Young Galaxy Candidates in the Hubble Frontier Fields - III. MACSJ0717.5+3745
本文结合哈勃望远镜和斯皮策望远镜的观测数据，对第三前沿场星系团MACSJ0717.5+3745及其平行场后面的$z \gtrsim 6$星系候选星系进行了研究。我们使用Lyman Break技术选择了39个候选者，对于这些候选者，在光学上明显未检测到使得极端中期$z$闯入者假说不太可能。我们还利用$z \gtrsim 6$样本选择使用以前的前沿领域数据集的阿贝尔2744和MACS 0416，以改善非常高红移对象的属性的约束。我们计算红移和物理性质，如发射线的属性，恒星形成率，红化，和恒星质量的所有前沿领域的对象从他们的光谱能量分布使用模板，包括星云发射线。我们研究了几个物理性质之间的关系，并确认在以前的调查中已经观察到的趋势与星系质量的恒星形成率的演变，以及我们的候选人的大小和紫外线光度之间。对紫外光度函数随红移的演化的分析似乎与密度的演化更相容。此外，没有强大的$z\ge$ 8.5对象被选择背后的集群领域，和几个$z$ $\sim$ 9候选人已被选择在两个以前的数据集从这个传统的调查，这表明在$z$ $\sim$ 8和9之间的星系数量密度的强烈演变。由于使用的透镜星系团，我们研究的恒星形成率密度的演变产生的星系L $>$ 0.03 L $^{\star}$，并确认$z$ $\sim$ 8和9之间观察到的强烈下降。
2016-03-23 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
HFF-DeepSpace Photometric Catalogs of the Twelve Hubble Frontier Fields, Clusters and Parallels: Photometry, Photometric Redshifts, and Stellar Masses
我们提出了哈勃多波长光度计目录，包括（多达）17个过滤器的高级相机的调查和宽视场相机3从紫外到近红外的哈勃前沿领域和相关的平行。我们已经为所有六个星团和它们的平行星团构造了均匀的光度表。为了进一步扩展这些数据目录，我们增加了来自甚大望远镜HAWK-1和HAWK-1 MOSFIRE仪器的2.2~ \micron的超深$K_{S}$波段成像。我们还使用红外线阵列摄像机（IRAC）在3.6~ \micron \和4.5~ \micron \下添加低温后\spitzer \成像，以及存档IRAC 5.8~ \micron \和8.0~ \micron \成像（如可用）。本文介绍了多波长（0.2- 8 ~ \micron）测光星表的公开发布，并描述了这些星表构造的独特步骤。特别强调的是源检测带，从明亮的星系团和星系团内的光的污染。除了光度星表，我们还提供光度红移和恒星星族性质的星表。此外，这包括用于构建目录的所有图像，包括明亮星系团和星系团内光的组合模型，残差图像，分割图等等。这些目录是哈勃前沿场的一个强大的数据集，将是设计未来调查的重要助手，以及规划当前和未来天文台的后续计划，以回答关于第一次光，再电离，星系组装和更多主题的关键问题，最值得注意的是，通过识别高红移源的目标。
2018-01-31 astro-ph.GA
Strong lensing analysis of Abell 2744 with MUSE and Hubble Frontier Fields images
我们对MUSE在大质量Frontier Fields星系团Abell 2744上获得的观测结果进行了分析。这个新的数据集覆盖了集群核心周围的整个多重成像区域。我们测量光谱红移的HST选择的连续光源与线发射盲检测数据立方体。合并后的星表包含514个光谱红移（其中有414个新发现），包括156个星团成员和326个放大的背景源。我们使用这种红移信息进行强透镜分析的所有多个图像中发现的深前沿场图像，并添加三个新的MUSE检测到的多重成像系统，没有明显的HST对应。组合的强透镜约束包括总共60个系统，总共产生188张图像，其中29个系统和83张图像被光谱证实，使Abell 2744成为迄今为止约束最好的星系团之一。一个参数质量模型，包括两个集群规模的组件在核心和几个集团规模的子结构在较大的半径准确地再现了所有的光谱多重系统，达到0.67”的均方根在图像平面。总的来说，大量的光谱红移给了我们一个强大的模型，我们估计星系团核心内的质量密度和放大率的系统学通常为~ 9%。
2017-08-11 astro-ph.GA
Little Blue Dots in the Hubble Space Telescope Frontier Fields: Precursors to Globular Clusters?
在哈勃空间望远镜的阿贝尔2744和MACS J0416.1-02403的前沿场平行线图像上，对恒星质量小于10^7兆太阳、比恒星形成速率sSFR大于10^{-7}年^{-1}的星系进行了检查。它们显示为未解决的“小蓝点”（LBD）。它们的质量较轻，sSFR高于yang等人（2017）研究的“蓝莓”，sSFR高于Tacchella等人研究的“蓝块”。（2016年）。我们将LBD分成3个红移仓，并将B435、V606和I814图像叠加到同一恒星点扩散函数（PSF）。它们的半径由PSF反卷积确定为~80至~180 pc。高sSFR表明它们的整个恒星质量仅在宇宙局部年龄的1%内形成。在类似的时代，在本地矮星系的sSFR低了约100倍。假设恒星形成率为m_ff M_gas/t_ff，对于效率m_ff、气体质量M_gas和自由降落时间t_ff，确定气体质量和气体与恒星质量比。对于合理的效率，该比率超过1，并且即使具有0.1的高的df_ff，该比率也可能为~5。我们考虑这些区域是否正在形成今天的球状星团。根据观测到的恒星质量，星团的最大质量可能是~10^5 M_sun，但如果恒星形成在反馈和气体耗尽停止之前以目前的速度持续约10t_ff~ 5000万年，那么星团的最大质量可能是~10^6 M_sun。
2017-12-08 astro-ph.GA
The Nature of Ultra-diffuse Galaxies in Distant Massive Galaxy Clusters: Abell 370 in the Hubble Frontier Fields
报道了在Abell 370（$z=0.375$）中发现的超弥散星系（UDG）。我们从哈勃前沿场（HFF）的图像中发现了Abell 370中的46个UDG。大多数UDG是低光度的红色序列星系，而其中一些是蓝色的UDG。我们估计了Abell 370，$N(\rm UDG)=644\pm104$中UDG的丰度。结合Abell S1063（$z=0.348$）和Abell 2744（$z=0.308$）\citep{Lee17}的结果，我们得到了三个团簇中UDG的平均径向数密度分布。UDG和亮星系的数密度分布在星系团的中心区域表现出差异：UDG的分布随着团心距离的减小而变平坦，而亮星系的分布则表现出持续的增加。这意味着UDG在集群的中心区域容易出现中断。UDG的丰度与其宿主系统的维里质量之间的关系由指数接近1的幂律描述：$M_{200}>10^{13}~M_{\odot}$的$N({\rm UDG})\propto M_{200}^{0.99\pm0.05}$。我们用基本流形方法近似估计了UDG的动力学质量，发现大多数UDG具有类矮星质量$(M_{200}<10^{11}$ $M_{\odot})$ .这意味着大多数UDG都有类似矮星的起源，其中一小部分可能是失败的$L^{*}$星系。这些结果表明，多重起源可能有助于大质量星系团中UDG的形成和演化。
2020-04-03 astro-ph.GA
Characterizing Intra-cluster light in the Hubble Frontier Fields
我们在$0.3<z<0.6$研究了6个哈勃前沿场星系团的团内光。我们采用了一种新的方法，这是免费的任何功能形式的ICL的配置文件，并利用前所未有的深度，这哈勃太空望远镜的成像映射ICL的漫射光的星团中心半径$R\sim300$ kpc（$μ_{\rm ICL}\sim27$马格弧秒$^{-2}$）。从这些地图中，我们通过SED拟合构建径向颜色和恒星质量分布，并在所有系统中发现清晰的负颜色梯度，随着距离的增加，从布里渊星系团星系（BCG）。虽然这意味着更古老/更富含金属的恒星成分在内部的ICL，我们发现ICL主要由$<2$陀螺人口，并可能起源于$\log M_*/M_\odot<10$星系团星系。此外，我们发现10-15%的ICL的质量在大半径（$>150$ kpc）在于一个年轻/蓝色的恒星人口（$\sim1$陀螺仪），在当地的样本中没有看到的现象。我们将这种光归因于$z\sim0.5$星系团中恒星形成/（后）星暴星系的较高比例。最终，我们发现ICL的总质量为$\log M_{\rm *}^{\rm ICL}/M_\odot\sim11$-12，占星团总质量的5%-20%，约为$z\sim0$的一半。上述情况暗示了ICL和BCGs/其他大质量星系团星系的不同形成历史;也就是说，ICL在这一时期仍在快速构造中（$\sim40M_\odot$ yr $^{-1}$），而BCGs已经基本完…
2017-08-01 astro-ph.GA
A Likely Super Massive Black Hole Revealed by its Einstein Radius in Hubble Frontier Fields Images
在宇宙学距离上，引力透镜可以直接测量超大质量黑洞（SMBH）的质量，而不管它们的光度如何。在这里，我们直接估计的质量最亮的星团星系（BCG）的MACS J1149+2223.5在$z=0.54$通过一个多透镜图像的背景螺旋星系在$z=1.49$投影接近BCG。在这张特殊的图像中，一个螺旋臂中的固有紧凑区域被透镜化成一个弧形，向BCG中心弯曲。该弧的曲率半径仅为$\sim$ 0。“6，泄露了当地小型偏转器的存在。它的曲率最简单地由一个质量为$8.4^{+4.3}_{-1.8}\times10^{9}M_\odot$的点状物体复制，类似于具有可比光度的局部椭圆星系中的SMBH质量。SMBH与BCG光中心的距离明显地被$4.4\pm0.3$ kpc所抵消，这可能是$\sim2.0\times10^7$多年前在两个SMBH合并时被踢出的结果，将其置于恒星核心之外。类似的曲率可以通过用一个致密星系来代替偏移的SMBH来产生，该致密星系的质量为$\sim2\times 10^{10}M_\odot$，在$<4$ kpc的截止半径内，并且具有异常大的$M/L>50(M/L)_\odot$，使其在哈勃前沿场的深图像中无法检测到，在或接近星系团的红移;然而，这样的透镜星系以一种不希望的方式扰动了相邻的透镜图像。
2018-08-20 astro-ph.GA
Accounting for Cosmic Variance in Studies of Gravitationally-Lensed High-Redshift Galaxies in the Hubble Frontier Field Clusters
强引力透镜为研究遥远宇宙中的微弱星系提供了强有力的手段。通过放大背景光源的视亮度，大质量星系团能够探测到比通常的空白场灵敏度极限更暗的星系。然而，这种有效灵敏度的增加是以减少调查量为代价的，在这封{ \it Letter}中，我们证明了宇宙方差不确定性的相关增加。作为一个例子，我们表明，宇宙方差的不确定性的高红移人口通过哈勃空间望远镜前线场集群阿贝尔2744增加从约35%的红移z~7到>~65%的z~10。以前的研究中确定的高红移星系的前沿领域低估了宇宙方差的不确定性，这将影响最终约束的高红移光度函数和宇宙恒星形成率密度的暗端斜率，前沿领域计划的关键目标。
2014-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
A versatile tool for cluster lensing source reconstruction. I. methodology and illustration on sources in the Hubble Frontier Field Cluster MACS J0717.5+3745
我们描述了一个通用的方法来重建的引力透镜的前景星系团的源的内在属性。工具Lenstruction是在公共可用的多用途引力透镜软件Lenstronomy中实现的，以便为这个常见的天体物理问题提供简单快速的解决方案。该工具是基于前向建模的源在图像平面中的外观，考虑到透镜和仪器点扩散函数（PSF）的失真。对于单一成像源，需要以哈勃前沿场（HFF）透镜映射格式的全局透镜模型作为起点。对于多重成像源，该工具还可以根据数据的质量对局部重力势进行拟合和应用一阶（偏转）、二阶（剪切、收敛）和三阶（屈曲）校正，以改善重建。我们说明的性能和功能的代码与两个例子的多重成像系统从哈勃前沿领域，从五个不同的公开可用的集群模型。我们发现，在我们的校正后，相对放大率-和其他透镜性质-之间的多个图像变得鲁棒约束。此外，我们发现，重建的源的大小和幅度的模型之间的分散减少。code和jupyter笔记本是公开的。
2020-11-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
New Constraints on the Faint-end of the UV Luminosity Function at z~7-8 using the Gravitational Lensing of the Hubble Frontier Fields Cluster A2744
利用引力透镜的力量，哈勃前沿场（HFF）计划旨在观测六个大质量星系团，以探索远远超出空白场调查深度限制的遥远宇宙。利用哈勃空间望远镜对第一个HFF星系团Abell 2744的完整观测，我们在源平面上探测到了$z \sim 7$上的50个候选星系和$z \sim 8$上的8个候选星系。这些星系中有三个被透镜星系团多次成像。使用更新的质量分布模型在集群中，我们能够计算放大因子和有效的调查体积为每个星系，以计算在两个红移7和8的紫外星系光度函数。我们的新测量将$z \sim 7$ UV LF扩展到$M_{UV} \sim -15.5$的绝对大小。我们发现$M^{\star}_{UV}=-20.63^{+0.69}_{-0.56}$ mag的特征星等和接近于先前在空白区域测定的弱端斜率$α= -1.88^{+0.17}_{-0.20}$。我们在这里首次表明，这个斜率仍然很陡，直到非常微弱的光度为0.01 $L^{\star}$。虽然倾向于大的不确定性，我们在$z \sim 8$的结果似乎也证实了一个陡峭的弱端斜率低于0.1 $L^{\star}$。因此，HFF计划提供了一种非常有效的方法来研究$z > 7$上最微弱的星系群，否则用现有的仪器是无法到达的。六个星系团的完整样本将提供更好的限制星系在早期的建立和它们对宇宙再电离的贡献。
2014-10-15 astro-ph.GA
Hubble Frontier Field Clusters and their Parallel Fields: Photometric and Photometric Redshift Catalogs
我们提出了一个多波段分析的六个哈勃前沿场集群和他们的平行领域，生产目录与源测光和测光红移的测量。我们向公众发布这些目录，以及每个领域中最亮星系的星系团内光和模型的地图。这个丰富的数据集涵盖了从0.2到8 $μm$的波长范围，利用哈勃太空望远镜，凯克天文台，甚大望远镜阵列和斯皮策太空望远镜的数据。我们通过向我们的领域注入并恢复具有与真实河外调查相似特征的合成物体来验证我们的产品。测光星表共包含32，000多个条目，在IR加权探测波段中，未混合源的阈值为$\mathrm{mag_{AB}}\sim 29.1$，混合源的阈值为$\mathrm{mag_{AB}}\sim 29$，完整性为50%。通过模板拟合获得的光度红移，并有一个平均的离群分数为10.3\%和散射$σ= 0.067$相比，光谱估计。我们设计的软件在当前工作中进行测试后，将应用于正在进行的和未来调查的新数据集。
2021-03-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
UV Spectral-Slopes at $z=6-9$ in the Hubble Frontier Fields: Lack of Evidence for Unusual or Pop III Stellar Populations
我们提出了新的测量的紫外光谱斜率$β$的星系在$z=6-9$的前沿场集群MACSJ0416.1-2403及其平行领域，以前所未有的低恒星质量的水平。我们拟合合成恒星人口模型所观察到的光谱能量分布和计算$β$拟合幂律的最佳拟合光谱。用这种方法，我们报告的边疆场程序延伸到$z=9$，探测等微弱的$M\mathrm{_{UV}=-13.5}$在$z=6$的星系的静止帧UV颜色的推导。我们没有发现$β$和休息帧的UV幅度$M_{1500}$所有红移之间的显着相关性，但我们确实发现$β$和恒星质量与低质量星系表现出更蓝的UV斜率之间的强相关性。在$z=7$中，我们样本的最蓝中值比文献中先前报道的值更红，而在$z=9$中，我们最蓝的数据点的中值为$β=-2.63_{-0.43}^{+0.52}$。因此，我们在$z>6$没有发现极端恒星星族的证据。我们还观察到$β$和SFR之间有很强的相关性，这样，低SFR的星系表现出更蓝的斜率。此外，在$z = 9$之前存在一个恒星形成主序，其SFR与恒星质量相关。所有这些关系表明，$β$值与驱动整体SFR和恒星质量组装的过程相关。此外，我们没有观察到$β$和特定SFR之间的趋势，这表明$β$是由星系尺度驱动的全球过程设定的。
2021-01-19 astro-ph.GA
Full-Data Results of Hubble Frontier Fields: UV Luminosity Functions at $z\sim6-10$ and a Consistent Picture of Cosmic Reionization
本文利用完整的哈勃前沿场数据，给出了$z\sim6-10$上脱落星系的紫外光度函数。我们获得了一个目录的$\sim450$辍学星系候选人（350，66，和40在$z\sim6-7$，8，和9，分别），其UV绝对星等达到$\sim-14$等，$\sim2$等深于哈勃超深场探测极限。我们仔细评估数密度的辍学星系的蒙特卡罗模拟，包括所有的透镜效应，如放大，失真，和倍增的图像，以及检测的完整性和污染的影响，在一个自洽的方式。我们发现，在$z\sim6-8$的UV光度函数有陡峭的暗端斜率，$α\sim-2$，和可能更陡峭的斜率，$α\lesssim-2$在$z\sim9-10$。我们还发现，紫外光度密度的演变表现出一个非加速下降超过$z\sim8$的情况下，$M_\mathrm{trunc}=-15$，而加速的情况下，$M_\mathrm{trunc}=-17$。我们检查我们的结果是否是一致的汤姆逊散射光学厚度从普朗克卫星和电离氢分数$Q_\mathrm{HII}$在$z\lesssim7$的基础上的标准分析再电离模型。我们发现，存在reionizabilities的情况下，一致地解释所有的观测测量与允许的参数$f_{\rm esc}=0.17^{+0.07}_{-0.03}$和$M_\mathrm{trunc}>-14.0$为$\logξ_\mathrm{ion}/[\mathrm{erg…
2018-01-23 astro-ph.GA
z~2-9 Galaxies magnified by the Hubble Frontier Field Clusters I: Source Selection and Surface Density-Magnification Constraints from >2500 galaxies
我们收集了2534个z~2，3，4，5，6，7，8和9星系的大型综合样本，由哈勃前沿场（HFF）计划的六个星系团透镜。利用多个独立的放大模型的可用性为每个HFF集群，或者治疗的模型之一的“真相”，我们表明，从v4参数模型的中值放大因子通常是可靠的值为30至50，在一种情况下，100。使用最新的v4模型的中值放大因子，我们估计了2534个透镜z~2-9星系的紫外光光度，发现在z~3和z~7处的光源亮度分别为-12.4和-12.9等。我们明确地证明了权力的表面密度放大率的关系Sigma（z）与μ的HFF集群约束遥远的星系属性和集群透镜属性。基于Sigma（z）与mu的关系，我们证明了现有公共模型的中值放大率估计值必须是真实放大率mu到mu<15的可靠预测因子（95%置信度）。我们还利用观测到的Sigma（z）与μ的关系推导出光度函数暗端斜率从z~7到z~2的演化的约束条件，表明当且仅当选择效率对放大因子μ没有很强的依赖性时，暗端斜率结果才能与空白场研究一致。只有当非常低光度的星系非常小，在深透镜探测器中无法分辨时，才可能出现这种情况。
2022-05-01 astro-ph.GA
Emission Line Galaxies in the SHARDS Frontier Fields I: Candidate Selection and the Discovery of Bursty Hα Emitters
发射线星系为研究星系形成和演化提供了一个重要的工具，提供了一种手段来追踪星系的恒星形成历史或金属富集，并在一定范围内的恒星质量来识别星系。在本文中，我们提出了一个研究的发射线星系的SHARDS前沿领域的中带巡天。通过详细的通量校准，我们将SHARDS-FF调查的第一个结果与现有的哈勃前沿场数据相结合，从哈勃前沿场星系团Abell 370和MACS J1149.5+2223中选择了1,098个候选发射线星系。此外，我们实现了这种深中波段成像，以更新光度红移估计和恒星星族参数，并发现了38个主要的低质量Hα发射体在红移0.24 < z < 0.46。总的来说，这些来源中有27个有来自哈勃太空望远镜的相应紫外数据，这使我们能够区分这些来源并调查其恒星形成历史的爆发性。我们发现，超过50%的样本显示Hα在紫外线上增强，这表明在几个到几十个兆年的时间尺度上最近爆发了恒星形成。我们调查这些来源，发现它们是典型的低质量盘状星系与正常大小。它们的结构和恒星的形成表明，它们并没有经历合并，而是由于其他原因而爆发，例如气体吸积。
2021-09-06 astro-ph.GA
How robustly can we constrain the low-mass end of the $z\sim6-7$ stellar mass function? -- The limits of lensing models and stellar population assumptions in the Hubble Frontier Fields
我们提出了新的测量非常低的质量端的星系恒星质量函数（GSMF）在$z\sim6-7$计算从静止帧紫外选择样本的辍学星系。这些星系位于六个哈勃前沿场星系团的后面，并且都被引力放大了。使用深斯皮策/IRAC和哈勃太空望远镜成像，我们得到恒星质量拟合星系光谱能量分布，并探讨不同的模型假设和参数退化的GSMF的影响。我们的样品探针恒星质量下降到$M_{\star}>10^{6}\,\text{M}_{\odot}$，我们发现的$z\sim6-7$ GSMF是最好的参数化修改后的Schechter函数，允许在非常低的质量营业额。使用蒙特卡罗马尔可夫链分析的GSMF，包括透镜的不确定性的准确治疗，我们得到一个相对陡峭的低质量的端部斜率$α\simeq-1.96_{-0.08}^{+0.09}$和营业额在$\log(M_T/\text{M}_{\odot})\simeq7.10_{-0.56}^{+0.17}$与曲率$β\simeq1.00_{-0.73}^{+0.87}$为我们的最小假设模型与恒定的恒星形成历史（SFH）和低尘埃衰减，$A_V\leq0.2$。我们发现，$z\sim6-7$ GSMF，特别是它的非常低的质量端，是显着影响的恒星形成历史和恒星质量和尘埃衰减之间的简并假设的函数形式。例如，低质量端斜率的范围从指数上升SFH的$α\simeq-1.82_{-0.07}^{+0.08}…
2021-01-15 astro-ph.GA
Resolved Stellar Mass Maps of Galaxies in the Hubble Frontier Fields: Evidence for Mass Dependency in Environmental Quenching
理解星系淬灭过程的挑战之一是在宇宙时间内将祖先恒星形成种群与其后代静止种群联系起来。在这里，我们尝试了一种新的方法来应对这一挑战，假设星系的基本恒星质量分布不会显着改变，在环境淬火过程中，只影响星系团的气体含量，如扼杀和冲压压力剥离。使用深，高分辨率的测光的哈勃前沿领域，我们创建解决恒星质量的星系团和场星系，从我们确定的2D Sérsic配置文件，并获得Sérsic指数和半质量半径。根据Sérsic指数，我们将静止星系团分为类盘星系和类球星系，发现类球静止星系在较高质量时占优势（$M_\star > 10^{9.5}M_\odot$），而类盘静止星系在较低质量时占优势（$10^{8.5}M_\odot< M_\star < 10^{9.5}M_\odot$）.使用这两个Sérsic指数和半质量半径，我们确定了一个人口的静止星系的集群是“形态类似物”的场恒星形成的星系。这些类似物被解释为恒星形成的星系，已经被环境淬火。我们使用这些形态类似物来计算环境淬火效率，我们发现，效率随恒星质量的增加而降低。这表明，环境淬火是更有效的质量较小的星系和淬火星系的环境的影响是不完全分离的质量对淬火星系的影响。
2022-05-19 astro-ph.GA
Probing the fluctuating Ultra-violet background using the Hubble Frontier Fields
近年来，在z >= 6的高红移处发现的莱曼破裂星系数量的增加，为详细了解早期星系形成物理学提供了可能性。特别是，这些星系的紫外线光度函数（UV LF）的暗端斜率（α）是一个潜在的探针的反馈效应，抑制恒星形成的低质量晕。在这项工作中，我们提出了一个概念验证的计算约束波动的UV背景在再电离过程中约束α在不同体积的宇宙。由于不规则的再电离，不同的体积将经历不同的光加热量，这将导致测量的α散射。我们的方法是基于一个简单的模型的UV LF，这是一个缩放版本的晕质量函数结合在星系光度的指数抑制在暗端，因为UV反馈。虽然目前的数据不足以限制不同领域的α，但我们预计，在不久的将来，詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）对六个哈勃前沿领域的观测将为我们的概念提供理想的测试。
2018-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Size--luminosity relations and UV luminosity functions at $z=6-9$ simultaneously derived from the complete Hubble Frontier Fields data
我们构建$z\sim6-7$，8，和9个微弱的莱曼break星系样本（334，61，和37个星系，分别）与精确的尺寸测量软件$\texttt{glafic}$从完整的哈勃前沿场（FF）集群和平行场数据。这些是迄今为止最大的样本，并达到最近获得的深光度函数的微弱末端。然而，在微弱的星等，这些样本是非常不完整的大尺寸的星系，这意味着推导的光度函数（LF）敏感地依赖于内在的大小-光度（RL）的关系。因此，我们同时进行LF和RL关系参数的最大似然估计从观察到的星系分布在RL平面上的帮助下的完整性地图的大小和光度的函数。在$z\sim6-7$处，我们发现表示为$r_\textrm{e} \propto L^β$的本征RL关系具有比低红移处的$β=0.46^{+0.08}_{-0.09}$明显更陡的$β=0.46^{+0.08}_{-0.09}$斜率，这反过来意味着LF具有相对较浅的$α=-1.86^{+0.17}_{-0.18}$暗端斜率。这个陡峭的$β$可以用一个简单的分析模型来重现，在这个模型中，较小的星系具有较低的比角动量。$z\sim8$和9个样品的$β$和$α$值与$z\sim6-7$的值一致，但误差较大。对于所有三个样品，$β$和$α$之间存在较大的正协方差，这意味着同时测定这两个参数很重要。我们还提供了Abell S1063和Abell 370的新强透镜质量模型以及Abell …
2018-02-27 astro-ph.GA
Sizes of Lensed Lower-luminosity z=4-8 Galaxies from the Hubble Frontier Field Program
我们约束的恒星形成星系在z~4和z~6，7和8确定的哈勃前沿场（HFF）计划背后的星系团的静止紫外光的大小-光度关系。大小-光度关系是导出暗星系精确光度函数的关键。利用最新的透镜模型和完整的星系团数据，计算了68个z~4，184个z~6，93个z~7和53个z~8星系的透镜校正大小和光度。我们表明，尺寸测量可以可靠地测量到30倍的线性放大率，其中透镜模型得到很好的校准。我们测量的尺寸跨度> 1-dex范围，从~500 pc。<50 pc to >不确定性是基于公共透镜模型之间的正式拟合误差和系统差异。这些不确定性范围从最小来源的约20个百分点到最大来源的50个百分点。使用前向模拟过程来模拟不完整性和放大不确定性的影响，我们在z~4和z~6 - 8处描述了大小-光度关系。我们发现，在z~4和z~6 - 8尺度下，光度L分别为L ^{0.54 \pm 0.08}和L ^{0.40 +/-0.04}的恒星形成星系的源尺寸，使得低光度（>~-18 mag）星系比根据高光度（<~-18 mag）星系的尺寸-光度关系外推的结果要小。更陡峭的大小-光度关系（3 sigma）的新证据增加了早期的小尺寸证据，这些证据基于高剪切区高度放大星系的普遍性，反对LF上升的理论论据，以及HFF星系团大小-光度关系的其他独立测定。
2021-12-06 astro-ph.GA
Early results from GLASS-JWST. VII: evidence for lensed, gravitationally bound proto-globular clusters at z=4 in the Hubble Frontier Field A2744
利用GLASS-ERS JWST/NIRISS成像技术，在1.15 μ、1.50 μ和2.0 μ（PSF < 0.1”）波段上，研究了一个z=4、被哈勃前沿场星系团A2744强透镜（x30，x45，x100）作用的星系中三个致密恒星形成区的蓝色和光学静止坐标系尺寸（λ ~ 2300 A-4000 A）。特别是，巴耳末破裂详细探测系统的所有多重成像源。这类天体的年龄为几十万年，恒星质量在（0.7-4.0）× 10^6 Msun之间，光学/紫外有效半径范围为3 < R_eff < 20 pc，是目前红移最高的（光谱证实的）引力束缚的年轻大质量星团（YMC），其恒星质量表面密度类似于当地的球状星团。光学（4000 A，基于JWST）和紫外（1600 A，基于HST）尺寸完全兼容。对紫外基本连续辐射（1600 A）的贡献约为30%，其中两个YMC（约4000 A静止坐标系）的光学贡献减少了两倍，反映了从SED拟合推断的年轻年龄（<3000万年），并得到VLT/MUSE确保的高电离线的支持。这种爆发性的形成区域增强了星系的sSFR，约为10 Gyr^-1。这个星系将是在本地宇宙中观察到的极端类似物之一，具有高恒星形成率，表面密度和形成中的大质量星团的高发生率。
2022-07-31 astro-ph.GA
The sizes of $z\sim6-8$ lensed galaxies from the Hubble Frontier Fields Abell 2744 data
利用Abell 2744星系团的完整数据和Hubble Frontier Fields程序中的平行场，研究了$z\sim6-8$脱落星系的大小。利用\texttt{glafic}软件直接拟合观测星系的光剖面与像面上透镜畸变的Sérsic剖面，精确测量了31个$z\sim6-7$和8个$z\sim8$星系的内禀尺寸，其中包括像$M_{\mathrm{UV}}\simeq-16.6$那样微弱的星系。我们发现，半光半径$r_\mathrm{e}$正相关的紫外光度在每个红移，虽然相关性不是很紧密。最大的（$r_\mathrm{e}>0.8$ kpc）星系在紫外线下大多是红色的，而最小的（$r_\mathrm{e} < 0.08$ kpc）星系则倾向于蓝色。我们还发现，具有多个核心的星系往往更亮。结合以前在$2.5\lesssim z\lesssim12$的结果，我们的结果证实，亮星系（$(0.3-1)L^\star_{z=3}$）的平均$r_{\mathrm{e}}$的尺度为$r_{\mathrm{e}}\propto(1+z)^{-m}$与$m=1.24\pm0.1$。我们发现，$r_\mathrm{e}$维里半径的比例几乎是恒定的$3.3\pm0.1\%$在一个很宽的红移范围内，托管暗物质晕的维里半径的基础上的丰度匹配。这一常数比与Mo等人（1998）提出的具有$j_\mathrm{d…
2015-02-06 astro-ph.GA
The z~6 Luminosity Function Fainter than -15 mag from the Hubble Frontier Fields: The Impact of Magnification Uncertainties
我们使用最大的样本z~6星系的日期从前四个哈勃前沿场星系团的z~6光度函数（LF）的形状设置约束，以微弱于Muv=-14马格。我们量化，第一次，放大倍率的不确定性对LF结果的影响，从而提供更现实的约束比其他最近的工作。我们的模拟结果表明，高度放大的来源的系统的不确定性可以变得非常大，比-14等微弱，达到几个数量级，在95%的置信度在~-12等。我们的新的前向建模形式主义采用了放大不确定性的影响到LF的结果，利用许多独立的放大模型为同一集群。一个公共的放大模型被用来构建一个模拟高红移星系样本，然后使用其他放大模型进行分析，以构建一个LF。由于模型之间的差异，在高放大率（mu>30）下会出现大的系统误差。我们推导出的微弱（>-17等）源的体密度比最近的一份报告低3- 4倍，并给出了一个弱端斜率α =-1.92+/-0.04，这是3.0- 3.5西格玛浅（包括或不包括大小的不确定性，分别）。我们引入了一个新的曲率参数delta来模拟LF的暗端，并证明观测结果允许（在68%的置信度下）在z~6的范围内（-15.3到-14.2等）发生翻转，这取决于假设的透镜模型。目前的考虑放大误差和新的尺寸测定提出了怀疑以前的报告中关于LF的形式在>-14马格。我们讨论了我们的翻转约束的影响，在最近的理论预测的背景下。
2017-06-06 astro-ph.GA
Young Galaxy Candidates in the Hubble Frontier Fields IV. MACS J1149.5+2223
我们在哈勃前沿场（HFF）星系团MACS J1149.5+2223后面寻找高红移脱落星系，MACS J1149.5+2223是一个强大的宇宙透镜，揭示了其领域中的一些独特的物体。利用哈勃和斯皮策空间望远镜的深空图像，我们在MACS J1149.5+2223星系团场中发现了11个z>7的星系，在其平行场中发现了11个。Zheng等人先前报道的明亮z~9.6星系MACS 1149-JD的高红移性质，HFF活动的极深光学图像中未检测到进一步支持。使用新的光度学，MACS 1149-JD的最佳光度学红移解决方案略微降低到z=9.44 +/- 0.12。这个年轻星系的恒星质量估计为（7 +/- 2）X10 E8 Msun，形成于z=13.2 + 1.9 - 1.6时，宇宙的年龄约为3亿年。前四个HFF星系团的可用数据已经使我们能够找到暗星系，其固有星等为M（UV）~-15.5，大约是平行场的10倍。
2017-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ultra-deep Ks-band Imaging of the Hubble Frontier Fields
我们提出了“KIFF”项目的概述，该项目提供了所有六个哈勃前沿场集群Abell 2744，MACS-0416，Abell S1063，Abell 370，MACS-0717和MACS-1149的超深KS波段成像。所有这些领域最近都被观察到了大分配主任的自由裁量时间与HST和斯皮策望远镜覆盖0.4 < lambda < 1.6微米和3.6- 4.5微米，分别。前四个场的VLT/HAWK-I积分达到Ks~26.0（AB，点源）的5-sigma极限深度，并且具有优异的图像质量（FWHM ~ 0. 01）。“4）。MACS-0717（MACS-1149）场的较短Keck/MOSFIRE积分在北部达到极限深度Ks=25.5（25.1）时可更好地观察到，视半宽约为0。“4（0.“5）。在所有情况下，KS-波段马赛克覆盖主集群和并行HST/ACS+ WFC 3字段。KS波段覆盖的总面积为490弧分^[2]。2.2微米处的KS带至关重要地填补了最红HST滤波器（1.6微米~ H带）和IRAC 3.6微米通带之间的间隙。虽然目前从地面无法达到天基成像的全部深度，但深KS波段图像对星系的红移和恒星星族性质提供了重要的限制，这些星系在宇宙的大部分年龄中远低于特征恒星质量，一直到并包括目标星系团的红移（z < 0.5）。
2016-06-23 astro-ph.GA
Exploring Effects on Magnifications due to Line-of-Sight Galaxies in the Hubble Frontier Fields
由于星系团透镜具有放大光源的能力，它已成为寻找高红移星系的重要工具。为了确定这些星系的内在性质，必须建立透镜质量模型来确定图像的放大率。这些模型传统上是二维的，集中在星系团内的质量，忽略或近似任何来自视线星系的贡献。在本文中，我们提出了第一套完整的三维质量模型的六个哈勃前沿领域，并使用它们来测试系统的偏差，由于使用传统的二维方法放大。我们发现，忽略前景或背景星系会导致图像位置偏移在0.1-0.4”之间，这是当前最先进模型的典型0.3-0.7”残差的不可忽略的一部分。我们还发现，中值图像放大率可以移动高达6%，虽然它是依赖于字段。这在某些情况下可以通过近似透镜平面中的质量来缓解，但在其他情况下仍然存在5%的放大率偏差;图像位置偏移也得到改善，但仍然存在0.10”。
2019-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
A free-form lensing model of A370 revealing stellar mass dominated BCGs, in Hubble Frontier Fields images
我们推导出一个自由形式的质量分布的非弛豫集群A370（z=0.375），使用最新的哈勃前沿场图像和GLASS光谱。从一组可靠的10个多重透镜系统开始，我们产生了一个自由形式的透镜模型，可以识别~ 80个多重图像。使用这些透镜系统的独立子样本的模型之间发现良好的一致性，以及解决弧详细协议。质量分布有两个非常相似的浓度集中在两个突出的布里渊星系团星系团（或BCGs），质量分布精确地受到一个独特的有用系统的长径向透镜图像集中在两个BCGs。我们发现，这些BCGs的透镜质量分布主要是由它们的恒星质量分布，与每个BCG的r<100 kpc内的暗物质适度的贡献。这一结论可能有利于冷却星系团气体的起源BCGs，而不是通过合并的正常星系的暗物质应该占主导地位的恒星。然而，通过BCGs之间的合并而产生的增长与这一发现是一致的，因此恒星仍然主导着暗物质。
2016-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The faint end of the UV luminosity function at $0.4 < z < 0.7$ from the Hubble Frontier Fields
School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究所）；The Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；National Astronomical Research Institute of Thailand (NARIT)（泰国国家天文研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文系）
通过哈勃前沿场观测扩展到F225W波段，研究了0.4 < z < 0.7红移范围内星系紫外光度函数的微弱端特性，确定了最佳拟合参数和微弱端斜率。
2026-02-12 astro-ph.GA
The z = 9-10 galaxy population in the Hubble Frontier Fields and CLASH surveys: The z=9 LF and further evidence for a smooth decline in UV luminosity at z >= 8
我们提出了一个搜索z=9-10星系的哈勃前沿场（HFF）（4个集群加4个平行领域）和20个集群领域的CLASH调查的前8个点的结果。结合我们之前对哈勃超深场（HUDF）的分析，我们现在已经完成了对z=9-10个星系的搜索，面积超过130平方英尺。arcmin，跨越29个HST WFC 3/IR点。正如我们最近对前两个HFF场的研究一样，我们将HFF成像中对高红移候选者的主要搜索限制在均匀深度（即在0.5弧秒直径孔径中sigma_160>30 AB等），相对低的放大率区域。在CLASH领域中，我们的搜索仅限于sigma_160>28.8 AB mag.我们的SED拟合分析揭示了z_phot>=8.4的33个星系候选者的样本，其中5个具有在9.6<z_phot<11.2范围内的主要光度红移解决方案。通过计算每个候选者的去透镜有效体积，我们的新样本提供的改进的统计和减少的宇宙方差允许更准确地确定z~9处的UV选择星系光度函数（LF）。我们的新结果加强了我们先前的结论，即LF似乎从z=8到z=9平滑地演变，这种演变可以通过密度下降约2倍或M* 变暗约0.5等来同样好地模拟。此外，基于我们的新样本，我们能够对z=10 LF设置初始约束，发现M_1500 ~ -19.7处的数密度为log（phi）= -4.1（+0.2，-0.3），比z=9处低~2倍。最后，我们使用我们的新结果来重新审视z>=…
2016-02-16 astro-ph.GA
A Free-Form mass model of the Hubble Frontier Fields Cluster AS1063 (RXC J2248.7-4431) with over one hundred constraints
我们使用哈勃前沿场计划完成的光学成像得到了大质量星系团AS 1063（z=0.348）的自由形式质量分布。基于一个子集的11个多透镜系统的光谱红移，我们产生一个透镜模型，是准确的，足以揭示新的多透镜系统，总共超过100弧，并估计其红移几何。这个精确的模型之间的一致性，并得到使用光谱测量红移的透镜源的子集。虽然相对于X射线图，质量分布的相对较大的伸长是明显的，但在我们的质量分布的质心和X射线发射图的质心之间没有发现显著的偏移，这表明该集群处于相对松弛的状态。对于分辨率很好的透镜图像，我们提供了详细的模型比较，以说明我们的模型的精度，因此我们的去透镜源的可靠性。一个清晰的线性结构与一个这样的源延伸约。23 kpc长，这可能是喷流诱导恒星形成的一个例子，红移z=3.1。
2016-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Extremely Small Sizes for Faint z~2-8 Galaxies in the Hubble Frontier Fields: A Key Input For Establishing their Volume Density and UV Emissivity
我们提供了对哈勃前沿场（HFF）星系团透镜的最暗星系大小的第一个观测约束。来自暗淡星系的电离辐射可能会驱动宇宙再电离，而HFF计划提供了一个发现此类星系的关键机会。然而，如果没有对它们的大小进行可靠的测量，我们就无法真正评估它们的电离发射率，因为这是量化它们的流行程度和紫外光度函数的暗端斜率的关键。在这里，我们提供了第一个这样的大小约束与2个新的技术。第一个利用的事实，即高度放大的星系作为剪切的函数的可探测性是非常依赖于星系的大小。只有最紧凑的星系才能在高剪切区域中保持可检测性（与低剪切的更大可检测尺寸范围相比），我们使用模拟仔细量化了这一现象。然而，值得注意的是，使用前4个HFF星系团后面的87个微弱的高放大倍率mu>10 z~2-8星系，没有发现微弱星系的表面密度和预测的剪切之间的相关性。只有当这种微弱的（~-15等）星系的尺寸明显小于发光星系时，才会出现这种情况。我们将它们的半光半径限制为<~30 mas（<160-240 pc）。作为第二尺寸的探测器，我们旋转并沿着主剪切轴堆叠26个微弱的高放大倍数源。甚至比具有10质量的固有半光半径的物体的伸长率更小。这些结果共同表明，极暗的z~2-8星系在HFF数据集中具有近点源轮廓（半光半径保守地<30 mas，可能为5-10 mas）。这些结果表明，较小的完整性修正，因此，暗z~2-8星系的体积密度要低得多，暗端斜率也比最近许多研究…
2017-06-06 astro-ph.GA
Identifying and Distinguishing Quenching Galaxies with Spatially Resolved Star Formation in the Hubble Frontier Fields
University of Waterloo（滑铁卢大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；University of Kansas（堪萨斯大学）
研究哈勃前沿领域特定星系不同熄灭特征，通过空间分辨光谱能量分布拟合及形态学指标、$k$近邻算法，区分出由内而外和由外而内熄灭路径，发现不同路径星系在质量、所处环境及与下落时间关系上的差异。
2026-07-24 astro-ph.GA
Bright galaxies at Hubble's redshift detection frontier: Preliminary results and design from the redshift z~9-10 BoRG pure-parallel HST survey
我们提出了第一个结果和设计的红移z~9-10 Brilliance的Reionizing Galerkin { \it哈勃太空望远镜}调查BoRG[z9-10]，旨在寻找内在发光的非透镜星系在第一个7亿年后的大爆炸。BoRG[z9-10]是Wide Field Camera 3多年纯并行近红外和光学成像活动的延续。正在进行的调查使用了五个滤光片，这些滤光片经过优化，可用于探测最远的物体，并提供从λ=0.35μm到λ=1.7μm的连续波长覆盖。我们分析了最初的~130弧分$^2$的面积超过28个独立的视线（约25%的总计划），以寻找z>7星系使用莱曼break和光度红移的选择相结合。从$H_{160}$ -带中分别比$m_{AB}=26.5-24.0$亮的（5-25）$times 10^5$ Mpc $^3$的有效共动体积中，我们发现了5个z~8.3-10的候选星系，它们具有高置信度（S/N>8），其中包括一个z~8.4的源，mAB=24.5（S/N~22），如果得到证实，将是在如此早期（z>8）发现的最亮的星系。此外，BoRG[z9-10]的数据产生了四个具有$7.3 \lesssim z \lesssim 8$的星系。这些具有m $\lesssim26.5$的新Lyman break星系是地面和太空观测站进行后续观测的理想目标，有助于调查暗物质生长，星系组装和再电离之间复杂的相互…
2015-12-16 astro-ph.GA
The Star Formation Main Sequence in the Hubble Space Telescope Frontier Fields
利用静止标架紫外观测，研究了前四个HST前沿场中1.3<=z<6处恒星形成率（SFR）与恒星质量（M）的关系，即恒星形成星系的主序星（MS）关系。引力透镜与深HST观测相结合，使我们能够将MS的分析扩展到z<~4时低至logM/Msun~7.5的恒星质量和较高红移时低至logM/Msun~8的恒星质量，比大多数以前的结果低10倍。我们进行了精确的模拟，以考虑到观测不确定性对MS的影响，并纠正爱丁顿偏差。这一步骤使我们能够可靠地测量MS，特别是其斜率。虽然归一化随红移增加，但我们拟合了一个不演化的近似线性斜率。我们很好地扩展到较低质量的明亮的调查结果。由于大的动态范围的质量，并利用模拟，我们分析了任何可能的质量依赖的MS周围的分散。我们发现初步的证据表明，散射随着恒星质量的增加而减少，这表明在低质量星系的恒星形成历史的各种各样。这一趋势与理论预测一致，并解释为一个结果的数量较少的低质量星系的祖先在一个层次的情况下和/或有效的，但间歇性的恒星反馈过程中的低质量晕。最后，我们观察到的增加，每单位恒星质量的SFR与红移比理论模型预测的温和，这意味着一个仍然不完整的理解负责星系生长的过程。
2017-10-16 astro-ph.GA
Frontier Fields: High-Redshift Predictions and Early Results
前沿领域计划正在获得哈勃和斯皮策太空望远镜拍摄的新的“空白”领域和附近被大质量星系团引力透镜的领域的深空图像。哈勃望远镜拍摄的透镜场图像揭示了nJy源（AB等> 31），这是迄今观测到的最暗的星系。在本文中，我们提出了高红移（z > 6）计数预测的完整程序和候选人在三个第一哈勃前沿场图像。完整的计划将改变我们对前6亿年（z > 9）星系演化的理解。以前的程序可能产生十几个z > 9的候选者，前沿领域可能产生约70个（每个领域约6个）。我们的估计是基于社区提交的4 < z < 8和引力透镜模型之间观测到的光度函数的外推。然而，在迄今为止获得的前两张深红外哈勃图像中，我们发现z ~ 8候选者，但在z > 9时没有强候选者。这可能表明在超深场中也报告了微弱的z > 9星系的不足（即使在较浅的区域中报告了过多的明亮的z > 9星系）。在这些红移下，宇宙的变化（场与场之间的变化）预计是显著的（大于+/-50%），包括在超密度中形成的早期星系的聚集。完整的Frontier Fields计划将通过观察六条独立的视线来显着减轻这种不确定性，每条视线都有一个透镜集群和附近的空白区域。
2014-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The MUSE Deep Lensed Field on the Hubble Frontier Field MACS~J0416
内容：在高红移下对微弱和微小的恒星形成复合体进行普查是提高我们对再电离源、星系生长和球状星团形成的理解的关键。目的：我们提出了MUSE深透镜场（MDLF）计划。方法：我们描述了深MUSE观测17.1小时的积分在一个单一的指向哈勃前沿场星系团MACS~ J 0416。结果：我们确认了48个源星系在0.9<z<6.2的所有136个多重图像的光谱红移。在这些星系中，我们安全地识别出66个星系组成部分的182个多图像，我们用它们来约束我们的透镜模型。我们确定了116个属于背景高z星系的团块;其中大多数是多幅图像，跨度大小和红移间隔分别为[-18，-10]，[~400-3]秒差距和1<z<6.6，其中放大最多的是探测可能的单个引力束缚星团。结合透镜放大率的MDLF的深度导致我们达到几个10 $^{-20}$ erg/s/cm 2的未分辨发射线的检测限，透镜放大率校正后。紫外线高电离金属线（和HeII 1640）的S/N>10的个别物体被检测到下降到28-30等，这表明它们在这种微弱的来源中很常见。结论：深入的MUSE观测，结合现有的HST成像，使我们能够：（1）确认极其微弱的高Z源的红移;（2）窥视它们的内部团块（小到100-200 pc尺度）;（3）在某些情况下，将这样的团块分解成束缚的星团（<20件/分比例尺）;（4）镜头模型的约束数量增加一倍，达到前所未有的182张真实的多重图像，并确…
2020-11-02 astro-ph.GA
A Stringent Limit on the Warm Dark Matter Particle Masses from the Abundance of z=6 Galaxies in the Hubble Frontier Fields
我们表明，最近测量的紫外光度函数的超暗透镜星系在z= 6的哈勃前沿领域提供了一个前所未有的探测质量m_X的暖暗物质候选人独立于重子物理。将最暗星系的丰度与WDM宇宙学中暗物质晕的最大数密度进行比较，在1-sigma置信水平下，热遗迹WDM粒子的质量有一个鲁棒的极限m_X> 2.9 keV，在2-sigma置信水平下，m_X> 2.4 keV，在3-sigma置信水平下，m_X> 2.1 keV。这些构成了迄今为止独立于星系形成所涉及的重子物理学的WDM粒子质量的最严格的约束。我们讨论了我们的结果对不育中微子产生机制的影响。特别是，如果不育中微子是负责的3.5 keV线在X射线团的观测报告，我们的结果坚定地排除了Dodelson-Widrow生产机制，和产量m_{sterile} > 6.1 keV的不育中微子通过Shi-Fuller机制产生。
2016-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Neutral hydrogen lensing simulations in the Hubble Frontier Fields
本研究针对中性氢21厘米发射线微弱、难以探测高红移源的问题，开发光线追踪代码模拟哈勃前沿场星系团的透镜化HI图像，识别出高红移高HI质量放大目标，证实MeerKAT可短时间探测且质量约束精度较好。
2024-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Geometrically Supported $z\sim10$ Candidate Multiply-Imaged by the Hubble Frontier Fields Cluster Abell 2744
透镜源的偏转角随其在给定透镜后面的距离而增加。我们利用这种几何效应来证实$z_{phot}\simeq9.8$光度红移估计的一个微弱的近红外辍学，triangle成像的大质量星系团阿贝尔2744深哈勃前沿场图像。这个源的多个图像遵循与其他附近的多个图像集相同的对称性，这些图像包含临界曲线并具有明确的红移（高达$z_{spec}\simeq3.6$），但具有更大的偏转角，表明这个源必须位于更高的红移。类似地，我们不同的参数和非参数透镜模型都要求这个物体处于$z\gtrsim4$，至少95%的置信度，完全排除了低红移闯入者的可能性。为了研究这个源的性质，我们校正了两个较亮的图像的放大率，导致SFR为$\sim0.3 M_{\odot}$ /yr，恒星质量为$\sim4\times10^{7} M_{\odot}$，年龄为$\lesssim220$ Myr（95%置信度）。内禀视星等为29.9 AB（F160 W），静止坐标系UV（$\sim1500 Å$）绝对星等为$M_{UV,AB}=-17.6$。这对应于$\sim0.1 L^{*}_{z=8}$（$\sim0.2 L^{*}_{z=10}$，采用$dM^{*}/dz\sim0.45$），使这个候选者成为$z\sim10$发现的最不亮的星系之一。
2014-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble Frontier Fields : A High Precision Strong Lensing Analysis of Galaxy Cluster MACSJ0416.1-2403 using ~200 Multiple Images
我们提出了一个高精度的质量模型的星系团MACSJ0416.1-2403，基于强引力透镜分析最近获得的哈勃空间望远镜前沿场（HFF）成像数据。利用HST/ACS观测在三个通带中提供的前所未有的深度，我们确定了51个新的多重成像星系，是以前普查的四倍，使总数达到68个，包括194个单独的透镜图像。选择了一个子集的57个最安全的识别多重成像星系，我们使用Lensool软件包来约束透镜模型组成的两个集群规模的暗物质晕和98个星系规模的晕。我们的最佳拟合模型预测图像位置的$RMS$误差为0.68“”，这构成了对该集群的以前的预HFF模型的几乎两倍的改进。我们发现在200 kpc孔径内的总投影质量是$(1.60\pm0.01)\times 10^{14}\ M_\odot$，测量精度提高了三倍，在任何星系团中首次达到百分比水平。最后，我们量化的高红移星系的引力放大率的精度增加，并找到一个改善的因素$\sim$ 2.5的统计不确定性。我们的研究结果令人印象深刻地证实，HFF成像确实打开了大质量星系团的高精度质量测量领域。
2014-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magnification Bias of Distant Galaxies in the Hubble Frontier Fields: Testing Wave vs. Particle Dark Matter Predictions
作为强大的引力透镜，哈勃前沿场（HFF）计划的强透镜星系团允许进入比迄今可能的更高红移的低光度星系。我们分析了HFF，通过识别一个完整和可靠的样本高达$z \simeq 10$，在$z > 4.75$测量莱曼破裂星系的体积密度。在相对于其外围的高度放大的星系团区域中，发现了这样的星系的显着不足，这意味着天空区域的放大率超过了放大到通量极限以上的其他微弱星系。这种负的放大率偏差与紫外光度函数暗端的缓慢翻转相一致，并表明与标准冷暗物质相比，具有$m_\mathrm{B} \simeq 10^{-22} \, \mathrm{eV}$轻玻色子质量的玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质更受青睐。我们强调，测量放大率偏差不需要校正多透镜图像（通常每个源有三个或更多图像），而直接重建光度函数将导致高估，除非这些图像可以完全匹配，特别是在暗弱端，只有在强透镜区域才能访问。此外，我们在$z \gtrsim 8$发现了一个独特的星系数密度向下的过渡，这可能与普朗克报告的相对较晚的再电离有关。我们的研究结果表明，JWST可能会窥视到一个“深渊”，在$z > 10$的深近红外成像中基本上没有发现星系。
2018-07-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble Frontier Fields: Predictions for the Return of SN Refsdal with the MUSE and GMOS Spectrographs
基于对哈勃空间望远镜前沿场（HFF）成像数据的强引力透镜分析和Gemini/GMOS和VLT/MUSE的光谱跟踪，我们提出了一个高精度的星系团MACSJ1149.6+2223的质量模型。我们的模型包括12个新的多重成像星系，使总数达到22个，由65个单独的透镜图像组成。与前两个HFF星团Abell 2744和MACSJ0416.1-2403不同，MACSJ 1149在HFF数据中没有显示出那么多的多重图像。使用Lengstool软件包和新的多组图像，我们用几个星系团规模的暗物质晕和星系团成员的额外星系规模的晕来模拟星系团。与以前的分析一致，我们发现该系统是复杂的，由五个集群规模的晕。然而，它们的空间分布和较低的质量使MACSJ 1149成为一个不太强大的透镜。我们的最佳拟合模型预测图像位置的RMS为0.91”。我们测量200 kpc孔径内的总投影质量为（$1.840\pm 0.006$）$\times 10^{14}$ M $_{\odot}$，因此根据我们先前对MACSJ0416.1-2403和Abell 2744的HFF分析，再次达到1%的精度。鉴于在MACSJ 1149中发现的一个多重成像星系中发现了第一颗解析的四重透镜超新星SN Refsdal，我们使用我们修改后的质量模型来研究时间延迟并预测下一个图像在2015年11月至2016年1月之间的上升。
2015-12-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
MUSE Deep-Fields: The Lya Luminosity Function in the Hubble Deep Field South at 2.91 < z < 6.64
我们提出的第一个估计的Lyα光度函数使用盲光谱从多单元光谱探测器，MUSE，在哈勃深场南。使用自动源检测软件，我们组装了一个成功检测到的59个Lyα发射体的样本，覆盖的通量范围为-18.0 <log 10（F）< -16.3（erg s^-1 cm^-2），对应的光度为41.4 <log 10（L）< 42.8（erg s^-1）。最近的研究表明，Lyα通量可以通过传统方法被低估两倍或更多，因此我们使用增长曲线分析来仔细评估每个物体的Lyα通量，以解释扩展发射。我们描述了确定样本完备性的自洽方法，并给出了红移2.91 < z < 6.64之间的Lyα整体光度函数的1/Vmax估计。虽然我们的结果在1σ水平上与大多数研究结果一致，但我们发现光度函数比文献中报道的许多数密度高2 - 3倍。我们观察到的光度函数也与半解析模型的预测吻合得很好，并且没有证据表明数据的高红移和低红移之间存在强烈的演化。我们证明了Lyα通量估计方法确实改变了观测到的光度函数，并警告说，准确的通量评估将是至关重要的暗端斜率的测量。这是对MUSE深场Lyα光度函数的初步研究，将建立在哈勃超深场数据的基础上，这将使我们的样本大小增加近10倍。
2016-09-09 astro-ph.GA
The Star Formation Efficiency During Reionization as Inferred from the Hubble Frontier Fields
本研究利用哈勃前沿场的透镜化紫外光度函数数据，结合半经验模型约束再电离时期恒星形成效率，验证了模型与现有再电离观测的一致性，并发现高红移JWST观测结果与哈勃数据的红移演化规律存在显著偏离。
2023-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The evolution of the size-mass relation at $z$=1-3 derived from the complete Hubble Frontier Fields data set
我们测量的大小质量关系和它的红移之间的演变1 $<z<$ 3，使用六个前景哈勃前沿场星系团透镜。强引力透镜提供的能量使我们能够以比现有设施更高的角分辨率观察星系。我们选择一个恒星质量有限的样本，并将它们分为恒星形成或静止类的基础上，他们的休息帧UVJ的颜色从ASTRODEEP目录。利用最近发布的$lenstruction$软件进行源重建，该软件是建立在多用途引力透镜软件$lenstronomy$上的。对于$M_{*}>3\times10^{9}M_{\odot}$ = 1 $<z<$ 2.5，$M_* >5 \times 10^{9} M_{\odot}$ = 2.5 $<z<$ 3的晚型星系，我们导出了星系大小与质量的经验关系式，并发现在恒星质量一定的情况下，星系大小演化为$R_{eff}\propto (1+z)^{-1.05\pm0.37}$ .本征散射在$z<1.5$处为$<0.1$ dex，但在更高的红移处增加到$\sim0.3$ dex。计算结果与空白区的计算结果吻合较好。我们通过比较使用五种不同的公开可用的模型的尺寸测量来评估与透镜模型的选择相关的不确定性，发现透镜模型的选择导致中值的3.7%的不确定性，以及单个星系的$\sim 25$ %散射。我们的工作表明，使用强透镜放大来提高分辨率不会在这种工作中引入显著的不确定性，并为复杂的透镜重建技术在更高的红移和更大的样本…
2020-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Rigorous Free-form Lens Model of Abell 2744 to Meet the Hubble Frontier Fields Challenge
哈勃前沿场（HFF）对最强大的透镜星系团的成像提供了对最放大的遥远星系的访问。挑战在于构建能够描述这些复杂的大规模合并集群的透镜模型，以便能够可靠地识别单个透镜系统，并准确地导出其固有特性。我们应用自由形式的透镜方法（WSDG+）的A2744，提供一个模型独立的地图的集群质量，放大率和几何距离估计多透镜源。我们同时解决一个平滑的集群组件上的像素网格，连同本地偏转的集群成员星系。结合模型预测和测光红移测量，我们修正并完成了最近声称的几个系统，并确定了4个新系统-总共65张图像，涵盖了红移范围为1.4<z<9.8的21个系统。重建的质量显示出在X射线中可以看到大量热等离子体的方向上的小增强。我们比较光度红移与“几何红移”，发现一个高层次的自我一致性。我们发现预测和观测到的通量之间非常吻合-最佳拟合斜率为0.999+-0.013和RMS为~0.25等，表明我们对透镜背景星系的放大校正是非常可靠的。有趣的是，很少有多透镜星系被检测到超过z~7.0，尽管HFF滤波器允许高放大率和z~11.5的极限红移。有了额外的HFF集群，我们可以更好地研究任何明显的高Z赤字的可扩展性，具有潜在的重要意义的再电离时代和暗物质的性质。
2014-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Luminosity Function of Star Clusters in 20 Star-Forming Galaxies Based on Hubble Legacy Archive Photometry
亮度函数已经确定了20个附近（4-30 Mpc）的星团人口，恒星形成星系的基础上产生的ACS源列表哈勃遗产档案。与其他最近生成的集群目录的比较表明，HLA生成的目录是类似的质量，但在一般情况下不去深。一个典型的星团光度函数可以近似为幂律函数$dN/dL\propto L^α$，当使用F814 W（“$I$“）波段时，$α$的平均值为$-2.37$，RMS散射= 0.18。我们发现，恒星形成率高的星系（或者等价地，具有最亮或最大数量的星系团）有一种轻微的倾向，具有较浅的$α$值。特别是，银河系（NGC 4038/39），一个恒星形成率相对较高的合并系统，在样本中具有第二平坦的光度函数。在哈勃类型和$α$值之间也可能存在一种暂时的相关性，在这个意义上，较晚类型的星系（即，Sd和Sm）似乎具有更平坦的光度函数。因此，虽然似乎有一些弱的相关性，但大量恒星形成星系的$α$值的相对相似性表明，一阶LF相当普遍。我们研究了光度函数的亮端，并找到了衰退的证据，尽管它只涉及到大约1%的集群。我们的统一数据库在最亮星团的星等（$M_\mathrm{brightest}$）和比$M_{I}=-9$亮的星团数量的对数（log N）之间的相关性中产生了一个小的分散（$\approx$ 0.4到0.5等）。我们还研究了样本，包括矮星系和ULIRGS的最亮的集群与日志SFR的幅度。
2014-04-01 astro-ph.GA
Young Galaxy Candidates in the Hubble Frontier Fields. I. Abell 2744
我们报告了在Abell 2744（z=0.308）的哈勃前沿场（HFF）成像数据中发现的24个莱曼破裂候选者（7<z<10.5），加上Spiter/IRAC数据和ACS档案数据。该样品包括一个三重图像系统，其光度红移为z~7.4。这种高红移是几何证实我们的透镜模型对应的偏转角是12%以上的较低的红移系统用于校准透镜模型在z=2.019。我们的大多数高红移候选者预计不会被多重透镜化，因为它们在图像平面上的位置和前景星系的亮度，但是被放大了~1.3-15倍，所以我们看到的亮度函数比可比的深场成像更低。很明显，这些源的红移分布在z<12时并不平滑地延伸到整个红移范围，但在z=9以上似乎会发生突变。九个候选人聚集在一个20英寸宽的小区域内，这可能是前所未有的集中。然而，鉴于统计数据不佳，我们必须等待额外的HFF集群的类似限制，以适当地研究这一趋势。我们的候选人的物理特性进行检查，使用的范围内的透镜模型开发的HFF程序由不同的团体，包括我们自己的，更好地估计潜在的系统学。我们对最亮天体的光谱能量分布拟合表明，恒星质量约为1 E9太阳质量，恒星形成速率约为每年4太阳质量，典型的形成红移为z<19。
2014-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble Frontier Fields First Complete Cluster Data: Faint Galaxies at $z\sim 5-10$ for UV Luminosity Functions and Cosmic Reionization
利用哈勃前沿场（HFF）观测到的Abell 2744透镜星系团和平行光场的第一个全深度数据集，对$z\sim10$以下的暗脱落星系进行了综合分析。我们在HFF场的$z\sim5-10$处发现了$54$的缺失，并放大了迄今为止获得的$z\sim9$星系样本的尺寸。虽然高度放大（$μ\sim10$）星系的数量很少，由于强透镜的微小调查体积，我们的研究达到了星系的内禀光度相媲美的深场HUDF研究。我们推导出紫外线光度函数与这些微弱的辍学，仔细评估组合的观测不完整性和透镜效应在图像平面的密集模拟，包括放大，失真，和乘法的图像，与质量模型依赖性的评估。我们的研究结果证实，在$z\sim6-8$的弱端斜率$α$和$-2$一样陡，并加强了在$z>8$的紫外光度密度$ρ_\mathrm{UV}$从大$z\sim9$样品中迅速下降的证据。我们研究快速的$ρ_\mathrm{UV}$减少的趋势是否可以调和与大汤姆逊散射光学深度，$τ_\mathrm{e}$，测量CMB实验允许一个大的空间的自由参数，如平均电离光子逃逸分数和恒星人口依赖的转换因子。任何参数集均无法重现快速$ρ_\mathrm{UV}$降低和大$τ_\mathrm{e}$。可能是$ρ_\mathrm{UV}$降低了$z\gtrsim11$的缓和度，自由参数显著地向高$z$演化，或者存在其他的再电离源，如X射线双星和微弱的活动星系核。
2014-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fuzzy Dark Matter Constraints from the Hubble Frontier Fields
本研究利用哈勃边疆场及空白场高红移暗弱星系UVLF，拟合含FDM粒子质量的半经验模型，在2σ下排除全FDM质量低于1.5×10^-21 eV，并给出5×10^-22 eV的模型无关界限。
2025-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the Bright End of the Rest-Frame Ultraviolet Luminosity Function at z = 8-10 with Hubble Pure-Parallel Imaging
寻找诞生于早期宇宙的明亮星系是研究再电离时代的基础，再电离时代是第一批恒星和星系电离星系际介质的时代。我们利用哈勃太空望远镜的纯平行成像来选择宇宙大爆炸后5亿至6.5亿年的星系候选者，这对应于红移z ~ 8-10。这些数据来自于再电离化银河巡天（BoRG）第22周期数据集，该数据集由约90条不同视线的纯平行成像组成，总面积约为420弧分^[2]。这次调查使用了五个滤波器，其优势（与第21周期BoRG计划相比）包括JH 140波段的成像，覆盖了从可见光到近红外（λ = 0.35 μ m-1.7 μ m）的连续波长。这使我们能够使用光度红移技术来可靠地选择z>8的星系。我们使用这些星系的候选人，以约束在这个时代的休息帧紫外光度函数的亮端。这些候选者是后续观测的绝佳目标，特别是詹姆斯韦伯太空望远镜。
2020-02-18 astro-ph.GA
An X-ray and Radio Study of the Hubble Frontier Field Cluster Abell S1063
本文介绍了用\textit{Chandra} X射线观测和325 MHz巨型米波射电望远镜（GMRT）对大质量和X射线发光星系团Abell S1063的观测结果。我们报告了在剩余\textit{Chandra} X射线表面亮度图中检测到大规模\lq \lq过量亮度\rq \rq \，该亮度图从星团中心向东北方向延伸至少2.7 Mpc。我们还提出了一个高保真度的X射线通量和温度图使用\textit{Chandra}档案数据的122千秒，这表明在集群的扰动形态。剩余通量图显示了\citet{Gomez2012AJ....144...79G}早期模拟提出的合并轴的第一次观测确认。$R_{500}$内部的平均温度为$11.7 \pm 0.56$ keV，这使得AS 1063成为附近宇宙中最热的星团之一。在325 MHz处的积分射电通量密度为$62.0\pm6.3$ mJy。射电晕的积分谱符合幂律，谱指数为$α=-1.43\pm 0.13$。射电晕是一个明显的欠光现象，这可能是强子再加速机制和湍流再加速机制共同作用的结果。
2021-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Precise Strong Lensing Mass Modeling of Four Hubble Frontier Fields Clusters and a Sample of Magnified High-Redshift Galaxies
我们对四个${\it Hubble}$前沿场（HFF）星系团（Abell $~$ 2744、MACS $~$ J0416.1 $-$ 2403、MACS $~$ J0717.5 $+$ 3745和MACS $~$ J1149.6 $+$ 2223）进行了精确的强透镜质量建模，并完成了HFF成像观测。我们利用全深度HFF图像为每个集群构建了超过100个多图像的精细样本，并使用${\small \rm GLAFIC}$软件进行质量建模，该软件假设简单的参数化质量分布。我们的质量建模还利用了来自透镜Ia型超新星HFF 14 Tom的Abell $~$ 2744的放大率约束和来自透镜超新星SN Refsdal的多个图像S1 $-$ S4的MACS $~$ J1149.6 $+$ 2223的位置约束。我们发现，我们的最佳拟合质量模型再现观察到的图像位置与RMS误差的$\sim 0.4$ arcsec，这是小于RMS误差在以前的质量建模，采用类似数量的多个图像。我们的模型预测了SN Refsdal的新图像，其相对时间延迟和放大率与最近检测到的再现完全一致。然后，我们构建的$z\sim 6-9$脱落星系的四个集群背后的目录，并估计这些脱落星系与我们的最佳拟合质量模型的放大因子。从四个星系团领域的辍学样本包含$\sim 120$星系在$z\gtrsim 6$，其中约20个预计将被放大超过10倍。在…
2016-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
