The Dark Matter Distributions in Low-Mass Disk Galaxies. I. H$α$ Observations Using the Palomar Cosmic Web Imager
Nicole C. Relatores, Andrew B. Newman, Joshua D. Simon, Richard Ellis, Phuongmai Truong, Leo Blitz, Alberto Bolatto, Christopher Martin, Patrick Morrissey
仅暗物质的模拟预测，暗物质晕具有尖状的内部密度分布，而对低质量星系的观测发现了一系列通常要浅得多的内部斜坡。这种差异是否可以用重子反馈来解释，或者是否需要修改后的暗物质模型来解释，目前还没有很好的确定。为了更好地了解矮星系中暗物质分布的多样性，我们使用Palomar宇宙网络成像仪对30 Mpc以内的26个低质量星系（$\log M_*/\textrm{M}_\odot = 8.4-9.8$，$v_{\rm max} = 50-140$ km s $^{-1}$）进行了调查，这是其类型中最大的积分场光谱调查之一。在本文中，我们推导出H $α$速度场的典型空间分辨率为$\sim$ 160 pc的全样本。我们提取旋转曲线，并验证其鲁棒性的分析中的几个选择。提出了一种提高窄带H $α$图像切片光谱仪速度精度的方法。对于11个星系，我们比较的H $α$速度场CO运动学测量使用CARMA，发现地图是在很好的协议。差异的标准偏差通常为$\sim$ 7 km s $^{-1}$，与星际介质中的湍流水平相当，这表明两种示踪剂具有基本相同的体运动学。在另一篇配套论文中，我们将使用这里产生的旋转曲线来构建星系的质量模型，并确定它们的暗物质密度分布。
英文摘要：
Dark-matter-only simulations predict that dark matter halos have cusp-like inner density profiles, while observations of low-mass galaxies have found a range of inner slopes that are typically much shallower. It is still not well established whether this discrepancy can be explained by baryonic feedback or if it may require modified dark matter models. To better understand the diversity of dark matter profiles in dwarf galaxies, we undertook a survey of 26 low-mass galaxies ($\log M_*/\textrm{M}_\odot = 8.4-9.8$, $v_{\rm max} = 50-140$ km s$^{-1}$) within 30 Mpc using the Palomar Cosmic Web Imager, which is among the largest integral field spectroscopic surveys of its type. In this paper, we derive H$α$ velocity fields for the full sample with a typical spatial resolution of $\sim$160 pc. We extract rotation curves and verify their robustness to several choices in the analysis. We present a method for improving the velocity precision obtained from image slicing spectrographs using narrowband H$α$ images. For 11 galaxies, we compare the H$α$ velocity fields to CO kinematics measured using CARMA, finding the maps to be in good agreement. The standard deviation of the difference is typically $\sim$7 km s$^{-1}$, comparable to the level of turbulence in the interstellar medium, showing that the two tracers have substantially the same bulk kinematics. In a companion paper, we will use the rotation curves produced here to construct mass models of the galaxies and determine their dark matter density profiles.
CWITools: A Python3 Data Analysis Pipeline for the Cosmic Web Imager Instruments
Palomar Cosmic Web Imager（PCWI）和Keck Cosmic Web Imager（KCWI）是Palomar天文台的Hale 5米望远镜和W. M. Keck Observatory天文台近年来，这些仪器越来越多地用于进行调查工作，特别是在高红移的环星系和星系间介质的重点。从三维IFU数据中提取微弱信号是一项复杂的任务，如果没有适当的工具，对于大样本可能会变得非常困难。我们提出了CWITools，一个用Python 3编写的软件包，用于分析PCWI和KCWI数据。CWITools旨在提供标准仪器数据简化管道的输出与科学产品之间的管道，如表面亮度图，光谱，速度图以及各种相关模型和测量。虽然该软件包是专门为PCWI和KCWI数据设计的，但该软件包是开源的，可以适应任何三维积分场光谱数据。在这里，我们将描述这个管道，各个步骤背后的方法，并提供示例应用程序。
Detection of an Extended Ly$α$ Halo around a $\textit{z}=6.64$ Broad Absorption Line Quasar with the Keck Cosmic Web Imager
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；University of Michigan（密歇根大学）；Leiden University（莱顿大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣巴巴拉分校）；Durham University（杜伦大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；University of Arizona（亚利桑那大学）
Evolution of the Cool Gas in the Circumgalactic Medium (CGM) of Massive Halos -- A Keck Cosmic Web Imager (KCWI) Survey of Ly$α$ Emission around QSOs at $z\approx2$
最近发现$z \gtrsim 3$类星体周围的Ly $α$辐射几乎无处不在，我们利用Keck宇宙网成像仪（KCWI）--一种新的宽视场、蓝敏积分场摄谱仪（IFU）--的独特能力，在$z\approx2$对类星体环星系Ly $α$辐射进行了系统的研究。本文介绍了在$z=2.1-2.3$上对16个超亮I型类星体进行的KCWI观测，电离光度为$L_{\rm{ν_{\rm{LL}}}}=10^{31.1-32.3}$ erg s $^{-1}$ Hz $^{-1}$。我们发现，16个类星体中有14个与Ly $α$星云有关，其投影线性尺寸大于50物理千秒差距（pkpc）。其中，有四个星云具有巨大的Ly $α$辐射，其表面亮度为$SB_{\rm{Lyα}} >10^{-17}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$ arcsec $^{-2}$（$>100$ kpc尺度），超出了KCWI的视野范围。我们的KCWI观测显示，大多数$z\approx2$类星体星云的形态比$z\gtrsim3$的更不规则。反过来，我们测量到$z\approx2$处的圆平均表面亮度（SB）比$z\gtrsim 3$处的红移校正中值SB暗0.4 dex。类星体在$z\approx 2$的Ly $α$ SB廓线（SB $_{\rm{Lyα}}$）可用SB $_{\rm{Lyα},z\approx2.3}= 3…
Revealing the Gas Recycling in the Circumgalactic Medium (CGM) Utilizing a Luminous Ly$α$ Nebula Around a Type-II Quasar at z=2.6 with the Keck Cosmic Web Imager (KCWI)
The FLASHES Survey I: Integral Field Spectroscopy of the CGM around 48 $z=2.3-3.1$ QSOs
我们提出的试点研究组成部分的荧光莱曼-阿尔法结构在高z环境（FLASHES）调查，最大的积分场光谱调查迄今为止的环银河系介质在$z=2.3-3.1$。我们在2015年至2018年期间使用Palomar Cosmic Web Imager（Matuszewski et al. 2010）观察了48个类星体场。在观测到的类星体中，有42/48的类星体周围发现了扩展的HI莱曼- $\mathrmα$辐射，投影的通量加权半径从21-71千秒差距（pkpc）不等，有26个星云的有效直径超过$100\mathrm{~pkpc}$。圆形平均表面亮度径向轮廓的峰值最大为$\mathrm{1\times 10^{-17}~erg~s^{-1}~cm^{-2}~arcsec^{-2}}$（$2\times10^{-15}~\mathrm{erg~s^{-1}~cm^{-2}~arcsec^{-2}}$调整宇宙学调光），光度范围从$1.9\times10^{43}~\mathrm{erg~s^{-1}}$到$-14.1\times10^{43}~\mathrm{erg~s^{-1}}$。发射似乎有一个高度偏心的形态和最大的覆盖因子$50\%$（$60\%$为巨大星云）。平均而言，星云光谱相对于类星体光谱的系统红移和Ly $α$峰都发生了红移。星云的积分光谱大多具有单峰或双峰的线形，其整体色散范围从$16…
