Tracing Outflows from Stellar Feedback in the Early Universe with Lyman-$α$
本研究结合MUSE光谱、HST与JWST测光数据,探究早期宇宙低质量恒星形成星系的外流现象与恒星形成历史,发现多数星系为极年轻低金属丰度族群,但无法确定年老恒星质量上限。
2024-10-29 astro-ph.GA
Beamed Lyman Alpha Emission through Outflow-Driven Cavities
我们调查的辐射转移的莱曼α光子通过简化的各向异性气体分布,这代表了流行的“壳模型”的物理动机的扩展。我们的研究是出于这样一个概念,即(i)壳模型并不总是重现观测到的莱曼α谱线轮廓,(ii)(典型)壳模型不允许电离光子逃逸,(iii)观察和期望风是更复杂的,各向异性的现象。我们研究了倾斜对莱曼α谱,相对通量和逃逸分数的影响。我们发现通量被增强/抑制的因素取决于模型的参数范围,对应于相同幅度的等效宽度的提升,如果我们忽略灰尘。一般来说,较低的平均光学深度往往会减少各向异性的影响,正如预期的那样。我们发现观察到的峰值之间的相关性-偶尔三重峰-频谱在系统速度和存在的低光学深度腔沿视线。这在寻找从高红移星系泄漏的电离光子时可能很重要,因为这些光子也将能够通过空腔逃逸。
2014-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Line Transfer through Clumpy, Large-Scale Outflows: Lyman Alpha Absorption and Halos around Starforming Galaxies
我们提出了约束辐射转移计算莱曼α(Lya)光子传播通过cluerous,尘埃,大规模的外流,并探讨我们是否可以定量地解释Lya晕,已观察到周围莱曼打破星系。我们构建了大规模外流的现象学模型,其中包括冷团块的压力平衡与等速热风。首先,我们考虑模型中的冷团块对称分布在星系周围,并在其中的团块进行连续的加速在其“环银河”介质(CGM)。我们约束冷团的属性(半径,速度,HI柱密度和数密度)通过匹配观测到的Lya吸收强度的CGM背景星系的光谱。然后,我们插入一个Lya源在这个clusional流出,其中包括1 e5 - 1 e6块的中心,并计算散射Lya光子的可观察的属性。在这些模型中,散射的辐射形成的光晕比观察到的要集中得多。为了同时再现所观察到的Lya吸收线强度和Lya晕,我们需要-最好是双极-流出,其中团块在其初始加速后减速。这种减速是预测自然在'动量驱动'风模型cloudflows。在同时拟合吸收谱线和发射谱线数据的模型中,在表面亮度等值线S= 1 e-18 erg/s/cm^2/arcsec^2时,预测的线性偏振度约为30-40%。我们的工作清楚地表明,恒星形成星系周围的Lya发射线晕提供了宝贵的约束冷气分布和运动学在环星系介质,这些约束补充了那些从吸收线研究单独获得。
2012-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-alpha Scattering Models Trace Accretion and Outflow Kinematics in T Tauri Systems
金牛座T星产生宽莱曼α发射线,贡献$\sim$ 88%的总紫外线通量入射到内部拱盘。莱曼α光子产生于吸积激波和原恒星色球层,在到达观测者之前必须穿过吸积流、风和喷流、原行星盘和星际介质。这种轨迹产生不对称的双峰特征,这些特征携带着磁盘环境的运动学和不透明度特征。为了了解莱曼α发射线的演变和磁盘本身之间的联系,我们模拟HST-COS光谱的目标包括在数据发布3的哈勃紫外线遗产库的年轻恒星作为基本标准(ULLYSES)计划。我们发现,在一个简单的球形膨胀壳的共振散射是能够再现高速发射线翼,提供估计的平均速度内的批量干预H I。模型的速度显着相关的K带面纱,表明营业额从莱曼α轮廓吸收外流风的吸积流抑制的排放线热内盘耗尽。在我们的样本中,只有30%的目标具有来自吸积流的红移吸收的轮廓,其中许多已经解决了尘埃间隙。在这一阶段,莱曼α光子可能不再与沿路径到达观察者的盘风相交。我们的研究结果指出,随着时间的推移,气体盘内的莱曼α辐射的显着演变,这可能会导致与ALMA和JWST观察到的化学差异。
2023-01-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
A 20 kiloparsec bipolar Lyman $α$ outflow from a radio galaxy at z=2.95
本研究利用VLT/MUSE光谱观测发现红移z=2.95的射电星系TXS 0952-217存在尺度约21 kpc的高速双极莱曼α电离气体外流,证实莱曼α结合HeII等非共振线可有效示踪高红移源的气体外流。
2024-05-16 astro-ph.GA
An extended Lyman $α$ outflow from a radio galaxy at z=3.7?
通过 VLT/MUSE 观测,在红移 3.7 的射电星系 TN J1049-1258 中发现了与射电轴对齐的延展莱曼 α 外流,但该外流无法抑制其极高的恒星形成速率。
2023-11-14 astro-ph.GA
Where Outflows Meet Inflows: Gas Kinematics in SSA22 Lyman-$α$ Blob 2 Decoded by Advanced Radiative Transfer Modelling
我们对Lyman-$α$(Ly $α$)Blob 2($z \sim$ 3.1)进行了新的光谱观测.我们在三个不同的区域观察到扩展的赖氨酸$α$发射,其中最高的赖氨酸$α$表面亮度(SB)中心远离已知的连续光源。我们搜索了覆盖高Ly $α$ SB区域的MOSFIRE狭缝,但在最高SB中心附近无法检测到任何显著的星云发射。我们进一步绘制了蓝峰与红峰的通量比,发现它与Ly $α$ SB反相关,幂律指数为$\sim$-0.4。我们使用了辐射转移模型与多相,clusional和壳的几何形状,并成功地再现了不同的Ly $α$形态。我们发现,大多数光谱表明外流为主的运动学,而4/15的光谱意味着流入。一个显着的相关性之间存在的参数对,和多相,clusterity模型可以减轻以前报告的差异。我们还同时模拟了不同位置的Ly $α$谱,发现推断的团块流出速度的变化可以近似地用视线投影效应来解释。我们的研究结果支持“中央供电+散射”的情况下,即Ly $α$光子产生的一个中央电源,然后散射与流出,多相HI气体,同时向外传播。冷气体的下落形成了观测到的蓝主导的Ly $α$轮廓,但其能量贡献的总Ly $α$光度小于10%,即较小的恒星形成星系和/或活动星系核的光电离相比。
2022-04-06 astro-ph.GA
Ultra-Luminous X-ray Sources in Haro 11 and the Role of X-ray Binaries in Feedback in Lyman-alpha Emitting Galaxies
Lyman Break Analogs(LBA)是高红移Lyman Break Galeries(LBG)的局域替代物。对附近恒星爆发的研究表明,莱曼连续谱和线辐射被尘埃吸收,莱曼α辐射被中性氢共振散射。需要反馈源来防止散射并允许莱曼α发射逃逸。有两个X射线点源嵌入在Lyman Break Analog(LBA)星系Haro 11中。哈罗11 X-1是一个非常明亮的(L $_{X} \sim 10^{41}$ ergs s $^{-1}$),空间紧凑的源,具有硬X射线光谱。Haro 11 X-1类似于极端黑洞联星(BHB)M82 X-1。硬X射线谱表明Haro 11 X-1可能是一个低吸积态的黑洞双星。非常高的X射线亮度表明,一个中等质量的黑洞可能是形成超大质量黑洞的种子。源Haro 11 X-2具有X射线光度L $_{X} \sim 5\times10^{40}$ ergs s $^{-1}$和软X射线光谱。这有力地表明,Haro 11 X-2是一颗超亮态的X射线双星。Haro 11 X-2与莱曼α辐射源的恒星形成结重合,这增加了一种可能性,即来自X射线双星的强风在向星际介质注入机械能方面发挥了重要作用,从而吹走了星暴区域的中性物质,使莱曼α逃逸。我们认为,反馈X射线双星可能发挥了重要作用,使莱曼α发射逃逸星系在早期宇宙。
2015-07-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tracing ionized gas kinematics in Lyman-Break Analogs. Implications for star formation compactness and outflow properties
Universidad de La Serena(拉塞雷纳大学);Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)(安达卢西亚天体物理研究所);Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)(阿拉贡宇宙物理学研究中心);INAF - Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天文台罗马天文台);Michigan Institute for Data Science, University of Michigan(密歇根大学数据科学研究所)
研究通过分析14个低质量紫外光致亮Lyman断裂类比体的电离气体动力学,发现恒星形成紧凑性与出流性质的关系,揭示了反馈过程的重要性。
2025-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic Winds across the Gas-Rich Merger Sequence II. Lyman Alpha Emission and Highly Ionized O VI and N V Outflows in Ultraluminous Infrared Galaxies
本文是第二个系列的目的是检查气体环境的z $\le$ 0.3类星体和超亮红外星系(ULIRGs)的活动星系核/宿主星系的属性在合并序列的函数。第二篇论文主要研究了用HST/COS观测的ULIRG中高电离气体外流的示踪物Ly $α$发射和O VI、N V吸收特征。在19个ULIRG中的15个中检测到LY $α$发射,并且在14个清晰的LY $α$检测中的12个显示出具有蓝移速度质心和/或机翼的发射。Ly $α$发射的等效宽度随活动星系核光度和活动星系核辐射热分数的增加而增加。的蓝移的Ly $α$发射正相关的[O III]发射,后者跟踪电离气体流出。在活动星系核较强和外流速度较大的天体中,Ly $α$逃逸分数往往稍大,但它们与星云线红化无关。在12个具有良好连续信噪比的ULIRG中,其中6个鲁棒地检测到O VI和/或N V吸收特征,所有这些都是蓝移的,指示流出。在组合ULIRG $+$类星体样品中,在X射线弱源或吸收源中更频繁地检测到流出。在X射线弱源中,外流的吸收等效宽度、速度和速度色散也较高。流出物的性质与活动星系核或宿主星系的性质之间没有其他明显的相关性。
2022-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of Cosmic Ray-driven Outflows on Lyman-$α$ Emission in Cosmological Simulations
通过宇宙学磁流体动力学模拟结合辐射转移计算,发现宇宙射线反馈能降低中性氢柱密度促进Lya光子逃逸,并更好地重现观测到的Lya光度、低通量比及表面亮度轮廓。
2025-07-14 astro-ph.GA
A Unique View of AGN-Driven Molecular Outflows: The Discovery of a Massive Galaxy Counterpart to a $z=2.4$ High-Metallicity Damped Lyman-$α$ Absorber
我们报道了在类星体J1439+1117的光谱中发现的一个大质量的$\log(M/M_\odot)=10.74^{+0.18}_{-0.16}$星系,其红移与一氧化碳轴承次阻尼莱曼$\log(M/M_\odot)=10.74^{+0.18}_{-0.16}$吸收体(sub-DLA)相同。该星系J1439 B位于距类星体视线\farcs 7处,在$z=2.4189$上投影距离为38物理千秒差距,并具有宽的光学发射线($σ_{\rm{[O III]}}=303 \pm 12$ ~ \kms),其比率特征为活动星系核(AGN)激发。该星系的恒星形成比相同质量和红移的典型恒星形成星系低$\sim$ 9倍。附近的亚DLA是高度富集的,这表明如果它遵循$z\sim2$质量-金属丰度关系,它的银河系对应物必须是巨大的。在次DLA和J1439 B的环星系介质内的金属吸收分布在速度范围$Δv > 1000$ \kms上,表明能量来源。我们探讨了一个不同的星系可能是负责罕见的吸收剂的可能性,并得出结论,这是不太可能的成像,积分场光谱,和高$z$大质量星系对统计的基础上。我们认为,在吸收对类星体看到的气体可能是从星系J1439 B喷出,因此提供了一个独特的观测探测活动星系核反馈在遥远的宇宙。
2017-06-25 astro-ph.GA
NuSTAR hard X-ray data and Gemini 3D spectra reveal powerful AGN and outflow histories in two low-redshift Lyman-$α$ blobs
我们已经证明,即使在$z\sim0.3$,Lyman-$α$斑点(LAB)也可能仍然存在,比大多数其他已知的LAB晚约70亿年(Schirmer等人,2016)。他们在$z\sim0.3$的发光Ly $α$和[OIII]发射体为电离机制提供了新的见解。本文重点研究$z\sim0.3$的两个最亮的X射线LAB,SDSS J 0113 $+$ 0106(J 0113)和SDSS J1155 $-$ 0147(J1155),它们在大小和亮度上与$z \gtrsim$ 2研究得最好的LAB之一“B1”相当。我们的NuSTAR硬X射线(3- 30 keV)观测揭示了具有$L_{2-10{\;\rm keV}}=(0.5$ -- $3)\times10^{44}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的强大活动星系核(AGN)。J 0113在2014年至2016年期间也以$\sim 5$的因子消退,强调可变AGN可能会导致LABs中明显的电离缺陷。包括Chandra数据的联合光谱分析限制了$N_{\rm H}=5.1^{+3.1}_{-3.3}\times10^{23}$ cm $^{-2}$(J 0113)和$N_{\rm H}=6.0^{+1.4}_{-1.1}\times10^{22}$ cm $^{-2}$(J1155)的柱密度。J 0113很可能被埋在一个具有狭窄电离锥的…
2017-09-20 astro-ph.GA
UV counterpart of an X-ray ultra-fast outflow in IRAS 17020+4544
本文报道了在窄线塞弗特-1星系IRAS 17020+4544中发现的低电离X射线超快外流(UFO)的紫外吸收对应物。UFO的紫外线特征被视为远紫外线光谱中的窄蓝移莱曼α吸收特征,由哈勃太空望远镜(HST)上的宇宙起源光谱仪(COS)拍摄。莱曼α特征被发现是流出的速度为-23430 km/s(0.078 c)。我们进行高分辨率紫外光谱和光电离建模,以研究在HTS/COS光谱中看到的UFO。我们的建模结果表明,紫外线不明飞行物对应于一个低电离,低速度的X射线不明飞行物的组成部分,以前发现的XMM-牛顿的反射光栅光谱仪(RGS)。X射线不明飞行物的其他更高速度和更高电离度的成分在HST/COS光谱中没有被显著检测到,这与我们的光电离计算的预测一致。IRAS 17020+4544中UFO的多重电离和速度分量表明,一个强大的主要UFO夹带并冲击周围介质,导致形成较弱的次要UFO分量,例如在紫外线波段发现的UFO。
2022-02-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Seeing Through the Trough: Outflows and the Detectability of Lyman Alpha Emission from the First Galaxies
下一代望远镜的目标是直接观察第一代星系,这些星系启动了我们宇宙中的再电离过程。Lyman Alpha(Lya)发射线被强有力地预测为这些星系最突出的内禀光谱特征,使其成为寻找和研究高红移星系的理想目标。不幸的是,周围中性星系际介质(IGM)的巨大冈恩-彼得森光学厚度被认为使这条线在再电离之前极难探测。在本文中,我们证明了在星际介质(ISM)的辐射转移效应,这导致Lya通量出现在频率的Gunn-Peterson光学深度减少的星系,可以大大提高在高红移的Lya线检测的前景。特别是,星际HI气体的散射可以改变Lya谱线的形状,使得发射的Lya辐射的>5%直接传输到观察者,甚至通过完全中性的IGM。因此,在JWST再电离时代早期,从最小的HII“气泡”中居住的最高红移星系中直接观察“强”Lya发射线(EW > 50埃静止框架)是可能的。此外,我们表明,外流可以提高通过IGM在再电离的后期阶段,甚至后再电离传输的Lya辐射的分数。再加上第一代星系被认为具有非常大的内在等效Lya等效宽度的事实,我们的研究结果表明,在其红移Lya发射线的星系搜索可以与辍学技术竞争,可以在JWST时代探测到最高的红移。
2010-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Physics of Prodigious Lyman Continuum Leakers
一个恒星形成事件的动力学分析。结果表明,能够在几百万年内将剩余气体驱动到足够高度的星系具有两个基本特征:小尺寸(<1 kpc)和高恒星形成率表面密度(Sigma_SFR > 10 Msun/yr/kpc ~ 2)。对于相关的参数空间,外流主要是由超新星驱动的辐射压力是显着的,但次主导。我们的分析提供了一个统一的物理起源观察到的LyC泄漏,包括绿豌豆星系,[SII]-弱星系,莱曼α发射体,这两个特征作为共同点。在LyC泄漏的可验证的物理性质中,我们预测:(1)新形成的恒星质量通常在1 e8 - 1 e10 Msun的范围内,可能除了ULIRG,(2)流出速度通常在100- 600 km/s的范围内,但在ULIRG中可能超过1 e3 km/s,形成的恒星质量和流出速度之间存在很强的正相关,(3)星系的整体逃逸分数预期会随著红移的增加而增加,因为宇宙学的趋势是星系会随著红移的增加而变得更致密和更紧密。此外,两个有趣的副产品预测也得到证实。首先,ULIRGs似乎是在一个参数区域,他们应该是巨大的LyC泄漏,除非有一个大的冲压压力。其次,莱曼破裂星系(LBG)在我们的模型中不应该是巨大的LyC泄漏者,因为它们声称的有效半径超过1 kpc。
2020-01-29 astro-ph.GA
Rapid turn-on of a luminous X-ray source in the candidate Lyman continuum emitting galaxy Tol 0440-381
钱德拉天文台对附近的候选莱曼连续体(LyC)发射星系Tol 0440-381的观测表明,X射线源在3.8天内至少增亮4倍,亮度为1.6E40 erg/s。X射线发射可能来自低光度活动星系核或超光度X射线源。X射线源的性质与Haro 11和Tololo 1247-232中发现的相似,这是唯一一个在X射线中分辨出的其他LyC发射星系。这三个星系都有发光的、可变的和硬光谱的X射线源,它们很可能是由吸积提供动力的。聚集到致密物体上会产生强大的外流和电离辐射,这可能有助于LyC逃逸。
2022-01-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-early JWST galaxies, outflows and Lyman alpha visibility in the EoR
本研究基于JWST超早期星系尘埃消减可忽略的模型,重现了UV光度函数与SFR密度演化,发现超爱丁顿外流清除尘埃并引入速度偏移,显著增强了EoR中Lyman alpha的可见性,且与观测数据吻合。
2023-10-18 astro-ph.GA
An Iron K Component to the Ultrafast Outflow in NGC 1313 X-1
我们提出了在$E=8.77^{+0.05}_{-0.06}$ keV的吸收功能的检测,在3 $σ$水平的显着的XMM-牛顿和NuSTAR观察的超亮X射线源NGC 1313 X-1的组合X射线谱。如果与蓝移离子铁有关,则Fe XXVI的外流速度约为0.2 $c$,Fe XXV的外流速度约为0.25 $c$。这些速度类似于最近在较低能量下由XMM-牛顿在该源中发现的吸收中看到的超快流出,因此我们得出结论,这是同一流出的铁成分。光电离模型稍微倾向于Fe XXV溶液,但在任何一种情况下,流出特性似乎都是极端的,可能支持NGC 1313 X-1的超级爱丁顿假说。
2016-07-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Blue Wings and Bumps via Fermi-like Acceleration of Lyman-alpha photons across Shocks
我们研究了Lyman α光子在激波前沿的类费米加速对观测到的Lyman α谱线形状的影响。我们首先证实了Neufeld & McKee(1988)的结果,即这种机制导致了在某些射电星系中可能观测到的伸展的蓝翼。我们的Monte-Carlo辐射转移计算进一步表明,在壳层模型的一个小的修改中,我们增加了一个额外的静态氢壳层,这个过程可以自然地解释在Lyα发射星系的一个子集中观察到的小的蓝色隆起,这是很难用传统的壳层模型解释的。蓝色突起可以用小至$N_{HI}^{static} \ll N_{HI}^{shell}$的静态氢的附加柱密度产生,并且通常在大致壳体的流出速度下发生。在我们的模型中,所谓的“蓝凸天体”的光谱可能反映了一个进化阶段,在这个阶段中,调节Lyα光子逃逸的外流仍然被静态的星际介质所吞没。
2015-09-24 astro-ph.GA
A public grid of radiative transfer simulations for Lyman-alpha and metal lines in idealised galactic outflows
本文发布了一个包含约20000条模拟光谱的公开网格,覆盖Lya及MgII、CII、SiII、FeII金属线,基于RASCAS对5760个理想化星系外流构型的辐射转移计算,用于约束外流气体性质并揭示不同谱线示踪的温度范围。
2024-08-08 astro-ph.GA
Low-Redshift Lyman Limit Systems as Diagnostics of Cosmological Inflows and Outflows
我们使用宇宙学流体动力学模拟与恒星反馈的FIRE项目研究的物理性质的莱曼极限系统(LLS)在z<1。在这些低的红移,LLS与星系周围的致密气体结构密切相关,例如星系风,矮卫星和来自星系际介质的冷流入。我们的分析是基于14个放大模拟,覆盖了z=0时晕质量范围M_h~10^9-10^13 Msun,我们将其与暗物质晕质量函数卷积以产生宇宙学统计。我们发现,大多数宇宙学选择的LLS与质量范围为10^10 <Mh < 10^12 Msun的晕相关联。柱10^16.2 < N_HI < 2x10^20 cm^-2的模拟吸收体的入射和HI柱密度分布与观测结果一致。高速外流(径向速度超过晕圈速度的2倍以上)往往具有较高的金属丰度([X/H] ~ -0.5),而金属丰度非常低([X/H] < -2)的LLS通常与星系际介质的气体下落有关。然而,大多数LLS占据金属丰度-径向速度空间的中间区域,其中金属丰度和径向运动学之间没有明显的趋势。在FIRE模拟中,由于星系风在低红移时回落到星系中,因此出现了富含金属的流入。总体模拟LLS金属丰度分布的平均值(标准差)[X/H] = -0.9(0.4),没有显示双峰性的显著证据,这与最近的观测研究相反,但与具有广泛质量和金属丰度的晕产生的LLS一致。
2017-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The LyAlpha Line Profiles of Ultraluminous Infrared Galaxies: Fast Winds and Lyman Continuum Leakage
我们提出了新的哈勃太空望远镜宇宙起源光谱仪远紫外(远紫外)光谱和凯克Echellete光谱的11个超亮红外星系(ULIRGs),一个罕见的人口的本地星系经历大量的气体流入,极端的星爆,和突出的外流。我们探测到8个ULIRGs和IRAS 09583 + 4714的伴星的H Lyman α发射。与在星系光谱中经常看到的天鹅座P剖面相反,H Lyman α剖面在三个HII主导和两个活动星系核主导的ULIRG中表现出突出的蓝移发射,多普勒频移超过-1000 km/s。为了更好地理解共振散射在塑造H莱曼α线轮廓中的作用,我们直接将它们与光谱中的非共振发射线进行比较。我们发现,线翼已经存在于本征星云光谱,散射只是增强了相对于线核心的翅膀。H Lyman α衰减(在COS孔径中测量)的范围从远紫外连续谱到超过100倍。一个简单的辐射转移模型表明,H莱曼α光子逃逸通过空腔具有低柱密度的中性氢,并成为光学薄的莱曼连续在最先进的合并。我们表明,H莱曼α和光学发射线轮廓上的高度蓝移线翼的属性是一致的气体凝结出一个快速,热风的团块发射。H莱曼α发射的光度随着ULIRG的热光度非线性地增加,并且代表了HII主导的ULIRG中来自热风的辐射冷却的约0.1%至1%。
2015-01-23 astro-ph.GA
Ubiquitous broad-line emission and the relation between ionized gas outflows and Lyman continuum escape in Green Pea galaxies
本文研究了20个低红移莱曼连续谱发射体的电离气体运动学,发现宽发射线成分与LyC逃逸分数显著相关,表明由强反馈驱动的气体湍流和外流为LyC光子逃逸创造了通道,并提出蓝移宽发射可作为间接诊断LyC逃逸的新方法。
2024-02-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kinetic energy transfer from X-ray ultrafast outflows to mm/sub-mm cold molecular outflows in Seyfert galaxies
超快外流(UFOs)是活动星系核(AGN)中的X射线蓝移吸收线,被认为是活动星系核反馈的关键机制。在这种情况下,UFO的动能被转移到在毫米/亚毫米波长下观察到的冷的和扩展的分子流出物中,这吹走了气体并抑制了恒星的形成和吸积到中心黑洞(BH)上。然而,内部UFO和外部分子外流之间的能量传递尚未得到充分研究,主要是由于样本有限。本文利用mm/sub-mm公开数据和X射线档案数据对它们的动能进行了比较。在14个Seyfert星系的IRAM/PdBI数据中检测到分子流出,其中8个目标足够明亮,可以在X射线中进行光谱拟合,我们使用XMM-牛顿和朱雀卫星在6个目标中检测到UFO吸收线,显著性水平为90%。从光谱拟合中得到了时间平均的UFO动能。结果表明,活动星系核的能量传递率(分子外流与UFO的动能比)在$\sim7\times10^{-3}$ ~ $\sim$ 1之间,与黑洞质量呈负相关,表明活动星系核的反馈在质量较低的黑洞中更有效.这种趋势与理论预测一致,即当BH质量较小时,流出气体的冷却时间尺度变得比流动时间尺度长。
2018-12-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of an X-ray Quasar Wind Driving the Cold Gas Outflow in the Ultraluminous Infrared Galaxy IRAS F05189-2524
我们提出了新的XMM-牛顿和NuSTAR观测星系合并IRAS F05189-2524被归类为超亮红外星系(ULIRG)和光学塞弗特2在$z$ = 0.0426。我们测试了各种光谱模型,产生最佳拟合组成的吸收功率法的发射和吸收功能的Fe K波段。值得注意的是,我们发现的证据蓝移铁K吸收功能在$E$ = 7.8千电子伏(休息帧),这意味着超快外流(UFO)与$v_{\mathrm{out}} = 0.11\ \pm\ 0.01c$。我们计算出IRAS F05189-2524中的UFO的质量流出率为$\dot{M}_{\mathrm{out}}\ \gtrsim 1.0\ M_\odot$ yr $^{-1}$,动能为$\dot{E}_{\mathrm{K}} \gtrsim$ 8% $L_{\mathrm{AGN}}$,动量率(或力)为$\dot{P}_{\mathrm{out}}\ \gtrsim 1.4\ L_{\mathrm{AGN}}/c$。将UFO的能量学与观测到的千秒差距尺度的多相外流进行比较,得出能量驱动外流的效率因子为$f\sim0.05$。然而,鉴于不确定性,我们不能排除动量驱动的资金外流的可能性。将IRAS F05189-2524与其他9个观测到UFO和大规模星系外流的物体进行比较,表明核和星系尺度外流的能量耦合有一系列效率因子,这些因子可能取决于每个物体的特定物理…
2019-10-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multiphase quasar-driven outflows in PG 1114+445. I. Entrained ultra-fast outflows
近几十年的大量证据表明,超大质量黑洞(SMBH)的流出流在星系演化中起着重要作用,在许多Seyfert星系和类星体的光谱中,经常发现大尺度流出流(WA)和快盘风(UFO),它们之间存在着相关性。最近探测到的低电离和低柱密度外流,但具有与UFO相当的高速度,挑战了这种最初可能的相关性。对活动星系核中UFO的观测表明,它们的能量可能足以对星际介质(ISM)产生影响。然而,内部高电离外流和ISM之间的相互作用的观测证据仍然缺失。我们在这里提出的光谱分析的12 XMM牛顿/EPIC档案观测的类星体PG 1114+445,旨在研究复杂的流出性质的吸收体。我们的分析揭示了三个吸收结构的存在。我们发现一个WA与速度$v\sim530$ km s $^{-1}$,电离$\logξ/\text{erg cm s}^{-1}\sim0.35,$和柱密度$\log N_\text{H}/\text{cm}^{-2}\sim22$,和一个UFO与$v_\text{out}\sim0.145c$,$\logξ/\text{erg cm s}^{-1}\sim4$,和$\log N_\text{H}/\text{cm}^{-2}\sim23$。我们还发现了一个额外的吸收剂在软X射线($E<2$千电子伏)与速度相当的UFO($v_\text{out}\sim0.120c$),但电离($\logξ/\text{e…
2019-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the mass of accreting black holes in ultraluminous X-ray sources with ultrafast outflows
超铝X射线源(ULX)-具有光度的非核河外源,假定为各向同性,$\gtrsim 10^{39}$ erg s $^{-1}$ -的性质仍有争议。一种可能性是ULX是恒星黑洞吸积超过爱丁顿极限。这一观点最近得到了加强,在$\sim 0.1$ - $0.2c$超快外流的发现,在高分辨率光谱的少数ULX,超临界吸积盘模型预测。假设ULX是由超爱丁顿吸积到黑洞,我们使用的属性观察到的流出,自洽约束其质量和吸积率。我们发现质量$\lesssim 100$ M $_{\odot}$和典型的吸积率$\sim 10^{-5}$ M $_{\odot}$年$^{-1}$,即$\approx 10$倍大于爱丁顿极限计算的辐射效率为0.1。然而,发射的光度仅比爱丁顿光度高出$\approx 10\%$,因为吸积盘内部释放的大部分能量都用于加速风,这意味着辐射效率为$\sim 0.01$。我们的研究结果是一致的形成模型,ULXs是黑洞残余的大质量恒星在低金属环境中发展。
2017-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Relativistic components of the Ultra-Fast Outflow in the Quasar PDS 456 from Chandra/HETGS, NuSTAR and XMM-Newton observations
我们介绍了2015年类星体PDS 456的Chandra/HETGS和NuSTAR观测的光谱分析,以及2013-2014年的XMM-Newton和NuSTAR档案数据,以及2003年的Chandra/HETGS数据。我们以一致的方式分析了这三个不同的时期,寻找与铁(和镍)的类H和类He离子以及软带中其他元素(O,Ne,Si和S)的高度电离蓝移吸收线相对应的吸收特征。我们确认存在一个持续的超快外流(UFO),速度为v_out=-0.24 --0.29c,以前检测到的。我们还报告检测到一个额外的更快的组成部分的不明飞行物与相对论速度的v_out=-0.48c。我们实施了光电离建模,使用XSTAR分析模型warmabs,以表征超快流出和PDS 456中检测到的部分覆盖吸收体的不同运动学成分的物理特性。这两个相对论分量的超快外流观测在本文分析的三个时代是强大的,足以通过活动星系核反馈的影响PDS 456的宿主星系。
2019-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
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
Revisiting the Gas Kinematics in SSA22 Lyman-$α$ Blob 1 with Radiative Transfer Modeling in a Multiphase, Clumpy Medium
利用Keck宇宙网成像仪(KCWI)和Keck红外探测多目标光谱仪(MOSFIRE)对SSA 22原星团区域($z$ = 3.09)的Lyman- $α$(Ly $α$)Blob 1(LAB 1)进行了新的观测。通过对KCWI数据立方体应用匹配滤波,我们创建了窄带Ly $α$图像,并确定了几个突出的功能。通过比较Ly $α$和H $β$的空间分布和强度,我们发现光电离HI气体的复合和共振散射足以解释所有观测到的Ly $α$ /H $β$比值。我们进一步解码的空间分辨的LY $α$配置文件使用矩图和蒙特卡罗辐射转移(MCRT)建模。通过拟合一组多相的,“cloudness”模型观测到的Ly $α$配置文件,我们能够合理地约束许多参数,即HI数密度在团间介质(ICM),云体积填充因子,随机速度和流出速度的团块,HI流出速度的ICM和当地的系统红移。我们的模型成功地再现了不同位置的Ly $α$形貌,主要结果是:(1)观测到的Ly $α$谱线在谱线中心有显著的通量,因此每一条谱线只需要相对较少的团簇;(3)如果ICM中的HI光学厚度较大,则团的大量流出也会导致额外的增宽;(4)ICM中的HI是导致靠近Ly $α$线中心的吸收特征的原因。
2021-01-19 astro-ph.GA
Progress in Understanding the Diffuse UV Cosmic Background
我报告的进展,我正在进行的工作与教授Jayant Murthy有关的起源和性质的漫射紫外线背景辐射在天空中。我们已经获得并正在减少大量旅行者紫外光谱仪观测莱曼α的漫射背景短波,包括首次从太阳系最外层区域进行的测量,其中太阳系散射(然后光栅散射)太阳莱曼α的噪声最低。此外,我们已经获得并正在调查一套完整的GALEX观测的扩散紫外线背景longward莱曼α。初步的调查似乎证实,莱曼阿尔法的longward存在一个组成部分的漫射紫外线背景,而不是灰尘散射星光。
2012-05-02 astro-ph.GA
Deciphering the Lyman-$α$ Emission Line: Towards the Understanding of Galactic Properties Extracted from Ly$α$ Spectra via Radiative Transfer Modeling
Lyman- $α$发射线是宇宙中普遍存在的最高亮度的发射线,它编码了关于与之相互作用的气体介质的丰富物理信息。然而,Ly $α$的共振性质使谱线轮廓的辐射转移(RT)建模复杂化,使得提取周围气体介质的物理性质非常困难。在本文中,我们重新讨论的问题,破译的LY $α$发射线的RT建模。我们揭示了内禀参数退化广泛使用的壳模型中的光学厚政权的静态和流出的情况下,这表明该模型的局限性。我们还探讨了物理上更现实的多相、clueries模型和壳模型之间的联系。我们发现,“非常团块”平板模型和壳模型的参数具有以下对应关系:(1)团块平板模型的总柱密度等于壳模型的HI柱密度,(2)包含团块速度弥散的团块平板模型的有效温度等于壳模型的有效温度,(3)团块平板模型的有效温度等于壳模型的有效温度。(3)团簇平均径向流出速度等于壳层膨胀速度;(4)壳层模型需要大的内禀线宽来再现团簇平板模型的翼;(5)团簇间热介质的加入将增加峰值分离,拟合的壳层膨胀速度介于两相气体的流出速度之间。我们的研究结果提供了一个可行的解决方案,与Ly $α$拟合在以前的文献中报道的主要差异,并强调利用额外的观察信息,打破固有的退化,以及解释模型参数在一个更现实的物理环境中的重要性。
2021-11-05 astro-ph.GA
An IFU investigation of possible Lyman continuum escape from Mrk 71/NGC 2366
Mrk 71/NGC 2366是最接近的绿豌豆(GP)类似物和候选莱曼连续体(LyC)发射体。最近,通过对电离连续体的直接观测,已经检测到11个LyC泄漏的GP,使其成为任何红移下最丰富的一类确认的LyC发射体。高分辨率,多波长的GP研究可以导致对LyC从这些星系逃逸的方法的理解。Mrk 71/NCG 2366的接近为GP类似物的内部工作提供了前所未有的细节,并使我们能够确定LyC逃逸的机制。利用5825- 7650 π积分场单位PMAS观测资料,研究了Mrk 71的运动学和物理条件。从[S II]比率获得电子密度图。一个偶然的二阶污染的[O II]3727双重使电子温度图的建设。声速,热展宽,“真正的”速度色散,和马赫数的解决地图,并获得高分辨率磁流体动力学SILCC模拟相比。两个地区的速度色散增加外流的指示检测到的超级星团,结B,与红移和蓝移的速度,分别在北部和南部。我们确认存在一个微弱的广泛的运动学组件,这似乎是脱钩的流出区域,是微弱和狭窄的比以前在文献中报道。在不确定的情况下,低电离和高电离气体一起移动。在Mrk 71的核心之外,探测到马赫数的增加,这意味着气体密度的降低。模拟表明,密度的这种下降可以高达~4 dex,下降到几乎光学薄的水平,这意味着沿着流出物的LyC逃逸分数为非零。[删节]
2019-02-12 astro-ph.GA
The Properties of Lyman Alpha Nebulae: Gas Kinematics from Non-resonant Lines
[摘要]使用VLT/X-shooter,我们在z~2.3处获得了六个Ly-alpha斑点的光学和NIR光谱。使用三个措施-Lya线和非共振[OIII]或H-α线(Dv_Lya)之间的速度偏移,堆叠星际金属吸收线的偏移,和光谱分辨[OIII]线轮廓-我们研究气体沿视线到每个斑点中心内的星系的运动学。这三个指标通常在速度和方向上一致,并且与一个简单的图像相一致,即气体是静止的或以几百公里/秒的速度从嵌入的星系中缓慢流出。没有更强的流出不是投影效应:我们样本的覆盖率限制在<1/8(13%)。外流速度排除了恒星形成或活动星系核产生高达1000公里/秒的"超级"或"超"风的模型。这里的Dv_Lya偏移小于LBG的典型偏移,但与紧凑LAE的Dv_Lya偏移相似。后者表明,外流速度不能是一个主导因素,在驱动扩展Lya排放。对于一个Lya团块(CDFS-LAB 14),其Lya轮廓和金属吸收线偏移表明没有明显的体运动,我们使用一个简单的辐射转移模型,首次测量了嵌入星系中气体的柱密度,发现它与DLA系统一致。总的来说,没有明确的流入签名表明,引力冷却辐射进入Lya的通道在这里探测的半径上并不重要。然而,一个奇特的系统(CDFS-LAB 10)有一个蓝移的Lya分量,它与任何星系都没有明显的联系,这表明要么是由团块星系之间的潮汐相互作用产生的气体,要么是流入团块中心的气体。前者预计在这些过密的区域,后…
2014-07-25 astro-ph.GA
Redshift evolution of Lyman continuum escape fraction after JWST
本研究基于JWST观测,利用无衰减模型(AFM)分析z>10星系的辐射驱动外流对莱曼连续谱逃逸率f_esc的影响,揭示其随红移增加的演化规律,解释了高红移星系平均紫外光谱斜率β的下降趋势。
2025-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Self-generated ultraviolet radiation in molecular shock waves I. Effects of Lyman $α$, Lyman $β$, and two-photon continuum
激波在星际和星系间介质中无处不在,它们的化学和辐射特征揭示了它们产生的物理条件。详细的天体化学模型的冲击,在所有的速度是必要的,以了解物理学的许多环境,包括原恒星外流,超新星遗迹,和银河系外流。我们提出了一个准确的治疗自生紫外辐射在中速,固定,弱磁化,J型,分子冲击。使用多级加速$Λ$迭代辐射传输算法对用Paris-Durham激波代码计算的激波解进行后处理,以计算Ly $α$、Ly $β$和2光子连续发射。随后对关键原子和分子物种的电离和解离以及对光电效应的加热的影响考虑了波长相关的横截面和流体速度分布。我们分析了速度为$V=25-60$ km/s的激波模型,在致密的($n \geq 10^4$ ${\rm cm}^{-3}$)屏蔽气体中传播。自吸收将Ly $α$光子捕获在激波中的一个小区域内,尽管大部分光子逃逸到线翼中。我们发现一个临界速度$V\sim 30$ km/s以上的冲击产生一个Ly $α$光子通量超过标准ISRF。逃逸的光子在激波前产生一个暖板(T~100 K)以及预电离的C和S。这些冲击是由明亮的原子精细结构(如O和S)和亚稳(如O和C)线,实质性的分子发射(如H2,OH和CO),增强柱密度的几个物种(如CH+和HCO+),以及一个严重的破坏H2O。如果辐射前体中的尘埃不透明性允许的话,激波初始动能的13-21%以Ly $α$和Ly $β$光子的形式逃逸。
2020-10-02 astro-ph.GA
Deep Keck u-band imaging of the Hubble Ultra Deep Field: A catalog of z~3 Lyman Break Galaxies
我们在哈勃超深场观测了407个z~3 Lyman break星系(LBG),它们在U波段的极限等照度为27.6等。LBG是使用测光红移和U波段脱落技术的组合来选择的,该技术通过引入用凯克I望远镜和LRIS光谱仪的蓝色通道获得的极深的U波段图像来实现。凯克的u波段图像总共用了9个小时的积分时间,其1 sigma深度为30.7 mag arcsec^-2,是迄今为止获得的最灵敏的u波段图像之一。u波段图像还大大提高了对约50%的z~3 Lyman break星系的光度红移测量的准确性,显着降低了z~3和z~0.2星系之间的传统颜色简并度。该样品为研究高红移下星系形成和演化以及气体的恒星形成效率提供了最灵敏、最高分辨率的z~3长周期星系的多滤波成像。
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Neutral gas in Lyman-alpha emitting galaxies Haro 11 and ESO 338-IG04 measured through sodium absorption
上下文星系的莱曼α发射线是寻找高红移星系,从而探测早期宇宙结构的重要工具。然而,该线的共振性质及其对尘埃和中性气体的敏感性仍然没有完全了解。目标。我们目前的速度测量,覆盖分数和光学厚度的中性气体在两个著名的本地蓝色紧凑星系,显示莱曼α的发射:ESO 338-IG 04和哈罗11。因此,我们测试观测的假设,莱曼α可以逃脱通过中性气体的多普勒频移的共振。方法.我们目前的积分场光谱从GIRAFFE/阿格斯摄谱仪在VLT/火焰在帕拉纳尔,智利。出色的波长分辨率使我们能够通过H-α发射和Na D吸收准确测量电离气体和中性气体的速度,H-α发射和Na D吸收分别追踪电离介质和冷星际气体。我们还提出了独立的测量与VLT/X-射手摄谱仪证实了我们的结果。结果对于ESO 338-IG 04,我们没有测量到中性气体的显著偏移。最佳拟合速度为-15(16)km/s。对于Haro 11,我们看到以44(13)km/s的速度从结B流出,并以32(12)km/s的速度向结C下落。基于Na-D吸收线的相对强度,我们估计在所有三种情况下中性气体的低覆盖分数(下降到10%)。结论. Na D吸收可能发生在具有比Ly-alpha散射发生的地方更高的柱密度的致密团块中。尽管如此,我们发现流出的中性气体和高莱曼α逃逸分数之间没有很强的相关性。因此,这两个星系的莱曼α光子很可能是由于低柱密度和/或覆盖率而逃逸的。
2013-03-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ultra fast outflows, and their connection to accretion and ejection processes in AGNs
越来越多的证据表明,在强大而明亮的活动星系核中,能量守恒的外流支持了这样一种观点,即从吸积盘发射的高速风在经历了与周围介质的冲击后系统地演化,并且它们能够排出足够的质量和能量,从而产生反馈。本次演讲将给出一个概述的活动星系核超快外流的最新结果,重点是光栅的亮源的X射线光谱。我将回顾UFO是如何工作的,它们的观测特性和它们与活动星系核在其他波段的流出的关系,它们对宿主星系的影响以及它们在反馈过程中的作用。
2018-08-02 astro-ph.GA
MUSE Spectroscopic Identifications of Ultra-Faint Emission Line Galaxies with M$_{\mathrm{UV}}\sim$ -15
使用ESO甚大望远镜上的MUSE积分场摄谱仪进行超深盲测,我们获得了以前从未探索过的光谱红移深度:观测到的星等m > 30 - 32的星系。具体来说,我们通过莱曼α发射在2.9 < z < 6.7处检测物体,而在哈勃太空望远镜拍摄的最深光学/近红外成像(哈勃超深场)覆盖的区域中没有单独的连续对应物。在这些红移中,我们总共在9平方角分内发现了102个这样的天体。详细的叠加分析证实了莱曼α发射以及1216埃突变和微弱的紫外连续谱(M_UV ~ -15)。这使它们成为在这些红移中光谱学证实的最微弱的物体,类似于被认为是宇宙的来源。一个简单的模型的预期部分检测到/未检测到的莱曼α发射体作为光度的函数是一致的,这些对象是正常的莱曼α发射体人口在这些红移的高等效宽度的尾巴。
2018-09-04 astro-ph.GA
Proximate damped Lyman-$α$ systems as tracers of quasar feedback
Institut d’Astrophysique de Paris(巴黎天体物理研究所);Sorbonne Université(索邦大学)
研究近邻尘埃Lyman-α系统,揭示其作为类星体反馈示踪剂的特性,通过分析其动力学和物理性质,发现不同类别的系统存在连续序列,支持冷致密云在类星体附近动态循环的模型。
2026-05-12 astro-ph.GA
The VIMOS Ultra Deep Survey: Lyman Alpha Emission and Stellar Populations of Star-Forming Galaxies at 2<z<6
VIMOS超深巡天的广泛地基光谱学活动,以及在三个观测良好的河外区域进行的深多波长光度测量(ECDFS,COSMOS,VVDS),使我们能够研究大样本的物理特性(约4000个星系)光谱证实微弱(i_{AB} <~25等)恒星形成星系,有和没有莱曼α辐射,z~2-6。莱曼α发射体(LAE;等效宽度(EW)=> 20 A)的分数从z~2处的~10%增加到z~5-6处的~40%,这与采用较高莱曼α EW切割的先前研究一致。LAE分数的增加可能部分是由于星系中的尘埃含量随着红移的增加而减少。当我们比较LAEs和非LAEs的最佳拟合SED估计恒星参数时,我们发现在所有红移下LAEs的E(B-V)都较小,并且LAEs和非LAEs之间的中值E(B-V)的差异随着红移的增加而增加,从z~2的0.05到z~3.5的0.1再到z~5-6的0.2。对于这里探测的光度(~L*),我们发现,恒星形成率(SFR)和星系的恒星质量,有和没有莱曼α的发射,显示小的差异,这样,LAEs有较低的SFR和恒星质量相比,非LAEs。这一结果可能是样本选择的直接结果。我们的LAE样本是根据其连续谱幅度进行选择的,并且与窄带/发射线选择的LAE相比,它们探测到更高的连续谱亮度。基于我们的结果,重要的是要注意,所有LAEs并不普遍相似,它们的属性强烈依赖于样品的选择,和/或连续光度。
2016-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Large-scale environment of $z\sim 5.7$ CIV absorption systems -II. Spectroscopy of Lyman-$α$ emitters
星系-金属吸收系统对可以用来研究星系中的重子流,它是星系形成和演化的基础。我们在$z\sim5.7$上对CIV吸收系统周围星系的搜索显示,在J1030+0524和J1137+3549区域存在过量的光度莱曼-$z\sim5.7$发射体(LAE)候选者。在这里,我们提出了33 LAEs在这两个领域的光谱跟踪。在第一个领域中,三个LAE在10 $h^{{-}1}$预计从CIV系统的同向Mpc的$\pm500$公里s $^{{-}1}$从$z_{\text{CIV}}=5.7242\pm0.0001$的吸收。在CIV系统的$212.8^{+14}_{-0.4}h^{-1}$物理kpc下,对最接近的候选物(LAE 103027+052419)进行了稳健确认。在第二个场中,由于滤波器传输,LAE样品被选择在比CIV吸收系统更低的红移($Δz\sim0.04$)处,因此不跟踪其环境。观测到的LAE 103027+052419的性质表明,它接近LAE分布的高质量端,可能具有大的HI柱密度和大规模的外流。因此,我们的研究结果表明,CIV系统很可能是由一个恒星形成星系产生的,该星系自$z>6$以来一直在向星系际介质注入金属。因此,CIV系统要么是由LAE 103027+052419产生的,这意味着流出物可以在$z>6$富集比$z\sim3.5$更大的体积,或者是一个未被发现的矮星系。在任何一种情况下,…
2015-02-09 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
Cosmic Ray Driven Outflows in an Ultraluminous Galaxy
在星系形成模型中,超新星(SN)和活动星系核(AGN)驱动的反馈不足以淬灭大质量星系中的恒星形成。较小星系的模型表明,宇宙射线(CR)通过将SN能量扩散到密度较低的外围,在将物质从恒星形成区驱逐出去方面发挥着重要作用。因此,我们运行气体动力学模拟星系流出的星系中包含的晕与$5\times10^{12}$ ~M $_{\odot}$,类似于一个本地的超亮星系,包括SN热能和治疗CR使用相同的扩散近似塞勒姆和布赖恩。我们发现,CR压力驱动一个低密度的气泡超过边缘的壳被热压力扫起,但主气泡驱动的SN热压力超过它后,这产生了一个大规模的双锥流出。扩散到圆盘中的CR不能在流出物中夹带其气体,从而产生具有不同CR扩散系数的仅$\sim0.1~\%$的质量加载速率。我们发现,在有或没有CR压力的情况下,SN驱动流出的质量负载率没有显着差异。我们的模拟强烈表明,这是很难驱动一个沉重的质量负载流出与CR从一个巨大的光环潜力,虽然更分散的恒星形成可能会导致不同的结果。
2018-04-26 astro-ph.GA
Does a radio jet drive the massive multi-phase outflow in the ultra-luminous infrared galaxy IRAS 10565+2448?
我们提出了新的升级的巨型米波射电望远镜(uGMRT)HI 21厘米的观测超亮红外星系IRAS 10565+2448,以前报道显示蓝移,广泛和浅HI吸收指示外流。我们更高的空间分辨率观测定位了这个蓝移外流,它位于射电中心西南方1.36千秒差距的$\sim$,蓝移速度为$\sim 148\,\rm km\,s^{-1}$,半高宽为$\sim 581\,\rm km\,s^{-1}$。HI外流的空间范围和运动学性质与先前在IRAS 10565+2448中检测到的冷分子外流一致,表明它们可能具有相同的驱动机制,并且正在追踪相同的外流。通过结合多相气体观测,我们估计总流出的质量率至少$140\, \rm M_\odot \,yr^{-1}$和总能量损失率至少$8.9\times10^{42}\,\rm erg\,s^{-1}$,其中的贡献从电离流出是可以忽略不计的,强调包括冷中性和分子气体的重要性时,量化流出的影响。我们提出的证据存在的无线电射流,并认为这可能会发挥作用,在驾驶观察到的外流。IRAS 10565+2448中喷流的中等射电光度$L_{\rm1.4GHz}$ $\sim1.3\times10^{23}\,{\rm W\,Hz^{-1}}$意味着在低射电光度AGN中喷流对驱动外流的贡献不应被忽略。
2023-02-02 astro-ph.GA
A bottom-up search for Lyman-continuum leakage in the Hubble Ultra Deep Field
内容:莱曼连续统的产生和逃逸的研究往往依赖于间接观测示踪剂阵列的预选候选泄漏。目的:在这里,我们研究了由于这些选择标准,通过完全删除它们并执行纯粹从静止帧LyC发射中选择的搜索,可能会错过多少电离辐射;以及这如何影响我们对电离背景的估计。方法:我们反转传统的方法,在红移$2 < z < 3.5$上进行自底向上的莱曼连续泄漏星系搜索。使用HST和VLT/MUSE的存档数据,我们在HUDF的UV过滤HST图像上运行源查找软件,并对所有检测到的源进行一系列测试,以消除那些与电离源不一致的源。结果:我们发现6个新的和一个以前确定的候选泄漏的绝对逃逸分数范围从36%到100%。我们的过滤标准消除了一个对象以前报告的候选电离发射体在文献中,而我们报告的其他两个先前报道的来源在休息帧莱曼连续非检测。我们发现,我们的候选人作出贡献的metagalactic电离场的$\log_{10}(ε_ν) = 25.32(+0.25)(-0.21)$和$25.29(+0.27)(-0.22)$ erg/s/Hz/cMpc $^3$的全套候选人和4个最强的候选人,这两个值都高于,但与其他最近的数字在文献中一致。结论:我们的研究结果表明,不符合通常的选择标准的星系可能会对宇宙电离场做出不可忽视的贡献。我们建议在研究充分的领域中进行更大规模的类似搜索,包括UV和大的辅助数据覆盖范围,例如在完整的CANDELS领域。
2022-08-05 astro-ph.GA
The Coldest Place in the Universe: Probing the Ultra-Cold Outflow and Dusty Disk in the Boomerang Nebula
我们的第0周期ALMA观测证实,回旋镖星云是宇宙中已知最冷的物体,具有大量高速流出物,其冷却程度显着低于宇宙背景温度。我们新的CO 1-0数据揭示了迄今为止看不见的这种超冷流出的遥远区域,到达$\gtrsim120,000$ AU。我们发现,在超冷流出,质量损失率(dM/dt)随半径增加,类似于其膨胀速度($V$)-采取$V\propto r$,我们发现$dM/dt \propto r^{0.9-2.2}$。超冷流出物中的质量是$\gtrsim3.3$ Msun,而回旋镖的主序列祖先质量是$\gtrsim4$ Msun。我们的高角分辨率($\sim$ 0”.3)CO J=3-2图显示了内部双极星云精确的、高度准直的形状,以及一个密度很大的中心腰部,大小(FWHM)为$\sim$ 1740 AU $\times275$ AU。通过光学HST成像在散射光中看到的分子气体和尘埃显示了详细的对应关系。腰部显示出在0.87-3.3 mm处的热尘埃排放中的致密核心,其包含非常大的($\sim$ mm至cm大小)冷($\sim20-30$ K)颗粒的$(4-7)\times10^{-4}$ Msun~。中心腰部(假设其外部区域正在膨胀)和快速双极流出具有$\lesssim1925$ yr和$\le1050$ yr的膨胀年龄:“时差”(即,回旋镖中的环形年龄减去快速外流年龄)支持主星直接与双星伴星…
2017-05-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
High velocity outflows from young star-forming galaxies in the UKIDSS Ultra-Deep Survey
我们利用UKIDSS超深巡天(UDSz)光谱跟踪观测到的413个K波段星系,研究了红移范围为0.71 < z < 1.63的星系尺度外流。这些星系的平均恒星质量约为10^9.5太阳质量,静止坐标系的颜色范围很广,代表了这个时期典型的恒星形成星系。我们堆叠的光谱的各种星系的属性,包括恒星质量,[OII]等效宽度,恒星形成率,特定的恒星形成率和休息帧光谱指数。我们发现,几乎所有的谱叠加中都存在外流,速度范围在100-1000 km/s之间,这表明大尺度外流风是这些红移的共同特征。在恒星质量最大、恒星星族最年轻的星系中发现了最高速度的外流(>500 km·s^-1)。我们的研究结果表明,高速星系外流主要是由恒星形成过程,而不是活动星系核驱动的,与恒星形成的速度相媲美的暗示质量外流率。这样的行为是一致的模型需要重现高红移的质量金属丰度关系。
2013-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Physical Conditions in the Low-Ionization Component of Starburst Outflows: The Shape of Near-Ultraviolet and Optical Absorption-Line Troughs in Keck Spectra of ULIRGs
我们分析的物理条件,在低电离成分的星爆外流(在X射线中观察到的高电离风流体相比),基于新的凯克/LRIS光谱的部分解决吸收槽在近紫外和光学光谱的超铝红外Galerkin。大的速度宽度和蓝移存在于七,原子跃迁表明流出的气体内的宏观速度梯度。这些数据中的\mgII 2796、2803(和\feII 2587、2600)双峰线比重度混合的\nad 5892、98双峰线更好地约束气体运动学。\mgII 2796吸收槽的形状与2803 μ m处通常较弱的跃迁的形状相同,这要求两个跃迁在所有流出速度下都具有光学厚度。因此,在每一个速度下流出物所覆盖的银河系连续统的分数决定了这些吸收槽的形状。我们认为,速度偏移的最深的部分的槽,低电离气体的覆盖因子是接近统一的,反映了速度的外壳扫,星际气体在井喷的时候。在一个球形流出,我们表明,该壳的碎片膨胀缓慢相对于几何稀释,低电离气体的覆盖率随半径的增加而减小。因此,我们测量的覆盖因子随速度的增加而减少,可以解释为低电离外流加速的证据。我们还测量了四种气体的C_f(v),给出了流出气体密度的上限为3000 cm ~ 3,并讨论了质量流出速率的下限。
2009-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spitzer UltRa Faint SUrvey Program (SURFS UP). II. IRAC-Detected Lyman-Break Galaxies at 6 < z < 10 Behind Strong-Lensing Clusters
本文研究了斯皮策UltRa微弱巡天计划(SURFS UP)中IRAC探测到的$6 \lesssim z \lesssim 10$星系候选者的恒星布居特性。使用Lyman Break选择技术,我们在$6 \lesssim z \lesssim 10$和$S/N \geq 3$中发现了16个新的候选星系,它们至少位于IRAC $3.6μ$ m和$4.5μ$ m波段之一。根据所调查星系团的最佳质量模型,这些IRAC探测到的星系候选者被$\sim 1.2$ -$5.5$的因子放大。我们发现IRAC探测到的$6 \lesssim z \lesssim 10$样本可能不是一个均匀的星系群:有些是相对大质量的(恒星质量高达$4 \times 10^9\,M_{\odot}$)和演化(年龄$\lesssim 500$ Myr)星系,而另一些则是质量较小的($M_{\text{stellar}}\sim 10^8\,M_{\odot}$)和非常年轻的($\sim 10$ Myr)星系,具有强大的星云发射线,增强了它们的静止帧光通量。我们从Keck DEIMOS光谱中识别出样品中的两个Ly $α$发射体,一个在$z_{\text{Ly}α}=6.76$(在RXJ 1347中),一个在$z_{\text{Ly}α}=6.32$(在MACS 0454中)。我们表明,IRAC $[3.6]-[4.5]$颜色…
2016-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas Accretion and Giant Lyman-alpha Nebulae
几十年的观测和发现表明,高红移活动星系核和大质量星系通常被巨大的莱曼α星云包围,在某些情况下,莱曼α星云的大小可达500千秒差距。在这篇综述中,我讨论了在z>2时发现的这类星云的性质,以及它们与星系内部和周围的气体流动及其晕的关系。特别是,我展示了如何使用当前的观测来约束的物理性质和起源的发射气体的莱曼α光子生产过程和运动学签名。这些研究表明,复合辐射是最可行的方案来解释观测到的莱曼α光度和表面亮度的大部分星云,并意味着大量的密集,电离和冷块应该存在于大质量星系的晕内和周围。光谱学研究表明,在巨大的莱曼α星云中,与无线电响亮的活动星系核相关的那个星云的运动学应该是由至少在内部30-50千秒差距内的强烈电离外流所主导的。无线电宁静星云反而呈现出与静止状态相一致的静止运动学,在某些情况下,暗示着旋转结构。然而,与巨大的莱曼α辐射相关的气体吸积到星系上的确切证据还没有被明确地探测到。目前正在使用其他明亮的非共振线(如Hydrogen H-alpha和HeII 1640)进行深入调查,这对于寻找星系和AGN上宇宙气体吸积的更清晰特征至关重要。
2016-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA