The Cosmological Impact of Luminous TeV Blazars I: Implications of Plasma Instabilities for the Intergalactic Magnetic Field and Extragalactic Gamma-Ray Background
由高能伽马射线（E>100 GeV）引发的逆康普顿级联增强了明亮的河外TeV源的GeV辐射。明亮的TeV耀变体没有这种辐射被用来限制星系际磁场（IGMF），费米对未解决的河外伽马射线背景（EGRB）的严格限制被用来反对大量的高红移天体。然而，这些都是基于这样一个假设，即逆康普顿散射是由高能伽马射线在河外背景光子上湮灭产生的超相对论对的主要能量损失机制。在这里，我们表明，对于足够明亮的TeV源（各向同性等效亮度>10^{42} erg/s）等离子体束不稳定性，特别是“斜”不稳定性，提出了一个合理的机制，这些对的能量可以被耗散局部，加热星系际介质。由于这些不稳定性通常在与逆康普顿冷却速率相比较短的时间尺度上增长，因此它们必然抑制逆康普顿级联。因此，这对限制IGMF的努力造成了严重的限制，因为TeV源中缺乏可辨别的GeV隆起。同样地，它也大大削弱了耀变体演化的费米极限。具体来说，我们构建了TeV耀变体的光度函数从目前观察到的对象，并发现它是很好地描述了类星体的光度函数在z~0.1，转移到较低的光度和数密度，这表明这两类源是由类似的过程进行调节。将这种关系扩展到更高的红移，我们表明，EGRB的大小和形状以上~10 GeV的自然再现与这个特殊的例子，一个快速发展的TeV耀变体光度函数。
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Faint End of the Quasar Luminosity Function at z~4: Implications for Ionization of the Intergalactic Medium and Cosmic Downsizing
本文提出了一种更新的z ~ 4类星体光度函数（QLF）的测定方法，改进了Glikman等人（2010）提出的QLF暗端测定方法的质量。我们已经从我们的调查样本中观察到了另外43个候选者，在z = 4.23处产生了一个额外的类星体，并将我们光谱跟踪的完整性提高到48%，因为在我们3.76 deg 2的调查区域内，候选者比R = 24亮。我们研究的效果，使用K-校正计算静止帧绝对星等在1450 A相比，直接从对象光谱测量M1450。我们发现一个光度依赖的偏见：基于模板的K-校正高估了低光度类星体的光度，可能是由于他们依赖于来自更高光度类星体的模板。结合我们的样本与明亮的类星体从斯隆数字巡天，并使用基于光谱的M1450的所有类星体，我们适合双幂律的分箱QLF。我们的最佳拟合有一个亮端斜率，α = 3.3 \pm 0.2，和一个暗端斜率，β = 1.6（+0.8/-0.6）。我们的新数据修正了QLF的模糊端斜率，使其更平坦，类似于在z ~ 3处测量的值。破裂的光度，虽然没有受到很好的限制，但在M* = -24.1（+0.7/-1.9），比z ~ 3大约暗1 - 1.5等。这个QLF意味着类星体占了IGM在这些红移下所需辐射的一半左右。
2011-01-03 astro-ph.CO
Fast modelling of ionization balance in the intergalactic medium: I- implications for the IGM metallicity
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Raman Research Institute, Bengaluru（班加罗尔拉曼研究所）
本文提出一个快速且包含金属的零维框架，用于建模星际介质的红移演化，通过求解氢、氦和107种金属离子的速率方程，预测宇宙中CIV密度参数，并推断金属离子的起源和金属度。
2026-08-31 astro-ph.CO
Elevated Hot Gas and High-Mass X-ray Binary Emission in Low Metallicity Galaxies: Implications for Nebular Ionization and Intergalactic Medium Heating in the Early Universe
与恒星形成相关的高能辐射被认为是低金属丰度星暴中星际介质电离的重要来源，也是高红移（$z > 8$）宇宙中星系际介质加热的重要贡献者。利用Chandra对$D \approx$ ~200- 450 Mpc的30个星系样本的观测，我们提供了平均0.5- 8 keV谱形和单位恒星形成率（SFR）归一化的新测量结果。这些星系具有3- 9 GyrPDMATHABMO的高比恒星形成率和$Z \approx 0.3 Z_\odot$附近的金属丰度。我们将样品组合的X射线谱建模为热气体和高质量X射线二进制（HMXB）种群的组合，并限制它们的相对贡献。我们推导出$\log L_{\rm 0.5-8 keV}^{\rm HMXB}$ /SFR $= 40.19 \pm 0.06$和$\log L_{\rm 0.5-2 keV}^{\rm gas}$ /SFR $= 39.58^{+0.17}_{-0.28}$的标度关系;与局部关系相比，标度关系显著升高。HMXB的标度也比文献中的$L_{\rm 0.5-8 keV}^{\rm HMXB}$ -SFR- $Z$关系略高，这可能是由于我们的星系具有相对较低的HMXB遮蔽度和年轻的X射线发光恒星种群。热气体比例关系的升高处于预期的水平，因为金属减少导致衰减减小;但是，我们不能得出结论，$L_{\rm 0.5-2 keV}^{\rm gas}$ -SFR- …
2022-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of intergalactic helium on hydrogen reionisation: implications for the sources of ionising photons at z > 6
利用流体动力学模拟结合宇宙学辐射转移程序CRASH研究了氦对氢再电离的影响。模拟运行在一个35.12/h的共动Mpc箱使用各种假设的振幅和幂律极端紫外（EUV）光谱指数，α，电离发射率。我们使用的电离源，确保所有的模型是一致的汤姆逊散射的光学深度和氢的光电离率在z=6的约束的经验激励的处方。由于少量的电离光子使中性氦而不是氢重新电离，氦的加入稍微延迟了再电离。然而，氦对IGM的热状态具有显著影响。具有α =3的模型在z=6处的平均密度下产生IGM温度，与没有氦光加热的模型相比，IGM温度高约20%。更硬的EUV指数产生甚至更大的IGM温度提升。与最近观测到的z=5 - 6的IGM温度估计值相比，氢再电离主要是由具有软EUV指数α <3的pop-II恒星源驱动的。我们还发现，微弱的，尚未检测到的星系，其特征是光度函数与陡峭的暗端斜率和增加莱曼连续逃逸分数（fesc=0.5），需要重现电离发射率在我们的模拟中使用的z>6。最后，我们注意到，最近的观测约束表明IGM在体积z=7时> 10%是中性的，而对z=6时电离发射率的估计表明在哈勃时间内每个氢原子只发射1到3个电离光子。该张力可以通过在z=7处的较低中性分数或在z=6处仍保持几个体积%中性的IGM来减轻。
2012-03-12 astro-ph.CO
Intergalactic Magnetic Fields and Gamma Ray Observations of Extreme TeV Blazars
宇宙空洞中的星系际磁场（IGMF）可以通过其对由TeV伽马射线源（如活动星系核（AGN））引发的电磁级联的影响来间接探测。活动星系核在TeV能量下足够明亮，“极端TeV耀变体”可以通过级联中电子的逆康普顿（IC）散射产生可检测水平的次级辐射，前提是IGMF不是太大。我们回顾最近的工作在文献中，利用这一想法，以获得三个TeV检测到的耀变体-1 ES 0229+200，1 ES 1218+304，RGB J 0710 +591的IGMF的约束，我们还调查了其他四个硬谱TeV耀变体在同一框架。本文利用最近开发的三维粒子跟踪Monte Carlo程序，结合量子电动力学和宇宙学膨胀的所有主要效应，研究了主要不确定性，如源的光谱特性、紫外-远红外河外背景光（EBL）的不确定性、欠采样的甚高能量等的影响（VHE;能量> 100 GeV）覆盖范围，伽马射线发射的过去历史，源与观测者的几何形状，以及喷流AGN多普勒因子。最近报道的IGMF的下限，这些影响的影响进行了彻底检查，得出结论，目前可用的数据是兼容的零IGMF假设。
2013-07-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-Ray and Neutrino Backgrounds as Probes of the High-Energy Universe: Hints of Cascades, General Constraints, and Implications for TeV Searches
费米和冰立方最近对各向同性扩散背景的观测使我们能够更深入地了解遥远的甚高能（VHE）和超高能（UHE）伽马射线/中微子发射体，包括宇宙射线加速器/源。首先，我们根据最新的费米数据研究了γ射线和/或宇宙射线（CR）引起的星系际级联对弥散γ射线背景（DGB）的贡献。我们从费米数据远高于衰减幂律预期的事实中确定了可能的VHE过量，并表明VHE伽马射线（高于~10 TeV）和/或VHECR（低于~10^19 eV）引起的级联可能对~100 GeV以上的DGB有显著贡献。级联的相关性也是由极端TeV耀变体，如1 ES 0229+200，这表明非常硬的内禀光谱的星系间级联解释的动机。这加强了未来详细VHE DGB测量的重要性。然后，更保守地，我们得出的高能伽马射线和中微子的宇宙能量预算的基础上，最近费米和冰立方观测河外背景辐射的一般约束。我们证明了这些多信使约束是有用的，中微子限制是非常强大的VHE/UHE强子源。此外，我们显示了未来成像大气切伦科夫望远镜阵列，如切伦科夫望远镜阵列的单个源调查的约束的重要性，并证明了级联假说的VHE DGB可以通过寻找遥远的发射级联伽马射线进行测试。
2012-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Intergalactic magnetic field lower limits up to the redshift $z\approx3$
Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo（宇宙射线研究所，东京大学）
利用费米/ LAT 长期观测，研究红移 $z\approx3$ 际际磁场下限，发现磁场强度下限为 $B \gtrsim 1\times10^{-18}$ cG，体积填充分数下限为 90%。
2026-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Intergalactic Magnetic Field and Arrival Direction of Ultra-High-Energy Protons
我们研究了星系际磁场（IGMF）如何影响起源于银河系外源的超GZK质子在本地GZK球内的传播。为此，我们建立了超高能宇宙射线（UHECRs），虚拟观察者，和磁化宇宙网络在一个模型宇宙构造的宇宙结构形成模拟的假设来源。然后，我们安排了一组参考对象模仿活动星系核（AGN）在本地宇宙，模拟UHECR事件的相关性进行了分析。在我们的IGMF模型中，超GZK质子的到达方向与其实际源的天空位置之间的偏转角是相当大的，$<θ> \sim 15^{\circ}$的平均值和$\tilde θ\sim 7 - 10^{\circ}$的中值。另一方面，到达方向与最近参考对象的天空位置之间的分离角基本上小于$<S > \sim 3.5 - 4^{\circ}$，其类似于天空中到参考对象中的最近邻居的平均角距离。这是我们的模型的直接结果，即源，观察者，参考对象和IGMF都跟踪宇宙的物质分布。这一结果意味着，离UHECR到达方向最近的河外天体不一定是UHECR的实际来源。根据我们的参考天体分布模型，超GZK质子事件的比例，其最近的活动星系核是真正的来源，是不到1/3。我们讨论了我们的研究结果的影响，真正的UHECR事件的相关性研究。
2009-10-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Magnetic fields in the Large-Scale Structure of the Universe
磁场在天体物理环境中似乎无处不在。它们在团内介质中的存在是通过同步辐射和法拉第旋转的观测建立的。另一方面，星系团外的磁场的性质，在那里的观测是稀缺的和有争议的，仍然在很大程度上未知。在这一章中，我们回顾了我们对星系际磁场，特别是星系团间磁场的性质和起源的理解的最新进展。银河系和星系间磁场起源的一个合理的假设是，在早期宇宙中产生的种子场，在大尺度结构形成过程中被诱导的湍流放大。我们提出了几种机制的产生之前和重组后的种子田。然后，我们讨论了磁场的演变和作用的形成过程中的第一次启动。我们描述了在大尺度结构形成过程中种子场的湍流放大以及由此产生的磁场的性质。最后，我们讨论了星系际磁场的影响。
2011-09-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
The effect of inhomogeneous reionisation on the Lyman-$α$ forest power spectrum at redshift $z>4$: implications for thermal parameter recovery
我们使用的混合流体动力学和辐射传输模拟的Sherwood-Relics套件的\Lya森林传输通量在红移$4.2\leq z \leq 5$的一维功率谱的非均匀再电离的效果进行建模。相对于模型，假设一个均匀的紫外线背景，再电离抑制功率谱在小尺度，$k \sim 0.1\rm\,km^{-1}\,s$的$\sim 10$ %，因为空间变化的热增宽内核和发散特有的速度场与超压星系际气体。在更大的尺度上，$k<0.03\rm\,km^{-1}\,s$，功率谱反而由$10$ - $50$ %增强，由中性氢部分的大尺度空间变化。因此，在分析即将到来的高精度测量时，必须考虑不均匀再电离的影响。我们提供了一个校正的LY $α$森林功率谱在$4.1\leq z \leq 5.4$，可以很容易地应用在其他参数的推断框架内，使用类似的再电离模型。我们进行模拟数据的贝叶斯分析，以评估系统的偏差，可能会出现在银河系际介质的测量，如果忽略这个校正的程度。在尺度探测当前的高分辨率LY $α$森林数据在$z>4$，$0.006 \rm \,km^{-1}\,s\leq k \leq 0.2 \rm\, km^{-1}\,s$，我们发现不均匀再电离不引入任何显着的偏差在热参数恢复为当前的测量不确定性的$\sim 10$ %。然而，$5$ %的不确定性，$\sim 1σ$之间的变化估计和真实的参数发生。
2022-01-05 astro-ph.CO
From the Intergalactic to the Interstellar Scales -- EQUALS: a High-resolution Legacy Survey of Gas in the Distant Universe Using ESPRESSO
Camosun College（卡莫森学院）；INAF–Trieste Astronomical Observatory（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；University of Chile（智利大学）；University of Trieste（的里雅斯特大学）；INAF–Padua Astronomical Observatory（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Hamburg University（汉堡大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；IAP, Paris（巴黎天体物理研究所）；ESO（欧洲南方天文台）；SISSA（国际高等研究学院）；Durham University（杜伦大学）
EQUALS利用ESPRESSO高精度光谱观测，研究遥远宇宙中气体分布，以揭示宇宙演化过程及暗物质性质。
2025-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early-Universe Constraints on Dark Matter-Baryon Scattering and their Implications for a Global 21cm Signal
我们提出并比较了几个宇宙学约束的横截面之间的弹性散射暗物质（DM）和重子，横截面的范围内的幂律依赖于DM重子相对速度$v$，特别是专注于$σ\propto v^{-4}$的情况。我们研究了宇宙学历史上跨越广泛的时代，从预复合扭曲的黑体光谱和各向异性的宇宙微波背景（CMB），修改星系际介质温度和由此产生的21厘米信号的约束，并讨论了允许的信号在后者的渠道从前者的约束。我们改进了以前的限制DM重子散射的CMB各向异性，通过主成分分析表明，对CMB的影响可以写为一个简单的函数DM质量，并绘制出红移占主导地位的信号。我们表明，给定的高红移的限制DM重子散射，$v^{-4}$标度的截面轻DM将足以解释深21厘米的吸收槽最近声称的EDGES实验，如果100%的DM与重子散射。对于millicharged DM模型提出来解释的观察，只有一小部分的DM相互作用，我们估计，PIXIE样的未来实验测量CMB光谱失真可以测试相关的参数空间。
2018-03-26 astro-ph.CO hep-ph
Leptonic dark matter annihilation in the evolving universe: constraints and implications
宇宙电子和正电子过剩被解释为可能的暗物质（DM）湮灭产物。在这项工作中，我们调查的可能影响，这样的DM湮灭的情况下，在宇宙的演化历史。我们首先计算了河外$γ$ -射线背景（EGRB），它是由DM湮没带电轻子的末态辐射和电子/正电子与宇宙微波背景的逆康普顿散射产生的。DM晕轮廓和最小晕质量，这还没有很好地确定从目前的N体模拟，EGRET和费米望远镜的EGRB数据的约束。然后讨论了轻子DM模型对宇宙演化的影响，如星系际介质的再电离和加热、中性氢21 cm信号和结构形成的抑制等。我们发现，对氢21厘米信号的影响可能会显示有趣的DM湮灭的签名，但对恒星形成的影响并不显着。未来对21 cm信号的观测可用于对DM的性质进行新的约束。
2010-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The dynamics of vacuum, gravity and matter: Implications on the fundamental constants
本文探讨了真空能量密度随宇宙膨胀的动力学变化，指出基本常数随宇宙膨胀缓慢漂移是宇宙学时空中QFT的通用预测，并提出了一种解决宇宙学常数问题的重整化框架。
2023-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observations of the Intergalactic Medium and the Cosmic Web in the SKA era
星系与其周围环境--星系际介质（IGM）的相互作用是星系形成的一个重要方面。星系演化中最基本但尚未解决的问题之一是气体如何在星系内部和周围循环，以及它如何进入星系以支持恒星形成。我们有几条证据表明，所观察到的恒星形成的演化需要在所有时间和所有宇宙尺度上从IGM吸积气体。这种气体在很大程度上仍然下落不明，悬而未决的问题是这种气体存在于何处以及吸积的物理机制是什么。预计这种气体将嵌入由片和丝组成的扩展宇宙网中。这种大尺度的气体细丝是宇宙学数值模拟所期望的，近年来已经取得了重大进展。这种模拟不仅模拟了宇宙网的大尺度结构，而且还研究了中性气体成分。为了在了解IGM中性氢分布方面取得真正的重大进展，必须在亚弧分分辨率下对天空中大面积区域的NHI=10^18 cm-2及以下的柱密度进行探测。这些是今天已知的邻近星系周围最微弱结构的密度，尽管大多数是用单碟望远镜发现的，这些望远镜没有分辨率来分辨这些结构并研究任何运动学。现有的干涉仪缺乏收集能力或短基线，无法实现通常低于NHI=10^19 cm-2的亮度灵敏度。利用现有设施达到较低的柱密度是可行的，但需要非常长的观测时间。SKA将首次打破这些障碍，使干涉观测比现有干涉仪深一个数量级，线性分辨率比单碟望远镜高一个数量级。
2015-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological implications of Geometrothermodynamics
我们利用几何热力学的形式主义推导出热力学系统的一系列基本方程。结果表明，所有这些基本方程可以用来在相对论宇宙学的背景下，得到不同的情况下，其中包括标准的宇宙模型，一个统一的模型，暗能量和暗物质，和一个有效的暴胀模型。
2013-02-20 astro-ph.CO gr-qc
Fundamental physics implications on higher-curvature theories from the binary black hole signals in the LIGO-Virgo Catalog GWTC-1
引力波天文学不仅为天体物理学领域提供了新的前景，而且也首次为在强场、非线性和动力学领域探索广义相对论开辟了一条途径，在这些领域，广义相对论的预言得到了充分的体现。我们提出了一个研究，到目前为止，由LIGO-Virgo科学合作探测到的引力波事件是否可以用来探测广义相对论的高曲率修正。特别是，我们专注于两个例子：爱因斯坦-牛顿-高斯-博内和动力学陈-西蒙斯引力。我们发现，两个事件与低质量的$m \approx 7 M_{\odot}$ BH（GW 151226和GW 170608）放置严格的限制爱因斯坦-爱因斯坦-高斯-邦尼重力，$α^{1/2}_{\rm EdGB} \lesssim 5.6$公里，而动力学陈-西蒙斯重力仍然不受引力波观测分析。
2020-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fundamental Limitations on the Calibration of Redundant 21 cm Cosmology Instruments and Implications for HERA and the SKA
精确的仪器校准是21厘米宇宙学实验成功的关键。校准中未减轻的误差会污染再电离时期（EoR）信号，从而妨碍检测。Barry等人在2016年描述了校准不完整天空模型时出现的一类固有误差，但目前尚不清楚天空模型中的误差是否会影响冗余阵列的校准。在本文中，我们表明，冗余校准是容易受到错误的天空模型的不完整性，即使在完美的天线定位和相同的波束的限制。这些错误的水平可能会压倒EoR信号并阻止检测。最后，我们提出了错误缓解策略与影响氢时代的再电离阵列（HERA）和平方公里阵列（SKA）。
2019-03-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Recent variations of fundamental parameters and their implications for gravitation
我们比较的灵敏度，最近的约束的精细结构常数的时间变化的光学时钟与时间变化的基本常数从原子钟敏感的电子-质子质量比的界限，从陨石的放射性衰变率，并从欧克陆天然反应堆。弱等效原理的检验也导致了常数随时间变化的可比界限，以及对跟踪引力势的变化的最强限制。对于最近的时间变化，“灵敏度的赢家”取决于粒子物理学的标准模型中不同耦合的变化之间的可能关系。WEP测试是目前最敏感的场景与规范的相互作用的统一。对原子钟时间变化的检测将有利于动态暗能量，并对宇宙学标量场的动力学产生强有力的约束。
2010-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Weibel Instability-Driven Seed Magnetic Fields during Reionization
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
研究再电离期间Weibel不稳定性如何通过各向异性生成种子磁场。
2026-09-04 astro-ph.CO
A mechanism to explain Galaxy alignment over a range of scales
二十多年来，观测到的大尺度偏振角和星系轴的排列一直在挑战标准宇宙学中均匀性和各向同性的基本假设。星系际磁场及其在真实空间中的相关性似乎是解释这一现象的可行候选者。大尺度星系际磁场关联可以解释类星体在Gpc尺度上的排列信号，有趣的是，它们也可以解释在100 Mpc以上的JVAS/CLASS数据中观测到的射电极化排列。受最近观测到的星系轴排列超过几十Mpc和Mpc尺度的启发，的集群规模，我们进一步探讨背景磁场的相关性，以解释这些相对较小的规模对准观测。特别是，我们探讨了两个最近声称的信号对齐的无线电源在第一目录和ACO集群。我们发现，第一次校准信号很好地解释了星系际磁场的光谱指数为$-2.62\pm 0.03$。此外，该模型还部分解释了非常小规模的对齐（集群内的对齐）。虽然在这项工作中提出的基本模型似乎有其局限性，在非常小的尺度，大尺度的磁场相关性似乎潜在地解释了从Gpc到Mpc尺度的偏振和星系轴对齐。
2022-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Implications of baryon-dark matter interaction on IGM temperature and tSZ effect with magnetic field
我们表明，宇宙磁场和重子和暗物质之间的可能的非标准相互作用的综合效应具有有趣的后果的热Sunyaev $-$ Zel ${'}$多维奇（tSZ）效应取决于温度和星系际介质的电离状态。由于重子和暗物质之间的相对速度以及它们之间的温度差，它们之间的拖曳力导致这两种物质之间的热传递。同时，双极扩散和衰减的磁湍流也会使重子升温。这两个过程的相互作用导致宇宙的热态和电离态的不同演化历史，从而通过tSZ效应影响小尺度下的CMB谱。在这项工作中，我们计算了温度，电离分数和y参数的CMB的不同强度的磁场和相互作用截面的演变。我们注意到，一个$σ_0=10^{-42}$ m $^{2}$的相互作用截面（具有一个磁场强度为$3.0$ nG）与具有类似强度的磁场但重子和暗物质之间没有这种相互作用的情况相比，将y参数减小了一个数量级。
2020-06-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Velocity dispersion measurements of dwarf galaxies in the Coma cluster - implications for the structure of the fundamental plane
本文给出后发座星系团中一组矮星系和巨星系的中分辨率光谱数据，其中M_R <-15.7。较亮星系的光度学和运动学性质可以用参数来描述，这些参数相对于一组称为基本平面的标度关系几乎没有散射。为了确定这些基本的标度关系在较低的光度的形式，我们测量了速度色散的样本，包括69个星系的边界上的矮和巨制度。将这些数据与我们的光度测量相结合，我们发现光度和速度色散的紧密相关性，L \propto σ^{2.0}，比表征巨椭圆星系的Faber-Jackson关系要平坦得多。此外，在我们的矮样品M/L \propto σ^{0.2}中，质光比随速度色散的变化很弱。我们的总体结果与理论模型一致，该模型援引了大规模的质量去除和随后的结构调整，例如，是银河风的结果
2009-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Two Epochs of Globular Cluster Formation from Deep Fields Luminosity Functions: Implications for Reionization and the Milky Way Satellites
我们银河系中球状星团的年龄已知的精确度约为\pm 1 Gyr，因此它们在红移z>~3时的形成，以及它们在等级宇宙学和星系际介质再电离中的作用仍然相对不确定。本文分析了球状星团的形成对哈勃超深场观测到的高红移星系的静止坐标系紫外光度函数和紫外连续谱斜率的影响。我们发现，大多数现今的球状星团形成于两个不同的时期：在红移z ~ 2-3和在红移z>~6。原始GC系统的诞生产生了星系LF的陡峭，昏暗的斜坡，并且因为原始GC的亮度在形成后5百万年消退，它们的蓝色与观测非常一致。我们的研究结果表明：i）大部分年龄>~12 Gyr的老球状星团（约占总星团的50%）形成于相对质量较大的矮星系中，红移z>~6; ii）原GC形成是这些矮星系中恒星形成的一种重要模式，并可能主导了再电离过程。这种情况的另一个后果是，一些质量最大的银河系卫星可能是暗淡的，但尚未被发现，因为潮汐剥离占主导地位的GC人口之前，显着剥离这些卫星的暗物质晕。这一设想可能会缓解CDM模拟和观测之间的一些剩余紧张关系。
2012-11-26 astro-ph.CO
Implications of $z \sim 6$ Quasar Proximity Zones for the Epoch of Reionization and Quasar Lifetimes
我们研究类星体邻近区的红移范围$5.77 \leq z \leq 6.54$均匀分析$34$中等分辨率的光谱，包括档案和新获得的数据，并利用最近更新的系统红移和星等测量。而以前的研究发现强烈的邻近区的大小与红移的演变，并认为这提供了一个快速发展的星系际介质（IGM）中性分数在再电离的证据，我们测量一个更浅的趋势$\propto(1+z)^{-1.44}$。我们比较我们测得的邻近区域的大小预测后处理的一维辐射转移的流体动力学模拟，并发现良好的协议之间的观测和理论，无论周围IGM的电离状态。这种对IGM电离态的不敏感性以前已经被注意到，并且是由于这样一个事实，即邻近区大小的定义是平滑的类星体光谱在$10\%$通量透射水平以下的第一个下降，探测了来自类星体的电离辐射比预期的紫外电离背景大一个数量级的位置，该紫外电离背景设定了IGM的中性部分。我们的分析还发现了三个具有非常小的邻近区域的物体（其中两个具有$R_p < 1$适当的Mpc），这构成了观察到的分布的异常值，并且具有挑战性，难以用我们的辐射转移模拟来解释。我们认为它们的起源，如强吸收线系统与类星体或斑片状再电离的各种解释，但发现最引人注目的情况是，这些类星体一直闪耀$\lesssim 10^5$年。
2017-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Semi-analytic forecasts for JWST -- IV. Implications for cosmic reionization and LyC escape fraction
在低质量晕中形成的星系束被认为是大爆炸后最初10亿年内宇宙再电离的主要原因。然而，这些晕在附近宇宙中形成恒星的效率极低。在这项工作中，我们解决这个明显的紧张局势，并询问是否物理动机模型的星系形成，再现了观测到的丰富的微弱星系在附近的宇宙也是一致的再电离历史上的观测约束。通过接口的圣克鲁斯半解析模型的星系形成与分析再电离模型，我们构建了一个计算效率高的管道，连接“地面水平”的星系形成物理学的“顶级”宇宙尺度观测。根据预测到$z=15$的星系群的光度特性，我们计算了星系际氢的再电离历史。我们量化的三个简并量，影响总的电离光子预算，包括星系的丰度，电离光子的内在生产率，和LyC逃逸分数。我们探索这些数量之间的协方差使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们发现，我们的本地校准的模型是一致的，与所有目前可用的约束条件的再电离历史，合理的假设下的LyC逃逸分数。我们量化了不同光度的星系贡献的电离光子的比例，发现JWST NIRCam宽和深调查中预计将被检测到的星系负责产生整个EoR的电离光子的$\sim 40$ - $80\%$。这项工作中提出的所有结果都可以在https://www.simonsfoundation.org/semi-analytic-forecasts-for-jwst/上获得。
2020-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
