A metal-poor damped Ly-alpha system at redshift 6.4
Eduardo Banados, Michael Rauch, Roberto Decarli, Emanuele P. Farina, Chiara Mazzucchelli, Bram P. Venemans, Fabian Walter, Robert A. Simcoe, J. Xavier Prochaska… 展开作者
Eduardo Banados, Michael Rauch, Roberto Decarli, Emanuele P. Farina, Chiara Mazzucchelli, Bram P. Venemans, Fabian Walter, Robert A. Simcoe, J. Xavier Prochaska, Thomas Cooper, Frederick B. Davies, Shi-Fan S. Chen
我们确定了一个强大的Ly-alpha阻尼翼剖面的类星体P183+05在z=6.4386的频谱。考虑到在z=6.40392处检测到几条窄的金属吸收线，对吸收曲线最可能的解释是它是由于阻尼的Ly-alpha系统。然而，为了匹配数据，还需要星系际介质的贡献5-38%中性或类星体附近的额外较弱吸收体。这里介绍的吸收系统是目前已知的最远的阻尼Ly-alpha系统。我们估计HI柱密度（$10^{20.68\pm0.25}\,$ cm $^{-2}$），金属丰度（[O/H] $=-2.92\pm 0.32$），和相对化学丰度的系统一致的低质量星系在宇宙的第一个Gyr。这个天体是已知最贫金属的阻尼Ly-alpha系统之一，尽管它在大爆炸后仅被观测到约8.5亿年，但它的相对丰度并没有显示出第三星族恒星化学富集的特征。
英文摘要：
We identify a strong Ly-alpha damping wing profile in the spectrum of the quasar P183+05 at z=6.4386. Given the detection of several narrow metal absorption lines at z=6.40392, the most likely explanation for the absorption profile is that it is due to a damped Ly-alpha system. However, in order to match the data a contribution of an intergalactic medium 5-38% neutral or additional weaker absorbers near the quasar is also required. The absorption system presented here is the most distant damped Ly-alpha system currently known. We estimate an HI column density ($10^{20.68\pm0.25}\,$cm$^{-2}$), metallicity ([O/H]$=-2.92\pm 0.32$), and relative chemical abundances of a system consistent with a low-mass galaxy during the first Gyr of the universe. This object is among the most metal-poor damped Ly-alpha systems known and, even though it is observed only ~850 Myr after the big bang, its relative abundances do not show signatures of chemical enrichment by Population III stars.
The explosion energy of early stellar populations: The Fe-peak element ratios in low metallicity damped Lyman-alpha systems
铁峰元素（钛锌）在最低金属丰度的相对丰度与核心坍缩超新星爆炸的物理学密切相关。以25个贫金属阻尼莱曼α体系为样本，研究了铁峰元素比值随金属丰度的变化趋势。对于25种DLA中的9种，可以从检测到的吸收线确定Ti、Cr、Co、Ni、Zn/Fe丰度比中的一种或多种的直接测量值（或有用的上限）。对于其余的系统（没有检测），我们设计了一种新的形式的光谱叠加估计典型的铁峰元素比的DLA人口在这个金属丰度制度。我们比较这些数据类似的测量贫金属恒星的星系晕和详细的计算爆炸核合成在无金属恒星。我们的结论是，我们样本中的大多数DLA都是由那些在核心坍缩超新星爆炸时释放能量小于1.2 x 10^51尔格的恒星富集的。最后，我们讨论了当30米级望远镜出现时，测量Fe/H < 1/1000太阳的阻尼莱曼α系统中Fe峰元素比的令人兴奋的前景。只有到那时，我们才能确定第一批恒星的超新星释放的能量。
Statistical properties of damped Lyman-alpha systems from Sloan Digital Sky Survey DR12
我们提出了阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）的统计特性的新估计。我们计算了$z>2$处的列密度分布函数、线密度$\mathrm{d}N/\mathrm{d}X$和中性氢密度$Ω_\mathrm{DLA}$。我们的估计来自加内特2016年的DLA目录，该目录使用SDSS-III DR 12类星体光谱调查。这个目录提供了一个给定的光谱包含DLA的概率，允许我们使用即使是最嘈杂的数据，而不会使我们的结果产生偏差，从而大大增加了我们的样本量。我们在$95\%$置信度下测量所有列密度$N_\mathrm{HI} < 5\times 10^{22}$ cm $^{-2}$的非零列密度分布函数。我们在$z>4$从$\mathrm{d}N/\mathrm{d}X$和$Ω_\mathrm{DLA}$的SDSS进行了首次测量。我们发现，我们的结果是不敏感的光谱的信噪比，但有一个残留的依赖类星体红移$z<2.5$，这可能是由于在我们的分析中剩余的系统。
