KBSS-InCLOSE II: First Detailed Insights on the Inner CGM of Low-Mass $z\sim2.3$ Galaxies
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Carnegie Observatories（卡内基天文台）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Department of Physics, University of Notre Dame（圣母大学物理系）；Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA), Northwestern University（西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心）
本研究通过凯克巡天分析两个低质量$z\sim2.3$星系的内部CGM，发现其吸收特征与典型星系一致，热特性相似，但运动学复杂性和不受束缚气体比例随恒星质量变化。
2026-09-28 astro-ph.GA
Ultra-deep Keck/MOSFIRE spectroscopic observations of $z\sim 2$ galaxies: direct oxygen abundances and nebular excitation properties
利用超深Keck/MOSFIRE光谱观测，通过叠加光谱直接测量$z\sim2$星系的氧丰度，并利用BPT图分析[O I]/H$\alpha$比值，发现其电离源与$\alpha$增强大质量恒星一致。
2023-09-05 astro-ph.GA
The Ly-alpha Properties of Faint Galaxies at z2-3 with Systemic Redshifts and Velocity Dispersions from Keck-MOSFIRE
我们研究了36个光谱检测到的Lya发射体（LAEs）在z2-3的Lya配置文件，使用Keck MOSFIRE测量系统的红移和速度色散从静止帧光学星云发射线。样品具有中值光学幅度R=26.0，并且范围从R23到R>27，对应于静止帧UV绝对幅度M_UV-22到M_UV>-18.2。动力学质量的范围从M_dyn<1.3e8 Msun到M_dyn=6.8e9 Msun，中值为M_dyn=6.3e8 Msun。36条Lya发射线中有30条相对于系统速度发生了至少1 sigma显著性的红移，相对于系统dv_Lya的速度偏移与R带星等M_UV和从星云发射线测量的速度色散相关，具有>3 sigma显著性：具有较大速度色散的较亮星系往往具有较大的dv_Lya值。我们还利用了122个在z2处的UV颜色选择的R<25.5星系的比较样本，所有星系都具有从星云发射线测量的Lya发射和系统红移。使用合并LAE和比较样本的158个单独的星系，我们发现，dv_Lya是反相关的Lya等效宽度与7西格玛的显着性。我们的研究结果是一致的，其中的Lya配置文件主要是由系统红移附近的气体的属性的情况下，在这样的情况下，不透明度Lya光子在较低质量的星系可能会减少，如果大的气体盘尚未开发，如果气体电离的年轻，低金属丰度恒星的更硬的光谱。
2014-09-24 astro-ph.GA
Reconciling the Stellar and Nebular Spectra of High Redshift Galaxies
我们提出了一个组合分析的休息帧远紫外（1000-2000）和休息帧光学（3600-7000）的复合光谱形成的非常深的观测样本的30恒星形成星系z=2.4+/-0.1，选择是代表完整的KBSS-MOSFIRE光谱调查。由于相同的大质量恒星负责所观察到的FUV连续谱和所观察到的星云发射的激发，自洽的恒星星族合成模型必须同时匹配远紫外恒星+星云连续谱的细节，并且--当作为激发源插入光电离模型时--考虑到所有观察到的星云发射线比。我们发现，只有包含低恒星金属丰度（Z_*/ Z_{sun} ~ 0.1）但相对高电离气相氧丰度（Z_{neb} / Z_{sun} ~ 0.5）的大质量双星的模型才能成功地满足所有观测约束。我们认为，这种明显的差异可以用高度超太阳的O/Fe [4-5倍（O/Fe）_{sun}]来解释，这是对气体的预期，其富集主要是由核心坍缩超新星的产物所决定的。一旦确定了正确的电离光谱，光电离模型再现了所有观测到的强发射线比，O/H的直接T_e测量，并允许精确测量N/O和C/O的气相丰度比--两者都是显著的亚太阳，但对于O/Fe，与银河系厚盘，凸起，和晕星的O/H值相似高星云激发是高z的规律（而在低z时则很罕见），因为系统上较短的富集时间尺度（<<1 Gyr）：低Fe/O环境在给定的O/H下产生更硬（和更长寿命）的恒星EUV光谱，对大质量恒星双星演化的巨大影响增强了这种光谱。
2016-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Predicting Ly$α$ Emission from Galaxies via Empirical Markers of Production and Escape in the KBSS
Ly $α$辐射被广泛用于探测和确认高红移星系以及描述星系际介质的演化。然而，在典型的光谱观测中，许多星系不显示Ly $α$发射，而内在的Ly $α$发射体代表了一组潜在的偏置高红移星系。在这项工作中，我们分析了一组703个星系在$2\lesssim z\lesssim3$与Ly $α$光谱和其他静止帧的紫外和光学性质的测量，以发展一个经验模型的Ly $α$发射星系和了解如何的概率Ly $α$发射取决于其他观测。我们考虑了几个经验代理的效率Ly $α$光子生产以及随后的逃逸这些光子通过其本地星际介质。我们发现，金属线吸收的等效宽度和静止框架光学星云线的O3比是有利的经验代理的Ly $α$逃逸和生产，分别。我们开发了一个新的数量，$X_\mathrm{LIS}^\mathrm{O3}$，结合这两个属性到一个单一的预测净Ly $α$排放，我们发现描述$\sim$ 90%的观测方差Ly $α$等效宽度时，占我们的观测不确定性。我们还构建了条件概率分布，表明星系选择的基础上测量的星系属性产生的样本的净Ly $α$发射的概率变化很大的星系。这里描述的经验模型和概率分布的应用可以用来推断当前星系巡天的选择偏差，并评估高红移Ly $α$（非）探测在再电离和星系际介质研究中的意义。
2019-11-27 astro-ph.GA
The MOSFIRE Deep Evolution Field (MOSDEF) Survey: Rest-Frame Optical Spectroscopy for ~1500 H-Selected Galaxies at 1.37 < z < 3.8
在本文中，我们介绍了MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查。MOSDEF巡天的目标是在三个研究得很好的CANDELS场：AEGIS，COSMOS和GOODS-N中获得约1500个星系在1.37<z<3.80处的中等分辨率（R=3000-3650）静止框架光谱（约3700-7000埃）。利用3D-HST巡天的测光星表和分光星表，在1.37<z<1.70，2.09<z<2.61，2.95<z<3.80的三个红移区间内选取目标，并将目标的H_AB（F160 W）固定星等分别降至24.0，24.5和25.0。我们的目标是两条强星云发射线（例如，[OII]，Hbeta，[OIII]，5008，Halpha，[NII]和[SII]）以及恒星连续谱和吸收特征（例如，Balmer线，Ca-II H和K，Mgb，4000埃断裂）。在这里，我们提出了一个概述，我们的调查，观测策略，数据的减少和分析，并在前24个夜晚获得的光谱的基础上的样本特征。到目前为止，我们已经完成了21个掩模，获得了591个星系的光谱。对于约80%的目标，我们从发射或吸收线得到一个强大的红移。此外，我们还确认了另外55个星系，这些星系是偶然发现的。MOSDEF星系样本包括未被遮蔽的恒星形成、尘埃恒星形成和静止星系，恒星质量（~10^9-10^11.5 Msol）和恒星形成速率（~10^0-10^3 Msol/yr）范围很广。光…
2015-04-14 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
The MOSDEF Survey: First Measurement of Nebular Oxygen Abundance at $z>4$
我们提出了第一个光谱测量的多个休息帧光发射线在$z>4$。在MOSFIRE深演化场巡天（MOSDEF）期间，我们用Keck I/MOSFIRE摄谱仪观测了GOODSN-17940星系。GOODSN-17940的K波段光谱包括[OII] $λλ3726,3729$、[NeIII] $\lambda3869$和H $γ$发射谱线的显著检测，以及H $δ$的初步检测，表明为$z_{\rm{spec}}=4.4121$。GOODSN-17940是一个活跃的恒星形成$z>4$星系，基于其K波段光谱和宽带光谱能量分布。相对于周围的连续谱，在斯皮策/IRAC通道1测光GOODSN-17940中存在显著过量，主要是由于具有$\mbox{EW(H}α)=1200$ μ m的静止帧等效宽度的强H $α$发射。基于$0.5 Z_{\odot}$模型的假设和Calzetti衰减曲线，用$M_*=5.0^{+4.3}_{-0.2}\times 10^9 M_{\odot}$表征GOODSN-17940。从H $α$ /H $γ$推断出的巴耳末减量用于对H $α$发射进行粉尘校正，得到$\mbox{SFR(H}α)=320^{+190}_{-140} M_{\odot}\mbox{ yr}^{-1}$。这些$M_*$和SFR值使GOODSN-17940在SFR中的数量级高于$z\sim 4$恒星形成的“主序”…
2017-08-23 astro-ph.GA
The Circumgalactic Medium of Extreme Emission Line Galaxies at z ~ 2: Resolved Spectroscopy and Radiative Transfer Modeling of Spatially Extended Lyman-alpha Emission in the KBSS-KCWI Survey
本研究通过 KCWI 积分场观测和辐射转移模拟，揭示了 z~2 极端发射线星系中延展 Lyα 发射的径向变化，提出团块状多相外流模型，调和了外流速度测量，并指出非径向运动和外晕 HI 柱密度变化。
2023-12-22 astro-ph.GA
Near-Infrared MOSFIRE Spectra of Dusty Star-Forming Galaxies at 0.2<z<4
我们目前的近红外和光学光谱观测的样本450 $μ$ m和850 $μ$ m-选择尘埃恒星形成星系（DSFG）中确定的400弧分$^2$领域的COSMOS领域。在$0.2<z<4$上，102个目标中的31个来源得到了光谱学的确认，主要是用Keck MOSFIRE在近红外线上进行了确认，还有一些是用Keck LRIS和DEIMOS在光学上进行了确认。确认率低是由于我们的目标中的高静止框架光学遮蔽和对某些红移范围的有限灵敏度。在COSMOS领域中可用的高质量光度红移使我们能够测试DSFG的光度红移的鲁棒性。我们发现一个子集（11/31 $\approx35$ %）的DSFG与不准确的（$Δz/(1+z)>0.2$）或不存在的光度红移，这些有非常不同的光谱能量分布从其余的DSFG，这表明高度模糊和unobscured组件去耦。我们提出了一个复合的休息帧4300- 7300欧姆频谱DSFG，并找到200 $\pm$ 30公里的$^{-1}$气体流出的证据。我们的检测子样本的星云线发射表明，硬电离辐射场是无处不在的高Z DSFG，甚至比典型的质量或UV选择的高Z星系。我们还确认了DSFG中尘埃遮蔽的极端水平，测量了非常高的巴耳末衰减，以及非常高的IR与UV和IR与H $α$光度的比率。这项工作表明，需要扩大使用宽带宽技术在毫米的光谱确认的大样本的高z DSFG，在确认这些来源在光学/近红外波长…
2017-03-29 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: The First Direct Measurements of the Nebular Dust Attenuation Curve at High Redshift
我们使用一个样本的532恒星形成星系的红移$z\sim 1.4-2.6$深静止帧光谱的MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查放置在高红移的星云衰减曲线的第一个约束。基于在这些星系的合成光谱中检测到的前五条低阶Balmer发射线（${\rm Hα}$到${\rm Hε}$），我们得到了一条形状与银河系消光曲线相似的星云衰减曲线，这表明在高红移的大质量恒星的视线上，尘埃覆盖率和吸收/散射特性与银河系的平均视线相似。这里推导出的曲线意味着星云红化值平均系统地大于恒星连续体推导出的值。在包含恒星多样性效应的恒星星族合成模型中，星云线和恒星连续体红化的差异可能意味着分子云穿越时间尺度比局部分子云长$\gtrsim 3\times$倍，恒星形成速率恒定或随时间增加，使得新形成的和更尘埃的OB协会总是主导电离通量，和/或使星云发射变红的尘埃可能与非分子（即，电离和中性）阶段。我们的分析指出，各种调查的星云衰减曲线，将启用下一代的地面和空间为基础的设施。
2020-09-21 astro-ph.GA
ZFIRE: A KECK/MOSFIRE Spectroscopic Survey of Galaxies in Rich Environments at z~2
我们提出了一个概述和第一次数据发布的ZFIRE，光谱红移调查的恒星形成星系，利用MOSFIRE仪器在$1.5<z<2.5$丰富的环境中研究星系的性质。ZFIRE测量精确的光谱红移和来自多条发射线的基本星系属性。这些星系是从恒星质量有限的样本中选择的，这些样本是基于深近红外成像（$\mathrm{K_{AB}<25}$）和ZFOURGE和UKIDSS巡天的精确光度红移以及3DHST的棱镜红移。在2013- 2015年期间，ZFIRE在13个夜晚观测了COSMOS和UDS遗留场，并从1- 2 \micron观测到的星云发射线（如\Halpha，\NII，\Hbeta，\OII，\OIII，\SII）组合中获得了$1.57<z<2.66$上的211个星系红移。基于我们的中波段近红外光度法，我们能够通过流量测量法将我们的光谱校准到\around 10\%的精度。ZFIRE达到$5σ$发射线通量极限\around $\mathrm{3\times10^{-18}~erg/s/cm^2}$，分辨率为$R=3500$，质量低至\around 10 $^{9}$ \msol。我们确认，主要的输入调查，ZFOURGE，产生光度红移的恒星形成星系（包括高度衰减的）精确到$Δz/(1+z\mathrm{_{spec})}=0.015$与$0.7\%$离群值。我们测量了$<0.001$的轻微红移偏差，我们…
2016-08-29 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Measurements of Balmer Decrements and the Dust Attenuation Curve at Redshifts z~1.4-2.6
本文利用MOSFIRE深演化场巡天（MOSDEF）的早期观测结果，给出了z~2星系尘埃衰减曲线。我们的样本由224个恒星形成星系组成，星云光谱红移在z= 1.36-2.59范围内，高S/N测量，或上限，H-alpha和H-beta发射线与凯克/MOSFIRE获得。我们构建复合SED的星系在特定的SFR和Balmer光学深度的箱子，以直接约束的尘埃衰减曲线从紫外线到近红外典型的恒星形成星系在高红移。我们的结果意味着在2500埃的波长向红的SMC消光曲线是非常相似的衰减曲线。在较短的波长，曲线的形状是相同的卡尔泽蒂关系，但具有较低的归一化（R_V）。因此，新的衰减曲线的结果是SFR低约20%，和日志恒星质量是0.16德克斯低，比与卡尔泽蒂衰减曲线得到的。此外，我们发现，在变红的差异-和总衰减-的电离气体和恒星连续与SFR强烈相关，这样的尘埃校正SFR大于20 Msun/yr假设Chabrier国际货币基金组织，星云发射线遭受相对于连续的遮蔽程度增加。一个简单的模型，可以解释这些趋势是一个通过光学恒星连续的紫外线是由一个人口较少的红化的恒星，而星云线和热光度越来越多的占主导地位的尘埃恒星星族的星系与大SFR，作为一个结果，增加尘埃富集，伴随着这样的星系。因此，即使在~20 Msun/年的适度水平下，基于UV和SED的SFR也可能低估总SFR。[删节]
2015-04-10 astro-ph.GA
Nebular line emission from z > 7 galaxies in cosmological simulations: rest-frame UV to Optical lines
为了研究$z > 7$上静止坐标系紫外线到可见光波段星系中星云谱线的可探测性，我们进行了大规模高分辨率的宇宙学流体动力学模拟。我们发现，预期的线通量是非常好的相关性与表观紫外线的幅度。比$26~ \rm AB$亮的星系的C IV $1549 \rm Å$和C III] $1909 \rm Å$谱线可以用现有的设备如VLT/XShooter和Keck/MOSFIRE探测到。C IV $1549 \rm Å$、C III] $1909 \rm Å$、[O II] $3727 \rm Å$和[O III] $4959/5007 \rm Å$等金属谱线可以作为30米望远镜（TMT）、欧洲极大望远镜（E-ELT）、巨麦哲伦望远镜（GMT）和詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）光谱观测的良好目标。H $α$和H $β$谱线也有望被这些望远镜探测到。我们还预测了$z > 10$星系的星云谱线的可探测性，这些谱线将被JWST、宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）和第一次光与再电离探测器（FLARE）$(11 \leq z \leq 15$发现。我们的结论是，即使来自$z \sim 15$星系的C IV $1549 \rm Å$，C III] $1909 \rm Å$，[O III] $4959/5007 \rm Å$和H $β$线也可以成为TMT，ELT和JWST的强目标。我们还发现引力透镜的放大作…
2016-06-11 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
UV Spectral Slope and Nebular Dust Attenuation in Dwarf Galaxies at $1.4<z<2.6$
本研究利用凯克望远镜光谱与哈勃望远镜测光数据，分析高红移低质量矮星系的星云尘埃消光规律，发现其符合SMC尘埃曲线，且消光-恒星质量关系不随红移演化，与本地低质量星系观测一致。
2025-10-01 astro-ph.GA
The nebular properties of star-forming galaxies at intermediate redshift from the Large Early Galaxy Astrophysics Census
该研究利用LEGA-C的328个中等红移恒星形成星系光谱，对比不同红移星系的星云激发性质，发现低质量星系电离度更高、丰度更低，强调完整静止光学光谱对区分相关效应的重要性。
2022-07-28 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
Spectroscopic detection of CIV in a galaxy at z=7.045: Implications for the ionizing spectra of reionization-era galaxies
本文介绍了Keck/MOSFIRE对Abell 1703星系团后面4个明亮的z~6-8引力透镜星系中紫外金属线的观测结果。A1703-zd 6是一个高度放大的恒星形成星系，莱曼-α红移z=7.045，它的光谱显示了对星云CIV发射线的可靠探测（FWHM < 125 km/s）。在其他三个星系中没有检测到紫外线金属线。在z~2-3处，只有1%的紫外选择星系观测到星云CIV辐射。在本文所研究的小样本星系中，有一个星系出现了强的CIV辐射，这可能表明z~7处的硬电离谱更为普遍。总的估计等效宽度的CIV的双重（38 A）和CIV/莱曼α流量比（0.3）的测量窄线活动星系核。光电离模型表明，星云的CIV线也可以复制一个年轻的恒星星族，与非常热的金属贫恒星占主导地位的光子通量负责三重电离碳。无论CIV的起源如何，我们发现A1703-zd 6的电离光谱在z~2处不同于典型星系，在1500 A单位光度下产生更多的H电离光子，在30-50 eV处产生更大的通量密度。如果这种极端的辐射场在z>7的紫外选择系统中是典型的，这将表明再电离时代的星系是比以前认为的更有效的电离剂。或者，我们认为，在z>7的莱曼α发射体的小样本可能跟踪一个罕见的人口与强辐射场能够电离周围的氢分布。在有和没有莱曼α探测的星系中，对高电离发射线的额外限制将有助于澄清硬电离光谱在再电离时代是否普遍。
2015-04-26 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
Imaging Spectroscopy of Ionized Gaseous Nebulae around Optically Faint AGN at Redshift z ~ 2
利用Keck/OSIRIS激光导星辅助的自适应光学（LGSAO）积分场光谱技术，观测了12个星系的[O III] 5007埃星云辐射，这些星系的活动星系核（AGN）具有光学微弱（R = 20 - 25; nuLnu ~ 10^44 -10^46 erg/s），红移z ~ 2 - 3。结合深哈勃空间望远镜宽视场相机3休息帧光学成像，凯克/MOSFIRE休息光学光谱，和凯克/KCWI休息紫外积分场光谱，我们证明了这些源的连续谱和发射线结构表现出广泛的形态，从紧凑的孤立点源到双活动星系核合并系统广泛的~ 50 kpc潮汐尾。十二个星系之一，以前已知的表现出一个接近阻尼LyA系统与星系的红移一致的证据都扩展[O III]窄线发射区和空间偏移LyA发射（形态上不同的蓝移和红移组件）表示大规模的气流光电离的中央活动星系核。我们没有发现广泛的证据，恒星形成的宿主星系周围的活动星系核的[O III]速度色散往往是高的（西格玛= 100 - 500公里/秒），连续形态比质量匹配的恒星形成比较样本更紧凑，诊断星云发射线比主要由活动星系核样电离光谱。该样本是最一致的人口活动星系核辐射约在其爱丁顿极限和photocatalytic扩展[O III]星云的特征尺寸尺度约为活动星系核光度的平方根。
2018-09-11 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: The Dependence of H$α$-to-UV SFR Ratios on SFR and Size at $z\sim2$
我们使用来自MOSFIRE深演化场（MOSDEF）巡天的光谱红移$1.36<z_\text{spec}<2.66$的303个恒星形成星系对尘埃校正的H $α$和UV SFR进行孔径匹配分析。通过将H $α$和H $β$发射线测量与多波段分辨的CANDELS/3D-HST成像相结合，我们直接比较了灰尘校正的H $α$和UV SFR，假设固定的衰减曲线形状和恒定的SFH，在光谱孔径内推断。以前的研究发现，H $α$和紫外SFR推断与这些假设一般同意典型的恒星形成星系，但变得越来越不一致的星系与更高的SFR（$\gtrsim$ 100 M $_\odot$年$^{-1}$），与H $α$，以紫外SFR的比例更大的这些星系。我们的分析表明，即使仔细考虑H $α$和基于UV的SFR（以及星云和恒星的连续红化）的孔径，这种趋势仍然存在。此外，我们的结果意味着H $α$ SFR可能在大星系的中心更高（即，在光谱孔径覆盖的地方）与它们的外围相比，这可能表明星系的增长是由内而外的。总的来说，我们认为，星云和恒星的连续红化和高H $α$ -UV SFR比在大星系的中心之间的持久差异可能是指示一个补丁的尘埃分布在星系中的高SFR。
2021-09-08 astro-ph.GA
A spectroscopic search for AGN activity in the reionization era
莱曼α（Ly $α$）发射在四个明亮的[O III]强恒星形成星系的样本中无处不在，红移超过7，这使得人们认为，与它们更暗、数量更多的同类相比，这种发光源代表了一种独特的种群。在再电离时期出现的Ly $α$发射可能表明，这些来源产生了早期的电离泡，这是由于它们异常强烈的辐射，可能是由于活动星系核的存在。为了检验这一假设，我们已经获得了长积分光谱与XSHOOTER的VLT的三个$z\simeq$ 7源选择具有相似的亮度和突出的过剩通量在IRAC 3.6或4.5 $μ$ m波段，通常归因于强[O III]发射。我们在凯克望远镜上使用MOSFIRE获得了其中一个$z$ =7.15星系的额外光谱。对于这一点，在我们的样本中最充分研究的来源与最强的IRAC过剩，我们检测到突出的星云发射从He II和NV指示的非热源。对于在$z$ =6.81和$z$ =6.85的其它两个源，对于其没有先前的光学/近红外光谱最初可用，在一个中看到Ly $α$，在另一个中看到CIII]发射。虽然一个温和的样本，我们的研究结果进一步支持的假设，强烈的[O III]排放的现象优先与源躺在早期电离气泡。然而，即使我们的一个源在$z$ =7.15处清楚地表明存在非热辐射，这种电离气泡可能不是以这种方式唯一出现的。我们讨论了JWST扩展这种具有挑战性的诊断研究的独特优势。
2017-08-17 astro-ph.CO 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 Rest-UV Spectral Properties of Dwarf Galaxies at $z\sim2$
本文利用16个z~2矮星系的完备样本叠加静止紫外光谱，发现其Lyα等值宽度更大、低电离吸收线更弱，表明低质量星系具有更高的电离辐射逃逸分数。
2024-01-10 astro-ph.GA
An Updated Dust-to-Star Geometry: Dust Attenuation Does Not Depend on Inclination in $1.3\leq z\leq 2.6$ Star-Forming Galaxies from MOSDEF
基于MOSDEF巡天数据，本文研究了308个$1.3\leq z\leq2.6$星系形成星系的尘埃衰减，发现其不依赖于倾角，但随质量增加而增强，并提出了一个三成分尘埃模型，论证星系质量是主导尘埃衰减的关键因素。
2023-04-17 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: the Variation of the Dust Attenuation Curve with Metallicity
本文导出了z=1.4-2.6星系的紫外光学星尘衰减曲线与气相金属丰度的关系。我们使用218个恒星形成星系的样本，不包括那些非常年轻或严重模糊的恒星形成，从MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查与H $α$，H $β$，和[NII] $λ6585$光谱测量。我们通过比较星系的平均通量密度来限制衰减曲线的形状，这些星系被分类到使用巴耳末递减的尘埃遮蔽箱中，即，H $α$对H $β$光度。高金属丰度样本（12+log（O/H）>8.5，对应于$M_*\gtrsim10^{10.4}\,M_{\odot}$）的平均衰减曲线具有与Calzetti局部星爆曲线相同的浅斜率，以及显著的UV 2175 A消光凸起，其强度为银河系凸起的$\sim 0.5\times$。另一方面，低金属丰度样品（12+log（O/H）$\sim 8.2-8.5$）的平均衰减曲线具有与SMC曲线相似的更陡斜率，仅在$3σ$水平上与Calzetti斜率一致。在低金属丰度曲线中没有检测到紫外线凸起，这表明在低金属丰度下引起凸起的小尘埃颗粒相对缺乏。此外，我们发现，平均而言，星云红化（E（B-V））是一个因素的2倍大的恒星连续体的低金属丰度的星系，而星云和恒星红化是类似的高金属丰度的星系。后者可能是由于高表面密度的尘埃云嵌入恒星形成区，但也使高金属丰度星系的连续体变红。
2020-07-06 astro-ph.GA
A High Fraction of Ly-alpha-Emitters Among Galaxies with Extreme Emission Line Ratios at z ~ 2
恒星形成星系在[OIII]/H-beta与[NII]/H-alpha诊断图中形成一个序列，低金属量，高度电离的星系落在左上角。我们从z~2的紫外选择恒星形成星系的大样本中提取了来自Rank-MOSFIRE的静止框架光学星云发射线测量，我们选择了位于左上角的极端~5%的星系，要求log（[NII]/H-alpha）<= 1.1和log（[OIII]/H-beta）>= 0.75。当通过O3 N2诊断测量氧丰度时，这些切割确定了12 + log（O/H）<~ 8.0的星系。我们研究了14个星系的样本的Ly-alpha属性。平均（中位数）静止帧Ly-alpha等效宽度为39（36）A，14个对象中有11个（79%）是W_Lya > 20 A的Ly-alpha发射体（LAEs）。我们比较了522个在2.0<z<2.6的紫外选择星系的样本的等效宽度分布，而不考虑它们的光学线比;这个样本的平均（中值）Ly-alpha等效宽度为-1（-4）A，这些星系中只有9%符合LAE的条件。极端星系通常在Ly-alpha处的衰减比比较样本中的低，并且具有约50%的低中值氧丰度。这两个因素都可能促进Ly-alpha的逃逸：在尘埃较少的星系中，Ly-alpha光子在多次散射过程中不太可能被吸收，而与强、低金属丰度恒星形成相关的较硬电离光谱和较高电离参数可能会减少中性氢的覆盖分数或柱密度，进一步缓解Ly-alph…
2016-06-09 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Dissecting the star-formation rate vs. stellar mass relation using H$α$ and H$β$ emission lines at z ~ 2
我们提出了恒星形成率（SFR）与恒星质量（$M_*$）关系的结果（即，“主序星”）在恒星形成星系之间在1.37 $\leq$ $z$ $\leq$ 2.61使用MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查。基于261个星系的H $α$和H $β$光谱样本，我们在$M_*$（$\sim10^{9.5}-10^{11.5}M_\odot$）中估算了大范围的强尘埃校正瞬时SFR。我们发现log（SFR（H $α$））和log（$M_*$）之间的相关性，斜率为0.65 $\pm$ 0.08（0.58 $\pm$ 0.10），1.4<z<2.6（2.1<z<2.6）。我们发现，不同的假设的尘埃校正，如使用颜色过剩的恒星连续校正星云线，样本选择偏差对红色恒星形成星系，不占巴尔末吸收可以产生陡峭的斜率的日志（SFR）日志（$M_*$）的关系。我们的样品不受这些偏差的影响，因为它是静止帧光学选择的，H $α$和H $β$是针对巴尔末吸收校正的，H $α$光度是使用从巴尔末衰减计算的星云色过量进行尘埃校正的。在考虑测量不确定性之后，log（SFR（H $α$））-log（$M_*$）关系的分散度在2.1<z<2.6处为0.31 dex，其比log（SFR（UV））-log（$M_*$）中的分散度大0.05 dex。基于模拟的SFR- $M_*$关系与一些内在的散射的比较，我们认为，在没有直接测量的衰减…
2015-11-05 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Survey -- II: Ionizing Radiation as a Function of the [OIII]/[OII] Line Ratio
我们讨论了一个大的（~50）样品的z=3.1莱曼α发射体（LAEs）的物理性质表明，这样的来源是有前途的星系在再电离时代的类似物的休息帧光发射线光谱。现在已经确定了可靠的莱曼连续体逃逸分数，用于从莱曼连续体逃逸调查（LACES）中获得的大样本LAE，该调查是通过Fletcher等人（2019）报告的SSA 22调查区域中的深层HST成像进行的。使用新的措施[OII]发射固定从凯克MOSFIRE光谱，我们重新检查，对于一个更大的样本，早期的声称，莱曼连续泄漏可能与星云发射线比[OIII]/[OII]预期的密度约束HII地区。我们发现，一个大的[OIII]/[OII]线比确实是莱曼连续泄漏的必要条件，加强早期的索赔使用较小的样品在各种红移。然而，并不是所有的LAE与大[OIII]/[OII]线比的泄漏和泄漏的辐射似乎不与其他光谱诊断的差异。这表明泄漏辐射的检测受到附加属性的调制，可能是多孔HII区域的视角。我们讨论了我们的新结果的背景下，引人注目的双峰的LAE泄漏和非泄漏的LACES计划中发现的宇宙再电离源的影响。
2019-12-31 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: A Comprehensive Analysis of the Rest-optical Emission-line Properties of $z\sim 2.3$ Star-forming Galaxies
我们分析了完整的MOSFIRE深演化场（MOSDEF）巡天中$z\sim2.3$恒星形成星系的静止光发射谱。在研究[O III]5008/H $β$与[N II]6585/H $α$（“[N II] BPT”）图中高红移星系序列与本星系序列之间的著名偏移的起源时，我们定义了两个群体的$z\sim2.3$ MOSDEF星系。这些包括相对于局部SDSS序列向更高的[O III]5008/H $β$和/或[N II]6585/H $α$偏移的“高”群体和与SDSS序列重叠的“低”群体。这两个组也在[O III]5008/H $β$与[S II] 6718，6733/H $α$和[O III] 4960，5008/[O II] 3727，3730中分离（O $_{32}$）与（[O III] 4960，5008 +[O II] 3727，3730）/H $β$（R $_{23}$）图，这就从性质上说明了恒星偏距越大的星系中的形成区，其特征是在星云氧丰度固定的情况下，电离光谱越硬。我们还调查了分裂样本的许多星系特性，发现“高”样本的平均尺寸较小，质量较轻，但具有较高的特定恒星形成率和恒星形成率表面密度值，并且与“低”人口相比略年轻。根据Cloudy+BPASS光电离模型，我们估计“高”人口具有较低的恒星金属丰度（即，更硬的电离光谱），但与“低”人口相比，星云金属丰度略高，电离参数也略高。而“…
2021-01-19 astro-ph.GA
Kinematic Downsizing at z~2
我们提出的调查结果的49个恒星形成星系的内部运动学z $\,\sim\,$ 2在坎德尔领域的凯克/MOSFIRE摄谱仪（SIGMA，调查在近红外线的星系与多个位置角）。动能（自转速度$V_{rot}$和积分气体速度色散$σ_g$）是从星云发射线测量的，这些线追踪恒星形成区域周围的热电离气体。我们发现，由z $\,\sim\,$ 2，大质量恒星形成星系（$\log\,M_*/M_{\odot}\gtrsim10.2$）已组装原始磁盘：他们的运动学是由旋转为主，他们是一致的一个边缘稳定的磁盘模型，他们形成一个塔利-费舍尔关系。这些大质量星系的$V_{rot}/σ_g$值比相似质量的本地有序星系低2-5倍。这些结果与其他研究的结果一致。我们发现，低质量星系（$\log\,M_*/M_{\odot}\lesssim10.2$）在这个时代仍然处于盘组装的早期阶段：它们的运动学往往是由气体速度色散的支持，他们从塔利-费舍尔关系下降到显着较低的值$V_{rot}$。这种“运动学上的缩小”意味着负责破坏z $\,\sim\,$ 2处的盘的过程在低质量系统中具有更强的效果和/或更活跃。总之，我们发现z $\,\sim\,$ 2处恒星质量快速增长的时期与低质量盘的新生组装和高质量盘的组装和沉降相一致。
2016-05-31 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Properties of Warm Ionised Outflows at $z=$ 1.4-3.8
我们使用大型光谱数据集的MOSFIRE深演化场调查电离气体外流的运动学和能量学。使用598个恒星形成星系的样本，在红移1.4 < $z$ < 3.8，我们分解的$\rm{H}α$和[OIII]的发射线到窄和宽的组件，发现显着的宽组件的10%的样本检测。个别星系的电离流出速度似乎与星系的性质无关，例如恒星质量、恒星形成率（SFR）和恒星形成率面密度（$Σ_{\rm SFR}$）。采用一个简单的外流模型，我们估计的电离外流的质量，能量和动量加载因子，找到适度的值，平均值分别为0.33，0.04和0.22。较大的动量比能量加载因子，所采用的物理参数，意味着这些电离外流主要是动量驱动的。我们进一步发现的质量负载因子和恒星质量之间的边际相关性（2.5 $σ$）与模拟预测一致，缩放为$η_{m}$ $\propto M_{\star}^{-0.45}$。这种浅尺度关系与这些电离外流是一致的，它们是由超新星爆炸产生的机械能和作用在尘埃物质上的辐射压力共同驱动的。在大多数星系中，流出的物质似乎没有足够的速度逃离宿主的引力势，可能在以后再循环回来。总之，这些结果表明，由星云发射线追踪的电离流出是可以忽略不计的，大部分的质量和能量在其他气相中进行。
2024-04-08 astro-ph.GA
The Effects of Stellar Population and Gas Covering Fraction on the Emergent Lyman Alpha Emission of High-Redshift Galaxies
我们对红移1.85<z<3.49的恒星形成星系的复合静止框架远紫外（FUV）光谱和光学光谱进行了联合建模，以推断大质量恒星、电离ISM和中性ISM的关键性质，目的是研究影响Ly-alpha（Lya）光子产生和逃逸的主要因素。我们的样本由136个星系组成，其深Keck/LRIS和MOSFIRE光谱分别覆盖Ly-beta到CIII] 1907，1909;以及[OII]，[NeIII]，H-beta，[OIII]，H-alpha，[NII]和[SII]。光谱和光电离模型表明，星系是一致的恒星星族合成模型，包括恒星双星的影响。在我们的样本的动态范围内，恒星和星云的丰度与Lya等效宽度W（Lya）的变化很小，年龄和W（Lya）之间只有一个边缘的反相关。电离光谱形状的推断范围不足以单独解释W（Lya）的变化。相反，覆盖部分的光学厚HI似乎是调制逃逸的Lya的主要因素，与大多数的Lya光子在下桶观测星系逃逸通过低柱密度或电离通道的ISM。我们的分析表明，一个高的恒星形成率表面密度，西格玛_SFR，特别是当与一个低星系势（即，低恒星质量），可以帮助减少覆盖分数和减轻Lya光子的逃逸。最后，我们讨论的影响，我们的研究结果的逃逸电离辐射在高红移。
2021-11-20 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Broad Emission Lines at z=1.4-3.8
我们介绍了MOSFIRE深演化场（MOSDEF）对星云发射线H $α$、[NII]、[OIII]、H $β$和[SII]宽通量的调查结果。该样本由$1.37 < z < 2.61$的127个恒星形成星系和$2.95 < z < 3.80$的84个星系组成。我们分解的发射线使用窄（$\text{FWHM} < 275 \ \text{km s}^{-1}$）和宽（$\text{FWHM} > 300 \ \text{km s}^{-1}$）高斯分量的个别星系和堆栈。在$>3σ$上检测到宽辐射，占总辐射的10-70%，占$<10$的$<10$ %。我们发现宽窄通量比随质量略有增加，但注意到我们不能可靠地检测到宽发射与$\text{FWHM} < 275 \ \text{km s}^{-1}$，这可能是显着的低质量。值得注意的是，有较高的信噪比（S/N）光谱和广泛的成分检测之间的相关性，表明在我们的能力，以检测广泛的通量的S/N依赖。当置于N2-BPT图上时（[OIII]/H $β$与[NII]/H $α$），与窄组分相比，堆叠的宽组分向更高的[OIII]/H $β$和[NII]/ $α$比率移动。我们比较的位置广泛的组件，冲击模型，发现广泛的组件可能是由于冲击，但我们不排除其他的可能性，如活动星系核的存在。我们估计的质量加载因子（质量流出率/恒星形成率）假设广泛的组件是一个光电离流出，…
2017-10-09 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: The strong agreement between H-alpha and UV-to-FIR star formation rates for z~2 star-forming galaxies
本文首次对z~2星系的Balmer线和全色SED的SFR进行了直接比较。为了进行比较，我们使用了从MOSFIRE深演化场（MOSDEF）巡天中选出的17个恒星形成星系，其中$3σ$探测到H $α$和至少两个红外波段（斯皮策/MIPS 24 $μ$ m和赫歇尔/PACS 100和160 $μ$ m，在某些情况下赫歇尔/SPIRE 250、350和500 $μ$ m）。这些星系的总红外（8-1000 $μ$ m）光度为$\sim10^{11.4}-10^{12.4}\,\textrm{L}_\odot$，恒星形成率（SFR）为$\sim30-250\,\textrm{M}_\odot\,\mathrm{yr^{-1}}$。我们适合的紫外-远红外SED与灵活的恒星星族合成（FSPS）模型-其中包括恒星和尘埃排放-和比较推断的SFR与SFR（H $α$，H $β$）的值校正使用巴尔末递减的尘埃衰减。这两个SFR同意0.17 dex的散点。我们的结果表明，Balmer减量能准确地预测星云谱线的遮蔽，并能用于计算z~2处SFR达到$\sim200\,\textrm{M}_\odot\,\mathrm{yr^{-1}}$的恒星形成星系的SFR.我们还使用我们的数据来评估SFR指标的基础上建模的UV-中红外SED或通过添加SFR（UV）和SFR（IR），后者是基于中红外线或全红外SED。所有这些S…
2016-03-07 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Sulfur Emission-line Ratios Provide New Insights into Evolving ISM Conditions at High Redshift
我们提出的1.3<=z<=2.7星系的发射线的性质从完整的MOSFIRE深演化场（MOSDEF）的调查结果。具体而言，我们使用[OIII]5007/Hb与[SII] 6717，6731/Ha的发射线诊断图的观察结果，即，“[SII] BPT图”，以深入了解高红移恒星形成区域的物理特性。相对于斯隆数字巡天（SDSS）的本地星系，高红移的MOSDEF星系在固定的[OIII]5007/Hb下向较低的[SII] 6717，6731/Ha偏移。此外，在固定的[OIII]5007/Hb，本地SDSS星系遵循的[SII] 6717，6731/Ha的恒星形成的表面密度（Sigma_SFR）增加的趋势。我们解释了这种趋势的下降的分数贡献从弥漫电离气体（f_DIG）的Sigma_SFR增加星系，这导致星系积分线比转向纯HII区发射的轨迹。f_DIG和Sigma_SFR之间的z~0关系表明，高红移星系的f_DIG值比典型的局域系统低，因为它们的典型Sigma_SFR明显更高。当使用一个适当的低红移基准与零或最小的f_DIG时，高红移MOSDEF星系出现偏移向更高的[SII] 6717，6731/Ha和/或[OIII]5007/Hb。在[SII]和[NII] BPT图中高红移星系的联合位移最好用固定星云氧丰度（化学年轻星系的预期）电离其恒星形成区域的更硬光谱来解释，而不是N/O比或更高电离参数的大变化。H…
2019-08-14 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Neon as a Probe of ISM Physical Conditions at High Redshift
我们提出的结果氖发射的$z\sim2$恒星形成星系的MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查。在61个星系中的$\geq3σ$处探测到双电离氖（[NeIII]3869），相当于在类似红移处探测到的H $α$、H $β$和[OIII] $5007$的MOSDEF样本的$\sim$的25%。我们认为，氖发射线的属性与[NeIII]3869检测和复合$z\sim2$光谱的恒星质量的两个单独的星系。由于不需要[NeIII]3869检测，后者提供了MOSDEF样品中氖发射线特性的更具代表性的图片。正如基于质量-金属丰度关系所预期的那样，[NeIII]3869/[OII]3727比率（Ne 3 O2）与$z\sim2$星系中的恒星质量反相关。它还与[OIII] $5007$ /[OII] $3727$比值（O ~（32））呈正相关，但与本星系和单个H~II区相比，在O ~（32）固定时，$z\sim2$线比值向高Ne ~ 3 O ~ 2方向偏移。尽管在$z\sim2$的固定O32下向较高的Ne 3 O2偏移，但推断的基于Ne 3 O2的金属丰度的偏差很小。因此，Ne 3 O2可以作为一个重要的金属丰度指标深入到再电离时代。通过分析其他的静止-光学谱线比，包括[NeIII] $3869$ /[OIII] $5007$（Ne 3 O3）和[OIII] $5007$ /H $β$（O3 H $β$…
2020-09-24 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
RUBIES: The Evolution of the Ionization Parameter from 0 < z < 9
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；EPFL（洛桑联邦理工学院）；University of Chicago（芝加哥大学）
利用JWST/NIRSpec光谱数据，通过Cloudy光致电离模型分析O32比值，研究红移3<z<9的434个星系电离参数U的演化，发现U随红移和比恒星形成率增加而减小，随恒星质量增加而减小，并建立了多变量关系以估计U。
2026-09-22 astro-ph.GA
Quiescent galaxies 1.5 billion years after the Big Bang and their progenitors
我们报告了两个安全的（$z=3.775, 4.012$）和一个试探性的（$z\approx3.767$）光谱确认的大质量和静止星系通过$K$波段观测Keck/MOSFIRE和VLT/X-Shooter。恒星的连续辐射、没有强烈的星云发射线以及没有显著的远红外探测证实了这些天体的被动性质，不利于低红移尘埃恒星形成闯入者的替代解决方案。我们推导出恒星质量的$\mathrm{log}(M_{\star}/M_\odot)\sim11$和正在进行的恒星形成率放置这些星系$\gtrsim 1-2$德克斯低于其红移的主要序列。通过参数化的恒星形成的历史表明，这些来源经历了一个强大的（$\langle \rm SFR \rangle \sim 1200-3500\,M_\odot\,\mathrm{yr}^{-1}$）和短（$\sim 50$ Myr）爆发的恒星形成，峰值$\sim 150-500$ Myr之前的观察时间，所有的属性让人想起的亚毫米星系（SMG）的特点在$z>4$。我们通过比较这两个种群的同动数密度和性质来研究这种联系。我们发现一个公平的协议，只有最深的亚毫米调查检测不仅是最极端的星爆，但也更正常的星系。我们支持这些发现，进一步探索的插图TNG宇宙学模拟，检索人口的完全淬火的大质量星系在$z\sim3-4$和SMG在$z\sim4-5$，与数密度和属性与观测在$z\sim3$，但…
2019-12-20 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Probing Resolved Stellar Populations at $z\sim2$ Using a New Bayesian-defined Morphology Metric Called Patchiness
我们定义了一个新的形态度量称为“补丁”（$P$），这是敏感的偏离平均值的解决分布，不需要定义的星系中心，并可用于任何星系属性的空间分辨分布。虽然补丁度量有广泛的应用范围，我们证明了它的效用，通过调查的尘埃分布在星际介质中的310恒星形成星系的光谱红移$1.36<z<1.66$观测的MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查。恒星连续红化分布，来自高分辨率多波段CANDELS/3D-HST成像，量化使用斑块，基尼系数，和$M_{20}$。我们发现，高质量星系的红化地图，这是灰尘和更多的金属丰富的平均，往往表现出不规则的分布（高$P$）与最红的成分集中在一个单一的区域（低$M_{20}$）。我们的研究结果支持这样一种观点，即尘埃在低质量星系（$\lesssim$ 10 $^{10}$ $M_\odot$）中均匀分布，这意味着尘埃在整个星际介质中的有效混合。另一方面，在大质量星系（$\gtrsim$ 10 $^{10}$ $M_\odot$）中，尘埃的分布比较零散。尘埃集中在活跃的恒星形成区域附近，预计在大质量星系中，尘埃混合的时间尺度会更长，因此这些物理上较大的星系的外围区域仍然相对不丰富。这项研究提出了直接的证据斑片状尘埃分布在高红移星系，这以前只被认为是一个可能的解释星云和恒星的连续红化，SFR指标和尘埃衰减曲线之间的观察到的差异的几个千秒差距的尺度。
2022-11-16 astro-ph.GA astro-ph.IM
The Detection of [O III]$λ$4363 in a Lensed, Dwarf Galaxy at $z$ = 2.59: Testing Metallicity Indicators and Scaling Relations at High Redshift and Low Mass
我们提出了A1689-217的Keck/MOSFIRE和Keck/LRIS光谱，一个透镜（放大$\sim7.9$），恒星形成（SFR $\sim$ 16 $\rm M_\odot\ yr^{-1}$），矮星（log（$M_\ast/M_\odot$）= $8.07-8.59$），Ly $α$ -发射体（$\rm EW_0\sim138$ A）在$z$ = 2.5918。类似于A1689-217的矮星系在高红移时很常见，可能是再电离的原因，但很少有详细的光谱学研究。我们报告了一个4.2 $σ$检测的电子温度敏感的[O III] $λ$ 4363发射线，并使用这条线直接测量氧丰度12+ $\log$（O/H）= 8.06 $\pm$ 0.12（$\sim1/4\ \rm Z_\odot$）。A1689-217是$z>$ 2的最低质量星系，探测到的[O III] $λ$ 4363。利用静止光发射谱线，我们测量了A1689-217星云的其他条件，包括电子温度（$T_e$（[O III]）$\sim$ 14，000 K），电子密度（$n_e\sim$ 220 $\rm cm^{-3}$）和红化（$E(B-V)\sim$ 0.39）。利用$z\sim0-3.1$上的[O III] $λ$ 4363观测数据，研究了A1689-217和其它星系的强线比和直接金属丰度之间的关系，结果表明，基于氧的局…
2019-11-11 astro-ph.GA
The NIRVANDELS Survey: the stellar and gas-phase mass-metallicity relations of star-forming galaxies at z = 3.5
本研究利用多波段光谱测定z≈3.5处65个恒星形成星系的气相与恒星金属丰度，证实两类质量-金属丰度关系及α元素增强现象，并通过化学演化模型揭示星系外流效率的质量标度关系是其共同成因。
2024-07-10 astro-ph.GA
