Spectral variations of Lyman-alpha emission within strongly lensed sources observed with MUSE
我们提出了一个分析HI莱曼α发射在深VLT/MUSE观测两个高度放大和扩展星系在z=3.5和4.03，包括一个新发现的，几乎完整的爱因斯坦环。虽然这些莱曼α晕本质上类似于通常在其他MUSE深场看到的，引力透镜的好处使我们能够构建非常详细的莱曼α线属性在sub-kpc尺度的地图。通过结合所有多个图像，我们能够观察到莱曼α发射的复杂结构，并发现每个晕内莱曼α线轮廓形状的系统变化很小（莱曼α峰位移约为120 km/s），但在> 4 sigma时很重要。事实上，我们观察到一个全球性的趋势，在大半径的线峰移变得更红，连同峰值波长和线宽之间的强相关性。这种系统的晕内变化是显着相似的对象到对象的变化，从最近的大样本的综合性能。高表面亮度的区域对应于相对小的线位移，这可能表明莱曼-α发射优先从线轮廓受莱曼-α光子散射影响不太严重的区域逃逸。
2019-09-04 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Survey: Connecting Time-Dependent [OIII] and [OII] Line Emission with Lyman Continuum Escape Fraction in Simulations of Galaxy Formation
从星系逃逸的莱曼连续谱光子可能使星系际介质在红移$z\gtrsim6$处再电离。然而，在这些红移和莱曼连续逃逸的二级指标不能直接观察到的莱曼连续必须用来估计电离光子的预算。在观测上，在观测上可接近莱曼连续谱的红移$z\sim2-3$，调查已经确定，许多显示出可观的莱曼连续谱逃逸分数$f_{esc}$的天体也显示出增强的[OIII]/[OII]（O $_{32}$）发射线比率。在这里，我们使用宇宙学放大模拟星系形成的辐射转移分析，研究$f_{esc}$和O $_{32}$之间的物理联系。与观察结果一样，我们发现最大的$f_{esc}$值出现在O $_{32}\sim3-10$升高时，高$f_{esc}$和低O $_{32}$的组合非常罕见。虽然高$f_{esc}$和O $_{32}$常常是可同时观察到的，但这两个过程的物理起源的时间尺度是非常不同的。大的O $_{32}$值在星团形成后的沃尔夫-拉叶动力阶段的短（$\sim$ 1百万年）时间尺度上波动，而低吸收的通道是由超新星的集合在几十万年内建立的。我们发现，虽然没有直接的因果关系之间的$f_{esc}$和O $_{32}$，高$f_{esc}$最经常发生在连续输入后，从恒星形成相关的反馈事件，有相应的偏移大O $_{32}$发射。这些计算与观测结果的解释是一致的，即当O $_{32}$较大时，往往会出现大的$f_{esc}$，但大…
2020-10-01 astro-ph.GA
Discovery of an unusually compact lensed Lyman Break Galaxy from the Hyper Suprime-Cam Survey
我们报告的偶然发现HSC J 0904 $-$ 0102，一个四倍透镜的莱曼break星系（LBG）的引力透镜天体在超超级凸轮成像调查（SuGOHI）。由于它的点状外观，这个来源被认为是一个透镜状的活动星系核。我们用双子座南望远镜上的双子座多目标光谱仪获得了后续的光谱数据，这证实了这是一个透镜系统。偏转前景星系是一个典型的早型星系，红移为$z_{\ell} = 0.957$，速度色散为$σ_v=259\pm56$ km~s $^{-1}$ .基于Ly $α$的急剧下降和其他吸收特征，透镜源被识别为$z_{\rm s} = 3.403$处的LBG。一个简单的透镜质量模型的系统，假设一个奇异的等温椭球体，产生的爱因斯坦半径$θ_{\rm Ein} = 1. 23^{\prime\prime}$和总质量的爱因斯坦半径$M_{\rm Ein} = (5.55\pm 0.24) \times 10^{11}M_{\odot}$相应的速度色散$σ_{\rm SIE}= 283\pm 3$ km~s $^{-1}$，这是在很好的协议与光谱导出的值。最孤立的LBG透镜图像的放大倍数为$\sim 6.5$。与其他透镜LBG和典型$z\sim4$ LBG群体相比，HSC J 0904 $-$ 0102异常紧凑，是$>2σ$置信度下的离群值。再加上之前发现的SuGOHI透镜，HSC J1152 $+$ …
2020-02-26 astro-ph.GA
FLaREON : a fast computation of Ly$α$ escape fractions and line profiles
我们提出了FLAREON（快速莱曼阿尔法辐射逃逸流出中性气体），一个公共的Python包，提供快速和准确的莱曼阿尔法逃逸分数和线轮廓在广泛的流出几何形状和属性。该代码结合了不同的算法，如插值和机器学习预测莱曼阿尔法线属性从一个预先计算的网格流出配置的基础上的输出的蒙特卡罗辐射转移代码。在这里，我们描述的算法，讨论其性能，并说明了它的许多应用。最值得注意的是，FLaREON可以用来推断流出介质的物理性质，从观察到的莱曼α线轮廓，包括逃逸分数，或者它可以运行在数百万个对象的星系形成模型，以模拟逃逸的莱曼α光子在宇宙体积。
2020-01-23 astro-ph.GA
Spectroscopic confirmation of a gravitationally lensed Lyman break galaxy at z$_{[CII]}$ = 6.827 using NOEMA
我们提出了光谱确认的最明亮的已知引力透镜莱曼break星系在再电离时代，A1703-zD 1，通过检测[C II]在红移z = 6.8269 +/- 0.0004。这个源被选在强透镜星系团Abell 1703之后，具有固有的L $_{UV}$ ~ L $^*$ $_{z=7}$光度和非常蓝的Spitzer/IRAC [3.6]-[4.5]颜色，意味着[O III]+H $β$的高等效宽度线发射。[C II]在6.1 $σ$与静止帧UV对应物共空间处被可靠地检测到，显示出相似的空间范围。校正透镜放大率后，A1703-zD 1的[C II]光度与局部L $_{[CII]}$ - SFR关系大致一致。我们发现一个明确的速度梯度为103 +/- 22公里/秒的整个源，这可能表明旋转或正在进行的合并。此外，我们目前的光谱扫描没有检测到[C II]以上的4.6 $σ$在两个非透镜莱曼break星系在EGS-CANDELS领域在z ~ 6.6 - 6.9。这是NOEMA第一次成功地用于观测z > 6的“正常”恒星形成星系中的[C II]，我们的结果表明它有能力补充ALMA，以确认星系的再电离时代。
2022-02-28 astro-ph.GA
Absorption Line Spectroscopy of Gravitationally-Lensed Galaxies: Further Constraints on the Escape Fraction of Ionizing Photons at High Redshift
从高红移恒星形成星系逃逸的电离光子的比例仍然是评估星系是否是宇宙再电离的主要因素的关键障碍。我们之前提出使用通过深吸收线光谱测量的低电离气体的覆盖分数作为替代。我们现在提出一个重要的更新，在$4<z<5$采样七个引力透镜源。我们表明，在我们的源中的吸收气体是空间不均匀的，中值覆盖分数为66%。根据云尘模型校正红化，这意味着估计的绝对逃逸分数为$\simeq19\pm6$ \%。考虑到可能的偏差和不确定性，我们发现排除空间变化的影响，平均逃逸分数可以降低到不低于11%。对于我们的一个透镜源，我们有足够的信号/噪声来证明存在这样的空间变化和散射，其依赖于Ly $α$等效宽度，与最近的模拟一致。如果这个源是典型的，我们的逃逸分数的下限可以进一步降低$\simeq$ 2。在我们的样本中，我们发现推断的逃逸分数和本地恒星形成率之间存在适度的反相关性，这与爆发和泄漏的莱曼连续体光子之间的时间延迟一致。我们的分析表明，逃逸分数的相当大的变化与恒星形成区域的小尺度行为相一致，其活动在短时间尺度上波动。这支持了这样的建议，即逃逸分数可能会增加对再电离时代时，恒星形成变得更加充满活力和爆发。
2016-09-01 astro-ph.GA
The BOSS Emission-Line Lens Survey V. Morphology and Substructure of Lensed Lyman-$α$ Emitters at redshift $z\approx2.5$ in the BELLS GALLERY
本文对重子振荡光谱巡天发射线透镜巡天（BELLS）的17个$α$发射体（LAE）星系进行了形态学研究。这种分析结合了强大的星系-星系透镜的放大效应与哈勃太空望远镜（$HST$）的高分辨率，以实现$\sim$ 80 pc的物理分辨率为这个$2<z<3$ LAE样本，允许LAE静止帧紫外连续表面亮度剖面和子结构的详细表征。我们使用透镜模型重建的LAE识别和建模个别团块，我们随后使用约束参数的生成统计模型的LAE人口。由于贝尔画廊的样本主要是选择莱曼- $α$发射的基础上，LAEs，我们在这里研究的可能是直接可比的宽场窄波段LAE调查中选择的，在集群透镜领域中确定的透镜LAEs相反。我们发现LAE团块分数约为88%，显著高于以前（非透镜）研究中发现的。我们发现了一个很好的解决特征块半光半径为$\sim$ 350 pc，规模相当于最大的H II地区看到的本地宇宙。LAE表面亮度轮廓的统计特性将被纳入未来的透镜分析，使用贝尔画廊样本约束暗物质子结构的发病率在前景透镜星系。
2017-08-29 astro-ph.GA
RELICS: Small Lensed $z\geq5.5$ Galaxies Selected as Potential Lyman Continuum Leakers
我们目前的大小测量的78高红移（$z\geq 5.5$）星系候选人的再电离透镜星系团调查（MANICS）。由于前景星系团的引力透镜作用，这些遥远的星系被哈勃太空望远镜（HST）和斯皮策太空望远镜成像。我们使用前向建模代码Lenstruction计算尺寸，并使用公共透镜模型计算放大率。由此产生的大小-星等测量证实了早期宇宙中存在许多有效半径为$R_{\rm{eff}}<200$ pc的小星系，这与以前的研究一致。此外，我们强调紧凑和高度恒星形成源与恒星形成率表面密度$Σ_\text{SFR}>10M_\odot\text{yr}^{-1}\text{kpc}^{-2}$作为可能的莱曼连续泄漏的候选人，可能是主要的贡献者的过程中的再电离。这些紧凑星系的未来光谱跟踪（例如，与詹姆斯韦伯太空望远镜）将进一步阐明他们在再电离和早期恒星形成的物理作用。
2022-08-13 astro-ph.GA
Quantifying Distributions of Lyman Continuum Escape Fraction
模拟已经表明，大多数逃逸的莱曼连续体光子通过具有接近完全透明的少数立体角逃逸，而剩余的大多数立体角基本上是不透明的，导致在不同角度观察时逃逸分数的非常宽和偏斜的概率分布函数（PDF）。因此，沿视线观测到的星系莱曼连续谱光子的逃逸分数仅仅代表沿该视线的星际介质的性质，这可能是对星系在其整个天空平均的真实逃逸分数的不恰当的表示。在这里，我们研究如何莱曼连续光子逃逸星系在$z=4-6$，利用高分辨率的大尺度宇宙辐射流体动力学模拟。我们计算模拟观测样本的平均逃逸分数（$\left<f_{\rm esc,1D}\right>$）的PDF，作为样本量的函数，与真实平均值（无限样本量）进行比较。我们发现，当样本量很小时，表观均值会向低端倾斜。例如，对于6.7%的真实平均值，在$z=4$观测的（2，10，50）个星系的样本将有2.5%的概率获得低于$\left<f_{\rm esc,1D}\right>=$（0.007%，1.8%，4.1%）的样本平均值，2.5%的概率获得大于（43%，18%，11%）的样本平均值。我们的模拟表明，至少$\sim$ 100星系应该堆叠，以限制在20%的不确定性的真实逃逸分数。
2015-02-13 astro-ph.GA
Limits on Lyman Continuum escape from z=2.2 H-alpha emitting galaxies
莱曼连续光子从恒星形成星系中的泄漏是一个难以捉摸的参数。当被观测时，它提供了大量关于星系中恒星形成和星际介质几何形状的信息，并限制了恒星形成星系在宇宙再电离中的作用。z~2处的H-α选择星系追踪了宇宙恒星形成历史高峰期最高的恒星形成种群，为直接测量Lyman连续谱逃逸提供了基础。在这里，我们介绍这种方法，并强调其优点以及警告。我们还使用该方法在钱德拉深场南部z=2.2的10个H-α发射器上，也用哈勃太空望远镜在紫外线下成像。我们没有发现单独的莱曼连续谱检测，我们的堆栈将平均绝对逃逸分数的上限设为<24%，与类似的研究一致。随着未来计划的观测，样本量将迅速增加，这里提出的方法将提供非常强大的逃逸分数的约束。
2015-11-02 astro-ph.GA
Charting the Lyman-alpha escape fraction in the range 2.9<z<6.7 and consequences for the LAE reionisation contribution
本文通过研究A2744透镜星系团后方96个暗弱LAE及光度函数整体演化，揭示红移2.9至6.7范围内莱曼-α逃逸分数在暗端显著升高，z~6时接近100%，表明暗弱星系是宇宙再电离的重要贡献者。
2024-08-01 astro-ph.GA
Direct Detection of Lyman Continuum Escape from Local Starburst Galaxies with the Cosmic Origins Spectrograph
我们报告在两个邻近的星暴星系的莱曼连续辐射的检测。Tol 0440-381、Tol 1247-232和Mrk 54是由哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪观测到的。这三个星系的径向速度约为13，000 km/s，允许在银河系莱曼边缘912 A的莱曼连续统上有一个约35 A的窗口。使用G140 L光栅的所选仪器配置覆盖了912至2，000 nm的光谱范围。我们开发了一种专用的背景减除方法来解释探测器的时间和空间背景变化，这在912 A附近的低通量水平下至关重要。这一修改后的管道使我们能够显着改善统计和系统检测器噪声，并将提供给社区。我们在这三个星系中都探测到莱曼连续体。然而，我们保守地将Tol 0440-381中的发射解释为上限，这是由于地冠莱曼系线可能的污染。我们从远紫外连续谱和谱线中确定了当前恒星形成的性质，并使用合成模型来预测当前热恒星群体发出的莱曼连续辐射。我们讨论了各种模型的不确定性，如，除其他外，大气和演变模型。莱曼连续逃逸分数来自观测和预测的莱曼连续通量之间的比较。Tol 1247-232、Mrk 54和Tol 0440-381的绝对逃逸分数分别为（4.5 +/- 1.2）%、（2.5 +/- 0.72）%和<（7.1 +/- 1.1）%。
2016-03-22 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Fraction of The Cosmic Horseshoe: A Test of Indirect Estimates
高红移的恒星形成星系可能是宇宙再电离的原因，但直接探测它们逃逸的电离（莱曼连续谱）光子已被证明是极具挑战性的。在这项研究中，我们寻找逃逸莱曼连续的宇宙马蹄铁，引力透镜，恒星形成星系在z=2.38与一个大的放大倍率$\sim24$。在静止坐标系紫外线中，低电离星际吸收线波长的透射表明存在一种不规则的、部分透明的星际介质。这使其成为直接检测莱曼连续谱的理想候选者。我们使用WFC 3/UVIS F275 W滤光片获得了一张10轨道哈勃近紫外图像，该滤光片在马蹄铁红移处探测略低于莱曼极限的波长，试图探测逃逸的莱曼连续辐射。在充分考虑了星系际介质不透明度的不确定性以及WFC 3 CCD中电荷转移效率的不确定性后，我们发现了$f_{esc,rel}<0.08$的相对逃逸分数的$3 σ$上限。该值比低离子吸收谱线中40%透射率所预测的值（0.4）低5倍。我们讨论了这种差异的可能原因，并考虑在直接莱曼连续检测以及间接估计逃逸分数的影响，为未来的尝试。
2016-03-07 astro-ph.GA
Tracing Lyman-alpha and Lyman Continuum Escape in Galaxies with Mg II Emission
恒星形成星系被认为是最有可能的H I电离莱曼连续统（LyC）光子的来源，这些光子在高红移下使星系际介质再电离。然而，在z >~ 6以上，中性的星系际介质阻止了对LyC的直接观测。因此，近年来已经看到了LyC的间接指标的发展，这些指标可以在较低的红移下进行校准，并应用于再电离时代。来自Mg II \ly \ly 2796、2803双重峰的发射已被提出作为有希望的LyC替代物。在本文中，我们提出了新的哈勃太空望远镜/宇宙起源光谱仪观测8 LyC发射体候选人，选择具有强Mg II发射线。我们在50%（4/8）的星系中安全地检测到LyC发射，具有2 $σ$显著性。这种高检测率表明，强Mg II发射体可能比没有强Mg II的类似星系更容易泄漏LyC。利用光电离模型，我们限制逃逸分数的Mg II为~ 15 - 60%。我们证实，逃逸分数的Mg II与莱曼α（LyA），我们解释为一个指示，这两个物种的逃逸分数是由共振散射控制在同一个低柱密度气体密切相关。此外，我们表明，镁II排放和尘埃衰减的组合可以用来估计逃逸分数的LyC统计。这些发现证实了Mg II发射可以用来估计本地恒星形成星系中LyA和LyC的逃逸分数，并可能作为一个有用的间接指标在再电离时代。
2022-05-23 astro-ph.GA
Emission Line Galaxies in the SHARDS Hubble Frontier Fields II: Limits on Lyman-Continuum Escape Fractions of Lensed Emission Line Galaxies at Redshifts 2 < z < 3.5
我们提出了一个独特的样本的透镜低质量发射线选择星系z < 3.5的哈勃前沿场中波段调查中发现的紫外光子逃逸分数的调查。我们已经使用这种深成像测量定位了42个相对较低质量的星系，低至$log(M_{*}/M_{\odot}) = 7$，红移2.4 < z < 3.5之间，它们是候选的线发射体。使用深多波段哈勃紫外线成像，我们调查了从这些系统逃逸的电离光子的流量，获得1 $σ$上限为$f^{rel}_{esc}$ ~7%的单个星系，和< 2%的堆叠数据。我们测量了潜在的逃逸莱曼连续通量的两个低质量线发射体的值在$f^{\rm rel}_{\rm esc} = 0.032^{+0.081}_{-0.009}$和$f^{\rm rel}_{\rm esc} = 0.021^{+0.101}_{-0.006}$，都检测到在~3.2 $σ$水平。对可能污染的详细分析表明，这些检测结果由视线污染引起的概率< 0.1%。相对较低的莱曼连续体逃逸分数限制，和低分数的系统检测，是一个迹象表明，低质量线发射星系可能不是重要的再电离源，希望如果这些是类似物的再电离源。我们还调查了我们的星系样本的结构，没有发现逃逸分数与不对称结构相关的证据。
2022-11-11 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
Investigating the Lyman photon escape in local starburst galaxies with the Cosmic Origins Spectrograph
利用哈勃太空望远镜（HST）上的宇宙起源摄谱仪（COS）对宇宙演化巡天（COSMOS）中的7个恒星形成星系进行了观测研究。星系位于相对较低的红移，$z\sim$ 0.3，从扩展和干扰到紧凑和光滑的形态。为了补充HST观测，我们还分析了甚大望远镜（VLT）上的VIMOS摄谱仪的观测结果。在我们的星系样本中，我们确定了三个物体的双峰莱曼$α$的档案类似于那些看到的绿豆紧凑星系和测量峰值分离655，374和275公里秒$^{-1}$。我们测量Lyman- $α$逃逸分数，其值范围在5- 13%之间。鉴于低通量水平的个人COS曝光，我们采用加权叠加方法，以获得一个单一的频谱。从该COS组合光谱，我们推断绝对和相对莱曼连续逸出分数的上限分别为$f_{\rm abs}(\rm LyC)$ = 0.4 $^{+10.1}_{-0.4}$ \%和$f_{\rm res}(\rm LyC)$ = 1.7 $^{+15.2}_{-1.7}$ \%。最后，我们发现这些星系中的大多数具有中等的紫外和光学SFR（SFR $\lesssim$ 10 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）。
2018-04-25 astro-ph.GA
Evolution of the Lyman-α emitting fraction and UV properties of lensed star-forming galaxies between 2.9 < z < 6.7
本研究利用透镜星系团样本，发现2.9<z<6.7暗弱星系中Lyman-α发射体比例随红移演化，且紫外明亮星系比例更高，为再电离过程提供新见解。
2023-07-28 astro-ph.GA
Mapping Lyman Continuum escape in Tololo 1247-232
低红移，空间分辨莱曼连续体（LyC）发射器使我们能够澄清LyC逃离这些星爆星系的过程。我们使用哈勃太空望远镜（HST）WFC 3和ACS对已确认的低红移LyC发射体Tol 1247-232进行成像，以研究该气体的电离结构及其与电离星团的关系。我们使用[O III]4959，5007和[O II]3727成像作为高和低电离示踪剂进行电离参数映射（IPM），揭示了广泛的，大规模的，光学薄的区域，从中心开始，并到达星系的外围，与LyC逃逸一致。我们使用我们的HST测光对26个最亮的星团进行了恒星星族合成建模。结合这些数据与星云测光，我们发现一个全球LyC逃逸分数的f_esc = 0.12，与不确定性也符合零逃逸和所有测量的f_esc值为这个星系。我们的分析表明，与其他候选LyC发射体类似，这个星系中发生了两个阶段的星暴，一个1200万年的大质量中央星团可能在中心及其周围有预先清除的区域，第二代2 - 400万年的星团主导了当前的电离，包括一些逃离星系。
2018-09-26 astro-ph.GA
The Lyman Alpha Reference Sample: V. The impact of neutral ISM kinematics and geometry on Lyman Alpha escape
我们提出了高分辨率的远紫外光谱的莱曼阿尔法参考样本的14个星系，强烈的恒星形成星系在低红移（$0.028 < z < 0.18$）的样本。我们比较派生的属性来自多波段成像和21厘米HI干涉和单碟观测，以及档案光学SDSS光谱的全球性。除了莱曼$α$线，光谱包含一些金属吸收功能，使我们能够探测的中性ISM的运动学和评估的光学深度和覆盖率的中性介质作为视线速度的函数。此外，我们展示了如何结合系统速度的精确测定和良好的Ly $α$光谱，将单独的团块一起完全覆盖背景源的模型与Heckman等人（2011）命名的“栅栏”模型区分开来。我们发现，没有一个单一的效果占主导地位的管理赖氨酸$α$辐射转移和逃逸。在我们的样本中，Ly $α$逃逸与$\lesssim 0.9$的最大速度分仓覆盖分数和$\gtrsim 50$ km s $^{-1}$的批量流出速度相吻合，尽管一些星系显示出这些特征，但Ly $α$逃逸很少或根本没有。我们发现，Ly $α$峰值速度，在可用的情况下，是不一致的一个强大的后向散射分量，而是与一个简单的模型的内在发射线覆盖的蓝移吸收轮廓从外流风。最后，我们发现H $α$等效宽度和最大速度分组覆盖因子之间存在很强的相关性，并提出了一个启发式解释模型。
2015-03-05 astro-ph.GA
Constraints on the Lyman Continuum Escape from Low-mass Lensed Galaxies at 1.3 $\leq$ z $\leq$ 3.0
本研究利用哈勃望远镜观测8个高放大倍率的低质量透镜星系，得到其莱曼连续谱逃逸率1σ上限为3%-15%，不支持暗弱紫外源逃逸率更高的预期，指出未来需扩大暗弱星系样本以研究各向异性逃逸特征。
2024-03-04 astro-ph.GA
Lyman Continuum Escape Fraction in Ly$α$ Emitters at $z\simeq3.1$
我们在GOODS-South场的$z\simeq3.1$测量了54个微弱的莱曼α发射体（LAEs）的LyC逃逸分数。这些星系的平均星等为$R=26.7$ AB（$M_{UV}=-18.8$，$L\simeq0.1L^*$），代表了一群紧凑的年轻矮星系。它们的性质很可能类似于$z>6$中负责宇宙再电离的星系。我们在覆盖静止帧820 nm的深{ \em HST} F336 W图像中的任何单个LAE中未检测到LyC发射。我们也没有在F336 W堆叠图像中检测到这些LAE的LyC发射。LyC逃逸分数的$3σ$上限为$f_{\rm esc}<14-32\%$。然而，这些LAE的高Ly $α$静止框架等效宽度，低恒星质量和紫外光度表明它们应该有$f_{\rm esc}>50\%$。从这项工作和其他堆叠分析的低LyC逃逸分数表明，在$z=2-3$的$f_{\rm esc} > 50\%$的LyC泄漏星系不遵循之间的关系$f_{\rm esc}$和紫外光度和Ly $α$等效宽度（EW）来自典型星系在类似的红移。因此，UV光度和Ly $α$等效宽度（EW）不是LyC逃逸分数的最佳指标。
2020-01-22 astro-ph.GA
The connection between the escape of ionizing radiation and galaxy properties at z~3 in the Keck Lyman Continuum Spectroscopic Survey
电离辐射逃逸分数（$f_{esc}$）和星系性质之间的联系，如恒星质量（M*），年龄，恒星形成率（SFR）和尘埃含量，是再电离模型的关键输入，但这些关系中的许多在高红移下仍然未经检验。本文对Keck-Lyman连续谱巡天（KLCS）中的96个z~3星系进行了分析。这些星系都有灵敏的凯克/LRIS光谱测量的莱曼连续（LyC）区域，和多波段测光的地方限制恒星星族参数。我们构建复合光谱的子样本作为星系属性的函数，并量化每个复合材料的电离光子逃逸。我们发现$f_{esc}$和M* 之间存在显著的反相关，这与宇宙学放大模拟的预测一致。我们还发现$f_{esc}$和E（B-V）之间存在显著的反相关性，编码了我们样本中LyC逃逸的潜在物理学。我们还发现，$f_{esc}$和恒星年龄或特定的SFR（=SFR/M*）之间没有显着的相关性，具有挑战性的解释，同步最近的恒星形成和电离逃逸的有利条件。在KLCS中，与$f_{esc}$相关的星系属性是Ly $α$等效宽度、紫外线亮度、M*、SFR和E（B-V），但年龄或sSFR没有相关性。到目前为止，这是最全面的分析星系属性和LyC逃逸在高红移，并将用于指导未来的模型和观测的再电离时代。
2022-10-29 astro-ph.GA
The Lyman Continuum escape fraction of emission line-selected $z\sim2.5$ galaxies is less than 15%
最近的工作表明，强发射线，恒星形成星系可能是重要的莱曼连续体泄漏。我们结合档案HST宽带紫外和光学成像（F275 W和F606 W，分别）与来自WFC 3 IR G141棱镜光谱的发射线目录，寻找逃逸莱曼连续（LyC）发射均匀选择$z\simeq$ 2.5 SFG。我们没有检测到逃逸莱曼连续谱从[OII]星云发射（N=208），并在一个狭窄的红移范围内，[OIII]/[OII]选择的SFG。我们测量1 $σ$上限的LyC逃逸分数相对于非电离UV连续从[OII]发射体，$f_{esc}<$ 5.6%，和强[OIII]/[OII] $>$ 5 ELG，$f_{esc}<$ 14.0%。我们的观测还不足以探测到$f_{esc}\lesssim$ 10%典型的低红移莱曼连续辐射体。然而，我们发现，这个人口代表恒星形成星系人口的一小部分在$z\simeq$ 2。因此，除非极端发射线星系的数量大幅增长到z $>$ 6，这样的星系可能不足以再电离。更深入的调查数据在休息框架电离紫外线将是必要的，以确定是否强线比可能是有用的预选LyC泄漏在高红移。
2017-05-17 astro-ph.GA
Finding bright $z \geq 6.6$ Lyman-$α$ emitters with lensing: prospects for Euclid
我们对$z \geq 6.6$ Ly $α$光度函数进行建模，以估计欧几里得深度调查可能检测到的透镜高$-z$ Ly $α$发射器的数量。为了跨越整个可能的预测范围，我们利用两个Ly $α$光度函数模型和两个强引力透镜模型的文献。我们表明，计划的欧几里得深度调查观察40度$^2$在920 - 1850 nm的波长范围内下降到$F_{lim}=5\times10^{-17}\,$尔格的$^{-1}\,$厘米$^{-2}$的通量限制将使我们能够找到$\sim 0.85$和$\sim 1.82$度$^{-2}$之间的Ly $α$发射器在$z \geq 6.6$根据所采用的Ly $α$光度函数和强引力透镜模型。Ly $α$透镜群中明显的[OII]、[OIII]和H $β$污染物将在欧几里得光谱分辨能力的帮助下被识别，而SKA将能够识别H $α$发射体的闯入者群。通过结合Euclid和SKA，我们将能够首次在$z \geq 6.6$识别$\sim 34$到$\sim 73$透镜Ly $α$发射器的样品。
2017-06-27 astro-ph.GA
Lyman continuum galaxies and the escape fraction of Lyman break galaxies
以z ~ 3-4的Lyman break星系（LBG）为研究对象，测量了从高红移星系逃逸的Lyman连续统（LyC）通量。然而，z ~ 3-4 LBG的识别使用莱曼break技术，优先选择的星系很少或没有LyC。通过对文献中794个UnGR选择的z ~ 3 LBG的合成光谱进行分光光度分析，同时加入不同强度的LyC通量，重新检验了标准LBG选择标准。修改后的复合光谱准确地预测的红移范围内，性能和LyC通量的LBG在文献中有光谱LyC测量，同时预测存在的一个显着的分数的星系外的标准选择区域。这些星系被称为莱曼连续体星系（LCG），预计具有高水平的LyC通量，估计其数量密度约为LBG人口的30- 50%。我们将R_obs（U_n）定义为观察到的LyC通量的相对分数，从912 A到由U_n滤波器探测的最短剩余帧波长积分，到观察到的非电离通量（这里在1500 A下测量）。我们使用794个光谱作为整个z ~ 3 LBG总体的统计样本，发现R_obs（U_n）= 5.0 + 1.0/-0.4（4.1 + 0.5/-0.3）%，这对应于本征LyC逃逸分数f_esc = 10.5 + 2.0/-0.8（8.6 + 1.0/-0.6）%（污染校正）。从复合光谱分布中，我们估计LCG的R_obs（U_n）~16 +/-3，f_esc ~33 +/-7%; LBG + LCG z ~ 3组合样品的R_o…
2014-04-01 astro-ph.GA
The Impact of Unresolved Turbulence on the Escape Fraction of Lyman Continuum Photons
研究了高红移星系中湍流马赫数（\mach）与莱曼连续光子逃逸分数（$f_{\rm esc}$）之间的关系。近似的湍流等温和各向同性，我们表明，在从$\mathcal{M}=1$到$\mathcal{M}=10$的列密度的方差的增加导致$f_{\rm esc}$增加$\approx 25$ \%，和从$\mathcal{M}=1$到$\mathcal{M}=20$的增加导致$f_{\rm esc}$增加$\approx 50$ \%的介质与不透明度$τ\approx1$。在一个固定的马赫数，逃逸分数相对于一个恒定的柱密度的情况下，校正因子指数尺度与细胞中的不透明度，这对模拟的恒星形成区域有很大的影响。此外，在具有完全原子/离子冷却和化学的各向同性湍流的模拟中，即使当平均温度为$\approx5\times10^3 K$时，HI的分数也在$\mathcal{M}\approx10$处下降了$\approx 2.5$的因子。如果紊流未被解决，这些效应在马赫数大于10时共同使$f_{\rm esc}$增大一个因子$>3$。这样的马赫数在高红移时很常见，在那里剧烈的湍流是由超新星、引力不稳定性和合并活动驱动的，正如数值模拟和观测所示。这些结果，如果在目前的流体动力学宇宙学模拟，以解决湍流，可以提高莱曼连续体光子逃逸分数的理论预测，并进一步限制再电离的来源。
2016-11-01 astro-ph.GA
Lyman-Werner Escape Fractions from the First Galaxies
直接坍缩黑洞在$z \approx 10-20$的原始原子冷却晕中形成，可能是高红移超大质量黑洞（BH）的种子。为了创造一个巨大的BH种子，需要防止宿主晕形成恒星。因此，为了抑制H $_2$冷却，需要用大通量的莱曼-沃纳（LW）UV光子照射H $_2$。在这种情况下，一个关键的不确定性是逃逸部分的LW辐射从第一个星系，在这个时代的紫外光子的主要来源。为了更好地约束这种逃逸分数，我们已经进行了辐射流体动力学模拟的HII区域的增长和其相关的光解区域在第一个星系使用ZEUS-MP代码。我们发现，LW逃逸分数的关键取决于电离前沿（I-前）的传播。对于越过晕的R型I型波前，LW逃逸分数总是大于95%。如果晕稍后从外向内重组，由于光谱软化和减弱，在晕的静止框架（近场）中的LW逃逸分数下降到零。分析缓慢移动的D型I-波前需要进行详细而仔细的分析，其中逃逸分数取决于微观物理，可以在近场小至3%，在远场为61%，或者在近场和远场都大至100%。
2017-01-30 astro-ph.GA
The Lyman Continuum escape fraction of faint galaxies at z~3.3 in the CANDELS/GOODS-North, EGS, and COSMOS fields with LBC
宇宙的再电离是当今天体物理学研究的重要课题之一。再电离过程最可能的候选者是恒星形成星系，根据大多数理论和半解析模型的预测，它们应该在z~3处的HI电离背景中占主导地位。我们的目标是测量莱曼连续谱逃逸分数，这是计算恒星形成星系的紫外背景的贡献的关键参数之一。我们利用CANDELS/GOODS-North场LBC/LBT超深U波段成像（U=30.2mag，1 sigma），以及COSMOS和EGS场的深成像，估算了69个光谱红移在3.27<z<3.40到微弱星等极限（L=0.2L*，或相当于M1500~-19）的恒星形成星系的莱曼连续谱逃逸分数。我们已经通过叠加测量了来自亮星系（L>L*）的HI电离光子的相对逃逸分数的严格上限（在1 σ时<1.7%），而对于暗星系（L=0.2L*），逃逸分数的极限为~ 10%。我们计算了恒星形成星系对观测到的z~3紫外背景的贡献，发现在这些红移下，不足以保持宇宙电离，除非它们的逃逸分数在低光度（M1500>-19）下显著增加（>10%）。我们比较了我们的结果与最近的估计在文献中的高z星系的莱曼连续逃逸分数，并讨论了未来的前景，揭示了黑暗时代的结束。在未来，强引力透镜将是测量莱曼连续谱逃逸分数的基础，直到用现有的仪器无法在空白场中测量到的微弱量级（M1500~-16）。
2017-03-01 astro-ph.GA
Lyman-alpha spectral properties of five newly discovered Lyman continuum emitters
我们最近报道了五个低红移莱曼连续谱（LyC）发射体的发现（LCE，下文），绝对逃逸分数fesc（LyC）范围为6%至13%，高于先前发现的，我们利用这些观测结果来检验理论上关于莱曼-α（Lya）特征之间联系的预测。从星系和电离光子的逃逸线。我们分析了八个LCE的本地宇宙观测与宇宙起源光谱仪上的哈勃太空望远镜（我们的五个泄漏和三个星系从litterature）的Lya光谱，并比较它们的强度和形状的理论标准和比较样本的本地星系：莱曼阿尔法参考巡天，莱曼打破类似物，豌豆，和高红移强LyC泄漏离子2。我们的LCE被发现是强的Lya发射体，具有高的等效宽度，EW（Lya）> 70 μ m，和大的Lya逃逸分数，fesc（Lya）> 20%。的Lya配置文件都是双峰与一个小的峰分离，与我们的理论预期一致。他们在Lya位置也没有潜在的吸收。所有这些特征都与本地宇宙中典型的恒星形成星系的Lya性质非常不同。比较样本的一个子集（2-3个绿豌豆星系）共享这些极端值，表明它们也可能泄漏。我们还发现，恒星形成率的表面密度和逃逸分数的电离光子之间的强相关性，表明恒星形成区域的紧凑性在塑造低柱密度路径的LCEs的星际介质中发挥了作用。LCE的Lya性质是独特的：Lya可以作为LyC逃离星系的可靠示踪剂，补充文献中提出的其他间接诊断。
2016-09-12 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Fraction of Low-Mass Star-Forming Galaxies at z~1
到目前为止，还没有观测到中等红移z~1恒星形成星系的莱曼连续辐射。我们结合HST棱镜光谱与GALEX紫外和地面光学成像扩展搜索逃逸莱曼连续谱的z~1低质量，中等恒星形成星系的大样本（~600）最初选择的H $α$发射。来自填充该参数空间的SFG的LyC特征逃逸分数仍然受到以前调查的弱约束，但这些微弱的SFG被认为在高红移（z>6）的星系际介质（IGM）中中性氢的再电离中起着重要作用。我们没有明确检测到从该$z\sim1$样品逃逸的LyC辐射，个别未检测到限制绝对莱曼连续体逃逸分数，$f_{esc}$ <2.1%（3 $σ$）。我们测量的上限$f_{esc}$ <9.6%的SFG选择高H $α$等效宽度（EW> 200欧姆），这被认为是高红移的再电离源的密切类似物。作为参考，我们还提出了一个发射率加权逃逸分数，这是有用的测量SFG的z~1电离紫外背景的一般贡献。在讨论中，我们考虑了这些中间红移约束对星系际介质中氢在高红移（z > 6）处再电离的影响。如果我们假设我们的$z\sim1$ SFG，我们测量这个发射率加权$f_{esc}$，是类似的高红移源的再电离，我们发现是很难调和的微弱（M $_{UV}<-13$）SFG的再电离与低逃逸分数（$f_{esc}<$ 3%），从独立的高红移观测的约束。如果$f_{esc}$随红移而演化，则SFG的再电离可能与普朗克的观测结果一致。
2015-12-13 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape and ISM properties in Tololo 1247-232 - New Insights from HST and VLA
中低质量星系被广泛认为是造成$z\sim10-6$红移再电离的原因。然而，星系泄漏电离辐射（莱曼连续体; LyC）的观测证据是目前正在进行的挑战，LyC发射候选者的名单仍然很短。Tololo 1247-232是最近报道的极少数泄漏星系之一。我们使用哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪（COS）进行了中分辨率紫外（UV）光谱分析，并确认了Tololo 1247-232的电离辐射。采用改进的数据处理方法，我们发现LyC从中央星团中逃逸，逃逸率仅为1.5 $\pm$ ~ 0.5%，是迄今为止该星系的最低值。我们进一步利用Si II和Si IV的FUV吸收线作为中性和电离星际介质的探测器。我们发现，大部分的ISM气体是电离的，可能有利于LyC逃逸密度有界的区域。用视光学深度法导出了中性气体覆盖率与视速度的函数关系。ISM被发现是足够的clueless，支持直接逃逸的LyC光子。我们进一步报告宽带紫外和光学连续成像以及窄带成像的赖氨酸$α$，H $α$和H $β$。利用恒星布居合成方法，得到Ly $α$逃逸分数为8%。我们还进行了VLA 21 cm成像。氢的超精细跃迁没有被检测到，但可以推导出$\lesssim10^9 M_{\odot}$的深上限原子气体质量。定义为$\frac{M_{H I}}{M_*}$的上限气体分数仅为20%。有证据表明，H I气体晕是相对较小的相比，其他莱曼α发射体。
2017-04-19 astro-ph.GA
The Importance Of Star Formation Intensity In LYα Escape From Green Pea Galaxies And Lyman Break Galaxy Analogs
我们研究了40个绿豌豆星系和15个本机Lyman Break星系类似物的紫外图像，以了解Ly $α$光子逃逸与中心紫外光度特性之间的关系。我们使用\textit{Hubble Space Telescope}的COS/NUV图像测量了中心250 pc区域（$S_{\rm 250pc}$）的恒星形成强度（SFI，单位面积的恒星形成率）。我们的样品绿豆的$S_{\rm 250pc}$的测量范围为2.3- 46 $M_{\odot} \ \rm{year}^{-1} \ \rm{kpc^{-2}}$，几何平均数为$15 M_{\odot} \ \rm{year}^{-1} \ \rm{kpc^{-2}}$，标准差为0.266 dex，形成相对窄的分布。Lyman Break星系类似物显示出类似的$S_{\rm 250pc}$窄分布（0.271 dex），尽管平均值较大，为28 $M_{\odot} \ \rm{year}^{-1} \ \rm{kpc^{-2}}$。我们表明，虽然Ly $α$等效宽度（EW（Ly $α$））和Ly $α$逃逸分数（$f^{Lyα}_{esc}$）与中枢SFI无显著相关性（$S_{\rm 250pc}$），两者都与表面亮度与星系恒星质量的比值呈正相关（$S_{\rm 250pc}/M_{\rm star}$），与EW（Ly $α$）和$f^{Lyα}_{es…
2020-02-20 astro-ph.GA
Accurately predicting the escape fraction of ionizing photons using restframe ultraviolet absorption lines
逃离高红移星系的电离光子的比例敏感地决定了星系是否再电离了早期宇宙。然而，这种逃逸分数不能从高红移星系中测量，因为星系际介质的不透明度在高红移时很大。如果没有方法来间接测量高红移星系的逃逸分数，我们就不太可能知道是什么使宇宙再电离。在这里，我们分析了远紫外（UV）H I（莱曼系）和低电离金属吸收线的九个低红移，确认莱曼连续发射星系。我们使用的H I覆盖分数，列密度，和尘埃衰减在一个配套文件中测量预测电离光子的逃逸分数。我们发现良好的协议之间的预测和观察到的莱曼连续逃逸分数（$1.4σ$内）使用H I和ISM吸收线。电离光子通过H I中的孔逃逸，但我们表明，尘埃衰减减少了逃逸星系的光子的比例。这意味着平均高红移星系可能比低红移星系发射更多的电离光子。另外两种间接方法准确地预测逃逸分数：Ly $α$逃逸分数和光学[O III]/[O II]通量比。我们使用这些间接的方法来预测的逃逸分数的样本21个星系的静止帧紫外光谱，但没有莱曼连续观测。这些星系中的许多都有低逃逸分数（$f_{\rm esc} \le 1$ \%），但11个有逃逸分数$>1$ \%。这里介绍的方法将测量高红移星系的逃逸分数，使未来的望远镜能够确定恒星形成星系是否使早期宇宙再电离。
2018-04-04 astro-ph.GA
Supernovae Driven Winds Impede Lyman Continuum Escape from Dwarf Galaxies in First 10 Myr
Institute for Advanced Study in Physics（高等研究院物理学院）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Williams College（威廉姆斯学院）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)（安达卢西亚天体物理学研究所（西班牙国家研究委员会））；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
研究紫外线明亮紧凑恒星形成星系中LyC逃逸效率等相关问题，利用六个本地星系中分辨率光谱，直接追踪多相星风演化及测量LyC逃逸率，发现早期LyC逃逸峰值及超新星对其后期抑制，强调宇宙学模拟需纳入早期反馈。
2026-07-08 astro-ph.GA
Lyman-$α$ Escape through Anisotropic Media
Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg（海德堡大学天文学计算中心）
研究通过蒙特卡洛模拟探讨Lyman-α辐射在各向异性介质中的逃逸机制，揭示通道几何、出流和尘埃对光谱特征的影响，并提出分析模型预测中心通量。
2026-03-09 astro-ph.GA
The origin of the escape of Lyman alpha and ionizing photons in Lyman Continuum Emitters
确定驱动莱曼连续统（LyC）光子逃逸的机制对于找到莱曼连续统激发（LCE）候选者至关重要。为了了解LyC光子泄漏所涉及的物理性质，我们研究了HI覆盖分数，HI速度宽度，Lyman alpha（LyA）属性和LyC光子逃逸之间的联系，在22个恒星形成星系的样本中，包括13个LCE。我们拟合了920和1300 A之间的恒星连续谱、尘埃衰减和吸收线，以提取HI覆盖分数和尘埃衰减。此外，我们还测量了光学厚的莱曼系的HI速度宽度，并推导出LyA等效宽度（EW），逃逸分数（fesc），峰值速度和通量在最小的LyA配置文件。总体而言，我们强调了低HI覆盖分数的存在与（1）低LyA峰值速度之间的强相关性;（2）剖面最小值处的更多通量;以及（3）较大的EW（LyA），fesc（LyA）和fesc（LyC）。因此，低柱密度通道是LyC和LyA光子泄漏的关键ISM成分。此外，具有较窄的HI吸收速度宽度的星系具有较高的LyA等效宽度，较大的LyA逃逸分数和较低的LyA峰值速度分离。这表明这些星系具有低HI柱密度。最后，我们发现，灰尘调节LyA和LyC辐射的量，实际上逃脱ISM。总的来说，ISM孔隙度是强LyA发射的一个来源，并使电离光子在低z泄漏逃逸。然而，这并不足以解释观测到的最大fesc（LyC），这表明最极端的LCE可能沿着观测者的所有视线都是密度有限的。总的来说，中性气体孔隙率限制了LyC和LyA…
2020-05-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Double-peaked Lyman-$α$ emission at z=6.803: a reionisation-era galaxy self-ionising its local HII bubble
本文报道了在平行于Abell 370的前沿场中，位于$z=6.803$，A370 p\_z1的一个星系中发现的双峰莱曼α轮廓。Lyman-$α$曲线（$Δv=101_{-19}^{+38} (\pm48)\,\text{km s}^{-1}$）的蓝峰和红峰之间的速度分离表明电离光子$> 59(51)\% (2σ)$的逃逸分数极高.光谱能量分布表明，一个年轻的（$50$ Myr），恒星形成（$12\pm 6 \, \rm{M}_\odot \rm{yr}^{-1}$）星系与IRAC过量意味着强[OIII]+H $β$发射。在测量的高逃逸分数的基础上，我们证明了A370p_z1能够单独产生足够大的电离气泡，以解释其莱曼α分布的蓝色分量。我们讨论A370 p\_z1是否可以代表一个更大的人口发光的$z\simeq7$双峰莱曼-α发射源与高逃逸分数，自电离的环境没有相关的紫外线微弱的来源的贡献。
2020-10-13 astro-ph.GA
Small Region, Big Impact: Highly Anisotropic Lyman-continuum Escape from a Compact Starburst Region with Extreme Physical Properties
本研究通过强引力透镜分析Sunburst Arc中小于100 pc的极端星暴区，揭示LyC经由恒星反馈形成的“铅笔束”通道高度各向异性逃逸，并解释视线效应造成的观测离散。
2023-08-16 astro-ph.GA
Constraints on the Lyman continuum escape fraction for faint star forming galaxies
形成恒星的星系一直被认为是宇宙早期紫外背景辐射的主要来源。然而，观测和表征具有显著电离辐射的星系群已被证明是具有挑战性的。特别是，从当地环境逃逸到星系际介质的电离辐射的比例知之甚少。我们研究了逃逸分数与星系光度之间的关系。我们结合深紫外观测的哈勃超深场（UVUDF）与深多单元光谱探测器（MUSE）的同一领域的观测，收集了一个样本的165个微弱的恒星形成星系的$3 < z < 4$红移范围内的莱曼连续带的深休息帧观测。在我们的样本中，我们没有发现任何星系有明显的LyC辐射。我们将星系按不同的红移和亮度间隔分组，并将它们的图像叠加起来。从堆叠的图像，我们估计的相对逃逸分数上限作为光度的函数。由于样品的深度，我们分别在$L \sim L_{\rm z=3}^{*}, 0.5L_{\rm z=3}^{*}$和$0.1L_{\rm z=3}^{*}$处测量到$f_{esc,rel} < 0.07, 0.2$的有意义的1 $σ$上限和0.6。我们使用我们的估计和理论预测从文献中研究的逃逸分数对星系光度的可能依赖性建模的电离背景与不同处方的$f_{\rm esc} (M_{\rm UV})$。我们表明，亮度依赖的理解取决于在未来将逃逸分数限制到$M_{\rm UV} \sim -18$等的能力。
2017-02-22 astro-ph.GA
Discovery of a faint, star-forming, multiply lensed, Lyman-alpha blob
本文报道了利用甚大望远镜（VLT）上的多单元光谱探测器（MUSE）在星系团AS 1063后面发现的一个多重透镜Lyman-PDMATHAMM团块（LAB）。背景源位于$z=$ 3.117，与几乎所有先前报道的LAB相比，其本质上是暗淡的。我们使用我们的高精度强透镜模型来重建源的属性，我们发现$L_{\rm Lyα}$ = $1.9\times10^{42}$ erg s $^{-1}$，扩展到33 kpc的固有光度。我们发现，实验室是与一组星系，并可能是一个原星系团，在协议与以前的研究，发现实验室在overdensities。除了Lyman-$α$（Ly $α$）发射外，我们还发现了来自星云中心的\ion{C}{IV}、\ion{He}{II}和\ion{O}{III} ]紫外线（UV）发射线.我们利用这些线条的紧凑性和线条比率得出结论，\Lya星云很可能是由嵌入的恒星形成提供动力的。然后，\Lya光子的共振散射产生发射的扩展形状。多亏了MUSE和强引力透镜的综合力量，我们现在能够在$z\approx 3$探测亚$L_{*}$星系的环星系介质。
2016-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Survey: Ionizing Radiation from [O III]-Strong Sources at a Redshift of 3.1
我们目前的结果，从连续逃逸巡天（LACES），哈勃太空望远镜（HST）的计划，旨在表征电离辐射出现从一个样本的莱曼α发射星系在红移$z\simeq 3.1$。由于许多显示强烈的[O III]发射特性的$z>6.5$恒星形成星系，他们可能代表有价值的低红移类似物的星系在再电离时代。利用HST Wide Field Camera 3 / UVIS $F336W$对Lyman连续辐射进行成像，研究了该样品中电离光子的逃逸分数。对于61个来源，其中77%的光谱确认和53个测量的[O III]发射，我们检测到莱曼连续泄漏在20%，率显着高于在个别连续选择莱曼破裂星系。我们估计有98%的概率，我们的检测$\leq 2$可能会受到前景污染。拟合多波段光谱能量分布（SED），考虑到不同的恒星星族，尘埃粒子和金属丰度，我们得到个人莱曼连续逃逸分数校正的前景星系际吸收。我们发现逃逸分数为15%至60%的个别对象，并推断出平均20%的逃逸分数拟合复合SED为我们检测到的样本。然而，令人惊讶的是，即使是没有单独的$F336W$检测的那些源的深堆叠也提供了小于0.5%的平均逃逸分数的严格上限。我们研究了各种相关性与源的属性，并讨论了流行的图片，宇宙再电离的背景下，这种紧凑的，低金属量的恒星形成星系驱动的影响。
2019-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
J1721$+$8842: a gravitationally lensed binary quasar with a proximate damped Lyman-$α$ absorber
高红移双星类星体提供了对合并和类星体活动的关键见解，并且是探测沿着视线的星系的空间运动学和化学的有用工具。然而，在$z=1$之上，只有三个低于10千秒差距的双星被证实。引力透镜将提供一种方法来轻松地解决这样的双星，以更高的分辨率研究它们，并提供更多的视线，尽管所需的与巨大的前景星系对齐是罕见的。通过图像解卷积的StanCam北欧光学望远镜（NOT）的监测数据，我们揭示了两个进一步的点源在已知的，$z \approx 2.38$，四透镜类星体（四），J1721+8842。ALFOSC/NOT长缝谱表明，这两个源中较亮的是一个类星体，其C Ⅲ]谱线的红移为$z = 2.369 \pm 0.007$，而C Ⅲ]谱线的红移为$z = 2.364 \pm 0.003$ .使用点源位置的透镜模型排除了单源模型，有利于等温透镜质量分布与两个类星体源分离$\sim6.0$ kpc（0.73 $^{\prime \prime}$）的投影。考虑到透镜效应和当前透镜类星体统计数据的分辨能力，这一发现表明存在大量未被发现的、未被透镜化的亚10千秒差距双星。我们还分析了光谱的两个图像的四，显示狭窄的赖氨酸$α$发射槽内的一个接近阻尼的赖氨酸$α$吸收剂（PDLA）。一个明显的不匹配之间的连续和窄线流量比提供了一个新的潜在的工具，同时研究微透镜和类星体宿主星系。在第二个来源中也可以看到PDLA的迹象，但是仍然…
2021-09-02 astro-ph.GA
TEMPLATES: Direct Abundance Constraints for Two Lensed Lyman-Break Galaxies
本文利用 JWST TEMPLATES 计划对两个引力透镜星系的极光线进行探测，直接约束其气相化学丰度，展示了 JWST 结合引力透镜研究遥远星系化学丰度的能力。
2024-11-20 astro-ph.GA
Reconciling escape fractions and observed line emission in Lyman-continuum-leaking galaxies
发现和阐明Lyman连续谱（LyC）发射星系的性质是理解宇宙再电离的重要一步。虽然最近发现的z - 0.3-0.4 LyC发射体显示出强的光学发射线，但尚未建立考虑电离光子逃逸和这些星系的非均匀星际介质（ISM）几何形状的一致定量光电离模型。因此，我们构建一个和两个区域的光电离模型占所观察到的LyC逃逸，我们比较所观察到的发射线测量。我们发现，单区密度约束的光电离模型不能再现的LyC泄漏的发射线，因为它们系统地低估了低电离势的物种的线，如[OI]和[SII]。引入一个两区模型，不同的电离参数和一个可变的覆盖分数，其中一个区域是密度有界的，我们表明，所观察到的发射线比和逃逸分数的LyC发射器很好地再现。在一些LyC泄漏中观察到的[OI]过量可以在该模型中自然地解释，例如，通过从低电离和低填充因子气体发射。具有高逃逸分数（fesc > 38%）的LyC发射体在[OI] 6300 A和[SII] 6716，6731 A中都是不足的。我们还证实，[SII]缺陷可用于选择LyC发射体候选者。最后，我们发现了一个可能的二分法的迹象，在逃逸机制的LyC光子之间的星系相对较低（fesc < 10%）和较高的逃逸分数。我们的结论是，两区光电离模型是足够的，需要解释所观察到的发射线特性的z - 0.3-0.4 LyC发射器。这些模型提供了第一步使用的光学发射线和它们的比率作为定量诊断的LyC逃离星系。
2020-10-08 astro-ph.GA
Revealing the Nature of a Lyman-$α$ Halo in a Strongly Lensed Interacting System at $z=2.92$
H I Ly $α$发射的空间扩展晕现在普遍存在于高红移恒星形成星系周围。但是我们对这些晕的性质和动力机制的理解仍然受到Ly $α$线复杂的辐射转移效应和有限的角分辨率的阻碍。本文介绍了SGAS J122651.3+215220的多单元光谱探测器（MUSE）分辨观测结果。SGAS J122651.3+215220是一对强透镜的$L^{*}$星系，位于$z=2.92$，嵌在$L_{Lyα}=(6.2\pm1.3)\times10^{42}$ erg s $^{-1}$的Ly $α$晕中。在全球范围内，该系统显示出显着的不对称和红移的线轮廓，但其宽度和峰移在整个晕显着变化。通过拟合的空间分仓的LY $α$光谱与辐射转移银河风模型的集合，我们推断出平均流出膨胀速度为$\approx 211$公里的$^{-1}$，与较高的值优先发现在系统的主轴两侧。外流的速度与中心星系光谱中低电离金属吸收线的蓝移进行了验证。我们还确定了一个微弱的（$M_{1500} \approx -16.7$）的同伴检测到的LY $α$和连续，其属性是在协议的预测人口的卫星星系，有助于扩展的LY $α$发射。最后，我们简要地讨论了中央星系之间的相互作用对晕的性质的影响和原位荧光Ly $α$生产的可能性。
2022-08-16 astro-ph.GA
Sub-kiloparsec Imaging of Lyman-alpha Emission in a Low Mass, Highly Ionized, Gravitationally Lensed Galaxy at z = 1.84
低质量、低金属量的星系在低到中等（$z\lesssim3$）的红移提供了最好的机会，详细检查大质量恒星之间的相互作用，电离辐射和气体的来源类似于那些可能再电离宇宙。我们提出了新的窄带哈勃空间望远镜观测的Ly $α$发射和相邻的紫外（UV）连续的低质量（$M_{\star} = 2 \times 10^8$ M $_{\odot}$），低金属丰度（$Z\sim1/20$ Z $_{\odot}$）和高度电离引力透镜星系SL 2 S J 02176 $-$ 0513在$z=1.844$。该星系有很强的Ly $α$辐射，光度等效宽度为$W^{\rm phot}_{\rm{Ly}α} = 218 \pm 12$ μ m，与Ly $α$逃逸分数10%不一致。然而，光谱Ly $α$的配置文件表明存在广泛的吸收下的发射，和总的等效宽度是一致的逃逸分数，一旦这个潜在的吸收包括在内。Ly $α$发射比UV连续谱在空间上延伸得更多，HST的0.14”空间分辨率加上引力透镜的放大，使我们能够在亚千秒差距尺度上检查Ly $α$和UV连续谱的分布。我们发现，赖氨酸$α$发射峰和紫外连续峰偏移了650 pc，并且在紫外光最强的区域没有赖氨酸$α$发射。我们结合光谱和成像数据意味着整个对象的中性氢柱密度的显着范围。这些观测结果为电离辐射通过中性气体柱密度低的通道从星系逃逸的模型提供了间接支持。
2019-07-26 astro-ph.GA
Using Mg II Doublet to Predict the Lyman Continuum Escape Fraction from 14 HETDEX Galaxies
本文基于 Mg II 性质分析14个 HETDEX 星系，识别可能的 LyC 泄漏体并发现尘埃与逃逸率相关，为 HST/COS 和 JWST 检验提供预测。
2023-12-10 astro-ph.GA
Lyman-Alpha Escape from Low-Mass, Compact, High-Redshift Galaxies
我们研究了NOAO深宽视场巡天的牧夫座地区7个视场中27个光谱证实的和35个光度测定的z $\approx$ 2.65的莱曼-α发射体（LAEs）中恒星种群和大小对Ly $α$逃逸的影响。我们使用深$HST$ /WFC 3成像来补充地面观测并推断关键的星系属性。与典型的恒星形成星系（SFG）相比，LAE的质量更小（$M_{\star} \approx 10^{7} - 10^{9}~M_{\odot}$），年龄更小（$\lesssim$ 1 Gyr），体积更小（$r_{e} <$ 1 kpc），尘埃衰减更少（E（B $-$ V）$\le$ 0.26 mag），但恒星形成速率（SFR）相当（$\approx 1 - 100~M_{\odot} {\rm yr^{-1}}$）。样本中的一些LAE可能是非常年轻的星系，具有低星云金属丰度（${\rm Z_{neb} \lesssim 0.2 Z_{\odot}}$）和/或高电离参数（$\log{(\rm U)} \gtrsim -2.4$）。受以往研究的启发，我们通过计算恒星形成率表面密度$Σ_{\rm SFR}$和特定恒星形成率表面密度$Σ_{\rm sSFR}$，研究了恒星形成浓度和引力势对Ly $α$逃逸的影响。对于一个给定的$Σ_{\rm SFR}$，Ly $α$逃逸分数是较高的LAEs与较低的恒星质量。LAE的平均$Σ_{\rm…
2022-07-28 astro-ph.GA
Direct Lyman continuum and Lyman-alpha escape observed at redshift 4
我们报告了一个z=4.0，M1500=-22.20的恒星形成星系（Ion 3）的偶然发现，该星系显示出丰富的莱曼连续体（LyC）泄漏（约60%逃逸），一个显着的多峰Lya辐射，以及在共振频率处直接出现的显著Lya辐射。这是已证实的红移最高的LyC发射体，其中电离辐射和Lya辐射可能共享一个共同的电离腔（N_HI<10^17.2 cm^-2）。Ion 3具有空间分辨率，具有与P-Cygni NV 1240类似的清晰的星风特征，并具有蓝紫外连续谱（β= -2.5 +/-0.25，F_λ~ λ^β）和弱的低电离星际金属线。深VLT/HAWKI Ks和Spitzer/IRAC 3.6 μ m和4.5 μ m成像显示了在平坦连续体（Ks-4.5 μ m ~ 0）上出现的具有1000 A静止帧等效宽度的H α线的清晰光度特征。通过SED拟合，我们得出恒星质量为1.5 × 10^9 Msun，SFR为140 Msun/yr，年龄约为1000万年，尘埃消光较低，E（B-V）< 0.1，将源置于SFR-M ^* 平面的星暴区。Ion 3显示出与先前发现的另一种LyC发射体相似的性质（z=3.21，Ion 2，Vanzella等人，2016）。Ion 3（和Ion 2）代表了理想的高红移参考案例，以指导JWST在z>6.5处搜索再电离源。
2018-03-30 astro-ph.GA
MUSE Illuminates Channels for Lyman Continuum Escape in the Halo of SBS 0335-52E
我们报告了用MUSE积分场摄谱仪积分1.5小时发现的极贫金属致密星暴SBS 0335- 052 E的环星系晕中的电离气体细丝。我们在H $α$和[OIII]发射中检测到这些特征，其表面亮度水平为$5 \times 10^{-19}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$ arcsec $^{-2}$。暗条的投影直径为2.1千秒差距，从主恒星向北和西北方向延伸超过9千秒差距。我们还检测到扩展的星云HeII $λ$ 4686发射，在恒星爆发驱动的超壳层边缘向西北方向变亮，暗示了由于冲击而局部增强的紫外辐射场。我们还提出了一个电离气体的速度场。在速度空间中，这些细丝似乎与由壳层引起的运动学扰动无缝连接。类似于高$z$恒星形成星系，这个星系中的电离气体是分散主导的。我们认为，通过反馈的星爆和这些电离结构的光环中创建的灯丝可能作为逃逸通道莱曼连续辐射在这个富含气体的系统。
2017-10-05 astro-ph.GA
Diversity in Lyman Continuum Escape at $z\sim0.3$ Revealed by WISE Infrared Observations
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
利用WISE数据研究本地恒星形成星系样本中的莱曼连续谱（LyC）泄漏情况，对比红外探测与未探测子样本，发现LyC泄漏存在多样性，两类泄漏星系逃逸机制或不同，尘埃星系对再电离光子预算贡献可观。
2026-10-22 astro-ph.GA
Neutral gas properties of Lyman continuum emitting galaxies: column densities and covering fractions from UV absorption lines
电离光子从星系逃逸到星系际介质的过程知之甚少。为了了解Lyman连续谱（LyC）光子是如何逃逸星系的，我们利用18个具有莱曼系观测的恒星形成星系的紫外HI和金属吸收线来约束HI覆盖率和柱密度。这些星系中有9个是确认的LyC发射体。我们拟合了恒星连续谱、尘埃衰减、金属和HI属性，以一致地确定紫外线衰减，以及中性氢和金属的柱密度和覆盖因子。我们使用合成的星际吸收线来探索我们测量的系统学。然后，我们将我们的方法应用到观测到的低红移和z-2星系的紫外光谱。在所有的星系中，所观测到的HI线都是饱和的。使用OI柱密度和观察到的O/H丰度的间接方法产生HI柱密度为18.6至20 cm-2。这些柱子太高了，不允许电离光子逃逸。我们发现，已知的LyC泄漏有HI覆盖分数小于单位。电离光子通过致密星际介质中的光学薄孔/通道逃逸。我们的模拟证实，HI覆盖馏分准确地恢复。的SiII和HI覆盖分数的线性比例，与观察堆叠莱曼break星系光谱在z-3。因此，通过经验校正，SiII吸收线也可以用于确定HI覆盖。最后，我们表明，一个一致的拟合尘埃衰减，连续谱和吸收线需要适当地推断覆盖部分的中性气体，并随后推断电离辐射的逃逸分数。这些测量可以估计LyC逃逸分数，正如我们在配套文件中所证明的那样。
2018-04-07 astro-ph.GA
The Sunburst Arc with JWST. IV. The importance of interaction, turbulence, and feedback for Lyman-continuum escape
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；International Space Science Institute（国际空间科学研究所）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC（NASA戈达德太空飞行中心空间科学与技术研究实验中心）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯蒂沃德天文台）
研究通过JWST观测太阳burst弧，发现湍流和相互作用对Lyman连续谱逃逸路径形成的关键作用。
2026-02-19 astro-ph.GA
