Effect of halo bias and Lyman Limit Systems on the history of cosmic reionization
我们扩展了Furlanetto等人（2004）现有的再电离分析模型，以包括再电离源的偏置和莱曼极限系统的额外吸收。通过构造，我们的模型与观测到的z<8时星系光度函数的演化和观测到的z<6时Ly-α森林的演化是一致的。我们还发现，对于我们认为合理的相对逃逸分数的大范围的值，这是一致的，从较低的红移的相对逃逸分数的观测约束，我们的再电离模型是一致的WMAP约束的汤普森光学深度和SPT和EDGES约束的持续时间的再电离。因此，我们得出结论，有可能开发出与所有现有观测约束一致的物理上现实的再电离模型。
2012-12-06 astro-ph.CO
New measurements of the Lyman-$α$ forest continuum and effective optical depth with LyCAN and DESI Y1 data
提出卷积神经网络 LyCAN，仅凭 Lyman-α 森林外光谱预测类星体连续谱，并基于 83,635 条 DESI Y1 光谱测量有效光深演化，精度显著优于 PCA/NMF。
2024-09-06 astro-ph.CO
Effect of Dust on Lyman-alpha Photon Transfer in Optically Thick Halo
通过求解共振光子辐射转移的积分微分方程，研究了尘埃对光学厚介质中Lyα光子出射的影响.为了数值求解微分方程，我们使用加权基本无振荡方法（WENO）。虽然尘埃对辐射传输的影响是众所周知的，但Lyα光子的共振散射使问题变得不平凡。例如，如果介质的灰尘吸收和散射的光学深度为τa>>1，τ>>1，并且τ>>τa，则随机游走场景中的有效吸收光学深度将等于\surd τa（τa+τ）。然而，我们表明，对于频率为ν0的共振散射，有效吸收光学深度将甚至大于τ（ν0）。如果尘埃散射和吸收的截面与频率无关，则共振散射给出的频率剖面的双峰结构基本上与尘埃无关。也就是说，灰尘既不会导致双峰轮廓的宽度变窄也不会导致双峰轮廓的宽度变宽。另一个结果是，光学厚晕中Lyα光子传输的时间尺度也基本上与尘埃散射无关，即使散射是各向异性的。这是因为这些时间尺度主要由频率空间中的传输确定，而当散射的截面与波长无关时，各向同性或各向异性的灰尘散射不会影响频率空间中的传输行为。这一结果不支持尘埃将导致光学厚晕Lyα光子源亮度分布平滑化的推测。
2011-07-09 astro-ph.CO
Hydrogen reionisation ends by $z=5.3$: Lyman-$α$ optical depth measured by the XQR-30 sample
在$z\sim 5.5$的Ly-$α$森林中存在过量散射，以及存在零星的延伸不透明的冈恩-彼得森槽，已经开始为氢再电离的后期结束提供强有力的证据。然而，低数据质量和系统的不确定性使Ly-$α$传输作为再电离结束阶段的精确探测器的使用变得复杂。在本文中，我们组装了一个样本的67个类星体的视线在$z>5.5$与高信噪比的$>10$每$\leq 15$公里的$^{-1}$光谱像素，在很大程度上依赖于新的XQR-30类星体样本。XQR-30是VLT/X-Shooter上的一个大型程序，它在$z>5.7$上获得了30个类星体的深度（每像素SNR $>20$）光谱。我们仔细考虑了系统的连续重建，仪器，和污染阻尼Ly-$α$系统。我们提出了改进的测量的平均Ly-$α$传输超过$4.9<z<6.1$。使用所有已知的系统学在一个正向建模分析，我们发现观察到的Ly- $α$传输分布之间的良好协议和紫外线模拟舍伍德和尼克斯高达$z\leq5.2$（$<1 σ$），和温和的张力（$\sim 2.5 σ$）在$z=5.3$。通过在高置信度（$>3.5 σ$）下在$z\geq5.4$处的过量Ly-$α$透射散射排除均匀UVB模型。我们的研究结果表明，再电离相关的波动，无论是在UVB，剩余中性氢部分，和/或IGM温度，坚持在星系际介质，直到至少$z=5.3$（$t=1.1$陀螺大爆炸后）。这进一步证明了再电离的…
2022-04-11 astro-ph.CO
Absorber Model: the Halo-like model for the Lyman-alpha forest
我们提出了一个半解析模型的莱曼- $α$森林的启发晕模型。该模型建立在森林吸收线分解的基础上。通量相关性被分解为每个吸收线（1-吸收体项）和单独的线（2-吸收体项）之间的那些，治疗线作为偏置示踪剂的底层物质波动。虽然光学深度和通量之间的非线性指数映射需要一个无限系列的时刻来计算任何统计，我们表明，这一系列可以恢复（截断在所需的线性物质密度）。我们专注于$z=2-3$视线功率谱。我们的模型发现，1-吸收项占主导地位的权力在所有尺度上，其大部分贡献来自HI列的$10^{14}-10^{15}\;\mathrm{cm^{-2}}$，而较小的2-吸收的贡献来自较低的列，跟踪超密度的几个。1-吸收体相关性的显著性表明，视线功率谱主要由线的数量密度和它们的吸收轮廓形成，线之间的相关性在较小程度上起作用。我们提出了直观的公式的有效光学深度以及大规模的限制1-吸收体和2-吸收体的条款，简化为积分的HI柱密度分布与不同的等效宽度的权重。最低限度的吸收系统的偏见和他们特有的速度加宽模型，我们的模型预测的密度偏差和速度梯度偏差的值是一致的模拟中发现的。
2018-04-08 astro-ph.CO
Bayesian luminosity function estimation in multi-depth datasets with selection effects: A case study for $3<z<5$ Lyman $α$ emitters
本文提出了一种贝叶斯方法，用于在多深度数据集中估计Lyman α发射体的光度函数，通过联合建模不同深度和覆盖范围的数据，验证了其在约束亮端和暗端参数上的有效性。
2025-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Helium Reionization Simulations. III. The Helium Lyman-$α$ Forest
在La Plante等人（2017）中，我们提出了一套新的流体动力学模拟，旨在准确捕获氦II再电离过程。在本文中，我们讨论的观测签名中存在的He II Ly $α$森林。我们表明，有效的光学深度的体积$τ_\mathrm{eff}$是不足以捕捉氦II的电离态，由于大的变化固有的视线。然而，氦II通量PDF可以用来确定氦II再电离的时间。一维通量功率谱的幅值也可以确定氦II的电离态。我们表明，即使目前有限的观测数量（$\sim$ 50视线），通量PDF的测量可以产生有关氦II再电离的信息。此外，使用一维功率谱的测量可以提供再电离的时间以及电离辐射源的相对偏差的明确指示。
2017-10-09 astro-ph.CO
A Strong Blend in the Morning: Studying the Circumgalactic Medium Before Cosmic Noon with Strong, Blended Lyman-$α$ Forest Systems
本研究通过SDSS-IV/eBOSS光谱研究红移2.4-3.1的强混合莱曼-α吸收系统，利用聚类分析和正向建模揭示其暗晕质量约10^12太阳质量，并发现约25%具有强金属的多相气体结构。
2024-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of helium reionization on the Lyman-alpha forest hydrogen flux statistics
本文通过QSO族群与HeIII区域的Monte Carlo模拟，研究氦再电离对高红移莱曼α森林氢通量统计的影响，发现X射线选择的更多QSO可解释宽光深分布并改善通量自相关。
2024-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
What do observations of the Lyman-alpha fraction tell us about reionization?
研究宇宙再电离历史的一个有吸引力的方法是测量莱曼α分数的红移演化，莱曼破裂选择星系的百分比在Ly-alpha线中明显发射。当星系际介质变得明显中性，星系的Ly-alpha发射逐渐减弱时，这一部分预计会向高红移方向下降。有趣的是，使用这种技术进行的早期测量表明，在z ~ 7附近，Ly-alpha分数会大幅下降。以前的工作得出结论，这需要一个令人惊讶的中性星系际介质-中性氢填充超过50%的宇宙体积-在这个红移。我们模型的演变Ly-alpha分数使用宇宙学模拟的再电离过程。在再电离完成之前，由于再电离的不均匀性，模拟的Ly-alpha分数具有较大的空间波动。由于现有的Ly-alpha分数测量在天空中的范围相对较小，并且只对这些区域进行稀疏采样，因此它们可能会偶然探测到大多数Ly-alpha衰减高于平均值的星系。我们发现，这个样本方差不是非常大的现有调查，但它确实有点减轻所需的中性分数在z ~ 7。定量地，在校准以匹配再电离后的测量的基准模型中，我们发现当前z = 7的观测需要在95%置信水平下x_HI > 0.05的体积平均中性分数。因此，我们发现z ~ 7 Ly-alpha分数测量确实可能在再电离完成之前探测宇宙，但它们不需要非常大的中性分数。
2013-12-04 astro-ph.CO
Lyman-$α$ Emitting Galaxies (LAEs) at Cosmic Dawn: Implications and Predictions
Lyman- $α$发射星系（LAEs）的发现对再电离历史提出了严格的限制。在本文中，我们推导了在前一篇文章中所示的仅有的两种再电离方案中预测的非常高的$z$ LAEs的性质，以与15个独立的全球演变的现有数据相一致。（或平均）关于发光物体和星系际介质的宇宙性质以及电离氢到CMB光子的电子散射的光学深度：一个具有单调行为，如通常所考虑的，其由$z=6$完成，另一个具有非单调行为，在$z=6$和$z=10$处具有两个完全电离事件。我们发现，在这两种情况下，非常高的$z$ LAEs的Ly $α$光度函数是非常不同的。因此，将这些预测与詹姆斯韦伯太空望远镜等新仪器即将提供的观测结果进行比较，应该可以揭示正确的再电离场景。与此同时，我们可以比较预测的红移分布和紫外（或莱曼- $α$）光度非常高的$z$ LAEs的那些已经在$z>7.5$观测到的少数对象。通过这样做，我们发现，这样的数据是在紧张的单再电离方案，而他们是完全兼容的双再电离方案。
2022-09-06 astro-ph.CO
OVI Absorption in the Milky Way Disk, and Future Prospects for Studying Absorption at the Galaxy-IGM Interface
我们提出了一个简短的总结，从我们的FUSE计划，旨在研究OVI吸收的银河系盘的结果。由于对我们数据的全面分析已经发表，我们专注于FUSE与30年前发表的哥白尼数据相比所提供的改进。我们讨论了FUSE的局限性，在研究OVI吸收从附近的星系使用背景类星体，但目前的FUSE光谱的两个探头，这表明没有OVI（但存在莱曼β）吸收8和63千秒差距的前景星系。最后，我们讨论了需要一个更灵敏的紫外光谱仪来绘制星系周围重子的物理条件。
2009-02-11 astro-ph.CO
Fast, high-fidelity Lyman $α$ forests with convolutional neural networks
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Princeton University（普林斯顿大学）
全物理宇宙学模拟是研究宇宙结构形成和演化的强大工具，但需要极端的计算资源。在这里，我们训练一个卷积神经网络，使用更便宜的N体模拟来重建与Lyman- $α$（Ly $α$）森林相关的尺度上的重子流体动力学变量（密度，温度和速度），使用来自Nyx模拟的数据。我们表明，我们的方法可以快速估计这些领域的分辨率为$\sim$ 20千秒差距，并捕获统计的LY $α$森林具有更高的精度比现有的近似。由于我们的模型是完全卷积的，我们可以在较小的模拟箱上进行训练，并在更大的模拟箱上进行部署，从而节省大量的计算。此外，由于我们的方法产生的近似的流体动力学场，而不是直接的Ly $α$通量，它不限于一个特定的选择电离背景或平均透射通量。
2021-06-23 astro-ph.CO cs.AI
The Origin and Optical Depth of Ionizing Radiation in the "Green Pea" Galaxies
虽然来自恒星形成星系的莱曼连续体（LyC）辐射可能驱动了宇宙的再电离，但在低红移的恒星形成星系的观测通常表明低LyC逃逸分数。然而，极端的[O III]/[O II]的z=0.1-0.3的绿豆星系的比例可能是由于高逃逸分数的电离辐射。为了分析这些罕见的，紧凑的恒星爆发的LyC光学深度和电离源，我们比较了星云光电离和恒星星族模型与豌豆的SDSS光谱中观察到的发射线。我们专注于六个最极端的绿豆，具有最高[O III]/[O II]比率的星系和逃避电离辐射的最佳候选人。极端Peas的Balmer谱线等效宽度和He I λ3819发射支持3- 500万年的年轻年龄，而5个极端Peas的He II λ4686发射则表明存在硬电离源。活动星系核或高质量X射线双星的电离与豌豆线比和年龄不一致。虽然堆叠光谱显示没有沃尔夫-拉叶（WR）功能，我们试探性地检测WR功能的SDSS光谱的三个极端豌豆。根据Peas的年龄和谱线比，我们发现WR星、化学均匀的O星或激波都可能产生观测到的He II辐射。如果热星是原因，豌豆的光学深度是模糊的。然而，占发射冲击降低了推断的光学深度，并建议豌豆可能是光学薄。豌豆的年龄可能优化了莱曼连续辐射的逃逸;他们足够老，超新星和恒星风重塑了星际介质，但足够年轻，拥有大量的紫外发光的O或WR星。
2013-01-03 astro-ph.CO
The galaxy-IGM connection in THESAN: the physics connecting the IGM Lyman-$α$ opacity and galaxy density in the reionization epoch
利用THESAN模拟研究再电离末期类星体视线莱曼-$\alpha$光学深度与星系分布的联系，揭示其对红移相关距离处星系的敏感性，并探讨电离源和暗物质性质的影响。
2025-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Low-Redshift Lyman Continuum Survey I: New, Diverse Local Lyman-Continuum Emitters
赖曼连续谱（LyC）光子的起源负责宇宙的再电离是未知的和高度争议。由于星系际介质的吸收，从再电离时代检测LyC光子是不可能的，这促使了几种间接诊断的发展，以推断星系通过研究较低的红移类似物贡献LyC光子来重新电离宇宙的速率。我们提出的低红移莱曼连续巡天（LzLCS）包括测量与HST/COS的z=0.2-0.4的66个星系的样本。经过仔细处理的FUV光谱，我们得到了总共35个莱曼连续发射体（LCE）检测到97.725%的置信度，近三倍的已知本地LCE的数量。我们估计逃逸分数从检测到的LyC通量和未检测到的LyC通量的上限，找到一个范围内的LyC逃逸分数高达50%。在35个LzLCS LCE中，有12个的LyC逃逸分数大于5%，是具有宇宙学相关LyC逃逸的已知局部LCE数量的两倍多。
2022-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observing the tail of reionization: neutral islands in the $z=5.5$ Lyman-$α$ Forest
先前的研究已经注意到，在模拟$z>5.5$ Ly $α$森林的最高不透明度时存在困难，这是在类星体ULAS J 0148 +0600上观察到的极端Ly $α$谷的缩影。一种可能性是，在这些红移的最不透明的区域包含大量的中性氢。这种解释抛弃了再电离在$z=6$之前结束的普遍假设，也调和了在$z=7.5$独立观测到的显著中性宇宙的证据。在这里，我们探讨了一个模型，其中中性部分仍然是$\approx 10\%$在$z=5.5$。我们证实，该模型可以解释所观察到的分散在赖氨酸$α$森林混浊，以及所观察到的赖氨酸$β$传输在J 0148槽。我们对比模型与竞争的“早期”再电离的情况下，其特征在于一个短的平均自由程和大的波动后再电离电离背景。我们认为Ly $α$和Ly $β$有效光学深度，它们的相关性，槽尺寸分布，暗像素分数，IGM热历史，和空间分布的莱曼- $α$发射器周围的森林视线。我们发现，这些模型在几乎所有这些统计数据中大致相似，这表明可能很难明确区分它们。我们认为，在$z>5$的平均自由程和热历史上的改进约束可以走很长的路要走的起源诊断的$z>5.5$不透明度波动。
2020-03-28 astro-ph.CO
Lyman-alpha resonant-line radiative transfer in expanding media
本文针对膨胀介质中的莱曼-α共振线辐射转移推导了新的解析解，并引入无网格蒙特卡洛方法验证其适用性，同时给出了速度梯度对标度关系的修正，为解释LyA观测和星系形成模型提供了理论依据。
2025-07-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Efficient Modelling of Lyman-α opacity fluctuations during late reionization epoch
Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Indian Institute of Technology Indore（印度理工学院印多尔分校）
本研究通过高效建模方法，利用半数值模型和观测数据，探讨了晚期再电离时期Lyman-α不透明度波动的参数约束与物理特性。
2025-10-28 astro-ph.CO
A New Approach for Constraining Large-Scale Temperature Fluctuations in the Intergalactic Medium
本研究利用XQ-100中71条类星体光谱的Lyman-α森林有效光深分布并结合流体动力学模拟，约束IGM大尺度温度涨落，在z=3.76得到迄今最严格上限。
2025-01-09 astro-ph.CO
Studying the Reionization Epoch with QSO Absorption Lines
类星体光谱中的吸收特征是我们研究高红移星系和星系际环境的最有力的工具之一。随着z > 7的类星体的发现，类星体吸收线现在正在使用氢莱曼- $α$森林和重元素吸收体跟踪多个前沿上的再电离结束阶段。利用大型光学/红外望远镜进行的下一代类星体吸收线研究将详细揭示第一批星系是如何形成宇宙网的，如何改变它们的环星系和星系间环境，以及如何完成宇宙最后一次重大的相变。这些努力将补充其他即将进行的再电离研究，如JWST，ALMA和红移21厘米实验。
2019-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Seeing Through the Trough: Outflows and the Detectability of Lyman Alpha Emission from the First Galaxies
下一代望远镜的目标是直接观察第一代星系，这些星系启动了我们宇宙中的再电离过程。Lyman Alpha（Lya）发射线被强有力地预测为这些星系最突出的内禀光谱特征，使其成为寻找和研究高红移星系的理想目标。不幸的是，周围中性星系际介质（IGM）的巨大冈恩-彼得森光学厚度被认为使这条线在再电离之前极难探测。在本文中，我们证明了在星际介质（ISM）的辐射转移效应，这导致Lya通量出现在频率的Gunn-Peterson光学深度减少的星系，可以大大提高在高红移的Lya线检测的前景。特别是，星际HI气体的散射可以改变Lya谱线的形状，使得发射的Lya辐射的>5%直接传输到观察者，甚至通过完全中性的IGM。因此，在JWST再电离时代早期，从最小的HII“气泡”中居住的最高红移星系中直接观察“强”Lya发射线（EW > 50埃静止框架）是可能的。此外，我们表明，外流可以提高通过IGM在再电离的后期阶段，甚至后再电离传输的Lya辐射的分数。再加上第一代星系被认为具有非常大的内在等效Lya等效宽度的事实，我们的研究结果表明，在其红移Lya发射线的星系搜索可以与辍学技术竞争，可以在JWST时代探测到最高的红移。
2010-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Large Lyman-alpha opacity fluctuations and low CMB tau in models of late reionization with large islands of neutral hydrogen extending to z<5.5
高红移类星体光谱显示星系际介质的Ly-alpha不透明度在z>~5.5的大尺度上有很大的空间起伏。我们提出了一个由星系驱动的宇宙再电离的辐射转移模拟，再现了这种大的散射和快速演变的Ly-alpha不透明度分布在5<z <6. The simulation also reproduces the low Thomson scattering optical depth reported by the latest CMB measurement and is consistent with the observed short near-zones and strong red damping wings in the highest-redshift QSOs. It also matches the rapid disappearance of observed Ly-alpha emission by galaxies at z>~6。在我们的模型中，再电离在z=5.3时完成，宇宙体积的50%在z=7时电离。在这样一个晚期再电离模型中，与Ly-alpha森林数据的一致性需要星系电离发射率的快速演变，其峰值在z~6.8。再电离的后期导致光电离率和中性氢分数在红移低至z<~5.5处的大散射，并具有大的残余中性“岛”，其可以产生非常长的冈恩-彼得森槽，类似于数据中所看到的…
2019-02-18 astro-ph.CO
The distribution of Lyman-limit absorption systems during and after reionization
莱曼极限吸收系统在宇宙学再电离过程中和再电离之后可以发挥许多重要作用。不幸的是，由于所需的动态范围过大，不可能自洽地将这些系统包括在宇宙学模拟中。使用快速和多功能的半数值模拟，我们系统地探索吸收系统的空间分布期间和之后的再电离。我们自我校准的平均自由程（MFP）的电离紫外线背景（UVB）的吸收剂的数量，并在一个给定的MFP和中性氢分数目前的结果。我们使用一个简单的光学深度准则来确定吸收体的位置。我们的方法是相当强大的不确定性，如丢失的子网格结构。与在较低的红移，其中的UVB是相对均匀的，在较高的红移中的UVB和HII形态的再电离的波动可以驱动的大规模分布的吸收系统。具体来说，我们发现，吸收剂是高度相关的密度场在小尺度上，然后成为反相关的UVB在大尺度上。再电离后，吸收剂的大尺度功率谱跟踪UVB功率谱，这可以预测与一个简单的分析扩展的晕模型。在再电离过程中，吸收体倾向于优先位于最近电离的星系际介质（IGM）的超密度（即细丝）内。在再电离期间和之后，吸收体也可以主导小尺度（k > 1/Mpc）21-cm功率。相反，它们在中等尺度上平滑对比度。一旦HII区域增长到超过mfp，吸收器增加到大规模的21厘米功率。我们的研究结果应被证明是有用的，在解释未来的观测再电离时代。
2010-07-30 astro-ph.CO
Models of the Cosmological 21 cm Signal from the Epoch of Reionization Calibrated with Lyman-alpha and CMB Data
在这里，我们提出了21厘米的预测，从高动态范围模拟的范围内的再电离的历史，已被测试对可用的莱曼α和CMB数据。我们正在进行的和即将到来的实验中的再电离的后期阶段的限制，其中氢自旋温度显着大于CMB温度的预测空间21厘米波动的可观测性进行评估。与现有的莱曼α数据和宇宙微波背景辐射测量的汤姆逊光学厚度一致的模型预测，在红移z=7--10的情况下，21 cm亮温的方差在10--20 mK^2之间，这是正在进行的和即将进行的实验所能达到的尺度（k < 1 h/cMpc）。这仅仅是比正在进行的信号均方根值实验所声称的灵敏度低几个系数。我们的再电离历史的不同模型作出了显着不同的预测红移的演变，从而21厘米功率谱的频率依赖性，并应容易辨别的LOFAR（后来HERA和SKA 1）在其设计灵敏度。我们的模拟有足够的分辨率来评估高密度莱曼极限系统的影响，这些系统可以自我屏蔽电离辐射，即使周围的氢高度电离，也能保持21厘米的亮度。我们的模拟预测，包括在高度电离的区域中的自保护气体的影响，减少了约30%的大规模21厘米的功率。
2016-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Neutral gas in Lyman-alpha emitting galaxies Haro 11 and ESO 338-IG04 measured through sodium absorption
上下文星系的莱曼α发射线是寻找高红移星系，从而探测早期宇宙结构的重要工具。然而，该线的共振性质及其对尘埃和中性气体的敏感性仍然没有完全了解。目标。我们目前的速度测量，覆盖分数和光学厚度的中性气体在两个著名的本地蓝色紧凑星系，显示莱曼α的发射：ESO 338-IG 04和哈罗11。因此，我们测试观测的假设，莱曼α可以逃脱通过中性气体的多普勒频移的共振。方法.我们目前的积分场光谱从GIRAFFE/阿格斯摄谱仪在VLT/火焰在帕拉纳尔，智利。出色的波长分辨率使我们能够通过H-α发射和Na D吸收准确测量电离气体和中性气体的速度，H-α发射和Na D吸收分别追踪电离介质和冷星际气体。我们还提出了独立的测量与VLT/X-射手摄谱仪证实了我们的结果。结果对于ESO 338-IG 04，我们没有测量到中性气体的显著偏移。最佳拟合速度为-15（16）km/s。对于Haro 11，我们看到以44（13）km/s的速度从结B流出，并以32（12）km/s的速度向结C下落。基于Na-D吸收线的相对强度，我们估计在所有三种情况下中性气体的低覆盖分数（下降到10%）。结论. Na D吸收可能发生在具有比Ly-alpha散射发生的地方更高的柱密度的致密团块中。尽管如此，我们发现流出的中性气体和高莱曼α逃逸分数之间没有很强的相关性。因此，这两个星系的莱曼α光子很可能是由于低柱密度和/或覆盖率而逃逸的。
2013-03-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling the observed luminosity function and clustering evolution of Lyman-$α$ emitters: growing evidence for late reionization
利用经验静止坐标系等效宽度分布模型研究了高红移（z > 5）Lyman- $α$发射星系（LAE）的星系群.我们校准到观测到的光度函数和角关联函数在z = 5.7测量的SILVERRUSH调查。这使我们能够填充的高动态范围舍伍德模拟套件LAEs，并计算其LY $α$发射通过星系间介质（IGM）的传输。我们使用这个模拟的人口来探索IGM对LAEs的高红移观测的影响，并在z = 6.6，7.0和7.3的窄带滤波器红移的预测。比较我们的模型与现有的观测，我们发现一个后期再电离的建议，与最近的低光学厚度来自宇宙微波背景（CMB）的普朗克合作和不透明度波动的Ly $α$森林。我们还探讨了环银河系介质（CGM）的作用和较大的体积的气体，这是降落到主机晕与IGM在衰减的LY $α$信号，发现一个显着的部分衰减是由于CGM和降落的气体，这增加了对再电离结束，虽然有一个大的分散在整个模拟LAE人口。
2019-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman Alpha Emitting Galaxies as a Probe of Reionization
再电离时代（EoR）是我们宇宙演化的一个里程碑。在EoR期间存在的恒星形成星系可能会以Lyman Alpha（Lya）线发射其辐射光度的显着部分（约5-40%）。然而，在EoR期间存在的中性星系际气体对在这个时期从星系逃逸的Lya发射是不透明的，这使得它很难被观察到。中性星系际介质（IGM）因此可能会通过抑制来自背景星系的Lya通量来揭示自己。有趣的是，现在在z >6的星系中观察到观测到的Lya通量“突然”减少。这篇评论包含了Lya辐射过程的详细总结：我描述了（i）主要的Lya发射过程，包括碰撞激发和复合（并推导出著名的因子“0.68”），和（ii）基本的辐射转移概念，包括例如部分相干散射、频率扩散、共振与机翼散射，光学厚相对于“极”光学厚（静态/流出/塌陷）介质和多相介质。在此审查之后，我推导出的Gunn-Peterson光学深度的IGM在（非均匀）再电离和后再电离的表达式。然后，我描述了为什么目前的观察似乎需要一个非常快速的演变的体积平均中性部分的氢在现实的非均匀再电离模型的背景下，并讨论在这种解释的不确定性。最后，我描述了现有的和未来的调查和仪器可以帮助减少这些不确定性，并允许我们充分利用Lya发射星系作为EoR的探测器。
2014-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The THESAN project: Lyman-alpha emission and transmission during the Epoch of Reionization
高红移莱曼α发射星系（LAEs）的可见性对星系形成过程和再电离时代（EoR）提供了重要的限制。然而，预测现实的和有代表性的统计数据与观测比较，是一个重大的挑战，在大容量的宇宙学模拟的背景下。THESAN项目提供了一个独特的框架，通过将最先进的星系形成（IllustrisTNG）和尘埃模型与Arepo-RT辐射磁流体动力学求解器相结合，解决了这种限制。在这一初步研究中，我们提出了对旗舰模拟的莱曼α中心分析，该模拟解决了整个宇宙（95.5 cMpc）^3区域的原子冷却晕。为了避免数值伪影，我们设计了一种新的方法，精确的频率相关的线辐射转移的存在下，连续的哈勃流，转移到更广泛的天体物理应用。我们的可扩展的方法突出了LAEs和红色阻尼翼传输作为再电离探针的实用性，它揭示了不同星系，视线和频带的非平凡趋势，可以在覆盖分数的框架中建模。事实上，在考虑了影响大尺度电离气泡形成的环境因素（如红移和紫外线强度）后，星系和视线之间的变化主要取决于随机过程，包括特殊的速度和自屏蔽系统，这些系统对不幸的射线的影响比其他系统更大。在整个EoR的地方和宇宙学的光学深度往往大于或小于单位，这样的exp（-tau）的行为导致各向异性和双峰transmittance。未来的调查将受益于针对罕见的明亮物体和适居带LAE来推断这些（不可）预测的（不利）优势的存在。
2022-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
