UV absorption lines and their potential for tracing the Lyman continuum escape fraction
红移6以上的中性星系际介质对电离辐射是不透明的，因此需要间接测量这个时期星系的电离光子逃逸分数。低电离态吸收线是星系光谱中的一个共同特征，表现出强度和形状的多样性。由于这些线表明在恒星前面存在中性气体，因此它们被认为携带了星系电离辐射逃逸的信息。我们研究哪些过程是负责吸收线的形状，以更好地了解它们的起源。然后，我们探讨吸收线是否可以用来预测逃逸分数。使用辐射流体动力学放大模拟和辐射转移代码RASCAS，我们产生模拟CII 1334和LyB线的虚拟星系在红移3从许多方向的观察。我们还计算了在这些方向上电离光子的逃逸分数，并寻找线和逃逸分数之间的相关性。我们发现，由此产生的模拟吸收线与观测结果相当，并且这些线和逃逸分数根据观测方向的不同而变化很大。气速和粉尘对吸收曲线的影响很大。我们没有发现可观察到的LyB或CII 1334和逃逸分数之间有很强的相关性。在修正了由尘埃引起的衰减的连续谱以恢复固有连续谱之后，CII 1334的剩余通量与逃逸分数的相关性很好，其中尘埃修正的剩余通量大于30%。对于其他方向，关系有很强的色散，和剩余通量高估逃逸分数在大多数情况下。关于LyB，尘埃校正后的剩余通量与逃逸分数无关，但可以用作下限。（节略）
2020-12-15 astro-ph.GA
Limits on Lyman Continuum escape from z=2.2 H-alpha emitting galaxies
莱曼连续光子从恒星形成星系中的泄漏是一个难以捉摸的参数。当被观测时，它提供了大量关于星系中恒星形成和星际介质几何形状的信息，并限制了恒星形成星系在宇宙再电离中的作用。z~2处的H-α选择星系追踪了宇宙恒星形成历史高峰期最高的恒星形成种群，为直接测量Lyman连续谱逃逸提供了基础。在这里，我们介绍这种方法，并强调其优点以及警告。我们还使用该方法在钱德拉深场南部z=2.2的10个H-α发射器上，也用哈勃太空望远镜在紫外线下成像。我们没有发现单独的莱曼连续谱检测，我们的堆栈将平均绝对逃逸分数的上限设为<24%，与类似的研究一致。随着未来计划的观测，样本量将迅速增加，这里提出的方法将提供非常强大的逃逸分数的约束。
2015-11-02 astro-ph.GA
The SPHINX public data release. II. Using low-ionisation absorption lines and dust attenuation to predict Lyman continuum escape
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574, Univ Lyon1, ENS de Lyon, CNRS（里昂天体物理研究中心）；Observatoire de Genève, Université de Genève（日内瓦大学日内瓦天文台）；Aix Marseille Univ., CNRS, CNES, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille（马赛天体物理实验室）；Department of Astronomy, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校天文学系）；Cosmic Frontier Center, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校宇宙前沿中心）；Department of Astronomy, Oskar Klein Centre, Stockholm University（斯德哥尔摩大学奥斯卡·克莱因中心天文学系）；LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS（巴黎天文台）；Department of Astronomy, Yonsei University（延世大学天文学系）
本文利用低电离吸收线和尘埃消光预测星系中Lyman连续逃逸分数，通过SPHINX20模拟生成合成数据并验证其预测能力。
2026-03-17 astro-ph.GA
The production and escape of ionizing photons from galaxies over cosmic time (Astro2020 Science White Paper)
大质量恒星产生的电离光子是星系演化的关键因素。电离光子的产生和逃逸知之甚少。改进的天基，空间分辨，多路复用光谱能力，覆盖1000到3000埃的观测波长，与ELT和JWST的光谱学相结合，将导致关于电离光子如何产生和泄漏的明确答案，什么样的星系群负责电离光子泄漏，什么决定逃逸是否可能，以及电离星系群如何在宇宙时间内演化。
2019-05-14 astro-ph.GA
The HETDEX Survey: The Ly$α$ Escape Fraction from 3D-HST Emission Line Galaxies at $z \sim 2$
我们测量的LY $α$逃逸分数的935 [OIII]发射星系之间的$1.9 < z < 2.35$通过比较堆叠的光谱从哈勃太空望远镜/WFC 3的近红外棱相对应的堆栈从霍比埃伯利望远镜暗能量实验的内部数据发布2。通过测量堆栈的H $β$到Ly $α$的比率，我们确定了Ly $α$逃逸分数作为恒星质量，恒星形成速率，内部红化，大小和[OIII]/H $β$比率的函数。我们表明Ly $α$的逃逸分数与许多参数相关，例如星系大小、恒星形成率和星云激发。然而，我们也表明，大多数这些关系是间接的，和主要的变量，控制逃逸的Ly $α$可能是恒星质量和内部灭绝。总的来说，Ly $α$的逃逸从具有$\log M/M_{\odot} \lesssim 9$的星系中的$\gtrsim 18\%$下降到具有$\log M/M_{\odot} \gtrsim 10$的系统中的$\lesssim 1\%$，样品的平均逃逸分数为$6.0^{+0.6\%}_{-0.5\%}$。
2021-03-22 astro-ph.GA
Constraints on the Lyman Continuum Escape from Low-mass Lensed Galaxies at 1.3 $\leq$ z $\leq$ 3.0
本研究利用哈勃望远镜观测8个高放大倍率的低质量透镜星系，得到其莱曼连续谱逃逸率1σ上限为3%-15%，不支持暗弱紫外源逃逸率更高的预期，指出未来需扩大暗弱星系样本以研究各向异性逃逸特征。
2024-03-04 astro-ph.GA
Escape dynamics in a binary system of interacting galaxies
详细研究了描述相互作用矮球状星系双星系统中恒星运动的解析引力模型中的逃逸动力学。我们进行了数值分析，区分规则和混沌轨道之间，以及捕获和逃逸轨道之间，只考虑无界运动的几个能级。为了区分有序和混沌运动之间的安全和确定性，我们采用较小的对准指数（SALI）的方法。通过共线拉格朗日点$L_1$和$L_2$周围的开口定位逃逸盆地并将它们与轨道逃逸时间的相应空间分布联系起来是特别有意义的。我们的探索发生在配置$(x,y)$和相位$(x,\dot{x})$空间，以阐明逃逸过程以及银河系的整体轨道特性。我们的数值分析揭示了强烈的依赖性所考虑的逃逸盆地的总轨道能量的属性，具有显着存在的分形盆地边界沿所有的逃逸制度。还观察到，对于接近临界逃逸能量的能级，轨道的逃逸率是大的，而对于高得多的能量值，大多数轨道具有低逃逸周期或它们立即逃逸到无穷大。我们希望我们的研究结果有助于进一步理解双星系模型中的逃逸机制。
2016-04-12 astro-ph.GA
Ionizing Radiation Escape from Low-Redshift Galaxies and Its Connection to Cosmic Reionization
本文综述低红移星系莱曼连续谱（LyC）辐射逃逸的探测进展、物理机制及与宇宙再电离的联系，指出LyC发射星系多样性及反馈机制的作用。
2025-08-25 astro-ph.GA
On the origin of low escape fractions of ionizing radiation from massive star-forming galaxies at high redshift
在$z\sim3$ - $4$，来自大质量恒星形成星系的电离辐射的低逃逸分数的物理起源还没有得到很好的理解。我们进行理想化的盘星系模拟，以了解银河系的属性，如金属丰度和气体质量如何影响莱曼连续统（LyC）光子的逃逸使用辐射流体动力学模拟与强恒星反馈。我们发现嵌入质量为$M_h\simeq10^{11}\,M_\odot$的晕中的贫金属（$Z=0.002$）星系的亮度加权逃逸分数为$\left<f_{\rm esc}^{\rm 3D}\right>\simeq 10\,\%$。大约一半的LyC光子在100 pc的尺度内被吸收，另一半在ISM（$\lesssim 2\, {\rm kpc}$）中被吸收。当气体的金属丰度增加到$Z=0.02$时，逃逸分数显著降低到$\left<f_{\rm esc}^{\rm 3D}\right>\simeq1\%$，因为年轻的恒星被它们的诞生云遮蔽的时间更长。相比之下，将气体质量增加5倍会导致$\left<f_{\rm esc}^{\rm 3D}\right>\simeq 5\, \%$，因为LyC光子仅被较厚的圆盘适度吸收。我们的实验表明，高金属丰度可能更负责在大质量恒星形成星系中观察到的低逃逸分数，支持逃逸分数随晕质量增加而减少的情况。最后，可以忽略不计的逃逸分数和表面密度的恒星形成或星系外流率之间的相关性。
2020-10-14 astro-ph.GA
HST Emission Line Galaxies at z ~ 2: The Ly-alpha Escape Fraction
我们比较了用哈勃太空望远镜的近红外棱镜观测到的1.90 < z < 2.35恒星形成星系的H-β线强度与HETDEX飞行员巡天和窄带成像的Ly-alpha地面测量值。通过研究73个星系的线比，我们发现，大多数恒星形成系统在这个时代有一个Ly-alpha逃逸分数低于~ 6%。我们用恒星红化来估计H-β发射线的有效对数消光（c_H β = 0.5），并在~ 100，000立方Mpc的空间体积内测量H-β和Ly-alpha光度函数，从而证实了这一结果。我们表明，在我们的红移窗口，体积Ly-alpha逃逸分数最多为4.4+/-2.1（1.2）%，与我们的消光估计相关的额外系统约25%的不确定性。最后，我们证明了大部分的时代的恒星形成星系的Ly-alpha发射线的光学深度是显着大于基础的紫外线连续。在我们的主要[O~III] 5007选定的星系样本，共振散射必须是重要的逃逸的Ly-alpha光子。
2014-09-29 astro-ph.GA
A machine-learning approach to measuring the escape of ionizing radiation from galaxies in the reionization epoch
最近在$z \gtrsim 7$对星系的观测，以及普朗克任务测得的电子散射光学深度的低值，使星系似乎是再电离时期电离光子的主要来源。然而，星系驱动的再电离的情况下铰链的假设，电离光子的平均逃逸分数是显着高于星系在再电离时代比在本地宇宙。詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）上的NIRSpec仪器将能够对再电离时代星系的大样本进行光谱观测。虽然电离光子的泄漏将无法从这些光谱中直接测量，但预计泄漏将对光谱斜率和星云发射线在静止帧紫外和光学中的强度产生间接影响。在这里，我们应用机器学习技术称为套索回归模拟$z=7$星系的模拟JWST/NIRSpec观测，以获得一个模型，可以预测逃逸分数从JWST/NIRSpec数据。除了模拟光谱中的系统偏差之外，我们的方法能够检索逃逸分数，对于我们的基准模拟，在1500 nm的静止帧波长处具有$S/N\approx 5$的光谱，平均绝对误差为$Δf_{\mathrm{esc}} \approx 0.12$。这种预测精度代表了对以前类似方法的显著改进。
2016-07-01 astro-ph.GA
Lyman alpha Radiative Transfer with Dust: Escape Fractions from Simulated High-Redshift Galaxies
莱曼α发射线是探测星系形成和演化的重要诊断工具。它不仅通常是高红移星系中可观测到的最强谱线，而且从它的形状可以揭示出它的宿主星系的详细信息。然而，由于Lya光子的散射性质以非平凡的方式增加了它们的路径长度，如果星系中存在尘埃，则该线可能会受到严重抑制，其形状也会改变。为了正确地解释观测结果，知道有多少发射的光实际上逃离了星系是至关重要的。本文结合高分辨率宇宙学流体模拟和包含先进尘埃模型的自适应细化蒙特卡罗Lya辐射转移程序，计算了高红移（z = 3.6）星系Lya辐射的逃逸分数f_esc。除了平均逃逸分数外，还研究了不同方向和不同位置的fesc的变化及其对出射光谱的影响。从一个具有代表性物理性质的模拟星系样本中发现，逃逸分数随着星系维里质量M_vir的增加而减少，从M_vir ~ 10^9 M_sun的接近1的f_esc到M_vir ~ 10^12 M_sun的小于10%的f_esc。尽管尘埃几乎是灰色的，它被发现，出射光谱的影响是不均匀的，与逃逸分数的光子靠近线中心的远高于那些在翅膀，从而有效地缩小Lya线。
2009-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
LyC escape from SPHINX galaxies in the Epoch of Reionization
我们测量逃逸分数，$f_{\rm esc}$，电离辐射从星系中的SPHINX宇宙辐射流体动力学模拟的再电离，解决晕与$M_{\rm vir} \gtrapprox 7.5 \times 10^7 \ M_{\odot}$的最小细胞宽度为$\approx 10$ pc。我们的新的和最大的$20$共同移动的Mpc宽体积包含数以万计的恒星形成星系的晕质量高达几倍$10^{11} \ M_{\odot}$。模拟的星系符合再电离时期紫外光度函数的观测约束。由于超新星和辐射反馈的调节，逃逸分数在几个百万年的时间尺度内在单个星系中强烈波动，并且在任何给定的时间，一小部分恒星形成星系发出大部分逃逸到星系间介质中的电离辐射。从统计学上看，$f_{\rm esc}$在中等质量、中等亮度和低金属含量的星系（$M_{*} \approx 10^7 \ M_{\odot}$、$M_{1500} \approx -17$、$Z\lesssim 5 \times 10^{-3} \ Z_{\odot}$）中达到峰值，在质量较低和较高、较亮和较暗的星系以及金属含量较高的星系中强烈下降。逃逸分数与短期和长期的特定恒星形成率呈正相关。根据SPHINX，星系太暗，尚未观察到，与$M_{1500} \gtrapprox -17$，提供约$55$百分比的光子有助于再电离。全球平均的$f_{\rm esc}$自然地随着红移的…
2022-07-07 astro-ph.GA
Reconciling escape fractions and observed line emission in Lyman-continuum-leaking galaxies
发现和阐明Lyman连续谱（LyC）发射星系的性质是理解宇宙再电离的重要一步。虽然最近发现的z - 0.3-0.4 LyC发射体显示出强的光学发射线，但尚未建立考虑电离光子逃逸和这些星系的非均匀星际介质（ISM）几何形状的一致定量光电离模型。因此，我们构建一个和两个区域的光电离模型占所观察到的LyC逃逸，我们比较所观察到的发射线测量。我们发现，单区密度约束的光电离模型不能再现的LyC泄漏的发射线，因为它们系统地低估了低电离势的物种的线，如[OI]和[SII]。引入一个两区模型，不同的电离参数和一个可变的覆盖分数，其中一个区域是密度有界的，我们表明，所观察到的发射线比和逃逸分数的LyC发射器很好地再现。在一些LyC泄漏中观察到的[OI]过量可以在该模型中自然地解释，例如，通过从低电离和低填充因子气体发射。具有高逃逸分数（fesc > 38%）的LyC发射体在[OI] 6300 A和[SII] 6716，6731 A中都是不足的。我们还证实，[SII]缺陷可用于选择LyC发射体候选者。最后，我们发现了一个可能的二分法的迹象，在逃逸机制的LyC光子之间的星系相对较低（fesc < 10%）和较高的逃逸分数。我们的结论是，两区光电离模型是足够的，需要解释所观察到的发射线特性的z - 0.3-0.4 LyC发射器。这些模型提供了第一步使用的光学发射线和它们的比率作为定量诊断的LyC逃离星系。
2020-10-08 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
Orbital and escape dynamics in barred galaxies - III. The 3D system: Correlations between the basins of escape and the NHIMs
利用一个真实的三自由度动力学模型，研究了由球对称中心核、棒、扁平薄盘和暗物质晕组成的棒星系中恒星的逃逸动力学。现代的彩色编码图用于区分有界运动和逃逸运动。此外，较小的对齐指数（SALI）的方法被部署用于确定有界轨道的规则，粘性或混沌的性质。通过拉格朗日点$L_2$和$L_3$周围的两个对称逃逸通道，揭示了逃逸所对应的逃逸盆，并将它们与相应的轨道逃逸时间分布联系起来。此外，我们演示了如何稳定的流形，周围的指数-1鞍点，准确地定义分形盆地边界观察到的颜色编码图。的基本垂直的李雅普诺夫周期轨道的发展方案进行了深入探讨，以获得一个更完整的视图展开的奇异行为的动态参数的尖值。最后，我们研究如何组合的最重要的参数的酒吧（如半长轴和角速度）的影响所观察到的恒星结构（环和螺旋），这是由逃逸恒星的鞍点附近的不变流形引导形成。
2018-01-02 astro-ph.GA
Lyman-Werner Escape Fractions from the First Galaxies
直接坍缩黑洞在$z \approx 10-20$的原始原子冷却晕中形成，可能是高红移超大质量黑洞（BH）的种子。为了创造一个巨大的BH种子，需要防止宿主晕形成恒星。因此，为了抑制H $_2$冷却，需要用大通量的莱曼-沃纳（LW）UV光子照射H $_2$。在这种情况下，一个关键的不确定性是逃逸部分的LW辐射从第一个星系，在这个时代的紫外光子的主要来源。为了更好地约束这种逃逸分数，我们已经进行了辐射流体动力学模拟的HII区域的增长和其相关的光解区域在第一个星系使用ZEUS-MP代码。我们发现，LW逃逸分数的关键取决于电离前沿（I-前）的传播。对于越过晕的R型I型波前，LW逃逸分数总是大于95%。如果晕稍后从外向内重组，由于光谱软化和减弱，在晕的静止框架（近场）中的LW逃逸分数下降到零。分析缓慢移动的D型I-波前需要进行详细而仔细的分析，其中逃逸分数取决于微观物理，可以在近场小至3%，在远场为61%，或者在近场和远场都大至100%。
2017-01-30 astro-ph.GA
Investigating the Lyman photon escape in local starburst galaxies with the Cosmic Origins Spectrograph
利用哈勃太空望远镜（HST）上的宇宙起源摄谱仪（COS）对宇宙演化巡天（COSMOS）中的7个恒星形成星系进行了观测研究。星系位于相对较低的红移，$z\sim$ 0.3，从扩展和干扰到紧凑和光滑的形态。为了补充HST观测，我们还分析了甚大望远镜（VLT）上的VIMOS摄谱仪的观测结果。在我们的星系样本中，我们确定了三个物体的双峰莱曼$α$的档案类似于那些看到的绿豆紧凑星系和测量峰值分离655，374和275公里秒$^{-1}$。我们测量Lyman- $α$逃逸分数，其值范围在5- 13%之间。鉴于低通量水平的个人COS曝光，我们采用加权叠加方法，以获得一个单一的频谱。从该COS组合光谱，我们推断绝对和相对莱曼连续逸出分数的上限分别为$f_{\rm abs}(\rm LyC)$ = 0.4 $^{+10.1}_{-0.4}$ \%和$f_{\rm res}(\rm LyC)$ = 1.7 $^{+15.2}_{-1.7}$ \%。最后，我们发现这些星系中的大多数具有中等的紫外和光学SFR（SFR $\lesssim$ 10 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）。
2018-04-25 astro-ph.GA
Absorption Line Spectroscopy of Gravitationally-Lensed Galaxies: Further Constraints on the Escape Fraction of Ionizing Photons at High Redshift
从高红移恒星形成星系逃逸的电离光子的比例仍然是评估星系是否是宇宙再电离的主要因素的关键障碍。我们之前提出使用通过深吸收线光谱测量的低电离气体的覆盖分数作为替代。我们现在提出一个重要的更新，在$4<z<5$采样七个引力透镜源。我们表明，在我们的源中的吸收气体是空间不均匀的，中值覆盖分数为66%。根据云尘模型校正红化，这意味着估计的绝对逃逸分数为$\simeq19\pm6$ \%。考虑到可能的偏差和不确定性，我们发现排除空间变化的影响，平均逃逸分数可以降低到不低于11%。对于我们的一个透镜源，我们有足够的信号/噪声来证明存在这样的空间变化和散射，其依赖于Ly $α$等效宽度，与最近的模拟一致。如果这个源是典型的，我们的逃逸分数的下限可以进一步降低$\simeq$ 2。在我们的样本中，我们发现推断的逃逸分数和本地恒星形成率之间存在适度的反相关性，这与爆发和泄漏的莱曼连续体光子之间的时间延迟一致。我们的分析表明，逃逸分数的相当大的变化与恒星形成区域的小尺度行为相一致，其活动在短时间尺度上波动。这支持了这样的建议，即逃逸分数可能会增加对再电离时代时，恒星形成变得更加充满活力和爆发。
2016-09-01 astro-ph.GA
Mapping the Escape Fraction of Ionizing Photons Using Resolved Stars: A Much Higher Escape Fraction for NGC 4214
我们展示了一种新的方法来测量逃逸分数的电离光子使用哈勃太空望远镜成像的解决恒星在NGC 4214，本地模拟高红移星爆星系，被认为是负责宇宙再电离。具体来说，我们通过$\sim$ 83，000个解析恒星的近红外光谱能量分布对UV进行了前向建模，以推断它们各自的电离通量输出。我们通过比较恒星产生的电离光子数与被尘埃吸收或在单个恒星形成区域电离周围中性氢消耗的电离光子数来限制局部逃逸分数。我们发现逃逸分数（0-40%）的空间变化很大。对整个星系进行积分，得到的全球逃逸分数为25%（+16%/-15%）。这个数值比之前报道的该星系逃逸分数为零的数值要高得多。我们讨论了这种明显的张力的来源，并证明了视角和3D ISM几何效应的原因。如果我们假设NGC 4214没有内部尘埃，就像许多高红移星系一样，我们发现逃逸分数为59%（NGC 4214的上限）。这是第一个非零逃逸分数测量的UV-微弱（M $_{\rm FUV}$ = -15.9）星系在任何红移，并支持的想法，星暴UV-微弱的矮星系可以提供足够的电离光子的星系际介质。
2020-09-03 astro-ph.GA
SED Analysis of 13 Spectroscopically Confirmed Galaxies at z$\simeq$6 to Constrain UV-Slope, Model Dust Attenuation and Escape Fractions
宇宙中氢的再电离被认为是通过红移$z\simeq5.5-6$完成的。为了探索这个时代，斯巴鲁深场（SDF）的星系观测已经在$z\simeq6$确定了100多个星系，其中许多通过后续观测得到了光谱学的证实。我们用CIGALE和Dense Basis代码模拟了13个SDF星系的光谱能量分布（SED）。模拟深红外测光有可能限制星系的莱曼连续（LyC）逃逸分数（\fesc）。我们使用模拟的星云发射线，并发现隐含的逃逸分数范围从\textbf{0 to 0.8 with a median of $\sim$0.35 for Dense Basis and $\sim$0.55 for CIGALE.}数据中存在显着的不确定性，使拟合结果在一个大范围的\fesc \为个别对象。这意味着星系的\fesc -值可能足够高，足以完成$z\sim6$的再电离。此外，我们没有发现强的趋势之间的UV斜率$β$或\EBminV与模型\fesc。如果是真的，缺乏趋势表明，除了星云发射或尘埃灭绝之外，其他因素可能导致LyC逃逸，例如在ISM中存在的洞具有足够宽的开口角度，来自超新星和/或弱AGN的流出，导致一系列隐含的\fesc -值取决于每个星系的视角。目前的\textit{HST, Spitzer}和基于地面的光度和星系模型的误差仍然很大，因此需要用\textit{James Webb Space Tele…
2022-03-18 astro-ph.GA
Constraints on the Lyman continuum escape fraction for faint star forming galaxies
形成恒星的星系一直被认为是宇宙早期紫外背景辐射的主要来源。然而，观测和表征具有显著电离辐射的星系群已被证明是具有挑战性的。特别是，从当地环境逃逸到星系际介质的电离辐射的比例知之甚少。我们研究了逃逸分数与星系光度之间的关系。我们结合深紫外观测的哈勃超深场（UVUDF）与深多单元光谱探测器（MUSE）的同一领域的观测，收集了一个样本的165个微弱的恒星形成星系的$3 < z < 4$红移范围内的莱曼连续带的深休息帧观测。在我们的样本中，我们没有发现任何星系有明显的LyC辐射。我们将星系按不同的红移和亮度间隔分组，并将它们的图像叠加起来。从堆叠的图像，我们估计的相对逃逸分数上限作为光度的函数。由于样品的深度，我们分别在$L \sim L_{\rm z=3}^{*}, 0.5L_{\rm z=3}^{*}$和$0.1L_{\rm z=3}^{*}$处测量到$f_{esc,rel} < 0.07, 0.2$的有意义的1 $σ$上限和0.6。我们使用我们的估计和理论预测从文献中研究的逃逸分数对星系光度的可能依赖性建模的电离背景与不同处方的$f_{\rm esc} (M_{\rm UV})$。我们表明，亮度依赖的理解取决于在未来将逃逸分数限制到$M_{\rm UV} \sim -18$等的能力。
2017-02-22 astro-ph.GA
Multivariate Predictors of LyC Escape II: Predicting LyC Escape Fractions for High-Redshift Galaxies
本研究基于低红移莱曼连续谱巡天数据，利用Cox比例风险模型构建多变量LyC逃逸分数预测方法，验证了高低红移LyC发射体性质相似，并将其应用于高红移星系，给出不同样本的逃逸分数预测结果及相关参数。
2024-09-16 astro-ph.GA
Lyman Continuum Escape Fraction in Ly$α$ Emitters at $z\simeq3.1$
我们在GOODS-South场的$z\simeq3.1$测量了54个微弱的莱曼α发射体（LAEs）的LyC逃逸分数。这些星系的平均星等为$R=26.7$ AB（$M_{UV}=-18.8$，$L\simeq0.1L^*$），代表了一群紧凑的年轻矮星系。它们的性质很可能类似于$z>6$中负责宇宙再电离的星系。我们在覆盖静止帧820 nm的深{ \em HST} F336 W图像中的任何单个LAE中未检测到LyC发射。我们也没有在F336 W堆叠图像中检测到这些LAE的LyC发射。LyC逃逸分数的$3σ$上限为$f_{\rm esc}<14-32\%$。然而，这些LAE的高Ly $α$静止框架等效宽度，低恒星质量和紫外光度表明它们应该有$f_{\rm esc}>50\%$。从这项工作和其他堆叠分析的低LyC逃逸分数表明，在$z=2-3$的$f_{\rm esc} > 50\%$的LyC泄漏星系不遵循之间的关系$f_{\rm esc}$和紫外光度和Ly $α$等效宽度（EW）来自典型星系在类似的红移。因此，UV光度和Ly $α$等效宽度（EW）不是LyC逃逸分数的最佳指标。
2020-01-22 astro-ph.GA
Neutral Gas Properties and Ly$α$ Escape in Extreme Green Pea Galaxies
调节Ly $α$光子和电离辐射逃逸的机制仍然知之甚少。为了研究这些过程，我们分析了VLA 21厘米观测的一个绿豌豆（GP），J160810+352809（以下简称J1608），和HST COS光谱的17个GP星系在$z<0.2$。它们都是高度电离的：J1608的[O III] $\lambda5007$ /[O II] $\lambda3727$是SDSS中最高的，17个GP的[O III]/[O II] $\geq6.6$是最高的。我们将J1608的HI质量上限设定为$\log M_{HI}/M_\odot=8.4$，与类似质量的矮星系相比，接近或低于平均值。在COS样品中，八个GP显示出Ly $α$吸收组分，其中六个也具有Ly $α$发射。由Ly $α$吸收导出的HI柱密度较高，为$\log N_{HI}/$ cm $^{-2}=19-21$，远高于LyC光学厚度限值。利用低电离吸收谱线测量了$0.1-1$的覆盖分数（$f_{\mbox{cov}}$），发现$f_{\mbox{cov}}$与Ly $α$逃逸分数有很强的反相关.低覆盖分数可以促进Ly $α$和LyC逃逸通过致密的中性区域。具有$f_{\mbox{cov}}\sim1$的GP都具有低中性气体速度，而具有较低$f_{\mbox{cov}}=0.2-0.6$的GP具有较大的速度范围。在某些情况下，传统的机械反馈可以帮助…
2019-02-21 astro-ph.GA
The Role of Dust, UV Luminosity and Large-scale Environment on the Escape of Lya Photons: A Case Study of a Protocluster field at z = 3.1
我们提出了一个详细的表征的Lya发射体（LAEs）在z~3.1从加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产调查的D1字段选择，包括24个成员的一个巨大的原星团的Lya属性。Lya的中值叠加图像显示了围绕星系的扩展Lya晕（LAH），指数尺度长度为4.9+/-0.7kpc，约占总线通量的一半。考虑到LAH的贡献，总Lya逃逸分数f_esc为40+/-26%。结合数据集与现有的测量，我们发现的依赖于星系的UV斜率（β）和UV光度（L_UV）的f_esc。同时使用这两个参数可以预测f_esc在0.18dex内，比仅使用β时的0.23dex有了实质性的改进。f_esc和E（B-V）之间的相关性表明Lya光子以与连续光子相似的方式经历星际尘埃衰减。然而，Lya透射率通常比在相似波长下连续光子的预期透射率高出一个因子，该因子取决于UV光度，在我们研究的样品中高达2。这些结果暗示了星际介质复杂的几何形状和物理条件，它们影响着Lya的传输或产生。或者，尘埃定律可能会随着光度的变化而改变，导致f_esc的高估或低估。最后，我们报告说，原星系团成员LAEs往往是蓝色和更多的紫外线发光比他们的领域表兄弟，导致系统更高的f_esc值。我们推测，这可能是由于年轻的低质量星系在稠密的富含气体的环境中广泛形成。
2021-08-05 astro-ph.GA
The Lyman Continuum escape fraction of faint galaxies at z~3.3 in the CANDELS/GOODS-North, EGS, and COSMOS fields with LBC
宇宙的再电离是当今天体物理学研究的重要课题之一。再电离过程最可能的候选者是恒星形成星系，根据大多数理论和半解析模型的预测，它们应该在z~3处的HI电离背景中占主导地位。我们的目标是测量莱曼连续谱逃逸分数，这是计算恒星形成星系的紫外背景的贡献的关键参数之一。我们利用CANDELS/GOODS-North场LBC/LBT超深U波段成像（U=30.2mag，1 sigma），以及COSMOS和EGS场的深成像，估算了69个光谱红移在3.27<z<3.40到微弱星等极限（L=0.2L*，或相当于M1500~-19）的恒星形成星系的莱曼连续谱逃逸分数。我们已经通过叠加测量了来自亮星系（L>L*）的HI电离光子的相对逃逸分数的严格上限（在1 σ时<1.7%），而对于暗星系（L=0.2L*），逃逸分数的极限为~ 10%。我们计算了恒星形成星系对观测到的z~3紫外背景的贡献，发现在这些红移下，不足以保持宇宙电离，除非它们的逃逸分数在低光度（M1500>-19）下显著增加（>10%）。我们比较了我们的结果与最近的估计在文献中的高z星系的莱曼连续逃逸分数，并讨论了未来的前景，揭示了黑暗时代的结束。在未来，强引力透镜将是测量莱曼连续谱逃逸分数的基础，直到用现有的仪器无法在空白场中测量到的微弱量级（M1500~-16）。
2017-03-01 astro-ph.GA
New Constraints on the Escape of Ionizing Photons From Starburst Galaxies Using Ionization-Parameter Mapping
星暴星系中电离辐射的命运是理解宇宙再电离的关键。然而，电离辐射逃逸分数所依赖的银河系参数还没有得到很好的理解。电离参数映射为研究星暴星系的辐射转移提供了一种简单而有效的方法。我们获得了六个附近矮恒星爆发的[SIII]/[SII]发射线比率图：NGC 178，NGC 1482，NGC 1705，NGC 3125，NGC 7126和He 2-10。窄带图像是由Las Campanas天文台的Maryland-Magellan可调谐滤波器获得的。利用这些数据，我们先前报道在NGC 5253中发现了光学薄电离锥，在这里我们也在NGC 3125中发现了类似的电离锥。后一个圆锥体的开口角为40+/-5度（0.4 ster），表明电离辐射可能通过的通道对应于一个小的立体角。此外，有三个样本星系具有风和/或超级气泡活动，这应该有助于逃逸辐射，但它们在光学上很厚。这些结果支持的情况下，方向偏差限制了我们的能力，直接检测逃逸莱曼连续在许多星爆星系。对光学薄星系和光学厚星系的恒星形成特性和历史的比较与模型一致，即高逃逸分数仅限于年龄足够大（> 300万年）的星系，以便机械反馈在ISM中清除光学薄通道，但足够年轻（<500万年），电离星仍然存在。
2013-11-12 astro-ph.GA
Correlating the escape dynamics and the role of the normally hyperbolic invariant manifolds in a binary system of dwarf spheroidal galaxies
研究了两个相互作用的矮球状星系组成的双星系统在组合引力场中的逃逸性质。采用三自由度星系模型描述哈密顿系统的动力学性质。所有的数值所涉及的参数的选择，铭记矮球状星系NGC 147和NGC 185的真正的二元系统。我们区分有界（规则，粘性或混沌）和逃逸运动的轨道在几种类型的二维平面的初始条件进行分类，考虑只有无界运动的几个能级。通过对逃逸盆的定位和相应逃逸时间的测量，分析了各种二维初始条件平面的轨道结构。此外，还研究了位于指数为1的鞍点$L_1$，$L_2$和$L_3$附近的正规双曲不变流形的性质.这些流形非常重要，因为它们控制着恒星在不同鞍点上的流动（在两个星系之间和朝向外部区域）。此外，李雅普诺夫周期轨道的分支图以及庞加莱映射的限制NHIM的鞍点附近的动力学揭示。并与以往的相关结果进行了比较。
2018-03-20 astro-ph.GA
Tracing Lyman-alpha and Lyman Continuum Escape in Galaxies with Mg II Emission
恒星形成星系被认为是最有可能的H I电离莱曼连续统（LyC）光子的来源，这些光子在高红移下使星系际介质再电离。然而，在z >~ 6以上，中性的星系际介质阻止了对LyC的直接观测。因此，近年来已经看到了LyC的间接指标的发展，这些指标可以在较低的红移下进行校准，并应用于再电离时代。来自Mg II \ly \ly 2796、2803双重峰的发射已被提出作为有希望的LyC替代物。在本文中，我们提出了新的哈勃太空望远镜/宇宙起源光谱仪观测8 LyC发射体候选人，选择具有强Mg II发射线。我们在50%（4/8）的星系中安全地检测到LyC发射，具有2 $σ$显著性。这种高检测率表明，强Mg II发射体可能比没有强Mg II的类似星系更容易泄漏LyC。利用光电离模型，我们限制逃逸分数的Mg II为~ 15 - 60%。我们证实，逃逸分数的Mg II与莱曼α（LyA），我们解释为一个指示，这两个物种的逃逸分数是由共振散射控制在同一个低柱密度气体密切相关。此外，我们表明，镁II排放和尘埃衰减的组合可以用来估计逃逸分数的LyC统计。这些发现证实了Mg II发射可以用来估计本地恒星形成星系中LyA和LyC的逃逸分数，并可能作为一个有用的间接指标在再电离时代。
2022-05-23 astro-ph.GA
Supernovae Driven Winds Impede Lyman Continuum Escape from Dwarf Galaxies in First 10 Myr
Institute for Advanced Study in Physics（高等研究院物理学院）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Williams College（威廉姆斯学院）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)（安达卢西亚天体物理学研究所（西班牙国家研究委员会））；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
研究紫外线明亮紧凑恒星形成星系中LyC逃逸效率等相关问题，利用六个本地星系中分辨率光谱，直接追踪多相星风演化及测量LyC逃逸率，发现早期LyC逃逸峰值及超新星对其后期抑制，强调宇宙学模拟需纳入早期反馈。
2026-07-08 astro-ph.GA
Lyman-Alpha Escape from Low-Mass, Compact, High-Redshift Galaxies
我们研究了NOAO深宽视场巡天的牧夫座地区7个视场中27个光谱证实的和35个光度测定的z $\approx$ 2.65的莱曼-α发射体（LAEs）中恒星种群和大小对Ly $α$逃逸的影响。我们使用深$HST$ /WFC 3成像来补充地面观测并推断关键的星系属性。与典型的恒星形成星系（SFG）相比，LAE的质量更小（$M_{\star} \approx 10^{7} - 10^{9}~M_{\odot}$），年龄更小（$\lesssim$ 1 Gyr），体积更小（$r_{e} <$ 1 kpc），尘埃衰减更少（E（B $-$ V）$\le$ 0.26 mag），但恒星形成速率（SFR）相当（$\approx 1 - 100~M_{\odot} {\rm yr^{-1}}$）。样本中的一些LAE可能是非常年轻的星系，具有低星云金属丰度（${\rm Z_{neb} \lesssim 0.2 Z_{\odot}}$）和/或高电离参数（$\log{(\rm U)} \gtrsim -2.4$）。受以往研究的启发，我们通过计算恒星形成率表面密度$Σ_{\rm SFR}$和特定恒星形成率表面密度$Σ_{\rm sSFR}$，研究了恒星形成浓度和引力势对Ly $α$逃逸的影响。对于一个给定的$Σ_{\rm SFR}$，Ly $α$逃逸分数是较高的LAEs与较低的恒星质量。LAE的平均$Σ_{\rm…
2022-07-28 astro-ph.GA
Excitation properties of galaxies with the highest [OIII]/[OII] ratios: No evidence for massive escape of ionizing photons
恒星形成星系可能泄漏电离光子的可能性是当今许多研究宇宙再电离的核心。我们测试这一假设的本地蓝色致密矮星系的非常高的激发。我们通过检查斯隆数字巡天的数据发布7和10的光谱来收集这样的星系样本。我们认为，可靠的结论不能单独基于强线，并采取一种策略，包括重要的弱线，如[OI]和高激发HeII和[ArIV]线。我们的分析是基于纯粹的观测图和光电离模型与精心挑选的发射线比图的比较。我们表明，光谱能量分布从目前的恒星星族合成模型不能解释所有的观测约束，这使我们模仿几种情况下，可以解释的数据。这些包括硬X射线或电击的额外存在。我们发现，只有电离约束模型（或电离光子逃逸分数低于10%的模型）能够同时解释所有的观测约束。
2015-03-01 astro-ph.GA
CLASSY XIII. Cutting through the Clouds - Comparing Indirect Tracers of Ionizing Photon Escape
研究通过比较间接示踪剂，揭示了邻近恒星形成星系中两种不同的LyC逃逸机制：早期逃逸由年轻恒星驱动，延迟逃逸与超新星喷流和星际介质清除相关。
2025-11-19 astro-ph.GA
The CALYMHA survey: Ly$α$ escape fraction and its dependence on galaxy properties at $z=2.23$
我们目前的第一个结果，从我们的校准莱曼-$α$与H $α$（CALYMHA）试点调查在艾萨克牛顿望远镜。我们测量了488 H $α$选定星系的Ly $α$发射在$z=2.23$从HiZELS在COSMOS和UDS领域与一个专门设计的窄带滤波器（$λ_c$ = 3918 <$，$Δλ$ = 52 <$）。我们发现了17个$α$-Ly $α$发射体（$f_{\rm Lyα} >5\times10^{-17}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$，其中5个是X射线活动星系核）.对于恒星形成星系，我们发现一个范围内的Ly $α$逃逸分数（f $_{\rm esc}$，测量3 $"$光圈）从$2$\ %$-30$\ %。这些星系的质量从$3\times10^8$ M $_{\odot}$到10 $^{11}$ M $_{\odot}$，尘埃衰减为E $(B-V)=0-0.5$。使用堆叠，我们测量的中值逃逸分数的$1.6\pm0.5$\ %（$4.0\pm1.0$\ %，而不校正H $α$的灰尘），但表明，这取决于星系的属性。堆积f $_{\rm esc}$随SFR和尘埃衰减的增加而减小。然而，在最高的质量和尘埃衰减，我们检测到个别星系的f $_{\rm esc}$远高于典型的值从堆叠，表明显着的分散的f $_{\rm esc}$的值。f $_{\rm esc}$和UV斜率之间的…
2016-02-08 astro-ph.GA
Effect of dark matter halos on the orbital and escape dynamics of barred galaxies
本研究通过三维引力模型分析暗物质晕对棒旋星系恒星轨道与逃逸的影响，发现扁球状暗晕优于NFW暗晕，能解释巨星系旋臂形成及矮星系弱旋臂现象。
2022-06-16 astro-ph.GA
The Connection Between Reddening, Gas Covering Fraction, and the Escape of Ionizing Radiation at High Redshift
我们利用z~3的大样本星系建立了红移、中性气体覆盖率（fcov（HI））和高红移电离光子逃逸之间的关系。我们的样本包括933个z~3的星系，其中121个在剩余紫外（λ =850-1300 A）下具有非常深的光谱观测（>7小时）。基于这些星系的复合光谱所示的外流光学厚HI的高覆盖率，我们得出结论，光电吸收，而不是尘埃衰减，占主导地位的电离光子耗尽。通过模拟的复合光谱的组合的未衰减的恒星光谱，包括星云连续发射的一个被吸收的HI和红的视线消光，我们得出的经验关系E（B-V）和fcov（HI）。具有更红的UV连续体的Galerkin具有更大的HI覆盖分数，其特征在于更高的视线折射率。我们的结果与Lya通过无气体视线的逃逸是一致的。覆盖分数的基础上，低电离星际吸收线系统低估那些推导出的HI线，这表明大部分流出的气体可能是贫金属。我们发展了一个模型，它连接的电离逃逸分数与E（B-V），并可用于估计逃逸分数的一个系综的高红移星系。或者，直接测量我们的数据的逃逸分数，使我们能够限制的内在900-1500 A的流量密度比为>0.20，一个值，有利于恒星星族模型，包括较弱的恒星风，一个平坦的初始质量函数，和/或二进制的演变。最后，我们展示了如何在这里讨论的框架可以用来评估电离辐射逃逸高红移星系的途径。[删节]
2016-06-10 astro-ph.GA
The impact of nebular Lyman-Continuum on ionising photons budget and escape fractions from galaxies
该研究量化星云莱曼连续谱对星系电离光子预算和逃逸比例测量的影响，发现其在中间不透明度下改变光谱形状，并提出基于特定波长通量比的逃逸比例估算公式，强调该贡献在观测和模拟中不可忽视。
2024-02-08 astro-ph.GA
Physically motivated modeling of LyC escape fraction during reionization
本研究使用解析后处理方法分析高红移星系的LyC逃逸分数，发现其双峰性质与金属丰度和质量相关，并提出了基于恒星质量、气体质量和红移的逃逸分数解析拟合公式，为未来研究提供亚网格建模工具。
2024-12-05 astro-ph.GA
Central Concentration and Escape of Ionizing Photons in Galaxies at the Epoch of Reionization
本文对JADES天区189个红移约7的星系进行空间分辨分析，发现其中心区域具有致密爆发式恒星形成、高电离光子产生效率和逃逸分数，表明中心区域在驱动宇宙再电离中起关键作用。
2025-07-22 astro-ph.GA
Shock trapping and inertial escape: Dust-particle clustering in compressible turbulence
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（理论科学国际中心，塔塔基础研究所）
研究压缩湍流中尘粒在激波捕获与惯性逃逸之间的转变机制及其对尘粒聚团的影响
2025-12-08 astro-ph.EP astro-ph.GA nlin.CD
On the nature of H$α$ emitters at $z \sim 2$ from the HiZELS survey: physical properties, Ly$α$ escape fraction, and main sequence
我们对高红移（Z）发射线巡天（HiZELS）中$z \sim 2.23$的窄带（NB）选择的恒星形成（SF）H $α$发射体（HAE）进行了详细的多波长研究（从静止帧UV到远红外）。我们发现，HAE有类似的SED派生的属性和颜色$sBzK$星系和探测一个定义明确的部分SF人口在$z \sim 2$。这对于Ly $α$发射体（LAE）来说是不正确的，它强烈地偏向于蓝色，质量较小的星系（缺少SF人口的显着百分比）。结合我们的H $α$观测与匹配，现有的Ly $α$数据，我们确定，Ly $α$逃逸分数（$f_{\rm esc}$）是低的（只有$\sim$ 4.5%的HAEs显示出Ly $α$发射），并随着尘埃衰减，紫外连续斜率，恒星质量和恒星形成率（SFR）的增加而减少。这表明Ly $α$优先从低尘埃衰减的蓝色星系逃逸。然而，一个小的人口的红色和大规模的LAE也存在与以前的作品。这表明灰尘和Ly $α$不是相互排斥的。使用不同的和完全独立的措施的总SFR，我们表明，H $α$发射是一个很好的示踪剂的恒星形成在$z \sim 2$与偏差通常低于0.3德克斯为个别星系。我们发现，HAE主序列（MS）在$z \sim 2$的斜率和零点强烈依赖于用于恢复SFR的尘埃校正方法，虽然它们与以前的作品时，类似的假设是一致的。
2015-06-08 astro-ph.GA
The Origin of the Observed Lyman alpha EW Distribution of Dwarf Galaxies at z~2
我们在$z\sim 2$观测了32个透镜星系的静止紫外选择样本，这些星系位于Abell 1689、MACS J 0717和MACS J1149星系团后面，我们用联合Keck/LRIS静止紫外和Keck/MOSFIRE静止光学光谱进行了观测。在该红移处，样品朝向观察到的最微弱的UV光度（$-19 \le {\rm M_{\rm UV}} \le -17$）推进。被确认为Ly $α$发射体（$\rm EW \ge 20\ \overset{\lower.5em\circ}{\mathrm{A}}$）的矮星系比例为${\rm X_{\rm LAE}}=25^{+15}_{-10}\%$。我们使用的巴耳末线和紫外连续估计的内在EW，使我们能够区分的电离光谱和LY $α$逃逸分数上观察到的EW分布的影响。较暗的星系（$\rm M_{\rm UV} > -19$）比较亮的星系表现出更大的内禀EW和逃逸分数。只有内在EW大于40 $\ \overset{\lower.5em\circ}{\mathrm{A}}$的星系才有大于0.05的逃逸分数。我们发现逃逸分数和$\rm A_V$以及紫外光谱斜率之间存在反相关。我们的样品的体积逃逸分数为$f_{\rm esc}^{\rm Lyα} = 4.59^{+2.0}_{-1.4}\%$，与文献中其他地方的测量结果一致。大约有一半的Ly $α$光度密度来自…
2022-10-31 astro-ph.GA
Lyman continuum galaxies and the escape fraction of Lyman break galaxies
以z ~ 3-4的Lyman break星系（LBG）为研究对象，测量了从高红移星系逃逸的Lyman连续统（LyC）通量。然而，z ~ 3-4 LBG的识别使用莱曼break技术，优先选择的星系很少或没有LyC。通过对文献中794个UnGR选择的z ~ 3 LBG的合成光谱进行分光光度分析，同时加入不同强度的LyC通量，重新检验了标准LBG选择标准。修改后的复合光谱准确地预测的红移范围内，性能和LyC通量的LBG在文献中有光谱LyC测量，同时预测存在的一个显着的分数的星系外的标准选择区域。这些星系被称为莱曼连续体星系（LCG），预计具有高水平的LyC通量，估计其数量密度约为LBG人口的30- 50%。我们将R_obs（U_n）定义为观察到的LyC通量的相对分数，从912 A到由U_n滤波器探测的最短剩余帧波长积分，到观察到的非电离通量（这里在1500 A下测量）。我们使用794个光谱作为整个z ~ 3 LBG总体的统计样本，发现R_obs（U_n）= 5.0 + 1.0/-0.4（4.1 + 0.5/-0.3）%，这对应于本征LyC逃逸分数f_esc = 10.5 + 2.0/-0.8（8.6 + 1.0/-0.6）%（污染校正）。从复合光谱分布中，我们估计LCG的R_obs（U_n）~16 +/-3，f_esc ~33 +/-7%; LBG + LCG z ~ 3组合样品的R_o…
2014-04-01 astro-ph.GA
Predicting Ly$α$ Emission from Galaxies via Empirical Markers of Production and Escape in the KBSS
Ly $α$辐射被广泛用于探测和确认高红移星系以及描述星系际介质的演化。然而，在典型的光谱观测中，许多星系不显示Ly $α$发射，而内在的Ly $α$发射体代表了一组潜在的偏置高红移星系。在这项工作中，我们分析了一组703个星系在$2\lesssim z\lesssim3$与Ly $α$光谱和其他静止帧的紫外和光学性质的测量，以发展一个经验模型的Ly $α$发射星系和了解如何的概率Ly $α$发射取决于其他观测。我们考虑了几个经验代理的效率Ly $α$光子生产以及随后的逃逸这些光子通过其本地星际介质。我们发现，金属线吸收的等效宽度和静止框架光学星云线的O3比是有利的经验代理的Ly $α$逃逸和生产，分别。我们开发了一个新的数量，$X_\mathrm{LIS}^\mathrm{O3}$，结合这两个属性到一个单一的预测净Ly $α$排放，我们发现描述$\sim$ 90%的观测方差Ly $α$等效宽度时，占我们的观测不确定性。我们还构建了条件概率分布，表明星系选择的基础上测量的星系属性产生的样本的净Ly $α$发射的概率变化很大的星系。这里描述的经验模型和概率分布的应用可以用来推断当前星系巡天的选择偏差，并评估高红移Ly $α$（非）探测在再电离和星系际介质研究中的意义。
2019-11-27 astro-ph.GA
Maximally dusty star-forming galaxies: Supernova dust production and recycling in Local Group and high-redshift galaxies
最近的观测表明，核心坍缩超新星可能会产生平均约0.3 M_sun的尘埃，我们探讨了一个简单的尘埃产生的情况下，适用于恒星形成的星系在本地环境（麦哲伦云，可能是银河系）以及高红移（亚毫米，类星体，莱曼break）星系。我们假设净尘埃破坏（由于超新星反向冲击，星际介质中的冲击，或astration）在1 Gyr的时间尺度上可以忽略不计，在这种情况下，尘埃质量可以估计为0.004倍的恒星形成速率（对于Chabrier IMF）乘以恒星形成事件的持续时间。该模型可以解释观测到的尘埃质量超过四个数量级，红移范围为0-8.4，尘埃产生率跨越五个数量级。这表明，恒星形成星系可能被视为最大的尘埃，在这个意义上，在超新星中形成的尘埃形成元素的主要部分最终将进入固相。反过来，这表明超新星尘埃几乎没有被破坏，或者在短时间内几乎完全补充了任何被破坏的尘埃。
2018-09-28 astro-ph.GA
Diversity of the Lyman continuum escape fractions of high-$z$ galaxies and its origins
莱曼连续谱（LyC）逃逸分数是决定星系对宇宙再电离贡献的一个关键量。已经知道，通过观测和数值模拟估计的逃逸分数显示出很大的差异。然而，多样性的起源仍然不确定。在这项工作中，要了解什么数量的星系负责控制逃逸分数，我们数值评估逃逸分数进行光线跟踪计算与简化的盘星系模型。利用光滑圆盘模型，我们研究了逃逸分数与电离源位置的关系，发现逃逸分数的变化可达$\sim 3$数量级。还发现，晕质量的盘尺度高度的依赖性决定了逃逸分数是否增加或减少与晕质量。在团簇圆盘模型中，由于团簇间区域的密度降低，逃逸分数随着团簇质量分数的增加而增加。此外，我们发现，团块调节逃逸分数通过两种方式时，总的团块质量占主导地位的总气体质量;逃逸分数是控制的覆盖因子的团块，如果团块是密集的足以阻止LyC光子，否则的团块工程，以减少逃逸分数通过增加重组事件在星系中的总数。
2017-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman Continuum leakage from massive leaky starbursts: A different class of emitters?
该研究通过HST COS观测发现，低红移大质量星暴星系中弱[SII]发射可示踪LyC泄漏，其绝对逃逸比例仅1%-3%，但经尘埃校正后达33%-84%，构成一类由反馈驱动风形成电离通道的独特发射体。
2025-08-26 astro-ph.GA
Upper limits on the escape fraction of ionizing radiation from galaxies at $2\lesssim z < 6$
在这项工作中，我们调查的电离光子（$f_{\rm esc/global}^{\rm abs}$）的全球逃逸分数的上限从一个样本的星系探测莱曼连续体（LyC）的发射特征为非LyC和LyC泄漏。我们提出了一个样本的9个干净的非污染（低红移的闯入者，CCD的问题和仪器的内反射）的星系没有显示出显着的（$>$ $3σ$）LyC流量之间的880 $<λ_{rest}<$ 910。9星系叠加光谱显示没有明显的LyC通量，上限为$f_{\rm esc}^{\rm abs} \leq 0.06$。在下一步的分析中，我们加入了所有的估计$f_{\rm esc}^{\rm abs}$上限来自不同的样本的$2\lesssim z < 6$星系的文献报道在过去的$\sim$ 20年，包括在这项工作中提出的样本。我们发现的$f_{\rm esc}^{\rm abs}$上限$\leq$ 0.084的星系被认为是非LyC泄漏。在包括所有已知的检测文献$f_{\rm esc/global}^{\rm abs}$上限$\leq$ 0.088为所有星系检查的LyC通量。此外，不同星系群的$f_{\rm esc}^{\rm abs}$上限表明，最强的LyC发射体可能是分类为莱曼α发射体的星系。我们还讨论了观测到的通量密度比$(F_ν^{LyC}/F_ν^{UV})_{\rm obs}$和莱曼α等效宽度EW（Ly $α)…
2021-09-23 astro-ph.GA
A Photon Burst Clears the Earliest Dusty Galaxies: Modelling Dust in High-redshift Galaxies from ALMA to JWST
本研究更新半解析模型A-SLOTH模拟高红移星系尘埃演化，发现ALMA观测的z≈7星系尘埃源于普通恒星形成增长，而JWST观测的z≈11星系缺尘是近期高效星暴辐射压抛射尘埃所致，该结果对早期宇宙相关研究有重要意义。
2023-10-04 astro-ph.GA
Exploring the relation between dust mass and galaxy properties using Dusty SAGE
我们探索尘埃和模拟星系的几个基本性质之间的关系，使用Dusty SAGE半解析模型。除了追踪标准的星系属性，Dusty SAGE还追踪星际介质（ISM）中的冷尘埃质量，晕中的热尘埃质量和反馈活动喷射的尘埃质量。根据它们的ISM尘埃含量，我们将我们的星系分为两类：ISM尘埃贫和ISM尘埃富。我们将ISM贫尘组分为两个亚组：晕富尘和贫尘（后者包含在ISM和晕中都缺乏尘埃的星系）。富含光环尘埃的星系具有很高的加热气体和尘埃流出率，并且质量更大。我们划分ISM尘埃丰富的星系的基础上，其特定的恒星形成率（sSFR）成恒星形成和淬火亚组。在红移z=0时，我们发现ISM富尘星系具有相对较高的sSFR、较低的膨胀质量比和较高的气体金属丰度。ISM富含尘埃的星系的高sSFR允许它们在恒星喷出物中产生尘埃。它们富含金属的ISM使尘埃通过颗粒堆积而生长。在ISM粉尘贫乏组中情况正好相反。此外，ISM尘埃丰富的星系是典型的晚型，而ISM尘埃贫星系类似的早期型人口，我们展示了他们的ISM内容是如何从尘埃丰富的尘埃贫演变。最后，我们调查粉尘生产从z=3到z=0，发现所有群体的演变相似，除了淬火ISM粉尘丰富的集团。
2021-02-26 astro-ph.GA
Using Mg II Doublet to Predict the Lyman Continuum Escape Fraction from 14 HETDEX Galaxies
本文基于 Mg II 性质分析14个 HETDEX 星系，识别可能的 LyC 泄漏体并发现尘埃与逃逸率相关，为 HST/COS 和 JWST 检验提供预测。
2023-12-10 astro-ph.GA
The Importance Of Star Formation Intensity In LYα Escape From Green Pea Galaxies And Lyman Break Galaxy Analogs
我们研究了40个绿豌豆星系和15个本机Lyman Break星系类似物的紫外图像，以了解Ly $α$光子逃逸与中心紫外光度特性之间的关系。我们使用\textit{Hubble Space Telescope}的COS/NUV图像测量了中心250 pc区域（$S_{\rm 250pc}$）的恒星形成强度（SFI，单位面积的恒星形成率）。我们的样品绿豆的$S_{\rm 250pc}$的测量范围为2.3- 46 $M_{\odot} \ \rm{year}^{-1} \ \rm{kpc^{-2}}$，几何平均数为$15 M_{\odot} \ \rm{year}^{-1} \ \rm{kpc^{-2}}$，标准差为0.266 dex，形成相对窄的分布。Lyman Break星系类似物显示出类似的$S_{\rm 250pc}$窄分布（0.271 dex），尽管平均值较大，为28 $M_{\odot} \ \rm{year}^{-1} \ \rm{kpc^{-2}}$。我们表明，虽然Ly $α$等效宽度（EW（Ly $α$））和Ly $α$逃逸分数（$f^{Lyα}_{esc}$）与中枢SFI无显著相关性（$S_{\rm 250pc}$），两者都与表面亮度与星系恒星质量的比值呈正相关（$S_{\rm 250pc}/M_{\rm star}$），与EW（Ly $α$）和$f^{Lyα}_{es…
2020-02-20 astro-ph.GA
Direct Detection of Lyman Continuum Escape from Local Starburst Galaxies with the Cosmic Origins Spectrograph
我们报告在两个邻近的星暴星系的莱曼连续辐射的检测。Tol 0440-381、Tol 1247-232和Mrk 54是由哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪观测到的。这三个星系的径向速度约为13，000 km/s，允许在银河系莱曼边缘912 A的莱曼连续统上有一个约35 A的窗口。使用G140 L光栅的所选仪器配置覆盖了912至2，000 nm的光谱范围。我们开发了一种专用的背景减除方法来解释探测器的时间和空间背景变化，这在912 A附近的低通量水平下至关重要。这一修改后的管道使我们能够显着改善统计和系统检测器噪声，并将提供给社区。我们在这三个星系中都探测到莱曼连续体。然而，我们保守地将Tol 0440-381中的发射解释为上限，这是由于地冠莱曼系线可能的污染。我们从远紫外连续谱和谱线中确定了当前恒星形成的性质，并使用合成模型来预测当前热恒星群体发出的莱曼连续辐射。我们讨论了各种模型的不确定性，如，除其他外，大气和演变模型。莱曼连续逃逸分数来自观测和预测的莱曼连续通量之间的比较。Tol 1247-232、Mrk 54和Tol 0440-381的绝对逃逸分数分别为（4.5 +/- 1.2）%、（2.5 +/- 0.72）%和<（7.1 +/- 1.1）%。
2016-03-22 astro-ph.GA
