Random Forests as a viable method to select and discover high redshift quasars
我们提出了一种方法，选择类星体的红移$\approx$ 6与随机森林，监督机器学习方法，适用于泛星1和WISE数据。我们发现，由于已知类星体的数量越来越多，我们可以组装一个训练集，使监督机器学习算法成为其他方法的竞争替代方案。我们提出了一个候选集的红移范围为4.8至6.3，其中包括z = 5.5左右的区域，类星体是很难选择，由于光度相似的红矮星和棕矮星。我们证明，在我们的调查限制，我们可以达到一个高的完整性（$66 \pm 7 \%$低于红移5.6 / $83^{+6}_{-9}\%$高于红移5.6），同时保持高的选择效率（$78^{+10}_{-8}\%$ / $94^{+5}_{-8}\%$）。我们的选择效率估计通过一种新的方法的基础上的不同分布的类星体和污染物的天空。最终的515个候选者包括225个已知的类星体。我们预测候选目录包含一个额外的$148^{+41}_{-33}$新的类星体低于红移5.6和$45^{+5}_{-8}$以上，并使目录公开。对37个候选者的光谱跟踪观测使我们发现了20个新的高红移类星体（18个在$4.6\le z\le5.5$，2个$z\sim5.7$）。这些观察结果与我们对效率的预测一致。我们认为，随机森林可以导致更高的完整性，因为我们的候选集包含了一些对象，将被拒绝的常见的颜色削减，包括一个新发现的红移5.7类星体。
2021-05-19 astro-ph.GA
A closer look at the quadruply lensed quasar PSOJ0147: spectroscopic redshifts and microlensing effect
我提出了及时的光谱跟踪新发现的，四倍透镜类星体PSOJ 0147从泛星1调查。新获得的光谱与GMOS的双子座北望远镜上，使我们能够确定的红移的前景透镜星系和背景透镜类星体是z=0.572和2.341，提供坚实的基础，宇宙学与未来的高节奏光度监测。我还检查了两个类星体图像的差异光谱，揭示了微透镜效应。长期的光谱跟踪将揭示活动星系核的结构及其环境。
2018-01-05 astro-ph.GA
Three Hundred Quasars from the Couch: A first look at high-redshift quasar discovery with SPHEREx
Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University（海德堡大学理论物理研究所）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（博洛尼亚天文物理与空间科学研究所（INAF））；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Department of Physics, Broida Hall, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）；Department of Astronomy, University of Michigan（密歇根大学天文学系）
SPHEREx光谱巡天数据无需地面观测即可发现高红移类星体，发现87个新类星体并恢复219个已发表类星体，验证其高确认率。
2026-03-10 astro-ph.GA
Search for quasar pairs with Gaia astrometric data. II. Photometric redshift prediction with machine learning for the MGQPC catalogue
Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究院）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
本文利用机器学习方法，基于Gaia测光数据，预测类星体双星的光度红移，以提高MGQPC目录中类星体双星候选体的识别效率，通过光度红移一致性筛选出185个高概率候选体，其中20个经光谱观测确认为真实双星。
2026-05-10 astro-ph.GA
Low redshift quasars in the SDSS Stripe 82. The local environments
本文利用斯隆数字巡天（SDSS）条纹82区的大型均匀数据集研究了低红移（z < 0.5）类星体的环境。我们比较了在我们最近研究中分辨的302个类星体的< 1 Mpc尺度环境与288个具有密切匹配红移的不活跃星系的环境。重要的是，不活跃星系和类星体宿主星系的亮度也非常匹配，这与以前的大多数研究不同。通过测量投影距离为200 kpc至1 Mpc的星系数密度，研究了环境超密度。类星体环境中的星系数密度与具有相似光度的不活跃星系的星系数密度相当，与距离< 400 kpc的背景星系密度相比，这两类天体都显示出显着的过剩。星系数密度对红移、类星体或宿主星系光度、黑洞质量或射电响度没有显著的依赖性。这表明，核活动的燃料和触发仅微弱地依赖于类星体的局部环境，类星体阶段可能是所有大质量星系生命周期中短暂的共同阶段。
2014-04-07 astro-ph.GA
Dusty Quasars at High Redshifts
根据尘埃光度vLv（7.8 μ m）确定了z ~ 2处的类星体群，其中包括未遮蔽、部分遮蔽和遮蔽的类星体。类星体的分类标准是vLv（0.25 um）/vLv（7.8 um）= UV/IR，假设是测量产生IR光度的尘埃对UV光度的遮蔽。在静止帧7.8 μ m的类星体计数确定的类星体在牧夫座领域的NOAO深宽视场调查使用24 μ m的源与光学红移从AGN和星系演化调查（AGES）或红外红移从斯皮策红外光谱仪。光谱能量分布扩展到远红外波长使用赫歇尔空间天文台光谱和光度成像接收器（SPIRE）的观测，和新的SPIRE测光从斯隆数字巡天77高红移类星体。结果表明，在静止坐标系7.8 μ m处，非遮蔽类星体和遮蔽类星体具有相似的空间密度，但遮蔽类星体的Lv（100 μ m）/Lv（7.8 μ m）比非遮蔽类星体高出约3倍，因此远红外或亚毫米波段的发现主要是由遮蔽类星体引起的。这些样品的类星体源计数确定比较的数量submm源已发现与SCUBA-2相机在z ~ 2使用Lv（100 μ m）/Lv（7.8 μ m）的结果与Bootes7.8 μ m计数，我们发现，只有~ 5%的高红移submm源是类星体，甚至包括最模糊的类星体。说明性的源计数预测为z = 10，我们表明，现有的SCUBA-2 850微米的调查或2毫米的调查与戈达德IRAM超导2毫米观测器（GISMO）调查相机应该已经检测到源在z ~…
2016-06-30 astro-ph.GA
The environment of low redshift quasar pairs
我们研究了从SDSS DR 10档案中提取的14个低红移（z $<$ 0.85）类星体物理对的星系环境特性。这两个对的系统径向速度差为$ΔV_\parallel \leqslant$ 600 $km \ s^{-1}$（基于[OIII]5007标准），投影距离为$ R_\bot \leqslant$ 600 kpc。在统计学上证实了配对的物理关联为$\sim$ 90%。对于这些类星体的大多数图像，我们能够分辨出它们的宿主星系，这些星系平均来说与那些不成对的类星体相似。我们还发现，一对类星体平均位于从类星体向上延伸0.5Mpc的适度星系过密区域。这个星系的过密度与具有相同红移和相似宿主星系光度的孤立类星体的均匀样本是无法区分的。这些结果，虽然来自一个小的（但均匀的）物体样本，表明两个类星体的罕见激活与小的物理分离并不需要任何特殊的环境。
2014-07-29 astro-ph.GA
Quasars Probing Quasars IX. The Kinematics of the Circumgalactic Medium Surrounding z ~ 2 Quasars
我们在$z\sim2$研究了类星体所在星系环境中气体的运动学。利用148个投影类星体对研究前景类星体的环星系气体吸收。样本选择具有精确红移测量的前景类星体，使用具有精确$\lesssim300\,{\rm km\,s^{-1}}$的发射线和来自系统红移$\lesssim|100\,{\rm km\,s^{-1}}|$的平均偏移。我们将背景类星体的光谱叠加在前景类星体的系统红移上，研究了\ion{C}{2}、\ion{C}{4}和\ion{Mg}{2}的平均吸收。我们发现，平均振幅具有大的速度宽度$σ_v\approx300\,{\rm km\,s^{-1}}$。此外，平均吸收似乎是不对称的系统红移。平均吸收质心相对于系统$δv\approx+200\,{\rm km\,s^{-1}}$表现出小的红移，在各个吸收系统的质心速度中具有大的固有散射。我们发现观测到的宽度与引力运动中的气体和哈勃流是一致的。然而，虽然仅观察大宽度并不需要银河系规模的流出，但观察到的偏移表明气体平均从星系流出。观测到的偏移还表明，来自前景类星体的电离辐射是各向异性和/或间歇性的。
2018-03-22 astro-ph.GA
Metallicity in Quasar Broad Line Regions at Redshift $\sim$ 6
高红移类星体中的宽线区（BLR）提供了早期宇宙化学富集的关键信息。本文研究了33个红移为$5.7<z<6.4$的类星体的BLR金属丰度。利用Gemini望远镜获得的类星体的近红外光谱，我们测量了它们的静止坐标系紫外发射线通量并计算了通量比。然后，我们估计BLR金属丰度与经验校准的基础上光电离模型。我们样品的推断中值金属丰度是太阳值的几倍，表明BLR气体在$z\sim6$高度富集金属。我们比较我们的样品与一个低红移的类星体样品具有相似的光度，并没有发现证据红移演化类星体BLR金属丰度。这与以前的研究是一致的。Fe II $/$ Mg II的通量比，代表Fe $/α$元素丰度比，也没有显示红移演化，进一步支持在$z\sim6$快速形成核恒星。我们还发现在$z\sim6$的黑洞质量-BLR金属丰度关系与在$2<z<5$测得的关系是一致的，这表明我们的结果是没有偏见的选择效应，由于这种关系。
2021-12-14 astro-ph.GA
Quasar Probabilities and Redshifts from WISE mid-IR through GALEX UV Photometry
宽带光度数据的极端反卷积（XD）既可以将恒星从类星体中分离出来，又可以生成类星体红移的概率密度函数，同时还可以包含通量不确定性和缺失数据。中红外测光颜色现在被广泛用于识别类星体固有的热尘埃，全天空WISE数据的发布导致了红外选择类星体数量的急剧增加。在SDSS点源位置的公共WISE数据上使用强制测光，我们将这些全天数据纳入最初开发用于从光学测光中选择类星体的XDQSOz模型的训练中。WISE和SDSS信息的组合比单独的SDSS强大得多，特别是在$z>2$中。SDSS $+$ WISE光度测定法的使用与SDSS $+$紫外$+$近红外数据的使用相当。我们发布了一个新的公开目录，其中包含5，537，436个（总数; 3，874，639个按概率加权）可能的类星体，概率为$P_{\textrm{QSO}} > 0.2$。该目录包括所有物体的红移概率。我们还发布了一个更新版本的公开可用的代码集，以计算各种数据组合的类星体和红移概率。最后，我们证明了这种方法选择类星体使用WISE数据是更完整和更有效的比简单的WISE颜色削减，特别是在高红移。我们的拟合验证了上述$z \sim 3$ WISE颜色比应用于选择类星体的标准切割变得更蓝。目前，分析仅限于具有光学对应物的类星体，因此无法用于寻找WISE彩色切割识别的大量高度模糊的类星体。
2015-07-10 astro-ph.GA
A survey of luminous high-redshift quasars with SDSS and WISE. I. target selection and optical spectroscopy
高红移类星体是早期宇宙结构和演化的重要示踪物。然而，它们是非常罕见的，很难找到时，使用颜色选择，因为污染的晚型矮星。仅基于光学颜色的高红移类星体巡天观测存在着不完整性和低识别效率的问题，特别是在$z\gtrsim4.5$上。我们已经开发出一种新的方法来选择$4.7\lesssim z \lesssim 5.4$类星体与高效率和完整性相结合的光学和中红外宽视场红外巡天探测器（WISE）光度数据，并正在进行一个发光的$z\sim5$类星体调查在整个斯隆数字巡天（SDSS）的足迹。在110个$z$带星等大于19.5的候选天体中，我们观测到了99个，其中64个（64.6%）是红移为$4.4\lesssim z \lesssim 5.5$、绝对星等为$-29\lesssim M_{1450} \lesssim -26.4$的类星体。此外，我们还观测到了14个较暗的候选天体，并利用$4.7<z<5.4$确定了其中8个（57.1%）为类星体。在72个新发现的类星体中，有12个位于$5.2 < z < 5.7$，这使得在这个红移范围内的类星体数量增加了36%.更重要的是，我们的鉴定使具有$z>4.5$的$M_{1450}<-27.5$的类星体数量增加了一倍，这将对类星体光度函数的亮端设置强约束。我们还扩展了我们的方法，选择类星体在$z\gtrsim5.7$。本文报道了基于SDSS-WISE选择的四…
2016-02-25 astro-ph.GA
A survey of luminous high-redshift quasars with SDSS and WISE II. the bright end of the quasar luminosity function at z ~ 5
这是利用光学和近红外颜色观测z ~ 5类星体的系列文章中的第二篇。本文给出了类星体光度函数（QLF）在z ~ 5处亮端的一种新的测定方法。结合我们的45个新的类星体和以前已知的满足我们选择的类星体，我们构建了迄今为止最大的均匀发光z ~ 5类星体样本，在斯隆数字巡天（SDSS）的足迹内，有99个类星体在4.7 <= z < 5.4和-29 < M1450 <=-26.8范围内。我们使用修改后的1/Va方法，包括通量限制校正，以获得一个分箱QLF，我们使用极大似然估计模型的参数QLF。由于QLF的暗端斜率固定为α = -2.03，我们的QLF的最佳拟合给出了一个更平坦的亮端斜率β = -3.58+/-0.24和M*1450 = -26.98+/-0.23比以前的研究在类似的红移。结合以前的工作在较低和较高的红移，我们的结果是一致的光度演化和密度演化（LEDE）模型。用最佳拟合的QLF计算出类星体对z ~ 5电离背景的贡献为18%~ 45%，成团因子C为2 ~ 5。我们的样品表明射电大声部分随光学光度的演化，但没有明显的红移演化。
2016-07-15 astro-ph.GA
Spectroscopic QUasar Extractor and redshift (z) EstimatorSQUEzE I: Methodology
我们提出SQUEzE，一个软件包来分类类星体光谱和估计它们的红移。SQUEzE是一种随机森林分类器，对光谱中识别的候选发射峰的参数进行操作。我们测试的算法使用直观检查的数据BOSS作为真值表的性能。在推荐的置信度阈值（$0.2<p_{\rm min}<0.7$）的选择中，仅需要4%的样本（$\sim$ 6，800类星体和$\sim$ 11，520污染物）用于收敛训练。对于平衡纯度和完整性的操作模式（$p_{\rm min}=0.28$），我们恢复了$96.81\pm0.39\%$的纯度（对于具有$z \geq 2.1$的类星体为$99.30\pm0.14\%$）和$96.83\pm0.30\%$的完整性（对于具有$z \geq 2.1$的类星体为$98.42\pm0.15\%$）。SQUEzE可用于获得$z \geq 2.1$的$\approx$ 100\%纯样品。类星体（$\approx$ 96\%完整性）通过使用$p_{\rm min}=0.7$的置信阈值。估计的红移误差是$1,500{\rm \thinspace km/s}$，我们建议SQUEzE与一个额外的红移调谐步骤结合使用，以达到最大的精度。我们发现，SQUEzE实现了必要的性能，以取代目视检查在BOSS类星体的光谱调查与后续出版物在本系列探索未来的调查和替代方法的期望。关键词：宇宙学：观测-类星体：发射线-类星体：吸…
2019-12-06 astro-ph.GA
The Infrared Medium-Deep Survey. V. A New Selection Strategy for Quasars at z > 5 based on Medium-Band Observation with SQUEAN
多种颜色选择技术已成功地从宽场宽带成像测量数据中识别类星体。然而，在迄今为止发现的类星体中，由于以往研究中滤波器组的限制，在$5 \lesssim {\rm z} \lesssim 5.7$处存在红移间隙。在这项工作中，我们提出了一种新的高红移类星体的选择技术，使用一系列的中带滤波器：9个滤波器的中心波长从625到1025 nm和带宽为50 nm。具有这些中等波段的光度法跟踪源的光谱能量分布（SED），类似于具有分辨率R $\sim$ 15的光谱法。通过对4.7 $\leq$ z $\leq$ 6.0的高红移类星体和棕矮星进行中波段观测（高红移类星体选择中的主要污染物）使用麦克唐纳天文台2.1米望远镜上的早期宇宙类星体（SQUEAN）SED相机，结果表明，在分离高红移类星体和棕矮星时，这些中波段滤光片优于多色宽带彩色切片。此外，我们还证明了高红移类星体的红移可以达到$Δ{\rm z}/(1+{\rm z}) = 0.002$ - $0.026$的精度。选择技术可以扩展到z $\sim$ 7，这表明即使在再电离时期，中波段观测也可以有效地识别类星体。
2016-02-06 astro-ph.GA
Modeling the Spectral Diversity of Quasars in the Sixteenth Data Release from the Sloan Digital Sky Survey
我们提出了一种新的方法来捕捉类星体光谱中的发射线和连续谱的广泛多样性。我们通过对斯隆数字巡天（SDSS）在$1.57<z<2.4$红移范围内的12，968个高信噪比光谱进行像素级聚类来识别光谱相似的类星体。我们的聚类分析发现396个类星体光谱没有被分配到任何人口，15个错误分类的光谱，和6个类星体与不正确的红移。我们压缩类星体的人口到一个图书馆的684高信噪比的复合光谱，锚定在红移空间的镁II发射线。对库的主成分分析导致本征谱基跨越1067到4007 $Å$。我们模型独立样本的SDSS类星体光谱的本征基，允许一个自由的红移参数。我们的模型实现了一个中位数减少卡方非BAL类星体光谱，减少了8.5%，相对于使用本征光谱从SDSS光谱管道模型。对相对改进的显著贡献来自于重建发射谱线变化范围的能力。从我们的模型的红移估计是一致的镁II发射线红移的平均偏移，显示51.4%的红移相关的变化相对于SDSS本征光谱。我们的方法开发的类星体光谱模型，可以提高自动分类和预测的本征光谱的干预吸收体，如Ly $α$，C IV和Mg II的影响区域，从而有利于大尺度结构的研究。
2022-01-20 astro-ph.GA
High-redshift quasar selection from the CFHQSIR survey
z ~ 7类星体在大爆炸后仅10亿年就被观测到，这是探索早期宇宙的独特机会。然而，在近红外巡天中只发现了两个z ~ 7类星体：z = 7.09和z = 7.54的类星体ULAS J1120+0641和ULAS J1342+0928。利用加法夏威夷望远镜（CFHT）的近红外和光学成像，开展了加法高z类星体近红外巡天（CFHQSIR）研究。我们的数据包括分布在加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产巡天（CFHTLS）宽视场上的宽视场红外相机（WIRCam）Y波段图像的$\rm{\sim 130\,deg^{2}}$，其5σ极限为$\rm{Y_{AB}}$ ~ 22.4。在J波段的后续观测之后，基于简单的颜色标准的第一次光度选择使我们确定了36个具有测量高红移类星体颜色的源。然而，我们预计在红移范围6.8 < z < 7.5下到静止坐标系绝对星等$\rm{M_{1450}}$ =-24.6的范围内，只能探测到~ 2个类星体。为了以最好的方式对高红移类星体候选者进行排名，我们开发了一种基于贝叶斯形式主义的高级分类方法，其中我们对高红移类星体和低质量恒星种群进行了建模。该模型包括两个群体的颜色多样性和低质量恒星空间密度随银河系纬度的变化，并与我们的观测数据相结合。对于每一个候选者，我们计算出它是高红移类星体而不是低质量恒星的概率。这会产生一个最有希望的候选人的细化列表。我们的贝叶斯选择过程已被证明是…
2018-10-06 astro-ph.GA
Gaia-assisted discovery of a detached low-ionisation BAL quasar with very large ejection velocities
我们报告发现了一个特殊的宽吸收线（BAL）类星体在我们的盖亚辅助调查的红色类星体。由于缺乏明显的发射线，这个类星体的系统红移很难确定。基于深和宽的BAL槽（至少是SiIV、CIV和Al III），在假设系统红移可以从BAL槽的红色边缘推断的情况下，确定了z=2.41的红移。然而，我们在4450 AA处观察到一条弱的空间延伸的发射线，很可能是由于莱曼α发射，这意味着如果正确识别，系统红移为z=2.66。也有证据表明4450 AA的莱曼-α森林吸收蓝移的开始，以及与z=2.66的系统红移一致的K-带中的H-α发射的证据。如果这个红移是正确的，那么这个类星体就是一个分离的低电离BAL类星体的极端例子。BAL线必须起源于以非常大的速度从22000到40000 km/s移动的物质。据我们所知，这是第一个基于扩展的莱曼- $α$发射的BAL类星体的系统红移测量的情况下，这种方法也应该是有用的情况下，足够遥远的BL Lac类星体没有系统的红移信息。
2019-12-29 astro-ph.GA
Placing High-Redshift Quasars in Perspective: a Catalog of Spectroscopic Properties from the Gemini Near Infrared Spectrograph -- Distant Quasar Survey
我们目前的光谱测量226源从双子座近红外光谱仪-遥远的类星体调查（GNIRS-DQS）。作为同类中最大的均匀、同质巡天，它代表了斯隆数字巡天（SDSS）类星体的通量限制样本（$m_{i}$ ${\lesssim}$ 19.0等，$H$ ${\lesssim}$ 16.5等），其${\lesssim}$ $z$ ${\lesssim}$ 3.5，单色光度（$λL_λ$）为5100 ${\unicode{xC5}}$，范围为$10^{44} - 10^{46}$ erg $\rm{s}^{-1}$。GNIRS和SDSS光谱的组合涵盖了类星体的主要诊断特征，主要是C IV $λ$ 1549，Mg II $λλ$ 2798，2803，H $β$ $λ$ 4861和[O III] $λλ$ 4959，5007发射线，在每个源中。光谱清单将主要用于制定处方，以获得更准确和精确的红移，黑洞质量和吸积率的所有类星体。此外，这些测量将有助于理解类星体的静止框架紫外光谱特性对红移、光度和爱丁顿比的依赖性，并测试类星体中央引擎的物理特性是否会随着宇宙时间的推移而演变。
2020-11-22 astro-ph.GA
The Quasar Luminosity Function at Redshift 4 with Hyper Suprime-Cam Wide Survey
我们基于斯巴鲁超级超级相机战略计划宽层成像数据，给出了z=4类星体的光度函数，这些数据在g、r、i、z和y波段覆盖了339.8度^[2]。从恒星天体中，用g-丢弃法选出了1666个z~4类星体候选者，它们的光度红移范围在3.6 ~ 4.3之间，平均为3.9。结合Sloan数字巡天在相同红移范围内的类星体样本，构造了涵盖M1450=-22 ~-29等宽光度范围的类星体光度函数。它可以用双幂律模型很好地描述，拐点在M1450=-25.36+-0.13等，平的弱端斜率的幂律指数为-1.30+-0.05。拐点和暗端斜率没有显示出红移从z~2处演化的明显证据。平坦的斜率意味着类星体群的紫外光光度密度主要由膝关节周围的类星体所控制，并且不支持在z>5的更高红移处报告的更陡的暗端斜率。如果利用类星体的紫外和X射线光度及其散射之间的关系，将M1450光度函数转换为硬X射线2- 10 keV光度函数，则在光度函数拐点以上，紫外选择类星体的数密度与X射线选择活动星系核的数密度匹配良好。在膝盖以下，紫外选择类星体与硬X射线光度函数相比表现出不足。这一缺陷可以解释为在紫外线选择类星体中缺乏被遮蔽的活动星系核。
2017-04-20 astro-ph.GA
Low-redshift quasars in the SDSS Stripe 82 -- III MOS observations
本文介绍了12个低红移（z < 0.5）类星体和11个不活跃的大质量星系环境中的星系的多目标光谱学，这些星系被选择来匹配类星体宿主星系的性质，以探测物理关联和最近恒星形成的可能事件。这些类星体是从SDSS Stripe 82区域的类星体样本中选出的，之前已经对该区域的宿主星系和大尺度环境进行了研究。新的观测结果补充了我们以前对附近类星体的近伴星系的研究报告。对于整个数据集，我们发现，大约一半（44个中的19个）观测到的类星体至少有一个相关的伴星系。除了新的光谱观测外，我们还添加了来自SDSS数据库的完整样本对象的数据。我们发现类星体场中的伴星系（17%）与类星体宿主中的不活跃星系（19%）在红移和质量上没有显著差异。然而，类星体的同伴比不活跃的星系更频繁地表现出发射线，这表明核活动与其环境中最近的恒星形成之间存在适度的联系。
2022-12-07 astro-ph.GA
Automated Measurement of Quasar Redshift with a Gaussian Process
我们发展了一种在斯隆数字巡天（SDSS）的重子振荡光谱巡天（BOSS）中测量类星体红移的自动化技术。我们的技术是一个早期的高斯过程方法检测阻尼莱曼α吸收体（DLAs）的类星体光谱与已知的红移的扩展。我们将这种技术应用于SDSS DR 12的子样本，其中删除了BAL类星体，并且红移大于2.15。我们表明，我们是广泛的竞争，现有的类星体红移估计，不同意PCA红移超过0.5，只有0.38%的光谱。我们的方法产生的类星体红移的概率密度函数，允许类星体红移的不确定性传播到下游用户。我们应用这种方法来检测DLAs，占在一个贝叶斯的方式红移的不确定性。与我们早期的方法与已知的类星体红移相比，我们有一个温和的下降，我们的能力，以检测DLAs，主要是在最嘈杂的光谱。曲线下面积从0.96降至0.91。我们的代码是公开的。
2020-09-15 astro-ph.GA astro-ph.IM
Improved Redshifts for DESI EDR Quasars
针对DESI EDR中约9.5万颗类星体，通过发射线拟合提供改进的系统红移，纠正约19%偏差超500 km/s的流水线红移，尤其在z>1时效果显著。
2023-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early metal enrichment in high-redshift quasars
类星体是一个强大的系统，其光谱中富含金属元素，使我们能够在非常高的红移，甚至接近再电离时期研究星系的化学演化。我回顾了在高红移类星体宿主星系的金属丰度的主要观测约束，并讨论了早期宇宙中星系演化模型的含义和问题。
2009-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Prescriptions for Correcting Ultraviolet-Based Redshifts for Luminous Quasars at High Redshift
高红移类星体的红移通常是由静止坐标系的紫外线（UV）发射线决定的。然而，这些线，更具体地说，突出的C IV $λ1549$发射线，通常是蓝移产生高度不确定的红移估计相比，从静止帧光发射线确定的红移。我们目前的近红外光谱的18个发光类星体在$2.15 < z < 3.70$，使我们能够获得可靠的系统红移这些来源。再加上近红外光谱的44个类星体具有可比的光度和红移的档案样本，我们提供了纠正紫外红移的处方。我们的处方减少速度偏移相对于系统的红移由$\sim140$公里的$^{-1}$和减少的不确定性的紫外线为基础的红移由$\sim25\%$相对于目前用于确定这些值的最佳方法。我们还发现，从斯隆数字巡天管道为我们的来源确定的红移遭受显着的不确定性，这是不容易减轻。我们讨论了我们的处方，以提高基于紫外线的红移校正的潜在的一个更大的样本的高红移类星体与近红外光谱。
2020-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Binary Quasars at High Redshift I: 24 New Quasar Pairs at z ~ 3-4
类星体在小尺度上的聚集对类星体演化模型和超大质量黑洞的形成产生了基本的限制。本文描述了首次发现高红移双星类星体的系统观测。利用颜色选择和光度红移技术，我们在8142 deg^2的SDSS成像数据中寻找候选的双星类星体，并通过后续的光谱学对其进行了确认。我们的27个高红移双星（其中24个是新发现的）的样本在红移2.9 < z < 4.3，适当的横向距离10 kpc < R_{\perp} < 650 kpc，增加了已知的这样的物体的数量级。这个样本中有八个成员是非常接近的对，R_{\perp} < 100 kpc，这些接近的系统中有四个的z > 3.5。我们定义良好的选择算法的完整性和效率量化使用模拟光度，我们发现，我们的样本是~ 50%完成。我们的姊妹篇论文利用这些知识首次测量了高红移类星体的小尺度成团（R < 1 Mpc/h共动）。高红移双星是两个极端（M >~ 10^9 Msun）的超大质量黑洞超大质量黑洞的指数级罕见巧合。在z ~ 4处，大约每10 Gpc ^[3]就有一个近距离双星，因此这些可能是宇宙早期最高的σ峰，类似于超星系团。
2009-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Close companions to two high-redshift quasars
我们报告了两个高红移类星体的同伴星系的偶然发现。SDSS J025617.7+001904是一个z=4.79的类星体，包含在我们最近对SDSS Stripe 82区域的暗类星体的调查中。最初的MMT狭缝光谱显示，过量的莱曼α发射远远超出了类星体的光分布。进一步的LBT/MODS 1成像和光谱分析证实了在距离类星体2arcsec（12 kpc投影）处存在一个明亮的星系（iAB = 23.6），在类星体的红移处有很强的Lyman α发射（EW 0 ~ 100 Ang），并有微弱的连续谱。第二个类星体CFHQS J005006.6+344522（z=6.25）是我们最近对z~6类星体进行的HST SNAP巡天中寻找引力透镜证据的一个类星体。ACS和WFC 3的深度成像证实了在0.9角秒的分离处，比类星体（Y_AB=25）暗约4.5等的光学衰减。该星系的红色i_775-Y_105颜色和它与类星体的接近程度（如果在类星体红移处，则投影为5 kpc）强烈支持与类星体的关联。虽然它比类星体暗得多，但与这个红移的场星系相比，它非常明亮，同时没有显示出透镜效应的证据。这两个系统可能代表了两个大质量星系合并的后期阶段，其中一个星系的观测光主要由强大的恒星形成和另一个星系的快速黑洞增长所主导。观测到的密切的同伴是罕见的;如果主要的合并是主要负责高红移类星体燃料，那么当祖星系可以观察到明亮的同伴的阶段是相…
2014-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revisiting the Lensed Fraction of High-Redshift Quasars
观测到的高红移类星体$(\sim0.2\%)$的透镜部分明显低于以前的理论预测$(\gtrsim4\%)$。我们重新审视了高红移类星体的透镜部分理论模型预测，我们采用最近的测量星系速度色散函数（VDFs），并探讨了广泛的类星体光度函数（QLF）参数。我们使用分析方法和模拟目录，得到一致的结果。对于普通的QLF参数和当前高红移类星体调查$(m_z\lesssim22)$的深度，我们的模型表明$F_\text{multi}\sim 0.4\%-0.8\%$的多重成像分数。对于最亮的$z_s\sim6$类星体$(m_z\lesssim19)$，预测的透镜分数是$\sim1\%-6\%$，取决于QLF。在以前的模型中预测的透镜分数的系统不确定性可以大到$2-4$倍，并由VDF主导。应用VDFs从最近的测量减少了预测的透镜分数，并缓解了观测和理论模型之间的紧张关系。鉴于目前成像调查的深度，在天空中可以探测到$z_s>5.5$处的$\sim15$透镜类星体。即将进行的巡天，如LSST巡天和{ \em Euclid}巡天，将在这个红移范围内发现数十个透镜类星体。
2021-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Relativistic redshifts in quasar broad lines
在类星体光谱中常见的宽发射线的速度宽度只有光速的百分之几，因此特殊和广义相对论效应对谱线轮廓有很大的影响。我们已经确定了斯隆数字巡天DR 7类星体目录中超过20，000个类星体的类星体静止框架中宽H-β线的红移（从[OIII]线的核心分量确定）。平均红移作为线宽的函数与相对论红移近似一致，如果线起源于一个随机取向的开普勒圆盘，当圆盘与视线的倾角超过~30-45度时被遮蔽，则与简单的活动星系核统一方案一致。这一结果也意味着，净视线流入/流出速度在宽线区域是远远小于开普勒速度时，平均在一个大样本的类星体与给定的线宽。
2014-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing Early Super-massive Black Hole Growth and Quasar Evolution with Near-infrared Spectroscopy of 37 Reionization-era Quasars at 6.3 < z <= 7.64
本文报道了在$6.3< z\le7.64$红移范围内的37个类星体的近红外光谱观测结果，其中包括32个在$z>6.5$的类星体，形成了在该红移范围内最大的类星体近红外光谱样本。光谱，采取与凯克，双子座，VLT，麦哲伦，允许调查的中心黑洞质量和类星体的休息框架紫外光谱特性。从Mg II发射线导出的黑洞质量在$(0.3-3.6)\times10^{9}\,M_{\odot}$范围内，这需要质量为$\gtrsim10^{3-4}\,M_{\odot}$的大质量种子黑洞，假设爱丁顿吸积自$z=30$。爱丁顿比分布的峰值在$λ_{\rm Edd}\sim0.8$，平均值为1.08，表明这些类星体的吸积速率很高。在我们的样品中的CIV-Mg II发射线速度差异显示CIV蓝移向更高的红移增加，但从该样品观察到的演化趋势弱于以前在类似红移下从较小样品观察到的结果。这些类星体的Fe II/Mg II的流量比推导出高达$z=7.6$，与以前的测量在不同的红移相比，没有显示出任何证据的强红移演化，这表明在这些类星体的金属富集环境。利用这个类星体样品，我们创建了一个类星体的复合光谱的$z>6.5$类星体，发现没有显着的红移演化的类星体宽发射线和连续斜率，除了蓝移的CIV线。我们的样品产生一个强的宽吸收线类星体的分数$\sim$ 24%，高于分数在较低的红移类星体样品，虽然这可能会受到小样本统计和选择效应。
2021-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Quasar Discovered at redshift 6.6 from Pan-STARRS1
高亮度高红移类星体的紫外光被视线方向的中性氢吸收，因此可以用来探测早期宇宙中的星系际介质。它们帮助我们测量高z宇宙的中性氢部分，揭示了再电离时代的结束。本文介绍了在全景巡天望远镜和快速反应系统1中发现的一个红移为$z=6.61\pm0.02$的新类星体（PSO J006.1240+39.2219）。包括这个类星体在内，迄今为止在$z>6.5$之上有9个类星体。估计的连续亮度为$M_\text{1450}$ = $-25.96\pm0.08$。与典型的低红移类星体相比，PSO J 006.1240 +39.2219具有较强的Ly~ $α$发射，但测得的近带区域大小为$R_\text{NZ}=3.2\pm1.1$适当的兆秒差距，这与z $\sim$ 6的其他类星体一致。
2019-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Apparent Redshift Dependence of Quasar Continuum: Implication for Cosmic Dust Extinction?
利用斯隆数字巡天中的一个大型非BAL射电宁静类星体样品，通过合成光谱研究了类星体连续谱的光度和红移依赖性。在两个不同的波长范围内测量类星体在UV-Opt波段的连续斜率，即，$α_{\nu12}$（$1000\sim 2000 \rmÅ$）和$α_{\nu24}$（$2000 \sim 4000 \rmÅ$）。一般来说，紫外光谱的斜率随着辐射热光度的升高而变硬（$α_ν$越高）。另一方面，当类星体被进一步分组到光度箱中时，我们发现$α_{\nu12}$和$α_{\nu24}$都显示出与红移的显着反相关（即，类星体连续体向更高的红移方向变红）。我们认为，宇宙尘埃消光很可能是这种观察到的$α_ν-z$关系的原因。我们建立了一个简单的宇宙尘埃消光模型来量化观测到的红化趋势，并找到了一个有效的尘埃密度$nσ_v \sim 10^{-5}h~\rm Mpc^{-1}$在$z<1.5$。还讨论了可能产生这种红化效应的其他可能性。
2015-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploratory Chandra observation of the ultraluminous quasar SDSS J010013.02+280225.8 at redshift 6.30
我们报告了对红移为6.30的超亮类星体SDSS J010013.02+280225.8的探索性\chandra观测。类星体被\chandra \清楚地探测到，可能有扩展发射的成分。静止帧2-10 keV的光度为9.0 $^{+9.1}_{-4.5}$ $\times$ 10 $^{45}$ erg s $^{-1}$，推断的光子指数为$Γ$ = 3.03 $^{+0.78}_{-0.70}$。这个类星体是X射线明亮的，推断出X射线与光通量的比值\aox \ $=-1.22^{+0.07}_{-0.05}$，高于其他类似紫外光度的类星体。从这次探索性观测中推断出的性质表明，这个超亮类星体可能是随着超爱丁顿吸积而生长的，并且可能是以小倾角观察的。深X射线观测将有助于探测这种超亮类星体的可能的扩展辐射，并更好地约束其光谱特征。
2016-05-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: Biases in z>1.46 Redshifts due to Quasar Diversity
我们使用斯隆数字巡天（SDSS）混响映射项目对482个z>1.46的类星体进行的32个时期的观测的共加光谱，以突出由于类星体性质的自然多样性而导致的SDSS和BOSS管道红移的系统偏差。我们调查的特点，这种偏见比较BOSS管道红移的估计从HeII 1640的质心。HeII具有低的等效宽度，但通常在高S/N光谱中定义良好，不受自吸收的影响，并且具有窄的分量，当存在时（大约一半的源的情况），产生红移估计，平均而言，与从[OII]到HeII和[OII]质心测量不确定性的正交和的1-sigma内确定的红移估计一致。平均而言，BOSS管道和HeII质心红移之间的巨大红移差异约为1000 km/s，这表明在一部分BOSS类星体红移测量中存在显着的偏差。采用基于Hell II的红移表明，考虑到我们测量的精度，CIV并没有表现出所有类星体的普遍蓝移。相反，我们发现CIV质心蓝移分布在我们的样本中，动态范围（i）比以前报道的这条线更宽，（ii）从与系统红移一致的CIV质心到每秒数千公里的显着蓝移。这些结果对测量和利用高红移类星体的性质和红移以及基于此的研究具有重要意义。
2016-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
VLA Observations of a Complete Sample of Radio Loud Quasars between redshifts 2.5 and 5.28: I. high-redshift sample summary and the radio images
我们提出了高分辨率（角秒或更好）的观测与卡尔G。Jansky甚大阵，由123个红移在$2.5 \leq z \leq 5.28$范围内的射电噪类星体组成，形成了一个完整的通量有限样本（$\geq 70$ mJy，1.4 GHz或5 GHz）。在可能的情况下，我们使用以前的高分辨率VLA观测（主要是1.4，5和8 GHz的A阵列）从NRAO档案和重新成像（43源）。对于其余的，在1.4和5 GHz的A阵列中进行了新的观测。我们展示了61个解析源的图像，并列出了所有这些源的结构特性。来自SDSS的光学数据几乎可用于所有来源。这项工作代表了具有已公布射电结构的高红移类星体数量的显著增加，并将用于研究高红移宇宙中发光射电源的性质和演化。
2014-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mean Occupation Function of High Redshift Quasars from the Planck Cluster Catalog
我们首次利用直接测量技术在高达$z \sim 1$的红移下观测到暗物质晕中类星体的分布。使用普朗克Sunyaev-Zeldovich（SZ）的星系群星表和斯隆数字巡天（SDSS）DR 12类星体数据集，我们分配主机集群/组的类星体和测量的平均数量的类星体内的暗物质晕作为晕质量的函数。我们发现，一个简单的幂律拟合的$\log\left <N\right> = (2.11 \pm 0.01) \log (M) -(32.77 \pm 0.11)$可以用来模拟类星体分数的暗物质晕。这表明，类星体的比例单调增加的晕质量的函数，甚至高达$z\sim 1$的红移。
2018-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Astrometric Redshifts for Quasars
大气折射的波长依赖性导致差分色折射（DCR），由此在不同光学/UV波长下成像的物体在检测器平面中的略微不同的位置处被观察到。强的光谱特征引起宽带滤波器的有效波长的变化，所述宽带滤波器能够相对于标准DCR校正产生显著的位置偏移。我们研究了斯隆数字巡天（SDSS）中宽发射线（1型）类星体的这种偏移，跨度为0<z<5，气团范围为1.0至1.8。这些偏移量是在很好的协议，通过卷积的复合类星体光谱与SDSS带通作为红移和空气质量的函数预测。这种天体测量信息可以用来打破类星体（或其他发射线源）光度红移的简并，在极端情况下，可能适合于确定“天体测量红移”。在SDSS的南赤道条纹上，有可能平均许多多历元测量，超过60%的类星体的发射线引起的天体测量偏移大于SDSS的相对天体测量误差25-35 mas。将这些天体测量偏移量折叠到光度红移估计中，在Δ z+/-0.1范围内产生9%的改进。未来的多历元天气调查，如LSST和Pan-STARRS，可以在相对较高的气团（AM~1.4）故意进行~10次观测，以改善类星体的光度红移。
2009-04-24 astro-ph.GA astro-ph.IM
A hidden population of high-redshift double quasars unveiled by astrometry
星系合并在早期宇宙中频繁发生，并将多个超大质量黑洞（SMBH）带入核中，在那里它们可能最终合并。确定合并后规模（即，<~几kpc）对偶SMBH是理解其动力学演化和连续合并的重要途径。虽然在z<1时偶然发现kpc尺度的对偶SMBH是可能的，但这样的系统在z>2时是难以捉摸的，但对于限制SMBH合并的祖先至关重要。红移z~2也标志着发光类星体的峰值活动时期，因此在高红移处探测这一空间区域对于理解类星体的演化具有特别重要的意义。然而，鉴于严格的分辨率要求，目前还没有确认<10 kpc physical SMBH pair at z>2。在这里，我们报告了两个亚弧秒的双类星体在z>2发现有针对性的搜索与一种新的天体测量技术，证明了高成功率（~50%），在这种系统的方法。这些高红移的双类星体可能是长期寻找的kpc尺度的双SMBH，或亚弧秒的引力透镜类星体图像。其中一个双类星体（z=2.95）用光谱学进行了空间分辨，并且稍微倾向于一个物理类星体对的场景，其投影距离为3.5 kpc（0.46”）。通过这种有针对性的方法发现的双类星体的后续观测将能够提供在z>2时对kpc尺度双SMBH的第一个观测约束。
2021-05-07 astro-ph.GA astro-ph.IM
Quasar Photometric Redshifts and Candidate Selection: A New Algorithm Based on Optical and Mid-Infrared Photometric Data
考虑类星体相对通量分布的不对称性，提出了一种估算类星体光度红移（photo- $z$ s）的新算法。在相对通量的多维空间中，利用多元Skew-t分布建立了相对通量模型。对于SDSS中的151，392个类星体，我们实现了74%的光$z$精度，定义为光$z$ $z_p$和光谱红移$z_s$之间的差异的类星体比例，$|Δz| = |z_s-z_p|/(1+z_s)$在0.1以内。将WISE W1和W2红外数据与SDSS数据相结合，将照片- $z$的精度提高到87%。使用Pan-STARRS 1或DECaLS测光与WISE W1和W2数据，照片- $z$的准确度分别为79%和72%。分别基于类星体光度函数、Besançon模型的银河系合成模拟和贝叶斯星系光度红移估计，计算了类星体、恒星和星系的先验概率与星等的关系.恒星的相对通量由Padova等时线获得，星系的相对通量由星系模板模拟。我们使用DECaLS $g$、$r$、$z$和WISE W1和W2测光来测试我们的分类方法以选择类星体。类星体的选择完整性是高于70%的宽红移范围$0.5<z<4.5$，和一个广泛的星等范围$18<r<21.5$马格。我们的照片- $z$回归和分类方法有可能扩展到未来的调查。照片- $z$代码将公开提供。
2017-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
QuasarNET: Human-level spectral classification and redshifting with Deep Neural Networks
Sorbonne Université（索邦大学）；Université Paris Diderot（巴黎狄德罗大学）；CNRS/IN2P3（法国国家科学研究中心/国家核物理与粒子物理研究所）
我们介绍了QuasarNET，这是一种深度卷积神经网络，可以以人类专家的精度对天体物理光谱进行分类和红移估计。我们把这两个任务作为一个\emph{feature detection}问题：光谱特征的存在或不存在决定了类，它们的波长决定了红移，非常像人类专家进行。当在BOSS数据上运行以通过类星体的发射线识别类星体时，QuasarNET定义了一个样本$99.51\pm0.03$ \%纯和$99.52\pm0.03$ \%完整，远远高于使用这些数据进行许多分析的要求。QuasarNET将导致灾难性红移失败的线混淆问题显着降低到0.2%以下。我们还扩展了QuasarNET对宽吸收线（BAL）特征的分类，识别BAL的精度达到$98.0\pm0.4$ %，剔除非BAL类星体的精度达到$97.0\pm0.2$ %. QuasarNET是在低信噪比和中等分辨率的数据上训练的，这是当前和未来天体物理调查的典型数据，可以很容易地应用于对当前和即将进行的调查（如eBOSS，DESI和4MOST）的光谱进行分类。
2018-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Observational evidence of quasar feedback quenching star formation at high redshift
大多数星系演化模型都需要类星体反馈来调节宿主星系中恒星的形成。特别是，在高红移时，模型预计与类星体驱动的外流相关的反馈是如此有效，以至于宿主星系中的气体大部分被冲走或加热，从而抑制了大质量星系中的恒星形成。利用VLT-SINFONI积分场谱对z=2.4的发光类星体2QZJ002830.4-281706进行了观测研究。光谱样本的光学发射线红移到近红外。[OIII]5007发射线运动学地图揭示了一个大规模的外流规模的几个千秒差距。窄的H α辐射的探测揭示了类星体宿主星系中的恒星形成，SFR=100 Msun/yr。然而，恒星形成并不是均匀分布的，而是在外流速度最高和速度色散最高的区域受到强烈抑制。这一结果表明，该区域的恒星形成被类星体外流强烈淬灭，这是清理星系盘的分子气体。这是类星体反馈淬灭高红移恒星形成的第一个直接观测证据之一。
2011-12-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing Einstein's Equivalence Principle and its Cosmological Evolution from Quasar Gravitational Redshifts
基于类星体中心超大质量黑洞在周围吸积盘中引起的引力红移，提出并应用了爱因斯坦等效原理的一个新检验。具体来说，我们比较观测到的引力红移的Fe III $λλ$ 2039-2113发射线混合类星体的预测值在一个广泛的，未知的，宇宙的领土（$0 \lesssim z_{cosm}\lesssim3$）。我们第一次测量，统计不确定性可比或优于太阳系外的其他经典方法，观测到的引力红移和理论预测之间的比率在10个独立的宇宙学红移箱中的$1 \lesssim z_{cosm}\lesssim3$范围。在这个宇宙学红移区间内，测量的引力红移与预测的引力红移之比的平均值为$\langle z^m_g/z_g^p\rangle=1.05\pm 0.06$，散射$0.13\pm 0.05$表明在这些范围内EEP没有宇宙学演化。这种方法可以利用更大的测量样本和更好的信噪比，为在宇宙学尺度上进行EEP的高精度（低于1%）测试铺平了道路。
2021-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
