Simulations of high-redshift [OIII] emitters: Chemical evolution and multi-line diagnostics
本研究利用FirstLight模拟套件研究高红移星系演化,设计了HII区物理模型计算[OIII]发射线,发现大质量星系快速化学演化且年轻恒星增强发射线,通过多线诊断估算了高红移星系中恒星形成气体的密度和金属丰度等物理条件。
2023-06-29 astro-ph.GA
First Detection of the [OIII] 88 micron Line at High Redshifts: Characterizing the Starburst and Narrow Line Regions in Extreme Luminosity Systems
我们首次探测到了来自早期宇宙星系的88微米[OIII]线,探测到了来自透镜活动星系核/星暴复合系统APM 08279+5255(z = 3.911)和SMM J 02399 -0136(z = 2.8076)的线。这条线在两个系统中都异常明亮,视光度(透镜)约为10^11 L_solar。对于APM 08279,[OIII]线通量可以在恒星形成范例中建模,恒星辐射场主要由有效温度Teff > 36,000 K的恒星组成,类似于在M82中发现的星暴。该模型暗示,该系统的远红外总光度的约35%是由星暴产生的,其余的则是由活动星系核加热的尘埃产生的。如果气体密度在1000 cm-3左右,在活动星系核的窄线区也能产生88微米的谱线。对于SMM J 02399,[OIII]线可能来自HII区域,这些区域是由热的(Teff > 40,000 K)年轻恒星在大质量星暴中形成的,该星暴主导了系统的远红外光度。目前的工作表明,[OIII]线的实用性,在早期宇宙中的星系内的星暴和活动星系核的特征。这是第一次探测到这个天体物理学上重要的线,来自红移超过0.05的星系。
2010-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The evolution of the [OII], Hβ and [OIII] emission-line luminosity functions over the last nine billions years
发射线星系是下一代暗能量巡天的主要目标之一。为了更好地了解这些星系的性质和统计数据,我们收集了VVDS和DEEP 2深巡天的光谱数据,并估算了三条不同发射线的星系光度函数(LF),[OII]($0.5 < z < 1.3$),H β($0.3 < z < 0.8$)和[OIII]($0.3 < z < 0.8$)。我们的测量基于35,639个发射线星系,覆盖了$\sim10^7$ Mpc $^3$的体积。我们首次测量了H β LF的这些红移。我们还从文献中编译了基于独立数据或覆盖不同红移范围的LF,并在整个红移范围内使用分析Schechter和Saunders模型拟合整个集合,假设参数具有自然的红移依赖性。我们发现,所有的LF的特征亮度($L_*$)和密度($ϕ_*$)增加红移。在所考虑的红移范围内,利用Schechter模型,我们发现:对于[OII]发射体,特征光度$L_*(z=0.5)=3.2\times10^{41}$ erg/s在z = 0.5~1.3范围内增加了1倍$2.7 \pm 0.2$,对于H β发射体,特征光度$L_*(z=0.3)=1.3\times10^{41}$ erg/s在z = 0.3~0.8范围内增加了1倍$2.0 \pm 0.2$;并且对于[OIII]发射体,$L_*(z=0.3)=7.3\times10^{41}$ erg/s从z = 0.3到0.…
2016-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
A rise in the ionizing photons in star-forming galaxies over the past 5 billion years
利用SHELS星系红移巡天的F2场研究了0.2<z<0.6星系中电离光子的变化。我们首次发现,当[OIII]/Hb和[OIII]/[OII]比值上升时,[NII]/H-alpha和[SII]/H-alpha比值在0.2<z<0.35的红移范围内显著下降,恒星质量在9.2<log(M/Msun)<10.6之间。对于9.8<log(M/Msun)<10.0之间的恒星质量,[OIII]/H-beta和[OIII]/[OII]比在整个0.2<z<0.6红移范围内继续上升。我们最终排除了活动星系核污染、ISM压力的变化以及EUV辐射场硬度的变化是导致0.2<z<0.35之间谱线比变化的原因。我们发现,电离参数上升显着的红移(由0.1至0.25德克斯取决于恒星质量的样品)。我们发现,电离参数是强烈相关的分数的100-老恒星,跟踪的H-β等效宽度。我们讨论了这一结果对更高的红移研究的影响,我们认为在高红移使用标准的光学金属丰度诊断的影响。
2015-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
[OIII] 5007A Emission Line Width as a Surrogate for stellar dispersion in Type 1 AGNs?
利用740个具有高质量红移z < 1.0光谱的1型活动星系核(AGN)样品,研究了[OIII] 5007 A发射线宽(sigma_{[OIII]})与恒星速度色散(sigma_{*})之间的关系.我们发现,在低红移(z < 0.1)的活动星系核中,[OIII]发射线宽的核心分量(sigma_{[OIII,core]})和sigma_{*}之间存在广泛的相关性,其散射为0.11 dex,而在红移(0.3 < z < 1.0)的活动星系核中,散射较大,为0.16 dex。我们还发现,爱丁顿比(L_{bol} / L_{Edd})可能在sigma_{[OIII,core]}和sigma_{*}之间的差异中起重要作用。随着L_{bol} / L_{Edd}增加,sigma_{[OIII,core]}倾向于大于sigma_{*}。通过对不同长短轴比的局部样本进行分类,我们发现对于那些边缘靠近旋涡星系,sigma_{*}大于sigma_{[OIII,core]}。此外,我们还发现,流出强度属性,如最大流出速度(V_{max})和更广泛的组成部分[OIII]发射线宽和线位移(sigma_{[OIII,out]}和V_{[OIII,out]})的影响可能发挥主要作用之间的差异sigma_{[OIII,core]}和sigma_{*}。当V_{max}、V_{[OIII,out]}和sigma_{[…
2023-01-30 astro-ph.GA
An analytic model for OIII fine structure emission from high redshift galaxies
最近的ALMA测量揭示了星系在再电离时期(EoR)的明亮OIII 88微米线发射,红移高达$z \sim 9$。我们引入了一个分析模型来帮助解释这些和其他即将到来的OIII 88微米测量。我们的方法总结了从离散Str $\ddot{\mathrm{o}}$ mgren球的发射,并认为在一个给定的恒星形成率的星系中的电离氢的总体积。我们估计了双电离氧和电离氢的相对体积及其对电离光子谱的依赖性。然后,我们计算的水平人口的OIII离子在不同的精细结构状态的HII区域的指定参数。在这个简单的模型中,一个星系的OIII 88微米光度是由以下因素决定的:HII区域中自由电子的典型数密度($n_e$),这些区域的平均金属丰度($Z$),氢离子化光子发射的速率($Q_{\mathrm{HI}}$),以及电离光谱的形状。我们通过将我们的模型与详细的云计算进行比较来交叉检查,发现它在广泛的参数空间范围内的$\%$精度优于15。将我们的模型应用到现有的ALMA数据在$z \sim 6-9$,我们得到的气体金属丰度的下限和气体密度的上限在这些星系的HII区域。这些极限在不同的星系之间有很大的差异,最严格的界限表示$Z \gtrsim 0.5 Z_\odot$和$n_{\mathrm{H}} \lesssim 50$ cm $^{-3}$在$2-σ$置信度下。
2020-07-28 astro-ph.GA
A New Diagnostic Diagram of Ionization Source for High Redshift Emission Line Galaxies
本文提出了一种新的图--运动学激发图(KEx图),它利用[OIII]/Hβ谱线比值和[OIII]5007谱线宽度(σ [OIII]})来诊断活动星系核(AGN)和恒星形成星系(SFG)的电离源和物理性质。KEx图是对中等红移的发射线星系(ELG)进行分类的合适工具,因为它只使用[OIII]5007和Hβ发射线。我们使用SDSS DR 7主星系样本和Baldwin-Phillips-Terlevich(BPT)诊断校准图在低红移。我们发现,该图可分为3个区域:一个是纯活动星系核为主的区域(KEx-AGN区域),一个是复合星系为主的区域(KEx-composite区域),一个是SFG为主的区域(KEx-SFG区域)。在这张图中活动星系核与SFG分开,主要是因为它们优先存在于明亮的大质量星系中,并且具有高的[OIII]/Hβ。活动星系核与恒星形成星系的分离甚至更清晰,这要归功于在固定光度/恒星质量下[OIII]线宽的额外0.15/0.12 dex偏移。我们将KEx图应用于DEEP 2星系红移巡天中0.3 < z < 1的7,866个星系,并将其与使用钱德拉观测的独立X射线分类方案进行比较。X射线活动星系核主要位于KEx-AGN区,而X射线SFG主要位于KEx-SFG区。几乎所有的第1型活动星系核都位于KEx-AGN区。这些都证实了这种分类图的可靠性,在中等红移的发射线星系。在z~2处,成…
2016-10-11 astro-ph.GA
The [OIII]$\lambda5007$ equivalent width distribution at z $\sim2$: The redshift evolution of the extreme emission line galaxies
我们在GOODS南北场确定了静止标架紫外选择的$1.700<\rm{z}<2.274$(M $_{\rm{UV}}<-19$)成星星系的[OIII] $\lambda5007$等效宽度(EW)分布。我们使用深HDUV宽带测光目录进行选择和3D-HST WFC 3/IR棱栅光谱用于测量线特性。[OIII] $\lambda5007$ EW分布使我们能够测量这个群体中极端发射线星系(EELG)的丰度。我们的模型的对数正态分布的[OIII] $\lambda5007$休息帧等效宽度的星系在我们的样本中,与位置参数$μ=4.24\pm0.07$和方差参数$σ= 1.33\pm0.06$。该EW分布的平均[OIII] $\lambda5007$ EW为168 $\pm1Å$。观测到$\rm{z}\sim2$静止紫外选择星系中[OIII] $\lambda5007$ EW大于$500, 750$和$1000Å$的部分分别为$6.8^{+1.0}_{-0.9}\%$、$3.6^{+0.7}_{-0.6}\%$和$2.2^{+0.5}_{-0.4}\%$。EELG馏分不强烈变化的范围内($-21.6<M_{\rm{UV}}<-19.0$)在本文中考虑的紫外光度,在较高的红移与调查结果一致。我们比较我们的研究结果$\rm{z}\sim5$和$\rm{z}\sim7$的候选人EELGs已被发现,通过斯…
2021-10-29 astro-ph.GA
A Coherent Study of Emission Lines from Broad-Band Photometry: Specific Star-Formation Rates and [OIII]/Hβ Ratio at 3 < z < 6
我们测量了COSMOS中光谱确认的3<z<6星系的Hα和[OIII]发射线特性以及比恒星形成率(sSFR)。我们的模型描述了一致的星系系综,包括内在属性(年龄,金属丰度,恒星形成历史),尘埃衰减,和光学发射线。我们对测量的Hα等效宽度(EW)进行了前向建模,得到了z~6范围内的sSFR,而无需恒星质量拟合。我们发现一个强烈增加的静止框架Hα EW,在z~2.5以上变平,在z~6处平均EW为300- 600 A。在z<2.2时,sSFR与(1+z)^2.4成正比增加,在较高的红移时,sSFR与(1+z)^1.5成正比增加,这表明在z~6的高z星系中,在1亿~ 2亿年的e折叠时间内,质量快速增加。z>3时的红移演化不能完全用冷吸积驱动生长的图像来解释。我们发现[OIII]λ5007/Hβ的比值逐渐增加到z~6,与通过增加Hα EW选择的局部星系中的比值一致(即,sSFR)。这表明了使用“本地高Z类似物”来研究星系在再电离时期的光谱特性和关系的潜力。
2016-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Linear bias and halo occupation distribution of emission line galaxies from Nancy Grace Roman Space Telescope
利用Nancy Grace Roman空间望远镜高纬光谱巡天(HLSS)的半解析模型{ \it Galacticus},测量了H $α$和[OIII]发射线星系(ELG)的线性星系偏差.我们计算了星系在位形空间中的两点统计量,并测量了$10\sim50 h^{-1}$ Mpc尺度下的线性偏差。我们采用不同的选择算法来研究罗马线通量切割的影响,以及用于校准Galacticus的尘埃模型的效果,对偏差测量。我们认为星系的H $α$和[OIII]的红移范围$1<z<3$,指定的当前基线为罗马HLSS的排放量。我们发现H $α$和[OIII] ELG的线性偏置可以表示为相对于红移的线性函数:H $α$ $(1<z<2)$为$b \simeq 0.88z+0.49$,[OIII] $(2<z<3)$为$b \simeq 0.98z+0.49$.我们还测量了这些H $α$和[OIII]发射线星系的晕占据分布,以了解它们在暗物质晕中的分布。我们的研究结果提供了关键的输入,使罗马的暗能量和宇宙学约束的可靠预测。
2021-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of extreme [OIII]5007A outflows in high-redshift red quasars
黑洞反馈现在是星系形成模型的标准组成部分。这些模型预测,黑洞活动对其宿主星系的影响可能在z=2-3时达到峰值,这是宇宙中最强的恒星形成活动和黑洞吸积活动的时期。我们使用甚大望远镜上的XShooter测量了4个z~2.5极红类星体的静止标架光谱,它们的红外光度约为10^47 erg/sec。我们在这些天体中发现了非常宽(半峰全宽= 2600-5000 km/sec),强烈蓝移(高达1500 km/sec)的[OIII] 5007 A发射线。在一个大样本的模糊和红色类星体,[OIII]运动学与红外光度呈正相关,在我们的样本中的四个对象都在[OIII]运动学和红外光度的极端。我们估计,这些天体中约3%的热光度被转换为观测到的风的动能。光电离估计表明,[OIII]发射可能会在几个kpc尺度上扩展,这表明极端的外流正在影响类星体的整个宿主星系。这些源可能是类星体反馈在星系形成高峰期最极端形式的路标,也可能代表了类星体演化的活跃“爆发”阶段。
2016-03-23 astro-ph.GA
Rest-frame Optical Properties of Luminous 1.5<z<3.5 Quasars: the Hbeta-[OIII] Region
利用近红外(JHK)狭缝光谱研究了74个亮(L_bol= 1046.2 -48.2 erg/s)、1.5<z<3.5宽线类星体的静止坐标系光学性质。基于[OIII]5007谱线峰值的系统红移表明,从静止坐标系UV宽发射谱线(主要是MgII)估计的红移本质上不确定约为200 km/s(测量误差占)。窄[OIII]线的整体半高宽平均约为1000 km/s。总[OIII]通量的一个重要部分(~ 40%)是在一个蓝移的机翼组件与一个中位数的速度偏移约700公里/秒,从核内的几个千秒差距内的电离流出的指示,我们没有发现显着的[OIII]通量超过10千秒差距在我们的狭缝光谱的证据。[OIII]线明显比典型的低Z类星体更不对称和更弱。然而,当匹配类星体的连续光度时,低z类星体与这些高z系统具有相似的[OIII]轮廓和强度。因此,在高z发光类星体中,[OIII]异常大的宽度和蓝移的翼,以及相对较弱的强度主要是光度效应,而不是红移演化。这些高z类星体的Hbeta-[OIII]区域显示出与低z类星体相似的光谱多样性和特征向量1与反相关[OIII]和光学FeII强度的相关性;但平均宽Hbeta宽度比典型的低z类星体大25%,表明在这些高z系统中存在更大质量的黑洞。这些结果突出了理解[OIII]排放的类星体参数空间的一般情况下,以了解类星体反馈的形式[OIII]流出的重要性。校准的一维近红外光谱与复合光谱…
2015-11-30 astro-ph.GA
The Nature of High ${\rm [OIII]}_{\rm 88μm}$/${\rm [CII]}_{\rm 158μm}$ Galaxies in the Epoch of Reionization: Low Carbon Abundance and a Top-Heavy IMF?
对$z>6$星系的ALMA观测显示,与本地星系相比,[OIII] $_{\rm 88μm}$ /[CII] $_{\rm 158μm}$比值和[CII] $_{\rm 158μm}$赤字异常高。已经提出了许多解决方案,包括C和O丰度比的差异,观测偏差和ISM属性的差异。为了阐明驱动这种高红移现象的基本物理,我们采用SPHINX $^{20}$,一个国家的最先进的,宇宙辐射流体动力学模拟,解决了详细的ISM属性的数千个星系的再电离时代。我们发现,所观察到的$z>6$ [OIII]-SFR和[CII]-SFR的关系,只有当C/O丰度比是$\sim8\times$低于太阳能和总金属产量是$\sim4\times$高于Kroupa IMF的。这意味着高红移星系可能主要是由具有更头重脚轻IMF的低金属量核心坍缩超新星富集的。当AGB星和Ia型超新星开始对星系金属丰度产生贡献时,[CII]-SFR和[CII]光度函数都将在$z\sim4.5$处收敛到观测值。虽然我们证明了电离参数,LyC逃逸分数,ISM气体密度和CMB衰减都驱动星系朝向更高的[OIII]/[CII],在$z>6$观察到的值只能复制与太阳相比,大大降低C/O丰度。[CII]和[OIII]的组合可用于预测电离参数、ISM气体密度和LyC逃逸分数的值,我们提供了九个观测到的$z>6$星系的这些量的估计。最后,我们证明了[OI] $_…
2022-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
An upper limit on [OIII] 88 $μ$m and 1.2 mm continuum emission from a JWST $z \approx 12-13$ galaxy candidate with ALMA
一些新的$z>11$星系候选者最近已经根据詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的近红外摄像机观测被确定。这些候选者的光谱确认是必要的,以有力地测量它们的红移,并将它们置于我们对早期宇宙中星系形成的理解中。GLASS-z13是这些候选者之一,据报道具有光度红移$z>11.9$。我现在公开可用的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)波段6主任的自由裁量时间观测(项目2021.A.00020.S; PI T。Bakx),通过在红移范围$z=11.9-13.5$中搜索[OIII]线发射来获得GLASS-z13的光谱红移。在GLASS-z13周围的孔径内提取的积分光谱中没有检测到[OIII]发射,也没有在使用自动线查找算法时检测到[OIII]发射(对成像应用不同的UV加权策略)。1.2也未检测到与GLASS-z13相关的mm连续发射。如果GLASS-z 13在z $\approx$ 12-13处,则这意味着[OIII]和静止帧$\sim$ 90 $μ$ m连续发射的3- $σ$上限分别为$\sim1\times10^8\,\rm{L}_\odot$和10.8 $μ$ Jy。未检测到[OIII]和连续发射并不一定意味着GLASS-z13不在$z\approx12-13$。它也可以用低金属量($\sim 0.2\,\rm{Z}_\odot$或更低)和/或高密度(至少100 $\rm{cm}^{-…
2022-12-15 astro-ph.GA
Evolution of the H$β$+[OIII] and [OII] luminosity functions and the [OII] star-formation history of the Universe up to $z$ ~ 5 from HiZELS
利用高{ \it z}发射谱线巡天(HiZELS)的数据,我们研究了H $β$ +[OIII]和[OII]光度函数从$z \sim 0.8$到$\sim5$的演化.这是第一次,H $β$ +[OIII]和[OII]的光度函数已被研究在这些红移的自洽分析。这也是在这个红移范围内最大的[OII]和H $β$ +[OIII]发射体(分别为3475和3298发射体)的样本,在两个独立的体积(COSMOS和UDS)中具有大的共同移动体积$\sim 1 \times 10^6$ Mpc $^{-3}$,大大降低了宇宙方差的影响。发射体的选择是通过光度红移和颜色-颜色选择的组合,以及光谱跟踪,包括最近使用凯克望远镜上的DEIMOS和MOSFIRE以及斯巴鲁上的FMOS进行的光谱观测。我们发现对于H $β$ +[OIII]和[OII]发射体,$L_\star$强烈增加,而$ϕ_\star$减少。我们推导了自$z\sim5$以来宇宙的[OII]恒星形成历史,发现宇宙SFRD从$z \sim 5$上升到$\sim 3$,然后下降到$z \sim 0$。我们还发现,我们的恒星形成的历史是能够再现的恒星质量密度的演变$z\sim 5$仅基于一个单一的示踪剂的恒星形成。当比较H $β$ +[OIII] SFRD与文献中的[OII]和H $α$ SFRD测量值时,我们发现有一个显著的一致性,表明H $β$ +…
2015-07-13 astro-ph.GA
New AGN diagnostic diagrams based on the [OIII]$λ4363$ auroral line
针对经典诊断方法识别高红移窄线II型AGN失效问题,提出基于[OIII]λ4363极光线的新诊断图,利用其高比值区分AGN与SFGs,发现传统方法未识别的高红移AGN,还指出对金属丰度诊断校准的影响。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Low-redshift Lyman continuum leaking galaxies with high [OIII]/[OII] ratios
利用哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪观测了5个恒星形成星系的Lyman连续谱(LyC),观测的星系红移z在0.2993-0.4317之间,发射线通量比为O32=[OIII]5007/[OII]3727 ~ 8-27。我们在所有星系中探测到LyC发射,逃逸分数fesc(LyC)在2- 72%的范围内。在中等分辨率的COS光谱中,可以看到一条狭窄的Ly-alpha发射线,在四个星系中有两个峰值,在一个物体中有三个峰值,峰值之间的速度分离Vsep从~153 km/s到~345 km/s不等。我们发现的LyC逃逸分数的增加,增加O32和降低恒星质量M* 的一般增加,但与一个大的分散的fesc(LyC)。一个紧密的反相关性之间的fesc(LyC)和Vsep,使Vsep的LyC逃逸分数的间接测定一个很好的参数。我们认为,驱动电离辐射逃逸的一个可能的来源是恒星风和热的大质量恒星的辐射。
2018-05-24 astro-ph.GA
Emission-line properties of IllustrisTNG galaxies: from local diagnostic diagrams to high-redshift predictions for JWST
我们计算合成,静止帧光学和紫外(UV)发射线的星系人口在红移从z $\approx$ 0到z=8在一个完整的宇宙学框架。我们实现这一目标的耦合,在后处理,宇宙学的IllustrisTNG模拟与新一代的星云发射模型,占线发射年轻的恒星,后渐近巨分支(PAGB)的恒星,吸积黑洞(BH),并首次快速辐射冲击。由不同电离源控制的模拟星系的光发射线性质与经典诊断图的预期基本一致,反映了在固定的[NII]/H $α$下观测到的[OIII]/H $β$的增加以及H $α$、[OIII] $\lambda5007$和[OII] $\lambda3727$光度函数从z $\approx$ 0到z $\sim$ 2的演化。在更高的红移,我们发现,发射线星系人口占主导地位的恒星形成和活跃的星系,与冲击和PAGB占主导地位的星系可以忽略不计的分数。我们突出10个紫外诊断图能够鲁棒地确定在高红移星系的主导电离源。我们还计算了几个光学和紫外线光度函数从z=4到z=7的演变,以及预计在詹姆斯韦伯太空望远镜上的NIRSpec仪器的深,中分辨率光谱观测中每个视场可检测到的星系数量。我们发现,2小时长的暴露足以实现H $α$和[OIII] $\lambda5007$发射体的无偏普查,而H $β$至少需要5小时,甚至10小时也只能检测到逐渐变小的[OII] $\lambda3727$部分,OIII] $\lambda1…
2022-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Hard Ionizing Spectrum in z=3-4 Ly-alpha Emitters with Intense [OIII] Emission: Analogs of Galaxies in the Reionization Era?
我们给出了15个红移z=3.1-3.7的Ly-alpha发射体(LAEs)和Lyman break星系(LBG)的诊断星云发射谱线[OIII] 5007、4959、[OII]3727和H-β的Keck/MOSFIRE光谱。结合其他调查的光谱,我们证实了早期的迹象表明,LAEs有一个更高的[OIII]/[OII]线比在类似的红移LBG。通过比较它们在[OIII]/[OII]与R23图上的分布,我们证明了这种差异不能仅仅因为它们的金属丰度较低而出现,而很可能是由于更硬的电离光谱。使用H-β和重组理论的措施,我们证明,对于我们的LAEs的一个子集,xi_ion -莱曼连续体光子数每紫外光度-确实是0.2-0.5德克斯大于典型的LBG在类似的红移。使用光电离模型,我们估计这将对[OIII]/[OII]和R23的影响,并得出结论,这样的硬光谱只能部分解释这种强烈的线发射。另一种可能性是,如此大的[OIII]/[OII]比率部分是由于密度而不是电离束缚的星云区域,这意味着电离光子的逃逸分数很高。我们讨论如何进一步的观察可以证实这种可能性。显然,具有强[OIII]发射的LAE代表了具有类似强线的z>7源的有希望的模拟,这些强线被认为是宇宙再电离的重要贡献者。
2016-09-22 astro-ph.GA
Strong [OIII]λ5007 emission line compact galaxies in LAMOST DR9: Blueberries, Green Peas and Purple Grapes
豌豆星系和蓝莓星系以其紧凑的尺寸、低质量、强发射线以及与高z Lyα发射星系的类似物而闻名。本研究从LAMOST DR 9中选取了1547个红移范围为0.0 ~ 0.59的强[OIII]λ5007发射线致密星系,共获得1694条光谱。根据红移分布,这些样品可以分为三类:蓝莓,青豆和紫葡萄。利用[MgII]λ2800光学谱线特征、BPT图、多波长SED拟合、MIR颜色和MIR变率,从这些样品中识别出23个活动星系核候选者,这些候选者将被排除在下面的SFR讨论之外。我们用GALEX UV和WISE MIR数据进行了多波长SED拟合。Balmer衰减的颜色过剩表明,这些强[OIII]λ5007发射线致密星系不是高度红化的。星系的恒星质量是通过拟合LAMOST校准光谱与屏蔽的发射线。我们发现SFR随红移的增加而增加,而对于同一红移仓内的源,SFR随质量的增加具有与SFMS相似的斜率。这些样品的金属丰度中值为12+log(O/H)8.10。金属丰度随质量的增加而增加,所有来源都低于质量-金属丰度关系。从[OIII]λ4363线直接导出的Te基金属丰度与经验N2基经验气相金属丰度一致。此外,这些致密的强[OIII]λ5007大多处于密度较低的环境中。
2022-01-13 astro-ph.GA
The Presence of Weak Active Galactic Nuclei in High Redshift Star Forming Galaxies
利用凯克天文台的自适应光学系统和近红外积分场光谱仪OSIRIS对恒星形成星系HDF-BMZ 1299(z=1.598)进行了[OIII 5007 A]观测。使用以前的Halpha和[NII]测量同一个源,我们能够第一次使用空间分辨的观测放置一个高红移星系的子结构上的传统HII诊断图。我们发现HDF-BMZ 1299的空间集中的星云比在中央~1.5千秒差距(0。log([NII]/Halpha)=-0.22+/-0.05和2 σ极限log([OIII]/Hbeta)>0.26。这个星系的主要能量来源是恒星的形成,并整合了一个单一的光圈横跨星系产生星云的比率,是从AGN和HII区域的复合光谱。HDF-BMZ 1299中嵌入式活动星系核的存在可能表明其他高红移恒星形成星系的一部分中存在潜在的污染,我们认为这可能是以前在有限金属量研究中看到的“升高”星云比率的来源。HDF-BMZ 1299的活动星系核亮度为L_H α = 3.7e41 erg/s,L_[OIII] = 5.8e41 erg/s,是目前发现的最低亮度活动星系核之一。
2010-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
First detections of the [NII] 122 μm line at high redshift: Demonstrating the utility of the line for studying galaxies in the early universe
本文报道了在一个高红移星系中首次探测到的[NII] 122 μm谱线。这条线在SMMJ 02399 -0136和H1413+117(三叶草类星体)上被CSO上的红移(z)和早期宇宙光谱仪(ZEUS)强烈探测到(> 6σ)。两个光源的谱线都非常明亮,谱线与远红外连续谱的亮度比约为7.0 \times 10^{-4}(立体式)和2.1 \times 10^{-3}(SMMJ 02399)。这两个源的比值比邻近星系的平均值大2-10倍,因此它们都没有表现出邻近源中的线-连续谱亏损。谱线强度也显示出大的电离气体分数,约占分子气体质量的8 - 17%。[OIII]/[NII]谱线比值对电离星的有效温度和活动星系核窄线区(NLR)辐射的电离参数非常敏感。利用我们先前对[OIII] 88 μm谱线的探测,SMMJ 02399 -0136的[OIII]/[NII]谱线比值表明谱线发射的主要来源是O9.5恒星电离的恒星HII区,或者是电离参数log(U)= -3.3 to-4.0的活动星系核的NLR。一个复合系统,其中30至50%的FIR线出现在NLR中也匹配数据。立体式的最佳模型是由约200个M82星暴叠加而成,占所有FIR发射和43%的[NII]线。其余的可能来自NLR。这项工作证明了[NII]和[OIII]线在约束电离介质性质方面的实用性。
2011-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar populations and star formation histories of the most extreme [OIII] emitters at $z=1.3-3.7$
随着詹姆斯·韦伯太空望远镜接近科学运行,人们对探索哈勃太空望远镜成像所能达到的红移范围有很大的兴趣。目前,测量这种早期星系存在的唯一方法是确定再电离时代系统中恒星数量的年龄。根据斯皮策测光法推断,$z\simeq7-8$星系中有相当一部分具有极强的[OIII]发射线,因此人们普遍认为这些星系是真正年轻的系统,形成于红移$z<10$,这与当时恒星形成密度迅速上升的说法一致。在这里,我们研究了光谱学确认的极端[OIII]发射体在$z=1.3-3.7$的样本,使用从[OIII]线宽和静止帧UV到近红外测光估计的动态质量来说明假设这样的系统是真正年轻的危险。对于我们的中间红移线发射器的最极端的,我们发现动态质量$10-100$倍,与一个年轻的恒星人口的质量,这是很难解释的存在下,单独的额外的暗物质或气体水库。采用非参数恒星形成的历史,我们展示了如何近红外测光的一个子集,我们的样本揭示了一个潜在的老($>100$ MYR)人口的恒星质量是$\simeq40$倍,与负责极端线发射的星爆。没有足够的静止框架近红外测光,我们认为,它可能是过早的结论,极端线发射体在再电离时代的低质量系统,形成在红移低于$z\simeq10$。
2022-05-04 astro-ph.GA
[OIII] Emission Line Properties in a New Sample of Heavily Reddened Quasars at $z>2$
我们目前的VLT-SINFONI近红外光谱的26个新的严重红化类星体的候选人从UKIDSS-LAS,VISTA VHS和海盗成像调查。这个新的样本将我们的红色类星体搜索扩展到更亮和更暗的光度。26个候选者中有25个被确认为红移为$0.7<z<2.6$和尘埃色散为$0.5<E(B-V)<3.0$的宽线类星体。结合已确认的样品,我们研究了22个具有$L_{bol}\approx 10^{47}$ erg/s和$z>2$的重红类星体的H $α$,H $β$和[OIII]发射线性质。我们提出了第一次比较的[OIII]线的性质在高光度遮蔽类星体的大样本的111个未遮蔽类星体在相同的光度和红移范围。在我们的红化类星体的[OIII]发射线轮廓中可以看到扩展到2500 km/s速度的宽翼,这表明强烈的外流正在影响电离气体的运动学。然而,我们没有发现显着差异的[OIII]发射的运动学在变红和未被遮蔽的类星体时,这两个样本是匹配的光度和红移。我们的研究结果是一致的模型,类星体驱动的外流持续一段时间后,模糊的尘埃已被清除,从沿视线。假设在被遮蔽和未被遮蔽的类星体中电离气体的量是相似的,我们使用[OIII]发射的等效宽度分布来约束我们的红化类星体中遮蔽尘埃的位置。我们发现,尘埃是最有可能位于银河系的规模,[OIII]发射区以外。
2019-05-20 astro-ph.GA
Properties and redshift evolution of star-forming galaxies with high [OIII]/[OII] ratios with MUSE at 0.28<z<0.85
我们提出了一个研究的[OIII]5007/[OII]3727(O32)的恒星形成星系从MUSE数据跨越红移范围0.28<z<0.85。最近发现的莱曼连续谱(LyC)发射体具有极高的氧线比率:O32>4。在这里,我们的目标是了解具有如此高的线比的星系的属性和发生。结合来自几个MUSE GTO计划的数据,我们选择了一个具有明亮发射线的恒星形成星系群,从中我们根据它们在z依赖的恒星形成率(SFR)-恒星质量(M*)平面中的位置绘制了406个星系进行分析。在这个样本中,有15个星系根据它们的O32比率(3.7%)被确定为极端氧发射体,104个星系的O32>1(26%)。我们的分析表明,M*,SFR之间没有显着的相关性,并从SFR-M* 与O32的关系的距离。我们发现O_(32)>1的星系比例随着M* 的增加而减少,但这很可能是O_(32)与金属丰度之间的关系,而不是O_(32)与M* 之间的关系。我们从SDSS中抽取了~0.03的本地类似物的比较样本<z>,并发现该样本的发病率相似。为了研究高O32发射体的红移分数的演变,我们将样品分成三个相同数量的红移子样品,但没有发现依赖于红移的证据。此外,我们比较了观测到的线比与那些预测的星云模型没有LyC逃逸,并发现,大多数极端的氧发射器可以复制低金属丰度模型。剩下的星系可能是LyC发射体候选者。最后,基于[OIII 4363]/[OIII]500…
2018-08-14 astro-ph.GA
The Physical Origin of Extreme Emission Line Galaxies at High redshifts: Strong {\sc [Oiii]} Emission Lines Produced by Obscured AGNs
本文通过Subaru和JWST数据研究高红移极端发射线星系,发现其强[Oiii]发射线最可能由被遮蔽的活动星系核产生,而非恒星形成或未被遮蔽的活动星系核。
2025-03-13 astro-ph.GA
Cold Dust and Low [OIII]/[CII] Ratios: an Evolved Star-forming Population at Redshift 7
我们提出了新的ALMA波段8(休息帧$90\,μ$米)的观测三个大规模($M_\star \approx 10^{10}\,M_\odot$)星系在$z\approx7$先前检测到的[CII] $158\,μ$米和基础的尘埃连续发射的再电离时代明亮的发射线调查(REBELS)。我们在波段8(REBELS-25和REBELS-38)中检测到我们的两个目标的尘埃连续排放,而REBELS-12仍然未被检测到。通过改进的黑体拟合,我们确定了冷尘埃温度($T_\mathrm{dust} \approx 30 - 35\,$ K)在两个双波段探测目标,给出了一个基准模型的光学薄发射与$β= 2.0$。它们的尘埃温度比文献中大多数$z\sim7$星系低,因此它们的尘埃质量更高($M_\mathrm{dust} \approx 10^{8}\,M_\odot$)。尽管如此,这些巨大的尘埃质量仍然与早期宇宙尘埃产生模型的预测一致。此外,我们在REBELS-12和REBELS-25中靶向并检测[OIII] $88\,μ$ m发射,并发现$L_\mathrm{[OIII]} / L_\mathrm{[CII]}$比率约为1,与迄今为止在已知$z\gtrsim6$群体中观察到的$L_\mathrm{[OIII]} / L_\mathrm{[CII]} \gtrsim 2 - 10$相比较低。我们认为,较低…
2023-01-23 astro-ph.GA
A theoretical investigation of far-infrared fine structure lines at $z>6$ and of the origin of the [OIII]88/[CII]158 enhancement
本研究针对z>6星系[OIII]88/[CII]158光度比异常偏高的问题,通过调整丰度比的光致电离模拟,证实低C/O比是该增强现象的关键成因。
2025-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Extreme [OIII] Emitters at z $\sim$ 0.5
我们发现了一个极端发射线星系(EELG)的样本,在z $\sim$ 0.5处具有强[OIII] $λ$ 5007发射。使用宽带光度选择和要求光度中的小不确定性,我们搜索了斯隆数字巡天(SDSS)的第14次数据发布(DR 14),发现了2658个具有强i波段过量(i - z $\leqslant$ r - i - 0.7)的候选者。我们进一步获得了这些物体的649个SDSS光谱,并在0.40 $<$ z $<$ 0.63处目视识别了22个[OIII]发射体。在构建了它们的紫外-红外光谱能量分布(SED)后,我们发现它们具有相当蓝色的r-W2和红色的W1-W 4,这表明它们有很强的暖尘埃辐射。它们的[OIII] $λ$ 5007静止坐标系的等效宽度大多为200-600 μ m,它们的[OIII] $λ$ 5007/H $β$比值很高,因此在线比分类图上它们处于恒星形成星系和活动星系核的边界。[OIII]发射体的典型E(B-V)和电子温度分别为$\sim$ 0.1-0.3 mag和$\sim$ 10 $^4$ K。我们的具有S/N $_{\rm [OIII]\lambda4363}$ $>$ 3的[OIII]发射体的最低金属丰度为12 + log(O/H)= 7.98 $^{+0.12}_{-0.02}$,中值为8.24 $^{+0.05}_{-0.04}$。我们的[OIII]发射体显示…
2018-04-30 astro-ph.GA
Cross-correlation between the 21-cm signal and [OIII] emitters during early cosmic reionization
我们研究统计的21厘米信号的时代的再电离。我们建议使用[OIII]线发射星系交叉相关的21厘米信号从$z = 7 - 10$。为了这个目的,我们采用模拟再电离后处理的高分辨率宇宙流体动力学模拟大规模黑色-II的三维(3D)辐射转移代码碰撞以下的电离光子从各种来源的传播。我们发现,在再电离的早期阶段,21厘米的信号与大尺度$(k < 1h~\rm cMpc^{-1})$上的[OIII]发射器的空间分布呈正相关。这种正相关性是由温度-星系相关性产生的,它比我们假设加热饱和时大几倍。随着再电离区的扩大,相关性从$z = 10$变为8。在这个时期的信号可以通过结合平方公里阵列(SKA)和宽场[OIII]发射器调查来检测。我们还计算了3D [OIII]强度场的互功率谱,旨在利用未来的强度映射观测。我们得出结论,高红移[OIII]线发射器可以用来探测再电离过程时,星系际介质基本上是中性的。
2019-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magellan/MMIRS near-infrared multi-object spectroscopy of nebular emission from star forming galaxies at 2<z<3
为了研究恒星形成星系发射Lyalpha线的成分,我们研究了星际介质的运动学和气相金属丰度(Z)。本文利用Magellan/MMIRS多目标近红外光谱仪研究了在3个MUSYC场中发现的z=2-3恒星形成星系的星云辐射。我们探测到了来自4个活动星系核和13个高z恒星形成星系的发射谱线,其中包括低至4.E-17 erg/sec/cm ^2通量的H α谱线。这产生了7个新的红移。检测到的最常见的发射线是[OIII]5007,其对Z敏感。我们能够测量2个星系的Z,并为另外2个星系设定上限(下限)。Z值与0.3<Z/Zsun<1.2一致。将Lyalpha中心波长与系统红移进行比较,发现Δ_v(Lyalpha-[OIII])=70-270 km/sec。高红移的恒星形成星系、Lyalpha发射(LAE)星系和Halpha发射体似乎位于低质量、高恒星形成率(SFR)的SFR与恒星质量图区域,证实它们正在经历恒星形成的爆发事件,这正在积累它们的恒星质量。它们的Z与Z<2.2星系在Z与恒星质量平面上的关系是一致的。测得的Delta_v(Lyalpha-[OIII])值意味着由恒星形成驱动的物质流出可能存在于我们样品的z=2-3 LAEs中。通过与文献的比较,我们注意到Z值比我们低的星系也具有类似的Delta_v(Lyalpha-[OIII])速度偏移。在许多Lyalpha发射体中检测到强[OIII]。…
2013-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Low-redshift lowest-metallicity star-forming galaxies in the SDSS DR14
我们从斯隆数字巡天(SDSS)的数据发布14(DR 14)中选取了一个氧丰度为12+logO/H<7.4的极低金属量恒星形成星系的低红移(z<0.133)候选样本。三种方法被用来推导它们的氧丰度。在这些方法中,有两种方法是基于强[OII]3727,[OIII]4959和[OIII]5007发射线,我们称之为强线和半经验方法。它们适用于所有星系。本文提出了强线法。这种方法特别关注于金属丰度极低的星系中金属丰度的精确测定,可能不适用于12 +logO/H>7.5的较高金属丰度。第三,直接Te方法,适用于检测到[OIII]4363发射线的星系。所有这三种方法给出的丰度一致,可以组合使用或单独用于选择最低金属丰度的候选人。然而,强线方法是最好的光谱与检测不良或未检测到的[OIII]4363发射线。总的来说,我们选出的极低金属量星系候选者名单包括66个物体。
2019-03-01 astro-ph.GA
The Nature of H$β+$[O{\sc iii}] and [O{\sc ii}] emitters to $z \sim 5$ with HiZELS: stellar mass functions and the evolution of EWs
我们研究了$z \sim 0.8 - 5.0$和$z \sim 0.8 - 5.0$之间的高$z$发射线巡天(HiZELS)中具有强H $β+$ [OIII]和[OII]星云发射线的$\sim7000$窄带选择星系的性质。我们的样本涵盖了恒星质量($M\sim10^{7.5 - 12.0}$ M $_\odot$)、静止框架等效宽度(EW $_\mathrm{rest}\sim 10 - 10^5$ EWs)和线光度($L\sim10^{40.5 - 43.2}$ erg s $^{-1}$)的广泛范围。我们测量了H $β+$ [OIII]和[OII]选择的恒星质量函数到$z \sim 3.5$,发现$M_\star$和$ϕ_\star$都随宇宙时间增加,这可能是由于[OIII]选择包括在较低的红移下AGN的比例增加。[OII]选择的恒星质量函数显示出一个恒定的$M_\star\sim10^{11.6}$ M $_\odot$和一个强大的,随着宇宙时间的$ϕ_\star$与H $α$研究增加的演变。我们还调查了EW $_\mathrm{rest}$的演变作为一个函数的红移与一个固定的质量范围(10 $^{9.5 - 10.0}$ M $_\odot$),并找到一个最好的代表$(1+z)^{3.81\pm0.14}$和$(1+z)^{2.72\pm0.19}$的$z\sim 2$和$…
2016-04-08 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Significant Evolution in the Rest-Frame Optical Emission Line Equivalent Widths of Star-Forming Galaxies at z=1.4-3.8
我们使用广泛的光谱从MOSFIRE深演化场(MOSDEF)的调查,以调查之间的关系静止帧光发射线等效宽度($W$)和一些星系和ISM特征的样本$1134$恒星形成星系的红移$1.4\lesssim z\lesssim 3.8$。我们研究了[OII] $λλ3727, 3730$、H $β$、[OIII] $λλ4960, 5008$、[OIII] $+$ H $β$、H $α$和H $α$ +[NII] $λλ6550, 6585$的等效宽度与恒星质量、UV斜率、年龄、恒星形成率(SFR)和比SFR(sSFR)、电离参数和激发条件的关系(O32和[OIII]/H $β$)、气相金属性和电离光子产生效率($ξ_{\rm ion}$)。$W$随恒星质量减小而增加的趋势在[OIII](和[OIII]+H $β$)中最强。更一般地说,在固定的恒星质量或固定的气相金属丰度下,所有谱线的等效宽度都随着红移的增加而增加,这表明高等效宽度的星系在高红移时很常见。这种等效宽度的红移演化可以解释为在固定恒星质量下,随着红移的增加,SFR增加,金属丰度降低。因此,$W$对sSFR的依赖性在很大程度上与红移无关,特别是当检查给定金属丰度的星系时。我们的研究结果表明,高等效宽度的星系,特别是那些与高$W({\rm [OIII]})$,有低的恒星质量,蓝UV斜率,年轻的年龄,高sSFR,ISM线比指示高电离参…
2018-11-28 astro-ph.GA
Analytical strong line diagnostics and their redshift evolution
本研究提出一种改进的星系气相金属丰度强线诊断提取方法,利用OIII/OII区域温度与金属丰度的经验关联,结合传统强线指标打破简并,经极光线法验证效果优于旧方法,且解释了谱线比值弥散与红移演化的成因,同时公开了配套计算程序。
2024-10-08 astro-ph.GA
Rest-frame UV spectroscopy of extreme [OIII] emitters at $1.3<z<3.7$: Toward a high-redshift UV reference sample for JWST
星系再电离时代的深层光谱学揭示了强烈的CIII]和CIV线发射(EW $>15-20$)。为了解释在$z>6$出现的星云发射,我们已经开始瞄准在$1.3<z<3.7$具有大的比恒星形成率(sSFR)的星系中的静止帧UV发射线。我们发现,CIII]达到EWs在$z>6$看到只有在大sSFR星系与[OIII]+H $β$ EW $>1500$的。与以前的研究相比,我们发现许多具有强烈[OIII]的星系具有弱的CIII]发射(EW $=5-8$),这表明与年轻恒星群体相关的辐射场不足以为强CIII]提供动力。光电离模型表明,在具有大sSFR([OIII]+H $β$ EW $>1500$)的系统中,CIII]的扩散是由金属丰度的变化驱动的,这是CIII]对电子温度极端敏感的结果。我们发现,在$z>6$(EW $>15$)处看到的强CIII]发射需要贫金属气体($\simeq0.1\ Z_\odot$),而在我们的样品中较弱的CIII]发射倾向于在中等金属丰度($\simeq0.3\ Z_\odot$)处发现。我们的$z\simeq1-3$样品中CIII]发射体的光度分布呈现出一致的图像,较强的发射通常与低光度系统($M_{\rm{UV}}>-19.5$)有关,其中低金属丰度更有可能。我们定量了强CIII]和CIV发射体在$z\simeq1-3$的分数,提供了与$z>6$样品进行比较的基线…
2020-11-03 astro-ph.GA
Emission line properties of the most luminous AGN in massive galaxies at intermediate redshifts
我们分析了6019 II型活动星系核的发射线性质,其红移在0.4-0.8之间,[OIII]光度大于3 × 10^8 Lsun,这是Zakamska等人(2003)在星群研究中首次发现的II型类星体的特征。活动星系核是从CMASS的星系样本中提取的,这些星系的恒星质量大于10^11 Msun,是重子振荡光谱巡天(BOSS)的一部分,占这些星系总人口的0.5%。单个光谱具有低的S/N,因此在[OIII]光度和估计的恒星年龄的箱中对堆叠光谱进行分析。叠层的发射线比与简单的均匀密度光电离模型很好地拟合,金属丰度介于太阳和两倍太阳之间。在堆栈中,一些发射线被发现具有不同的广泛的组件,需要一个双高斯,而不是一个单一的高斯拟合,指示流出的电离气体。它们是:[OIII]4959、[OIII]5007、[OII] 3727、3729和Halfa $。更高的电离线,如[NeIII]3869和[NeV]3345在堆栈中被检测到,但很好地拟合单高斯。宽分量通常包含总谱线通量的三分之一,氧谱线的宽度为600 km/s,H α谱线的宽度为900 km/s。在广泛的组件和它的宽度的流量的分数是独立的[OIII]光度,恒星年龄,无线电和中红外光度。银河系的恒星质量是我们能确定的影响宽线分量宽度的唯一参数。
2019-08-14 astro-ph.GA
MIDIS: Strong (Hb + [OIII]) and Ha emitters at redshift $z \simeq 7-8$ unveiled with JWST/NIRCam and MIRI imaging in the Hubble eXtreme Deep Field (XDF)
我们利用\textit{JWST}中波段和宽波段近红外摄像机成像,以及超深MIRI $5.6 \rm μm$成像,在哈勃极深场(XDF),以确定突出的线发射器在$z\simeq 7-8$。在$z\simeq 7-8$观测的58个星系中,我们发现了18个(H $β$ + [OIII])发射体的强候选星系($\simeq$ 31\%),基于它们在F430 M和F444 W滤波器中的增强通量,用EW $_{0}$(H $β$ +[OIII])$\simeq 87 - 2100$进行了验证。在这些发射体中,16个位于MIRI覆盖区,12个在$5.6 \, \rm μm$处表现出明显的通量过剩,表明同时存在一条突出的H $α$发射线和EW $_{0}$(H $α$)$\simeq 200-3000$。这是第一次,H $α$发射可以在$z>7$个别星系检测。当H $α$线存在时,我们可以将H $β$和[OIII]对(H $β$ +[OIII])复合物的贡献分开,并推导出基于H $α$的恒星形成率(SFR)。我们发现,在大多数情况下,[OIII]/H $β> 1$。相反,两个星系有[OIII]/H $β< 1$,表明NIRCam通量过剩主要是由H $β$驱动的。这可能意味着金属含量极低。最突出的线辐射源是非常年轻的星暴或星系,它们正前往/离开星暴云。它们构成了宇宙SFR密度$\rm log_{1…
2023-06-05 astro-ph.GA
Understanding Lyman-alpha Nebulae at Low Redshift I: The Sizes, Powering, and Kinematics of "Green Bean" Galaxies
一个新的但罕见的空间扩展发射线星云样本,绰号“绿豆”,由于强烈的[OIII]发射而在z~0.3被发现,随后被证明是在高红移发现的莱曼α(Lya)星云的本地表亲。在这里,我们使用后续的APO/DIS光谱,以更好地了解如何将这些低红移的Lya星云与其他强发射线源进行比较。我们的光谱数据表明,低z Lya星云具有类似活动星系核的发射线比率,相对窄的线宽(FWHM<1000 km s^{-1}),发射线运动学类似于相同红移的2型活动星系核,证实它们是由具有典型电离连续统的2型活动星系核提供动力的。虽然低z Lya星云比紧凑的、恒星形成的绿豌豆星系更大、更不集中,但我们发现它们在r带浓度和大小方面类似于典型的2型活动星系核。根据这项初步研究,低z Lya星云似乎是2型活动星系核的一个子集,具有更蓝的光学连续带和高的[OIII]等效宽度,但具有可比的大小和相似的[OIII]运动学。这些特征可能简单地反映了这样一个事实,即低z Lya星云来自于2型活动星系核分布的高光度端,更高的核活动驱动更高的[OIII]等效宽度,更多的中心恒星形成导致更蓝的光学连续统。更深入的光谱跟踪完整的样本将进一步阐明这些问题,以及这些低z Lya星云和Lya星云人口在高红移之间的关系。
2019-10-07 astro-ph.GA
Searching for z > 6.5 Analogs Near the Peak of Cosmic Star Formation
强烈的[OIII] $λλ$ 4959,5007 +H $β$发射似乎是典型的恒星形成星系在z > 6.5。作为宇宙再电离的可能贡献者,这些星系和它们内部的物理条件引起了极大的兴趣。当z > 6.5时,Ly $α$被星系际介质大大衰减,静止紫外金属发射线提供了另一种测量红移的方法,也限制了恒星形成区和大质量恒星的物理性质。我们提出的第一个统计样本的静止紫外线测量z $\sim$ 2星系选择的类似物的那些在再电离时代的基础上[OIII] $λλ$ 4959,5007 EW或静止帧U-B色。我们的样本来自3D-HST巡天,红移范围为1.36 $\leqslant$ z $\leqslant$ 2.49。我们发现我们样本的Ly $α$和CIII] $λλ$ 1907,1909 EW的中值明显大于z $\sim$ 2紫外连续谱选择成星星系的中值。来自单独和复合光谱的测量表明CIII]和[OIII]之间的单调正相关,而在[OIII] EW < 1000 $\unicode{x212B}$时观察到Ly $α$和[OIII]之间缺乏趋势。在较高的[OIII] EW下,开始出现极端的Ly $α$发射。利用叠加光谱,我们发现Ly $α$和CIII]在金属丰度较低的星系中显著增强。我们样本中的两个物体看起来与z > 6.5的星系相当,具有非常强的静止紫外金属线发射。除了强烈的Ly $α$或CIII]外…
2020-01-04 astro-ph.GA
HETDEX [OIII] Emitters I: A spectroscopically selected low-redshift population of low-mass, low-metallicity galaxies
我们收集了17个低金属丰度(7.45 < log(O/H)+12 < 8.12)星系的样本,这些星系的z < 0.1是在没有光度预选的情况下通过光谱发现的,这些星系来自Hobby Eberly望远镜暗能量实验(HETDEX)的早期数据。在质量-金属丰度关系中,质量和金属丰度最低的恒星形成星系往往在基于连续统的巡天中采样不足,因为它们的光谱通常由新形成的恒星的发射主导。我们寻找具有高[OIII] $λ$ 5007 / [OII] $λ$ 3727的星系,这意味着高电离星云发射通常指示低金属丰度系统。我们利用Hobby Eberly望远镜上的第二代低分辨率摄谱仪,以更高的分辨率和更宽的波长覆盖范围获得了每个低金属丰度候选者的后续光谱,以确认红移,测量H $α$和[NII]线强度,并在许多情况下获得更深的蓝线光谱。我们发现我们的星系符合典型低质量星系的质量-金属丰度关系。然而,我们样本中的星系往往具有与在(Yang et. 2017)。我们说明了光谱巡天在寻找低质量和金属丰度星系方面的作用,并揭示了我们发现的星系样本是典型矮星系和更极端的蓝莓星系性质之间的混合体。
2021-05-06 astro-ph.GA
A Study of Outflows in Luminous Quasars at Redshift $\sim0.4-0.8$
本文以$z\sim 0.4-0.8$的大量$\sim900$类星体为基础,对$z\sim0.4-0.8$活动星系核窄线区外流进行了系统的研究。样本是从斯隆数字巡天中提取的,主要要求1)g波段星等高于19等; 2)[OIII] $\lambda5007$发射线的信噪比大于30。多条发射线的轮廓由几个高斯函数的和来建模。光谱分析使我们能够识别1)当使用[ \ion{O}{2} ] $\lambda3727$线作为参考时,[OIII] $\lambda5007$线蓝色不对称性和[NeIII] $\lambda3869$和[NeV] $\lambda3426$线的体速度蓝移的普遍性。然而,[ \ion{O}{3} ] $\lambda5007$线的速度偏移分布在零值附近,除了少数异常值。2)在高$L/L_{\mathrm{Edd}}$的天体中,不仅[OIII] $\lambda5007$谱线的不对称性显著,而且[NeIII] $\lambda3869$和[NeV] $\lambda3426$谱线的体速度偏移也较大,这与基于局域活动星系核的结论相当一致。三种$M_{\mathrm{BH}}$估计方法的趋势显著性水平分别优于[OIII]、[NeIII]和[NeV]的$2.9σ$、$3.2σ$和$1.8σ$。\rm在排除了射电喷流的作用之后,NLR气体外流对$L/L_{\mathrm{Edd}}…
2017-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Detection of [OIII]$λ$4363 and the direct-method oxygen abundance of a star-forming galaxy at z=3.08
我们目前的测量的电子温度为基础的氧丰度的高度恒星形成星系在z=3.08,COSMOS-1908。这是[OIII] $λ$ 4363被探测到的最高红移,也是第一次在z>2处测量到这条谱线。我们估计氧丰度为12+log(O/H)$=8.00^{+0.13}_{-0.14}$。这个星系是一个低质量($10^{9.3}$ M $_{\odot}$),高恒星形成($\sim50$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$)系统,拥有一个年轻的恒星群($\sim160$ Myr)。我们研究了COSMOS-1908电离气体的物理条件,发现该星系具有高电离参数、小星云红化($E(B-V)_{\rm gas}<0.14$)和高电子密度($n_e\sim500$ cm $^{-3}$)。我们比较了COSMOS-1908和其他恒星形成星系在z=0-1.8与[OIII] $λ$ 4363测量的直接方法氧丰度的强氧,氖和氢线的比率,并表明z $\sim$ 1-3的星系遵循与本地宇宙中的星系相同的强线相关性。这一协议表明,电离参数和O/H之间的关系是类似的z $\sim$ 0和高红移星系。这些结果意味着,金属丰度校准线的基础上的氧,氖,氢不强烈的红移演变,并可以可靠地估计出z $\sim$ 3的丰度,铺平了道路的强大的测量的质量-金属丰度的演变关系到高红移。
2016-06-16 astro-ph.GA
HST Grism-derived Forecasts for Future Galaxy Redshift Surveys
相互补充的欧几里德和罗马星系红移巡天将使用H α和[OIII]选择的发射线星系作为$0.9 \lesssim z \lesssim 1.9$(H α)和$1.5 \lesssim z \lesssim 2.7$([OIII])大尺度结构的示踪剂。为了优化暗能量研究中的红移观测,必须对观测量中预期的α发射星系的数量有一个可靠和足够精确的了解。此外,这些未来的发射线星系样本将像所有的无狭缝光谱调查一样,受到复杂的选择函数的影响,该函数取决于星系的大小和光度,线等效宽度,以及由错误识别单个发射线星系而产生的红移误差。专注于Euclid调查的细节,我们结合了两个无缝光谱WFC 3-IR数据集- 3D-HST+AGHAST和WISP调查-构建了一个覆盖0.56度$^2$区域并包括1277个发射线星系的类欧几里得样本。我们检测到1091($\sim$ 3270度$^{-2}$)H α +[NII]-发射星系的范围$0.9\leq z \leq 1.6$和162($\sim$ 440度$^{-2}$)[OIII] $λ$ 5007-发射器在$1.5\leq z \leq 2.3$与线通量$\geq 2 \times 10^{-16}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$。Ha +[NII]等效宽度分布的中位数为$\sim$ 250“,连续谱和Ha +[NII]发射的有效半径与$\s…
2020-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dependence of NLRs sizes on [OIII] luminosity in low redshift AGN with double-peaked broad Balmer emission lines
本文报道了38个双峰宽发射线活动星系核(double-peaked BLAGN)低红移活动星系核($z<0.1$)的NLR尺寸上限的简单而有趣的结果,以检验第一型活动星系核和第二型活动星系核的NLR尺寸是否服从类似的对\o ~ 3光度的经验依赖关系。为了校正倾角对1型活动星系核NLR投影大小的影响,通常采用吸积盘原点来描述双峰宽H $α$,从而确定了38个双峰BLAGN中心盘状BLR的倾角。然后,考虑固定的SDSS光纤半径,38双峰BLAGN的NLR大小的上限可以估计。同时,利用连续发光度与\o ~ 3发光度之间的强线性相关关系,证实了38个双峰BLAGN的\o ~ 3发光完全被SDSS光纤所覆盖。考虑到红化校正后的\o 3~光度测量值,38个双峰BLAGN的NLR大小上限在2型活动星系核NLR大小与\o 3~光度经验关系的预期结果的99.9999%置信区间内。在现阶段,还没有任何线索可以通过NLR的空间性质来挑战活动星系核的统一模型。
2022-03-24 astro-ph.GA
REBELS-IFU: on the origin of the elevated [OIII]/[CII] ratios in the early Universe
本文通过ALMA和JWST观测高红移星系,发现爆发性恒星形成导致的[CII]抑制是早期宇宙中[OIII]/[CII]比值升高的主要原因,并确认[OIII]$_{88}$可作为宇宙黎明时期的有效星际介质示踪剂。
2025-09-19 astro-ph.GA
Orientation effects on the near-infrared broad band emission of quasars
最近,我们提出了窄[OIII] 5007 nm发射线的等效宽度(EW)作为活动星系核的方向指示。我们对SDSS第7次数据发布中的约100个红移为$z < 0.8$的$12,300$光选宽线类星体(H $α$、H $β$和Mg II)进行了测试,这些类星体的宽线半峰全宽大于$2000$ km/s。我们现在使用从近红外到紫外的宽带测光来检查它们的光谱能量分布(SED),以寻找作为EW函数的整体形状的变化[OIII]。我们发现,类星体与低EW[OIII]值(接近面对面的位置)有平坦的近红外SED相对于高EW[OIII]值(几乎边缘)的来源。此外,具有高EW[OIII]值的类星体显示出$\sim 2$在UV中的发射低于具有低EW[OIII]值的类星体的因子。我们的研究结果表明,环面是cluerous,平均而言,共轴的吸积盘和宽线区域,与最新的理论模型的模糊环面。
2019-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-alpha spectroscopy of extreme [OIII] emitting galaxies at $z\simeq2-3$: Implications for Ly$α$ visibility and LyC leakage at $z>6$
光谱观测的大规模$z>7$星系选择有非常大的[OIII]+H $β$等效宽度(EW $\sim1500$)最近发现大的Ly $α$检测率,在一般人群中看到的微弱的发射。为什么这些系统在Ly $α$中唯一可见,在红移处IGM可能是显着中性的尚不清楚。为了更好地理解这些结果,我们已经开始与MMT和麦哲伦一起在$z\simeq2-3$具有类似[OIII]+H $β$ EW的星系中测量Ly $α$。在这些红移,IGM是高度电离的,使我们能够清楚地解开如何Ly $α$属性依赖于[OIII]+H $β$ EW。在这里,我们提出了在$z=2.2-3.7$强[OIII]+H $β$线发射(EW $=300-3000$)的$49$星系的Ly $α$ EW。我们的研究结果表明,强的Ly $α$发射(EW $>20$)变得更常见的星系与较大的[OIII]+H $β$ EW,反映了越来越有效的电离光子生产和增强传输的Ly $α$的组合。在具有最极端的[OIII]+H $β$发射(EW $\sim1500$)的星系中,我们发现强Ly $α$发射并不普遍,只有$50$ %的人口显示Ly $α$ EW $>20$发射。我们的数据表明,该范围内的Ly $α$强度与所观察到的椭圆率,与那些系统,出现边缘上或拉长有较弱的Ly $α$发射。我们用这些结果来解释异常的Ly $α$属性中看到的$z>7$星系极端[OIII]…
2021-03-06 astro-ph.GA
UNCOVERing the Faint-End of the z=7 [OIII] Luminosity Function with JWST's F410M Medium Bandpass Filter
本研究利用JWST的F410M滤波器和UNCOVER透镜场数据,将z~7的[OIII]光度函数探测深度提升一个数量级,发现其暗弱端斜率陡峭且无明显演化。
2024-07-26 astro-ph.GA
Ionization State of Inter-Stellar Medium in Galaxies: Evolution, SFR-M_star-Z Dependence, and Ionizing Photon Escape
利用电离参数敏感线比[OIII]5007/[OII]3727和光电离模型,系统地研究了z=0-3的星系中星际介质的电离态,其中包括文献中的140,000个SDSS星系和108个中高红移星系。我们确认z=2-3的星系的[OIII]/[OII]比值明显高于SDSS中典型的恒星形成星系,其系数大于10倍,光电离模型显示这些高z星系的电离参数log(qion/cm s^{-1})约为7.6-9.0,比本星系高4-10倍。对于任何红移的星系,我们确定了[OIII]/[OII]比值与恒星形成率(SFR),恒星质量(M_star)和金属丰度(Z)的星系整体性质之间的相关性。本文推广了基本金属丰度关系式(FMR),发展了基本电离关系式(FIR),即电离参数、SFR、M_star和Z的四维关系式。中z和高z星系(z~3)遵循由局域星系定义的FIR,而FMR则可能从z~2演化到z~ 3。我们发现,在忽略电离参数差异的情况下,z~2-3星系的FMR演化出现,而在高电离参数的z~3星系的平均金属丰度解中,FMR演化不存在。有趣的是,这两个局域Lyman连续发射星系(LyC泄漏星系)都有很高的[OIII]/[OII]比值,表明[OIII]/[OII]与电离光子逃逸分数(fesc)之间存在正相关关系,我们的光电离模型成功地解释了这一现象.由于z~2-3星系的[OIII]/[OII]比值,特别是Ly-alpha…
2014-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diverse properties of Ly-alpha emission in low-redshift compact star-forming galaxies with extremely high [OIII]/[OII] ratios
利用哈勃太空望远镜宇宙起源摄谱仪观测了8个致密的恒星形成星系,它们的红移z=0.02811-0.06540,氧丰度为12+log(O/H)=7.43-7.82,发射线通量比为O_(32)=[O_(III)]5007/[O_(II)]3727~22-39。目的是研究在这种条件下Ly-alpha发射的性质。我们发现Ly-alpha属性的多样性。在5个星系中,Ly-alpha发射线较强,其等效宽度(EW)在45- 190埃之间。在其余星系中,EW(Ly-alpha)~2- 7 A的弱Ly-alpha发射叠加在宽Ly-alpha吸收线上,表明中性氢柱密度N(HI)~(1-3)x10^21 cm^-2很高。我们检查Ly-alpha逃逸分数fesc(Ly-alpha)和莱曼连续谱逃逸分数fesc(LyC)之间的关系,后者在11个低红移LyC泄漏的直接措施,以验证是否fesc(Ly-alpha)可以是逃逸LyC辐射的间接措施。O32的Ly-alpha等效宽度EW(Ly-alpha)和Ly-alpha峰分离Vsep作为Ly-alpha泄漏的间接指标的有用性也进行了讨论。结果表明,O32和fesc(Ly-alpha)之间没有相关性。我们发现,对于EW(Ly-alpha)<100 A,fesc(Ly-alpha)随着EW(Ly-alpha)的增加而增加,但对于更高的EW(Ly-alpha)> 150 …
2019-10-28 astro-ph.GA
A model for the emission line galaxy luminosity function and flux ratios at high-redshifts
本研究结合 MAPPINGS V 光致电离代码与解析星系模型,预测了高红移星系的 [OIII]/Hβ 流量比及光度函数,重现了 JWST 观测,并提出流量比可诊断星系盘湍流。
2025-04-05 astro-ph.GA
The prospects for observing [OIII] 52 micron emission from galaxies during the Epoch of Reionization
用ALMA在红移为$6 < z \lesssim 9$的恒星形成星系中探测到了[OIII] 88 $μ$ m精细结构发射线,该发射线进入了再电离期(EoR).这些测量提供了有价值的信息,关于星际介质(ISM)的性质,在最高的红移星系迄今发现。然而,[OIII] 88 $μ$ m线观测结果在这些系统中留下了气体密度和金属丰度之间的简并。在这里,我们量化的前景,打破这种简并使用未来的ALMA观测的[ \oiii ] 52 $μ$ m线。在$6 < z \lesssim 9$目前的10个[OIII] 88 $μ$ m发射体中,我们预测在2-10小时的源上观测时间内在SXDF-NB 1006 -2、B14-6566、J 0217 -0208和J1211-0118中探测到52个$μ$ m(6- $σ$),前提是它们的气体密度大于约$n_{\mathrm{H}} \gtrsim 10^2-10^3$ cm $^{-3}$。其它靶标通常需要长得多的积分时间用于6- $σ$检测。无论是成功检测到52 $μ$ m谱线,还是可靠的上限,都将导致对ISM参数的明显更严格的约束。对于参数空间的某些区域,预测的改善与气体密度的$\sim 3$ dex和金属丰度的$\sim 1$ dex一样大。我们建议SXDF-NB 1006 -2作为52 $μ$ m线测量的有希望的第一目标。我们将讨论如何这样的测量将有助于…
2021-03-29 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Excitation Properties of $z\sim 2.3$ Star-forming Galaxies
本文利用MOSFIRE深演化场巡天(MOSDEF)的早期观测结果,对z~2.3星系的激发特性进行了研究。由于覆盖了全套强静止框架光学发射线,MOSDEF提供了一个遥远恒星形成星系代表性样本的静止框架光谱的前所未有的视图。我们研究了z~2.3 MOSDEF星系在多重发射线诊断图中的位置。这些图包括[OIII]/Hb对[NII]/Ha和[OIII]/Hb对[SII]/Ha“BPT”图,以及O_32对R_23激发图。我们恢复著名的偏移量的恒星形成序列的高红移星系在[OIII]/血红蛋白与[NII]/哈BPT图相对于SDSS恒星形成星系。然而,在z~2处,我们的静止坐标系光学选择样本的位移不如静止坐标系UV选择和发射线选择星系的显著。此外,我们发现,偏移量是质量相关的,只出现在z~2.3 MOSDEF样本的低质量的一半,在那里的星系被转移到更高的[NII]/Ha在固定的[OIII]/Hb。在[OIII]/Hb vs. [SII]/Ha和O_32 vs. R_23图中,我们发现z~2.3星系的分布类似于局域星系,因此将[OIII]/Hb vs. [NII]/Ha BPT图中的移动归因于低质量(M_*<10^10 M_sun)高红移星系中N/O丰度比的升高。N/O比值的变化使基于氮线的氧丰度指标在高红移处的使用受到质疑,但O_32-R_23图中激发序列与红移的明显不变性为在宽红移范围内使用O_…
2015-01-13 astro-ph.GA