方法有利于沿着SAMI 609396 B的正金属丰度梯度，而第二种和第三种方法产生平坦的梯度。强线诊断主要产生平坦的梯度，尽管有来自冲击区域的未量化的污染。我们的结论是，忽略的假设HII地区的内部温度结构的直接方法可能会导致金属丰度梯度研究的差异很大。我们对SAMI 609396 B的详细分析强调，高精度金属丰度梯度测量需要广泛的发射谱线和改进的空间分辨率，以便适当地约束发射气体的激发源、物理条件和温度结构。与未来的设施，如JWST/NIRSpec和地面ELT积分场光谱研究将是至关重要的，在最大限度地…
2020-12-02 astro-ph.GA
"Direct" Gas-Phase Metallicity in Local Analogs of High-Redshift Galaxies: Empirical Metallicity Calibrations for High-Redshift Star-Forming Galaxies
我们研究了直接气相氧丰度使用良好的检测极光[OIII]4363线的堆叠光谱的样本的本地类似物的高红移星系。在鲍德温-菲利普斯-特列维奇图上，这些局部类似物与$z\sim2$恒星形成星系的位置相同。这种类似物具有与高红移星系相同的电离星际介质（ISM）特性。我们在本地类似物中建立了直接气相氧丰度（$7.8<12+\log(\rm{O/H})<8.4$）和N2/O3 N2指数之间的经验金属丰度校准。我们发现显着的系统性偏移的金属丰度校准我们的本地类似物的高红移星系和那些来自本地HII地区和样本的本地参考星系从斯隆数字巡天（SDSS）。如果简单地将以往研究中的局域金属丰度校准应用于高红移星系，则N_2和O_3N_2的金属丰度相对于我们的校准将被低估0.05-0.1倍。局部金属丰度校准也会导致使用N2和O3 N2指标测量高红移星系金属丰度的差异。相比之下，我们的新校准在这两个指标之间产生一致的金属丰度。我们还得到了我们的本地类似物中的R23，O32，log（[OIII]/Hβ）和log（[NeIII]/[OII]）指数的金属丰度校准，与SDSS参考星系相比，它们显示出显着的偏移。通过与MAPPINGS光电离模型的比较，可以看出局域类似星系和SDSS参考星系中不同的经验金属丰度定标关系主要是由于电离ISM条件的改变。
2021-10-22 astro-ph.GA
The Mass-Metallicity-SFR Relation at z >~ 2 with 3D-HST
我们提出了新的精确测量的物理性质的统计上显着的样本103个星系在z~2使用近红外光谱作为3D-HST调查的一部分。我们从[OII]，[OIII]和Hbeta星云发射线获得红移，金属丰度和恒星形成率（SFR），并利用CANDELS中的多波长测光来测量恒星质量。我们发现，从我们的数据得出的质量-金属丰度关系（MZR）在0<z<3的范围内具有与以前的测定相同的趋势，质量较低的星系具有较低的金属丰度。然而，我们发现与Erb等人2006 b先前确定的z~2 MZR相比，该关系存在偏移，Erb等人使用[NII]/Halpha比率测量金属丰度，在给定质量下金属丰度较低。通过对SFR信息的分析，我们发现我们的星系偏离基本金属丰度关系（FMR）约0.3 dex。我们研究了光电离条件，发现我们的星系与以前报道的高红移星系的高电离参数是一致的。使用的BPT图，我们认为，如果是这种情况下，金属丰度指标的基础上[NII]和Halpha可能不一致，通过氧线和Hbeta获得的。使用最近确定的理论演化的恒星形成序列中的BPT图，我们将我们测量的[OIII]/H β线比[NII]/H α比。从[NII]/Halpha比，我们推断系统更高的金属丰度更好地与FMR协议。因此，我们的研究结果表明，以前报道的z~2-3处的FMR演化可能是金属丰度指标差异演化的假象，并警告不要使用在高红移处局部校准的金属丰度关系，因为它不能…
2014-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The mass-metallicity relation of zCOSMOS galaxies at z ~ 0.7, its dependence on SFR, and the existence of massive low-metallicity galaxies
了解低金属丰度大质量星系的数量和物理性质对于确定和解释质量-金属丰度关系（MZR）至关重要。利用39个zCOSMOS z~0.7星系的VLT-ISAAC近红外（NIR）光谱，我们测量了具有VIMOS光学光谱的[OII]、[OIII]和[Hbeta]星系的H α和[NII]发射线通量。近红外光谱使我们能够打破R23方法的简并性，以明确地导出O/H气体金属丰度，以及来自消光校正的Halpha的SFR。使用，作为基准，在D4000与[OIII]/Hbeta图的星系与可靠的O/Hs从近红外光谱的位置，我们能够打破下/上支R23简并度的额外900 zCOSMOS z~0.7星系。此外，基于Halalpha的SFR测量被用来找到最好的SFR校准的基础上[OII]的zCOSMOS z~0.7星系没有Halalpha测量。我们发现了19%的低质量9.5<logM/Msun<10.3 zCOSMOS星系，这表明与高质量星系相比，MZR关系的演变更大，与SDSS相比，在给定的质量下，金属更贫2-3倍。这表明，与本地星系相比，低质量MZR的斜率在z~0.7处变得更陡。这些贫金属星系在z~0.7的存在可以解释为星系缩小的化学版本。此外，zCOSMOS星系的样本显示了直接的证据，SFR影响MZR在这些红移。zCOSMOS样品的测量金属丰度与非演化基本金属丰度关系（FMR）的预期值的比较显示出广泛的一致性，并…
2015-02-24 astro-ph.GA
The applicability of FIR fine-structure lines as Star Formation Rate tracers over wide ranges of metallicities and galaxy types
我们分析了远红外精细结构线[CII] 158微米，[OI] 63微米和[OIII] 88微米的适用性，以可靠地跟踪恒星形成率（SFR）的低金属丰度矮星系的样本从赫歇尔矮星系巡天，并与文献中的各种类型和金属丰度的星系的广泛样本进行比较。我们研究的趋势和散射的SFR（跟踪GALEX的FUV和MIPS 24微米）和远红外线发射之间的关系，在空间分辨和全球星系尺度，在矮星系。我们收集远红外线测量的文献和推断是否远红外线可以探测SFR（跟踪的总红外光度）在各种星系的人口。在贫金属矮星中，[OI]和[OIII]线与SFR的相关性最强，SFR估计的不确定性优于2倍，而[CII]发射与SFR之间的联系更加分散（不确定性因子为2.6）。SFR-L（[CII]）关系中增加的分散性朝向低金属丰度、温暖的尘埃温度、扩散的高电离气体的大填充因子，表明其他冷却线开始取决于气体的密度和电离状态而占主导地位。对于文献样本，我们评估了一些不同的星系人口的相关性。[CII]和[OI]线被认为是星暴星系中可靠的SFR示踪剂，在因子2的不确定性内恢复恒星形成活动。[删节]
2014-05-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Direct-Method Metallicities and ISM Conditions at $z\sim1.5-3.5$
我们目前的探测[OIII] $λ$ 4363和直接方法金属丰度的恒星形成星系在$z=1.7-3.6$。我们结合新的测量从MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查与文献来源，构建一个样本的18个星系的直接方法金属丰度在$z>1$，跨越$7.5<1$ 2+log（O/H $)<8.2$和log（M $_*$ /M $_{\odot})=7-10$。我们发现，强线校准的基础上本地类似物的高红移星系可靠地再现平均$z>1$样本的金属丰度。我们纯粹基于直接方法O/H在$z>1$上构建了第一个质量-金属丰度关系，找到了与强线结果一致的斜率。直接方法O/H在固定M $_*$和SFR下通过$\lesssim0.1$ dex从$z\sim0-2.2$演化。我们采用光电离模型来约束高红移样品的电离参数和电离光谱。恒星模型与超太阳O/Fe和大质量恒星的二元演化需要重现所观察到的强线比。我们发现$z>1$样品符合电离参数与O/H之间的$z\sim0$关系，表明该关系没有从$z\sim0$演化到$z\sim2$。这些结果表明，从本地激发序列的这个样本的强线比的偏移驱动主要是由一个更硬的电离光谱在固定的星云金属丰度相比，是典型的在$z\sim0$，自然解释了超太阳O/Fe在高红移所造成的快速形成的时间尺度。鉴于我们的$z>1$样本的极端性质，代表性的$z\sim2$星系样本在$\sim10^{10}$ M …
2019-10-26 astro-ph.GA
A Glimpse of the Low-Mass End of the Direct Mass-Metallicity Relation at $z\sim6-8$
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天体物理研究所，法国国家科学研究中心，索邦大学）；MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research（麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所）；University of Toronto（多伦多大学）
研究通过JWST观测揭示高红移下低质量星系的直接金属丰度关系，发现其金属丰度低于本地值，且存在更大的散射，可能反映早期高气体丰度环境。
2026-05-07 astro-ph.GA
Investigating the physical properties of galaxies in the Epoch of Reionization with MIRI/JWST spectroscopy
詹姆斯·韦伯太空望远镜将为红移超过6的源提供深度成像和光谱学，覆盖再电离时代（EoR，6 < z < 10）。中红外仪器（MIRI）积分场摄谱仪（MRS）将是JWST上唯一能够观察到最亮的光学发射线H $α$和[OIII]0.5007 $μ$ m的仪器，红移分别超过7和9。本文研究了用FIRSTLIGHT宇宙学模拟方法预测的红移为6.5 ~ 10.5星系的H $α$通量及其MIRI探测能力。深度（40 k s）光谱与MRS的整合将能够探测到（S/N > 5）红移大于7的EoR源，其内在恒星形成速率大于2 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，恒星质量大于4-9 $\times$ 10 $^7$ M $_{\odot}$。此外，本文提出了现实的MRS模拟观测的预期（休息帧）的光学和近红外光谱的一些光谱确认的EoR源探测ALMA作为[OIII]88 $μ$ m发射器。MRS模拟光谱覆盖从约0.2至0.02 Z $_{\odot}$的宽范围的低金属丰度和不同的[OIII]88 $μ$ m/[OIII]0.5007 $μ$ m线比。模拟的10 ksMRS谱显示，对于MACS 1149-JD 1的H $β$，[OIII] 0.4959，0.5007 $μ$ m，H $α$和He I 1.083 $μ$ m发射线，在z = 9.11处，S/N在5至90的范围内，与金属丰度无关。此外，…
2019-08-02 astro-ph.GA
Self-Consistent Direct Method for Chemical Abundances in High-z Galaxies with JWST
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg（海德堡大学天文学计算研究所）
JWST通过自洽直接方法测定高红移星系中电子密度和温度，修正金属度估计并探讨N/O丰度的系统性影响。
2026-02-17 astro-ph.GA
A sample of metal-poor galaxies identified from the LAMOST spectral survey
我们在$ z < 0.14$上展示了从LAMOST巡天的92,510个星系中选出的48个贫金属星系的样本。这些星系被确定为他们的极光发射线\oiii $λ$ 4363以上的$3σ$水平，这使得电子温度和氧丰度的直接测量检测。利用巴尔末衰减法对发射线通量进行了内部消光修正。利用从\oiii $λ\lambda4959,5007/\oiii\lambda4363$导出的电子温度和从$\sii\lambda6731/\sii\lambda6717$导出的电子密度，我们获得了我们的样品中的氧丰度，其范围从$\zoh= 7.63$（0.09 $\Zsun$）到$8.46$（0.6 $\Zsun$）。我们发现了一个含有$\zoh=7.63 \pm 0.01$的贫金属星系。从FUV到NIR和$\ha$测量的多波段光度数据，我们还确定恒星质量和恒星形成率，分别基于光谱能量分布拟合和$\ha$光度。我们发现，我们的星系有低和中等恒星质量的$\rm 6.39 \le log(M/M_{\sun})\le 9.27$，和高恒星形成率（SFR）与$\rm -2.18 \le log(SFR/M_{\sun} yr^{-1}) \le 1.95$。我们还发现，我们的星系的金属丰度是一致的本地$T_e$为基础的质量-金属丰度关系，而散射约为0.28 dex。此外，在假定$\rm α=0.66$系数的情况下，我…
2017-01-04 astro-ph.GA
CLASH-VLT: Enhancement of (O/H) in z=0.35 RXJ 2248-4431 cluster galaxies
我们用CLASH-VLT的VIMOS/VLT光谱在z~0.35处探测了前沿场星系团RXJ 2248 -443，它覆盖了几乎相当于2维里半径的中心区域。测量了[OII]、Hbeta、[OIII]、Halpha和[NII]发射线的通量，从而可以推导出（O/H）气体金属丰度、基于反射校正的Halpha通量的恒星形成率和活动星系核（AGN）污染。我们比较我们的样本的星系团星系人口的场星系在类似的红移。我们利用星系在投影相空间中的位置来区分星系团和场星系。这两个族群都遵循诊断图中的恒星形成序列，这使得星系中的电离源之间可以解开，只有少数星系被归类为塞弗特II。场星系和团星系都遵循恒星形成星系的“主序列”，在两个种群之间没有观察到实质性的差异。在质量-金属度（MZ）平面上，高质量场和团星系的（O/H）s与本地SDSS MZ关系相当，低质量星系向高金属度偏移。虽然“吸积”（R < R500）和“下落”（R > R500）星系团成员的金属丰度在所有质量下都是相当的，但来自中间质量完整仓的星系团星系比它们的场对应星系团显示出更多的金属丰度增强。中等质量场星系符合基本金属丰度关系的（O/H）s，而星系团成员则严重偏离模型的预测。这项工作的结果与其他星系团在z < 0.5的研究一致，并有利于log（M/Msun）<10.2的星系团星系的热晕气体由于温和的冲压压力剥离而被去除，导致其气相金属丰度增加的情况…
2019-11-25 astro-ph.GA
Blueberry galaxies: the lowest mass young starbursts
寻找极端发射线星系使我们能够找到低质量的贫金属星系，这些星系是高红移Ly $α$发射星系的良好类似物。这些低质量的极端发射线星系也是潜在的莱曼连续体泄漏者。在非常低的红移（$z\lesssim0.05$）下发现它们，使我们能够对更低的恒星质量和金属丰度敏感。我们报告的极端发射线星系在$z\lesssim0.05$（蓝莓星系）的样本。根据它们的宽带颜色，我们从SDSS宽带图像中选取了它们，并用MMT光谱研究了它们的性质。从整个SDSS DR 12测光表中，我们找到了51个测光候选者。我们用光谱确认了其中40个是蓝莓星系。(An另外7个候选物是污染物，4个仍然没有光谱。这些蓝莓是矮星暴星系，具有非常小的尺寸（$< 1\hbox{kpc}$）和非常高的电离（[OIII]/[OII] $\sim10-60$）。它们也有一些最低恒星质量（$\log(\hbox{M}/\hbox{M}_{\odot})\sim6.5-7.5$）和最低金属丰度（$7.1<12+\log(\hbox{O/H})<7.8$）的星暴星系。因此，它们是绿豌豆和高红移Ly $α$发射星系的小对应物。
2017-09-06 astro-ph.GA
Searching for metal-deficient emission-line galaxy candidates: the final sample of the SDSS DR12 galaxies
本研究基于SDSS DR12筛选贫金属矮星系候选体，采用直接法与强线半经验法测定氧丰度，得到287个低金属丰度候选体（含23个极贫金属体），并发现这类低化学演化星系的物理特征或可对应高红移低质量恒星形成星系。
2016-11-21 astro-ph.GA
The FMOS-COSMOS survey of star-forming galaxies at z~1.6. IV: Excitation state and chemical enrichment of the interstellar medium
利用基于静止标架光发射谱线的诊断图研究了高z恒星形成星系中电离气体的物理条件。样本由701个星系组成，在$1.4\lesssim z\lesssim1.7$探测到Ha，来自FMOS-COSMOS巡天，代表在恒星质量范围$10^{9.6} \lesssim M_\ast/M_\odot \lesssim 10^{11.6}$内的正常恒星形成种群，其中$M_\ast>10^{11}~M_\odot$的星系被很好地采样。我们确认的偏移量的平均位置的恒星形成星系的BPT图（[OIII]/血红蛋白与[NII]/哈），主要是朝着更高的[OIII]/血红蛋白，与本地星系相比。基于[SII]比率，我们测量了电子密度（$n_e=220^{+170}_{-130}~\mathrm{cm^{-3}}$），这是高于本地星系。基于与理论模型的比较，我们认为发射线比的变化，包括BPT图中的偏移，是由固定恒星质量和固定金属丰度下较高的电离参数以及较高气体密度的额外贡献引起的。可能是电离辐射场的硬化。根据钱德拉的评估，活动星系核引起的电离被排除了。因此，我们重新审视的质量-金属丰度关系使用[NII]/Ha和一个新的校准，包括[NII]/[SII]最近介绍的Dopita等人。与我们以前的结果相一致，最大质量的星系（$M_\ast\gtrsim10^{11}~M_\odot$）是完全丰富的，而那些在较低的质量金属丰度…
2016-12-19 astro-ph.GA
The Rest-Frame Optical Spectroscopic Properties of Ly$α$-Emitters at $z\sim2.5$: The Physical Origins of Strong Ly$α$ Emission
本文给出了60个弱（$R_{AB}\sim 27$ ; $L\sim0.1 L_*$）Ly $α$选择星系（LAEs）在$z\approx2.56$的静止标架光谱。平均LAE与$z\approx2-3$连续选择星系分布的极端低金属丰度端一致。特别是，LAE具有极高的[OIII] PDMATHAMR 5008/H PDMATHAMS比率（log（[OIII]/H PDMATHAMS）PDMATHAMT 0.8）和低[NII] PDMATHAMR 6585/H PDMATHAMO比率（log（[NII]/H PDMATHAMO）$<-1.15$）。使用[OIII] $λ$ 4364极光线，我们发现，在昏暗的LAEs的恒星形成区域的特点是高电子温度（$T_e\approx1.8\times10^4$ K），低氧丰度（12 + log（O/H）$\approx$ 8.04，$Z_{neb}\approx0.22Z_\odot$），和高激发相对于更明亮的星系。我们最微弱的LAE具有与甚至更低的金属丰度一致的线比率，包括6个具有12 + log（O/H）$\approx$ 6.9 $-$ 7.4（$Z_{neb}\approx0.02-0.05Z_\odot$）的线比率。我们根据恒星演化的新模型（包括二元相互作用）来解释这些观测结果。我们发现，强大的，硬电离连续需要重现我们观察到的线比，这表明…
2016-09-23 astro-ph.GA
Ionized gas kinematics and chemical abundances of low-mass star-forming galaxies at $z\sim 3$
本文通过分析35个z~3低质量恒星形成星系的[OIII]发射线，揭示了其低金属丰度、高C/O比及普遍存在的电离气体外流，并发现外流强度与恒星形成面密度相关，表明恒星反馈对气体移除的调控作用。
2023-06-12 astro-ph.GA
The MOSDEF-LRIS Survey: The Interplay Between Massive Stars and Ionized Gas in High-Redshift Star-Forming Galaxies
我们提出了一个联合分析的休息紫外和休息光学光谱获得使用凯克/LRIS和凯克/MOSFIRE的62个恒星形成星系的样本在$z\sim2.3$。我们将我们的样品分为2箱的基础上，他们的位置在[OIII]/Hb与[NII]/Ha BPT图，并执行第一差分研究的大质量电离星的静止紫外特性作为一个功能的静止光学发射线比。将BPASS恒星群体合成模型（包括星云连续辐射）拟合到我们的静止紫外光谱，我们发现，向更高的[OIII]/Hb和[NII]/Ha偏移的高红移星系具有更年轻的年龄（log（Age/yr）= $7.20^{+0.57}_{-0.20}$）和较低的恒星金属丰度（$Z_*=0.0010^{+0.0011}_{-0.0003}$）导致更硬的电离光谱，与我们样本中位于局部BPT恒星形成序列上的星系相比（log（年龄/年）= $8.57^{+0.88}_{-0.84}$，$Z_*=0.0019\pm0.0006$）。另外，我们还发现偏距星系的电离参数为log（U）= $-3.04^{+0.06}_{-0.11}$，星云金属丰度为12+log（O/H）= $8.40^{+0.06}_{-0.07}$，非偏距星系的电离参数为log（U）= $-3.11\pm0.08$，星云金属丰度为12+log（O/H）= $8.30^{+0.05}_{-0.06}$。恒星和星云的金属丰度来自我们的样本意味着…
2020-05-26 astro-ph.GA
Physical properties and H-ionizing-photon production rates of extreme nearby star-forming regions
在z>6的星系紫外光度函数的测量表明，在低质量恒星形成星系中的年轻恒星产生了大量的氢电离光子，这些光子是使星系际介质（IGM）红移z~6所必需的。然而，恒星形成星系是否主导了宇宙再电离，还取决于它们的恒星星族和星际介质的性质，这些性质决定了H电离光子$ξ_\text{ion}^\star$的产生率，以及这些光子逃逸到IGM中的比例。考虑到现有天文台难以限制z>6星系的物理性质，在这项工作中，我们将重点放在10个附近物体的样本上，这些物体显示出与z>6时观察到的紫外光谱特征相当的特征。我们使用新一代Beagle工具来模拟这些高红移星系的本地“类似物”的紫外光光度和紫外/光发射线，发现我们相对简单，但完全自洽的物理模型可以成功地再现所考虑的不同观测值。我们的星系跨越了广泛的金属丰度范围，其特点是高电离参数，低尘埃衰减，非常年轻的恒星星族。通过我们的分析，我们得出了一个新的诊断的H-电离光子每单位UV光度，$ξ_\text{ion}^\star$，基于明亮的$[\text{OIII}] λ4959,5007$双峰，这不需要测量的H-复合线的等效宽度的生产率。这种新的诊断可以用来估计$ξ_\text{ion}^\star$从未来的直接测量的$[\text{OIII}] λ4959,5007$线使用JWST/NIRSpec（出到z~9.5），并利用污染的$\text{H}β+ [\text{…
2018-06-03 astro-ph.GA
A Tale of Two Clusters: An Analysis of Gas-Phase Metallicity and Nebular Gas Conditions in Proto-cluster Galaxies at z~2
ZFIRE巡天使用Keck 1上的MOSFIRE仪器在光谱上确认了两个原星系团：一个在COSMOS中z=2.095，另一个在UDS中z=1.62。在这里，我们使用一个更新的ZFIRE数据集，通过提取发射线H $β$ 4861，[OIII] 5007，H $α$ 6563，[NII] 6585，和[SII] 6716，6731的流量，得到原星系团星系的电离气体区域的属性。我们测量气相金属丰度的成员在两个原团簇使用两个指标，包括一个强线指标相对独立的电离参数和电子密度。UDS和COSMOS中的原星系团和场星系都具有相同的质量-金属丰度关系。我们将我们的结果与最近的IllustrisTNG结果进行了比较，该结果报告称，直到z=1.5，原星系团和场星系之间没有显着的气相金属丰度偏移。这与我们观察到的金属丰度一致，在原簇和场种群之间没有测量到偏移。我们测量的堆叠光谱，UDS高质量的原星系团和场星系有不同的[OIII]/H $β$的比例，但这些结果是依赖于高质量堆栈的样本大小的初步证据。
2019-08-19 astro-ph.GA
EIGER II. first spectroscopic characterisation of the young stars and ionised gas associated with strong H$β$ and [OIII] line-emission in galaxies at z=5-7 with JWST
本研究利用JWST首批深度无缝光谱观测，表征了z~6处117个[OIII]发射线星系的物理性质，发现该时期高等值线发射星系普遍存在，且[OIII]光度密度显著高于z~2时期，证明其是追踪再电离时代星系密度的高效手段。
2023-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
CECILIA: Ultra-Deep Rest-Optical Spectra of Faint Galaxies at Cosmic Noon
本研究通过CECILIA项目获取了宇宙正午时期9个暗弱星系的超深静止系光学光谱，测量了其恒星形成率、金属丰度等物理性质，发现极低金属丰度下[OIII]/Hβ比值的拐点特征，为早期星系形成研究提供了关键观测数据。
2025-07-29 astro-ph.GA
Oxygen abundances of zCOSMOS galaxies at z~1.4 based on five lines and implications for the fundamental metallicity relation
恒星质量M和星系的气相金属丰度Z之间的关系，MZR，观察到更高的红移。然而，如果SFR是MZR中的第二个参数，则存在争议。为了探索z > 1时的这个问题，我们使用了8个zCOSMOS星系在1.3 < z < 1.4时的VLT-SINFONI近红外（NIR）光谱来测量四条发射线的强度：Hbeta，[OIII] Hoda 5007，Halpha和[NII] Hoda 6584，以及从VIMOS测量的[OII] Hoda 3727。我们得到可靠的O/H金属丰度的基础上，五条线，并从消光校正Halpha测量SFR。我们发现，这些恒星形成星系在z~1.4的MZR比本地SDSS MZR低三到五倍，比文献中使用[NII]/Halpha-based金属丰度从个人和堆叠光谱报道的变化更大。使用Newman等人（2014）的最新结果校正N2基O/Hs，Zahid等人（2014）在z~1.4处的较大FMOS样本也显示出与zCOSMOS天体类似的MZR演变。这些观察结果似乎也与使用Lilly等人（2013）的FMR物理驱动制剂的非进化FMR一致。
2014-09-08 astro-ph.GA
High-redshift metallicity calibrations for JWST spectra: insights from line emission in cosmological simulations
本研究利用IllustrisTNG模拟的发射线星表重新评估高红移金属丰度定标，发现经典低红移定标用于高红移会产生偏差，据此提出专门针对z>4星系的光学与紫外金属丰度新定标，可指导未来高红移光谱巡天研究。
2023-05-05 astro-ph.GA
Synthetic nebular emission from massive galaxies II: ultraviolet-line diagnostics of dominant ionizing sources
我们计算合成光学和紫外线（UV）发射线特性的星系在一个完整的宇宙学框架耦合，在后处理，新一代的星云发射模型与高分辨率，宇宙学放大模拟的大规模星系。我们的自洽模型解释了年轻恒星和吸积黑洞（BH）的星云发射。我们调查的光学和紫外线诊断图，可以最好地帮助辨别的主要电离源之间的BH吸积模型星系中的恒星形成率的比率，在广泛的红移跟踪。在低红移，模拟的恒星形成星系，星系占主导地位的活动星系核和复合星系的标准选择标准在经典的[OIII] $λ$ 5007/H $β$与[NII] $λ$ 6584/H $α$图适当区分。然而，在红移$z \gt 1$处，这张光学图无法区分金属丰度低于$0.5\ Z_\odot$的活跃星系和不活跃星系。为了对这些在早期宇宙中占主导地位的贫金属星系的电离辐射进行强有力的分类，我们确认了3个先前的，并提出了11个新的基于UV发射线的等效宽度和光度比的诊断图，如EW（OIII] $λ$ 1663）对比OIII] $λ$ 1663/HeII $λ$ 1640，CIII] $λ$ 1908/HeII $λ$ 1640对比OIII] $λ$ 1663/HeII $λ$ 1640，和CIV $λ$ 1550/CIII] $λ$ 1908对比CIII] $λ$ 1908/CII $λ$ 2326。我们制定了相关的UV选择标准，并讨论了我们的结果的一些警告（例如，HeII $λ$ 1…
2018-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
