Frontier Fields : Combining HST, VLT and Spitzer data to explore the $z$$\sim$8 Universe behind the lensing cluster MACS0416$-$2403
HST Frontier Fields项目始于2013年底，旨在提供6个大质量星系团的极深图像。该计划的主要目标之一是将几台望远镜推向极限，以便提供宇宙最早阶段的最佳当前视图。我们提出了一个详细的分析$z$ $\sim$ 8对象背后的HFF透镜集群，MACS 0416 -2403，结合0.3-1.6 $μ$ m成像从HST，地面$K_s$成像从VLT霍克-I，3.6 $μ$ m和4.5 $μ$ m斯皮策太空望远镜。我们应用经典的莱曼中断技术，结合非检测标准和颜色选择。为了避免中$z$闯入者的污染，我们需要在光学和近红外数据之间有一个强的中断。$z$ $\sim$ 8处的光度函数使用利用SED拟合结果的MC方法来计算。一条警示信息是从新的深光学测光的$z$ $\sim$ 8星系以前确定在这个集群，这是现在坚定地检测到一个中等$z$闯入者与一个强大的$\approx1.5$等巴耳末突变（F606 W和F125 W之间）。使用该闯入者的SED，我们估计了MACS 0416 $-$ 2403样品的污染率，以及基于HFF数据的Abell 2744中的先前样品的污染率。我们的选择恢复了4个稳健的对象，m $_{F160W}$范围从26.0到27.9 AB，位于适度扩增区域（$μ<$ 2.4）。其中两个天体在IRAC 3.6 $μ$ m和4.5 $μ$ m波段之间显示出二次断裂，这可能与$z$ …
2014-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The HERON Coma Project: Exploring the low-surface-brightness frontiers in the Coma cluster
Universidad de Córdoba（科尔多瓦大学）；University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；NASA Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）；Instituto de Astrofísica de Andalucía–CSIC（安达卢西亚天体物理研究所-西班牙高等科学研究委员会）；University of Washington（华盛顿大学）
HERON Coma项目利用优化低表面亮度观测的地基望远镜，对后发星系团开展深成像巡天，成功探测到巨椭圆星系延展结构，为研究后发星系团形成提供新数据并公开校准图像。
2026-09-03 astro-ph.GA astro-ph.IM
Galaxy quenching at the high redshift frontier: A fundamental test of cosmological models in the early universe with JWST-CEERS
本研究利用JWST-CEERS数据结合多种统计方法，验证了宇宙学模拟的预测，发现恒星势是高红移大质量星系熄灭的最优预测因子，证实了与中心引力势相关的稳定熄灭机制贯穿宇宙历史。
2023-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping the low surface brightness Universe in the UV band with Lya emission from IGM filaments
宇宙中很大一部分重子物质位于星系际介质的细丝中。然而，这些暗条的表面亮度低，除了在环银河系介质（CGM）中非常特殊的区域外，还不能直接探测到它们。在这里，我们模拟的强度和空间波动Lyman α ${\rm (Lyα)}$发射的丝状体在星系际介质（IGM）和讨论的前景，下一代的空间仪器探测低表面亮度宇宙紫外波长。从高分辨率的N体模拟开始，我们得到了暗物质的密度涨落，并将重子与暗物质粒子联系起来，假设它们遵循相同的空间分布。IGM热和电离状态由UV背景的模型和氢和氦气体的相关冷却过程设定。然后估计${\rm Lyα}$发射率，考虑到复合和碰撞激发过程。我们发现，这些细丝通过其${\rm Lyα}$发射的检测是很好的下一代紫外线空间为基础的仪器，所以它应该在未来十年内实现。密度场填充晕和星系和它们的${\rm Lyα}$发射的估计。银河系被视为前景，所以我们讨论的方法，以减少其污染的观测地图。最后，我们估计紫外连续背景的红移的${\rm Lyα}$发射线的函数，并讨论如何连续可以影响观测。
2016-07-15 astro-ph.GA
The Radio Universe at Low Surface Brightness: Feedback & accretion in the circumgalactic medium
已知高z的大质量星系与它们的环星系介质（CGM）共同演化。如果我们想真正理解CGM在星系和星系团早期演化中的作用，我们需要充分探索CGM的多相性。我们提出了两个新的科学案例，利用低表面亮度观测无线电制度，以更好地了解遥远星系周围的CGM。在最低温度下，对广泛分布的分子气体的观测为形成大质量星系的冷重子循环提供了证据。在最高温度下，对Sunyaev-Zeldovich效应的观测开始揭示类星体反馈对CGM中热气体的影响。我们讨论的关键作用，无线电干涉仪与紧凑的配置在毫米政权将在未来十年中发挥理解的关键作用的多相CGM在星系演化。
2019-05-14 astro-ph.GA
Observed abundance of X-ray low surface brightness clusters in optical, X-ray, and SZ selected samples
本研究引入无需质量的X射线平均表面亮度新观测量，发现低表面亮度星系团在光学选样本中约占四分之一，而在X射线和SZ选样本中几乎缺失，该测量能有效筛选需后续观测的星系团。
2024-04-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Future Prospects: Deep Imaging of Galaxy Outskirts using Telescopes Large and Small
宇宙在低表面亮度水平下几乎完全未被探索。尽管在建造大型望远镜和提高探测器的灵敏度方面取得了很大进展，但成像观测的极限表面亮度在大约40年内一直保持不变。最近的技术进步终于开始消除阻碍进步的障碍。在本章中，我们描述了低表面亮度成像的技术挑战，描述了一些解决方案，并强调了最近用大型和小型望远镜进行的一些相关观测。我们的主要重点将是蜻蜓长焦阵列（蜻蜓）的发现，这是一个新的望远镜概念，旨在探测宇宙到迄今为止前所未有的低表面亮度水平。我们的结论是，这些发现可能只是触及了在低表面亮度水平下探索宇宙时可观察到的有趣现象的表面。
2016-12-19 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
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
The Dynamical State of the Frontier Fields Galaxy Cluster Abell 370
利用自洽三维N体/流体动力学模拟方法研究了一个大质量哈勃前沿场星系团Abell 370（A370）的动力学行为。我们的模拟受到X射线，光学光谱和引力透镜，和Sunyaev-Zel 'dovich（SZ）效应观测的约束。通过分析钱德拉天文台对A370的观测资料，并将其X射线形貌与最新的引力透镜质量重建结果进行比较，我们发现两个X射线表面亮度峰值与最近的质量表面密度峰值之间的偏移量分别为~30 kpc和~100 kpc，这表明它是一个合并系统，与以前的研究结果一致。基于我们专门的双星合并模拟，我们发现两个先驱体的初始条件，维里质量分别为1.7 × 10 ^（15）M_sun和1.6 × 10 ^（15）M_sun，下落速度为3500 km/s，碰撞参量为100 kpc，可以解释X射线发射和质量表面密度峰值之间的位置和偏移，积分SZ信号的幅度和观测到的相对视线速度。此外，我们最好的模型再现了观测到的星系团成员星系的速度色散，这支持了来自弱透镜的大的总质量的A370。我们的模拟表明，A370是一个主要的合并后，在第二个核心通道的下降阶段，就在第三个核心通道。在这个阶段，气体还没有在星系团的引力势阱中稳定下来，这就解释了为什么A370没有严格遵循星系团的标度关系。
2020-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Introducing the LBT Imaging of Galactic Halos and Tidal Structures (LIGHTS) survey. A preview of the low surface brightness Universe to be unveiled by LSST
我们提出了星系晕和潮汐结构（LIGHTS）调查的LBT成像的第一个结果。LIGHTS是一个正在进行的观测活动，使用2x8.4米的大型双筒望远镜（LBT），旨在探索附近星系的恒星晕和低表面亮度的卫星群，深度为μ V ~31 mag/arcsec ^2（10“x10”框中的3 sigma）。我们同时收集的g和r斯隆过滤器使用大型双目相机（LBC）的深度成像。由此产生的图像比斯隆数字巡天（SDSS）的图像深60倍（即约4.5等），并且它们的特征（在深度和空间分辨率上）与未来的时空遗产巡天（LSST）的预期相当。在这里，我们展示了我们针对NGC 1042（距离为13.5 Mpc的M33模拟物）及其周围环境的试点计划的第一批结果。图像的深度使我们能够在这个星系的外围探测到一个不对称的恒星晕，其质量（1.4+-0.4x10^8 Msun）与Lambda冷暗物质（Lambda CDM）的预期一致。此外，我们还发现LBT的深层成像显示出低质量卫星（10^5兆太阳的几倍），其中心表面亮度非常微弱，μ V（0）~27 mag/arcsec ^[2]（即类似于本星系群矮椭球体，如仙女座XIV或六分仪座，但距离远超过本星系群）。LIGHTS调查提供的深度和空间分辨率为探索我们本星系群以外的大量星系中的“失踪卫星”问题提供了一个独特的机会，这些星系的质量在理论和观测（如果有的话）之间的差异应该是显着的。
2021-09-15 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
Testing Galaxy Formation and Dark Matter with Low Surface Brightness Galaxies
星系是宇宙的基本结构元素;星系形成理论试图解释这些结构是如何形成的。我追溯了星系形成的一些基本思想，强调了非重子冷暗物质的必要性。早期理论的许多元素在与低表面亮度星系的观测接触时无法幸存下来，导致需要像反馈这样的辅助假设。失败的原因往往可以追溯到暗物质的替代物--修正牛顿动力学（MOND）令人惊讶的预测成功。虽然暗物质模型在适应观测方面是灵活的，但它们不提供MOND的预测能力。如果宇宙是由冷的暗物质组成的，为什么MOND的预测是正确的？
2021-03-08 astro-ph.GA physics.hist-ph
Gemini Frontier Fields: Wide-field Adaptive Optics $K_s$-band Imaging of the Galaxy Clusters MACS J0416.1-2403 and Abell 2744
利用双子座多共轭自适应光学系统（GeMS）和双子座南自适应光学成像仪（GSAOI）观测了六个前沿场星系团中的两个，MACS J0416.1-2403和Abell 2744。对于0.08”-0.10”FWHM，我们的数据在100“x100”宽的区域上几乎是衍射限制的。GeMS/GSAOI以两倍的角分辨率补充了1.6微米的哈勃太空望远镜（HST）。对于致密源，我们达到Ks = 25.6 mag（AB）的5 σ深度。在本文中，我们描述了观察，数据处理和最初的公共数据发布。我们提供完全校准的、与原生GSAOI像素尺度匹配的共同添加的图像以及HST版本的更大的板尺度，增加了Frontier Fields的传统价值。我们的工作表明，即使是在高银河系纬度的领域，那里的自然向导星是罕见的，目前的多共轭自适应光学技术在8米望远镜打开了一个新的窗口遥远的宇宙。计划对第三个前沿场Abell 370进行观测。
2015-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Optimizing Roman's High Latitude Wide Area Survey for Low Surface Brightness Astronomy
本研究针对低表面亮度天文观测前沿需求，提出优化Roman高纬度广域巡天，依托其红外深度与高分辨率，结合多波段观测推进星系形成、暗物质等领域研究。
2023-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
NASIM: Revealing the low surface brightness Universe from legacy VISTA data
NASIM是一个基于Gnuastro的自动近红外数据处理流程，能从VISTA遗留数据中有效恢复低表面亮度结构，并在KEDFS深场数据中验证了其优势，且结果可完全复现。
2025-08-04 astro-ph.GA astro-ph.IM
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
The volume density of giant low surface brightness galaxies
罕见的巨型低表面亮度星系（gLSBG）作为一个压力测试，为当前的星系形成范例。为了回答这个问题：“它们有多罕见？”我们估计了它们在本地宇宙中的体积密度。目视检查120平方米°的Subaru Hyper Suprime-Cam数据所覆盖的深度测试由四名团队成员独立完成。我们在$z\leq0.1$上探测到42个巨盘状系统（其中30个是孤立的），其$g$带等照度半径为27.7等弧秒，或4个盘标度$4h \geq 50$ ~kpc，其中37个（包括25个孤立的）具有低中心表面亮度（$μ_{0,g}\ge 22.7$等弧秒$^{-2}$）.这相当于所有具有巨大扩展盘的星系的体积密度为4.70 $\times 10^{-5}$ Mpc $^{-3}$，gLSBG的体积密度为4.04 $\times 10^{-5}$ Mpc $^{-3}$，这将整个天空中的$\sim $ 12，700个这样的星系转化为$z<0.1$。这些估计与EAGLE宇宙流体动力学模拟的结果一致。巨大的盘状星系代表了正常大小的螺旋体的体积密度分布的大尺寸端，这表明了巨大盘的非例外性质。我们观察到一个高的活动星系核分数之间的新发现的gLSBG。
2023-01-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
6-meter telescope observations of three dwarf spheroidal galaxies with very low surface brightness
矮球状星系（dSphs）主要在本星系群中被研究。DSphs是难以观测的目标，因为它们的尺寸很小，表面亮度很低。在这里，我们测量的光谱和光度参数的三个候选人孤立的dSphs，KKH 65 = BTS 23，KK 180，和KK 227，本地组之外。发现这些星系具有低金属丰度和低速色散。它们是本地宇宙中表面亮度最低的天体之一。根据测量的径向速度、金属丰度以及结构和光度参数，KKH65和KK 227是超弥漫淬灭星系的代表。KKH 65和KK 227分别属于NGC3414和NGC5371的外围部分。KK 180位于室女星系团的陷落区。
2015-09-09 astro-ph.GA
The large-scale environment of low surface brightness galaxies
导致低表面亮度星系（LSB）存在的确切形成场景和演化过程尚未完全了解。由于LSB的环境以前只在小尺度（低于2 Mpc）上进行过研究，因此在更大尺度上研究LSB星系附近的星系内容可以为我们对这类星系起源的理解增加很多。我们使用SDSS DR 4的光谱主星系样本来研究LSB星系的环境星系密度，并与高表面亮度星系（HSB）附近的星系密度进行比较。环境研究，分为两个红移箱，表明低质量和更大质量的LSB都拥有比HSB更低的星系密度的环境。在2和5百万秒差距之间的尺度上，集团和细丝的尺度上，LSB和HSB之间的星系密度的差异是显着的。为了量化这一点，我们首次推出了LSB-HSB抗偏置器件。得到的LSB-HSB抗偏参数值为10%~ 15%。从这些结果中，我们得出结论，LSB形成于初始宇宙的低密度区域，直到现在一直漂移到大尺度结构的细丝和壁的外部。此外，我们的研究结果以及实际的宇宙学模拟表明，LSB是由先天和后天的混合造成的。
2009-08-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Why the Northern Hemisphere Needs a 30-40 m Telescope and the Science at Stake: A Low Surface Brightness Science Case
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna (ULL)（拉古纳大学）；Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)（阿拉贡宇宙物理学研究中心）；European Southern Observatory (ESO)（欧洲南方天文台）；Universidad de Valladolid (UVa)（巴利亚多利德大学）；Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço（天体物理与空间科学研究所）；INAF-Astronomical Observatory of Teramo（意大利国家天体物理研究所泰拉莫天文台）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA)（安达卢西亚天体物理研究所）；University of Surrey（萨里大学）；Instituto de Física de Cantabria (IFCA)（坎塔布里亚物理研究所）；University of Padova（帕多瓦大学）；Observatory of Strasbourg（斯特拉斯堡天文台）；University of Viena（维也纳大学）；University of Notthingham（诺丁汉大学）
北半球需30-40米望远镜以探索低表面亮度宇宙，揭示银河系演化和暗物质本质。
2025-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Carving out the low surface brightness universe with NoiseChisel
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）
NoiseChisel是一个程序，用于检测非常低的信噪比（S/N）特征，并对其形态进行最小假设。它于2015年推出，并在称为GNU Astronomy Utilities（Gnuastro）的数据分析程序和库集合中发布。Gnuastro的第10个稳定版本于2019年8月发布，NoiseChisel有了显着改进：检测更微弱的信号，使用户能够更好地控制其内部工作，并修复了许多错误。在0.10版本之前最重要的变化是NoiseChisel的分割功能已经被移动到一个名为Segment的新程序中。另一个主要的变化是其真实探测的最终增长策略，例如NoiseChisel能够在单次曝光的SDSS图像（r波段）上探测到信噪比为0.25或25.97 mag/arcsec 2的M51的外翼。Segment还能够更成功地将局部HII区域检测为“团块”。有关0.10版之后的改进的详细列表，请参阅最新的手册。最后，为了协调受控分析，讨论了再现性的概念：这篇论文本身是完全可再现的（commit 751467 d）。
2022-05-08 astro-ph.GA astro-ph.IM cs.CV
The VLA Frontier Fields Survey: Deep, High-resolution Radio Imaging of the MACS Lensing Clusters at 3 and 6 GHz
Frontier Fields项目是一项针对六个星系团的观测活动，目的是利用引力透镜提供的放大率来研究极其微弱或遥远的星系。我们使用了卡尔G。在3和6 GHz下使用Jansky超大阵列（VLA）观察三个前沿场：MACSJ0416.1 $-$ 2403（$z$ = 0.396）、MACSJ0717.5+3745（$z$ = 0.545）和MACSJ1149.5+2223（$z$ = 0.543）。这些图像达到了$\sim$ 1 $μ$ Jy光束$^{-1}$的噪声水平，分辨率为亚弧秒（$z$ = 3时，$\sim$为2.5千秒差距），提供了一个不受尘埃遮蔽影响的高$z$恒星形成星系的高分辨率视图。我们产生双频连续图像在两个不同的分辨率，每个波段，每个集群，并得出目录总计1966紧凑的无线电源。哈勃太空望远镜和斯巴鲁观测区域内的组件是交叉匹配的，为其中1296个提供了宿主星系的识别。我们检测到13个中等透镜（2.1 $<$ $μ$ $<$ 6.5）源，其中之一具有0.9 $μ$ Jy光束$^{-1}$的缩小峰值亮度，使其成为有史以来检测到的最微弱的射电源的候选者。有66个射电源表现出复杂的形态，其中58个有宿主星系的身份。我们发现，MACSJ 1149.5 +2223不是一个具有双遗迹的星系团，因为西部的候选遗迹被解析为一个与$z$ = 0.24的前景椭圆相关的双瓣射电星系。VLA F…
2021-03-13 astro-ph.GA
Impact of galactic and intergalactic dust on the stellar EBL
目前的理论认为，恒星河外背景光（恒星EBL）的低强度主要是由宇宙的有限年龄造成的，因为有限的年龄限制了星系泵入太空的光子数量，因此天空在夜间是黑暗的。我们反对这一观点，并指出两个主要因素是造成观测到的恒星EBL强度极低的原因：（1）星系的低平均表面亮度，这导致了本地宇宙的低光度密度，（2）由于星系和星系际尘埃的吸收而导致的光消光。尘埃造成星系和宇宙的部分不透明。星系的不透明度降低了来自更遥远的背景星系的光的强度，这些背景星系被前景星系所遮挡。通过星系的光的有效消光AV为0.2 mag.这导致遥远的背景星系对EBL的贡献不显着。此外，遥远星系的光由于星系际尘埃的吸收而变暗。即使是1 × 10 ^（-2）星等/Gpc的微小星系际不透明度也足以对EBL产生重大影响。被吸收的星光加热了银河系和星系际尘埃，并在红外、远红外和微波光谱上进一步再辐射。假设宇宙是静止的无限大，没有星系和星系际尘埃，恒星的EBL应该与恒星表面亮度一样高。然而，如果考虑尘埃，预测的恒星EBL约为290 nWm^（-2）sr^（-1），仅比观测值高5倍。因此，灰尘的存在对EBL的影响比目前假设的要大。在膨胀的宇宙中，EBL的计算值进一步降低，因为当物质集中在比现在更小的体积时，遮蔽效应和星系际吸收在高红移处变得更加明显。
2016-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Sample of Edge-on HI-rich low-surface-brightness Galaxy Candidates in the 40% ALFALFA Catalog
低表面亮度星系（LSBG）被定义为比黑暗的夜空更暗的星系，对于研究我们的宇宙很重要。特别是，边缘星系对于研究星系的自转速度和动力学性质是非常有用的。因此，在这里，我们专注于寻找边缘上的LSBG。为了找到这些边缘昏暗的星系，倾斜引起的一系列影响，包括表面亮度轮廓，内部消光和尺度长度，已被纠正。在这项工作中，我们提出了一个目录的281个边缘上的LSBG候选人，这是从SDSS DR 7和40%的ALSRFA目录之间的交叉匹配选择。我们还介绍了这些边缘LSBG候选者的属性，包括绝对星等，中心表面亮度，B-V颜色，尺度长度和相对厚度。我们的结果表明，倾斜效应的校正是非常重要的，以获得一个完整的样品的LSBG。
2020-04-28 astro-ph.GA
Low Surface Brightness Galaxies selected from the 40% sky area of the ALFALFA HI survey.I.Sample and statistical properties
低表面亮度（LSB）星系的数量对于理解星系形成和宇宙演化的极端情况至关重要。由于LSB星系大多富含气体（HI），因此α 40-SDSS DR 7样本绝对是在本地宇宙中选择样本的最佳调查组合之一。由于SDSS测光管道系统地高估了星系图像的天空背景，特别是对于发光星系或具有扩展的低表面亮度外围的星系，在本文中，我们首先估计了α 40-SDSS DR 7样本中SDSS图像的天空背景，使用精确的天空相减方法。一旦减去天空背景，我们用Kron椭圆孔径进行表面测光，并为每个星系图像用指数轮廓模型拟合几何参数。基于光度和几何结果，我们进一步计算了每个星系的B波段中心表面亮度，mu_{0}（B），并最终定义了一个由1129个星系组成的LSB星系样本，其中mu_{0}（B）> 22.5 mag arcsec^{-2}，短轴与长轴之比b/a > 0.3。这是一个来自α 40-SDSS DR 7的HI选择的LSB星系样本，它是一个相对无偏的富气盘主导型LSB星系样本，在HI观测和SDSS DR 7测光范围内的光学星等都是完整的。我们对这个LSB星系样品的光学和射电21 cm HI特性进行了分析。此外，我们还对LSB星系的环境进行了统计研究，发现高达92%的LSB星系的邻近星系少于8个，这有力地证明了LSB星系更喜欢居住在低密度环境中。
2015-04-29 astro-ph.GA
Testing the performance of the Milanković telescope
我们对几个星系进行了多波段成像，以研究它们的低表面亮度特征，如壳和流。使用1.4米米兰科维奇望远镜，我们测量了不同波段的表面亮度极限，这取决于曝光时间。值得注意的是，在用$L$滤光片进行观测的三到四个小时内，我们就达到了表面亮度极限，即$μ_g$ =28.5-29.0等/角秒$^2$。我们已经确认了MegaCam发现的椭圆星系NGC 1，474的微弱流。与其他深度测光调查的比较表明，在几个小时的观测中，我们可以产生具有竞争力的结果，这表明米兰科维奇望远镜可以成为研究低表面亮度宇宙的宝贵资产。
2021-03-22 astro-ph.GA
Surface Brightness Evolution of Galaxies in the CANDELS GOODS Fields up to $z \sim 6$: High-z Galaxies are Unique or Remain Undetected
利用哈勃深空望远镜的多种成像方法，研究了静止坐标系紫外（UV，$λ\sim2000$）表面亮度（SB）在$z\sim6$以下的演化。UV SB是一种测量大多数年轻恒星发射密度的方法，与恒星形成率、初始质量函数、冷气质量密度、尘埃衰减和星系大小演化的未知组合相关。除了物理效应之外，SB与星等不同，是一种更直接的方法来确定星系的可探测性。我们发现在本征SB分布中有一个非常强烈的演化，它以$(1+z)^{3}$的形式下降，在$z=6$到$z=1$之间下降4-5 mag arcsec $^{-2}$。这种变化是远远大于预期的紫外线光度，大小或尘埃消光的演变，我们证明，这种演变是“不自然的”，由于选择的偏见。我们还发现质量和UV SB之间没有很强的相关性。因此，深HST成像无法发现遥远宇宙中所有最大质量的星系。通过模拟，我们表明，只有$\sim15$ \%的星系，我们可以检测到在$z=2$将被检测到在高$z$。通过研究内禀SB和恒星形成率之间的关系，我们进一步探讨了高$z$高SB星系的可能起源。我们的结论是，超高SB星系是由非常丰富的气体密集的星系，这是在一个独特的演化阶段，可能产生的合并。在相对较近的宇宙中不存在类似的星系。
2020-09-15 astro-ph.GA
The Distribution of Ultra-Diffuse and Ultra-Compact Galaxies in the Frontier Fields
最近在附近的星系团中发现了大量的大型低表面亮度星系。本文研究了哈勃前沿场星系团Abell 2744、MACSJ0416.1 $-$ 2403、MACSJ0717.5 $+$ 3745、MACSJ1149.5 $+$ 2223、Abell S 1063和Abell 370中的超漫射星系。这是迄今为止发现的最大质量（$1$ - $3 \times 10^{15}~M_\odot$）和最遥远（$0.308 < z < 0.545$）的星系。我们估计，集群主机的顺序${\sim}$ 200-1400 UDG维里半径（$R_{200}$）内，与UDG丰度晕质量关系在本地宇宙中发现的一致，并建议UDG可能形成的集群。然而，在每个集群中，我们发现UDG的分布并不均匀。相反，它们的投影空间分布是不平衡的，并且在引力透镜追踪的最高质量密度的区域中它们是不足的。虽然中部地区缺乏UDG并不奇怪，但这种不平衡令人困惑。UDG及其不平衡的空间分布，可能与已知的子结构晚在其落入集群，这意味着我们发现的证据都形成UDG的集群和UDG落入集群。我们还研究了团簇中的超致密矮星（UCD），发现UDG和UCD的空间分布呈反相关。大约15%的UDG表现出致密核或附近的点源。总之，这些观察结果提供了额外的证据，其中至少有一些UDG在密集的集群环境中被摧毁，并留下UCD的残留物。
2019-12-16 astro-ph.GA
Euclid preparation: XVI. Exploring the ultra low-surface brightness Universe with Euclid/VIS
虽然欧几里德是欧空局的一项任务，专门用于调查暗能量和暗物质的性质，但计划中的调查区域（$\sim15\,000$ deg $^2$），空间分辨率，低天空背景和深度的前所未有的组合也使欧几里德成为研究低表面亮度宇宙的优秀空间天文台。科学地利用扩展的低表面亮度结构需要专门的校准程序，这还有待测试。我们调查的能力欧几里德检测扩展低表面亮度结构，通过识别和量化天空背景源和杂散光污染。我们测试的可行性，产生天空平场，以减少大规模的剩余梯度，以揭示扩展发射的星系中观察到的欧几里德调查。我们模拟了一组现实的欧几里得/VIS观测，同时考虑到仪器和天文污染源，包括宇宙射线，杂散光，黄道光，ISM和CIB，同时模拟背景源的存在下，在FOV的影响。我们证明，校准灯，天秤和自校准的组合将使恢复发射在一个限制表面亮度大小的$μ=29.5^{+0.08}_{-0.27} $马格弧秒$^{-2}$（$3σ$，$10\times10$弧秒$^2$）在广泛的调查，达到区域2个级别更深的深度调查。Euclid/VIS有潜力成为一个优秀的低表面亮度天文台。天空平场的应用弥补了像素间校准灯平面和大尺度自校准观测之间的差距，将提高VIS探测器在大于1度的尺度上的灵敏度，直到FOV的大小，使Euclid能够探测到$μ=31$等弧秒$^{-2}$以下和以上的扩展表面亮度结构。
2021-08-23 astro-ph.GA astro-ph.IM
Using Surface Brightness Fluctuations to Study Nearby Satellite Galaxy Systems: Calibration and Methodology
我们探讨了使用地面的表面亮度波动（SBF）的测量，以限制距离附近的矮星系。使用档案CFHT Megacam成像数据的样本27附近的矮星，我们表明，可靠的SBF测量和距离精确到15\%是可能的，即使是非常低的表面亮度（LSB，$μ_{i0}>24$ mag/arcsec $^2$）星系适度，$\sim$小时长的曝光与CFHT。结合我们的样品与最近的样品7矮星与SBF测量与HST从文献中，我们提供了最强大的经验SBF校准到目前为止的蓝色预期这些低质量系统。我们的校准是可信的颜色范围$0.3\lesssim g-i\lesssim0.8$马格。这也是第一个SBF校准完全绑定到TRGB距离的样本中的每个星系有一个文献TRGB距离。我们发现，即使在SBF的内在散射增加蓝色星系，均方根散射校准仍然是$\lesssim0.3$马格。我们验证我们的测量与HST SBF测量和详细的图像模拟比较。我们认为，地基SBF是一个非常有用的工具，在附近，D $\lesssim$ 20兆秒差距的宇宙中的特征矮卫星系统和场矮星。
2019-01-22 astro-ph.GA
Surface Brightness Properties of LSB Galaxies with the International Liquid Mirror Telescope
本研究利用国际液体镜面望远镜2022年的观测数据，分析3092个LSB星系的面亮度等特性，按颜色分为蓝、红两类并对比了相关参数差异。
2023-11-08 astro-ph.GA astro-ph.IM
New Frontiers in the Study of Magnetic Massive Stars with the Habitable Worlds Observatory
本文提出利用宜居世界天文台上的Pollux光谱偏振仪突破当前仪器限制，将磁大质量恒星研究拓展至银河系之外，以揭示其磁场起源及对恒星演化、致密天体和宇宙早期的影响。
2025-07-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Ultra Low Surface Brightness Imaging with the Dragonfly Telephoto Array
我们描述了蜻蜓长焦阵列，机器人成像系统优化扩展超低表面亮度结构的检测。该阵列由八个佳能400 mm f/2.8长焦镜头与八个科学级商业CCD相机组成。镜头安装在一个共同的框架上，并共同对准，以同时成像天空中的同一位置。该系统提供的成像能力相当于一个0.4米孔径f/1.0折射与2.6度X 1.9度的视野。该系统在光路中没有障碍物，优化了挡板，并且内部光学表面涂有基于亚波长纳米结构的新一代抗反射涂层。因此，该阵列的点扩散函数在大半径处的散射光比反射良好的反射望远镜少10倍。蜻蜓长焦阵列能够在10小时的积分时间内对表面亮度水平低于30 mag/arcsec ^[2]的扩展结构进行成像（无需合并或前景恒星移除）。这比任何现有的宽视场望远镜的表面亮度极限都要深得多。目前还没有发现任何系统误差限制了更长积分时间的有效性。通过更长的积分时间（50- 100小时）、前景恒星的去除和适度的面元划分，蜻蜓望远镜阵列能够探测表面亮度低于32 mag/arcsec的结构^[2]。在这些表面亮度水平的结构检测可能持有解决传统的分层星系形成模型的“丢失的子结构”和“丢失的卫星”的问题的关键。因此，蜻蜓长焦阵列正在对附近星系的完整样本进行全自动多年成像调查，以便对附近宇宙中的超微弱子结构进行首次普查。
2014-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Constraining the dark matter halo mass of isolated low-surface-brightness galaxies
最近在低表面亮度物体成像方面的进展揭示了本地宇宙中的许多超扩散星系。这些奇特的天体异常地延伸和暗淡：它们的有效半径与银河系相当，但它们的表面亮度低于矮星系。它们模棱两可的性质激发了两种潜在的形成场景：“失败”的银河系和矮星系场景。在本文中，我们首次利用X射线观测来测试孤立的低表面亮度星系样本的这些形成场景。由于热气体的X射线光度与暗物质晕质量相关，“失败”的银河系类型的星系，居住在大质量的暗物质晕，预计有显着更高的X射线光度比矮星系，居住在低质量的暗物质晕。我们执行X射线测光的一个子集的低表面亮度星系中确定的超Suprime-Cam斯巴鲁调查，利用XMM-牛顿XXL北调查。我们发现，没有一个星系显示出显着的X射线发射。通过共同添加单个星系的信号，堆叠的星系仍然未被检测到，我们设置了一个平均孤立的低表面亮度星系的X射线光度上限为${L_{\rm{0.3-1.2keV}}\leq6.2 \times 10^{37} (d/65 \rm{Mpc})^2 \ \rm{erg \ s^{-1}}}$。这个上限比在一个有大质量暗物质晕的星系中预期的要低40倍左右，这意味着大多数孤立的低表面亮度星系都存在于矮星大小的暗物质晕中。
2019-06-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Optical Synoptic Telescopes: New Science Frontiers
在过去的十年里，像斯隆数字巡天这样的巡天观测已经证明了大型数据集在回答基本天体物理学问题方面的力量。这一观测上的进步，基于望远镜建设、探测器和信息技术的协同进步，对几乎所有的天文学领域和基础物理学领域都产生了巨大的影响。下一代仪器以及将使用它们进行的调查将保持这一革命性进展。硬件和计算技术的挑战以及令人兴奋的科学机会正在吸引来自天文学，光学，微光探测器，高能物理，统计学和计算机科学的科学家和工程师。天文学的历史一再告诉我们，每当我们以一种新的方式观察天空时，总会有惊喜。新一代的巡天发现尤其如此。来自具有足够光学扩展量的大型地面主动光学望远镜的成像数据可以同时用于许多科学任务。这些新的研究将依赖于数十亿物体的统计精度。这将是第一次对整个天空进行深入而快速的调查，为宇宙中微弱的移动和遥远的爆炸物体打开一扇新的窗户，并揭开暗能量的神秘面纱。
2010-09-12 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
DeepShadows: Separating Low Surface Brightness Galaxies from Artifacts using Deep Learning
University of Chicago（芝加哥大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
在星系巡天中对低表面亮度星系（LSBG）的探测受到大量伪影（例如，混合在恒星和星系、银河卷云、螺旋星系臂中的恒星形成区等漫射光中的物体。必须通过耗时的目视检查来拒绝。在未来的调查中，预计将收集数百PB的数据并检测数十亿个对象，这种方法将不可行。我们研究了卷积神经网络（CNN）的使用，用于将LSBG与调查图像中的伪影分离的问题。我们利用了这样一个事实，即我们第一次从暗能量调查中获得了大量标记的LSBG和工件，我们用它们来训练、验证和测试CNN模型。该模型，我们称之为DeepShadows，达到了$92.0 \%$的测试精度，相对于基于特征的机器学习模型，这是一个显著的改进。我们还研究了使用迁移学习来适应该模型对来自更深层次的Hyper-Suprime-Cam调查的对象进行分类的能力，并且我们表明，在新调查的非常小的样本上重新训练该模型后，它可以达到$87.6\%$的准确度。这些结果表明，CNN为研究低表面亮度宇宙提供了一条非常有前途的道路。
2020-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Gaia Data Release 3: Surface brightness profiles of galaxies and host galaxies of quasars
盖亚数据发布3利用Radon变换和贝叶斯拟合流水线，分析110万类星体和94万星系，发布表面亮度轮廓，发现类星体宿主星系多为盘状。
2022-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive double-exponential galaxies with extended LSB emission: An IllustrisTNG exploration II -are they unique?
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Inter-University Centre for Astronomy & Astrophysics（大学间天体物理中心）
本研究通过 IllustrisTNG-100 模拟发现，本地宇宙中约 11% 的大质量盘星系为双指数巨型低表面亮度星系，其外围低表面亮度盘占据独特参数空间，暗物质占比高，将助力揭示这类星系的形成机制。
2026-10-14 astro-ph.GA
Calibration of Surface Brightness Fluctuations for Dwarf Galaxies in the Hyper Suprime-Cam $gi$ Filter System
表面亮度涨落（SBF）星等是一个强大的标准烛光，用来测量局部宇宙中半分辨星系的距离，其中大多数是矮星系，通常比明亮的早期类型星系更蓝。我们提出了一个经验的$i-$波段SBF校准在一个蓝色的制度，$0.2 \lesssim (g-i)_0 \lesssim 0.8$在超Suprime-Cam（HSC）的星等系统。我们测量SBF的大小为12个不同形态类型的矮星系与档案HSC成像数据，并使用其尖端的红巨星分支（TRGB）的距离，以获得波动的颜色关系。为了减去由于年轻的恒星星族的波动的贡献，我们使用五个不同的$g-$带的幅度掩蔽阈值，$M_{g,{\rm thres}} = -3.5, -4.0, -4.5, -5.0,$和$-5.5$马格。我们发现，均方根散射的线性拟合的关系是最小的（均方根= 0.16马格）的情况下，$M_{g,{\rm thres}} = -4.0$马格，$\overline{M_i} = (-2.65\pm0.13)+ (1.28\pm0.24) \times (g-i)_0$。这种散射比以前的研究（rms=0.26等）小得多，更接近亮红色星系的值（rms=0.12等）。这种校准与贫金属简单恒星星族模型的预测是一致的。
2021-10-06 astro-ph.GA
