We study the kinematics of the giant H II regions NGC 5455 and NGC 5471 located in the galaxy M101, using integral field observations that include the Hbeta and [O III] 5007 emission lines, obtained with the Keck Cosmic Web Imager. We analyse the line profiles using both single and multiple Gaussian curves, gathering evidence for the presence of several expanding shells and moving filaments. The line decomposition shows that a broad (sigma = 30-50 km/s) underlying component is ubiquitous, extending across hundreds of pc, while a large fraction of the narrow components have subsonic line widths. The supersonic turbulence inferred from the global line profiles is consistent with the velocity dispersion of the individual narrow components, i.e. the global profiles likely arise from the combined contribution of discrete gas clouds. We confirm the presence of very extended (400 - 1200 km/s) low-intensity line components in three bright star-forming cores in NGC 5471, possibly representing kinematic signatures of supernova remnants. For one of these, the known supernova remnant host NGC 5471 B, we find a significantly reduced [O III]/Hbeta line ratio relative to the surrounding photoionized gas, due to the presence of a radiative shock at low metallicity. We explore the systematic width discrepancy between H I and [O III] lines, present in both global and individual spaxel spectra. We argue that the resolution of this long-standing problem lies in the physics of the line-emitting gas rather than in the smearing effects induced by the different thermal widths.
Detection of an Extended Ly$α$ Halo around a $\textit{z}=6.64$ Broad Absorption Line Quasar with the Keck Cosmic Web Imager
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);University of Michigan(密歇根大学);Leiden University(莱顿大学);University of California, Santa Barbara(加州大学圣巴巴拉分校);Durham University(杜伦大学);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);University of Arizona(亚利桑那大学)
CWITools: A Python3 Data Analysis Pipeline for the Cosmic Web Imager Instruments
Palomar Cosmic Web Imager(PCWI)和Keck Cosmic Web Imager(KCWI)是Palomar天文台的Hale 5米望远镜和W. M. Keck Observatory天文台近年来,这些仪器越来越多地用于进行调查工作,特别是在高红移的环星系和星系间介质的重点。从三维IFU数据中提取微弱信号是一项复杂的任务,如果没有适当的工具,对于大样本可能会变得非常困难。我们提出了CWITools,一个用Python 3编写的软件包,用于分析PCWI和KCWI数据。CWITools旨在提供标准仪器数据简化管道的输出与科学产品之间的管道,如表面亮度图,光谱,速度图以及各种相关模型和测量。虽然该软件包是专门为PCWI和KCWI数据设计的,但该软件包是开源的,可以适应任何三维积分场光谱数据。在这里,我们将描述这个管道,各个步骤背后的方法,并提供示例应用程序。
Evolution of the Cool Gas in the Circumgalactic Medium (CGM) of Massive Halos -- A Keck Cosmic Web Imager (KCWI) Survey of Ly$α$ Emission around QSOs at $z\approx2$
最近发现$z \gtrsim 3$类星体周围的Ly $α$辐射几乎无处不在,我们利用Keck宇宙网成像仪(KCWI)--一种新的宽视场、蓝敏积分场摄谱仪(IFU)--的独特能力,在$z\approx2$对类星体环星系Ly $α$辐射进行了系统的研究。本文介绍了在$z=2.1-2.3$上对16个超亮I型类星体进行的KCWI观测,电离光度为$L_{\rm{ν_{\rm{LL}}}}=10^{31.1-32.3}$ erg s $^{-1}$ Hz $^{-1}$。我们发现,16个类星体中有14个与Ly $α$星云有关,其投影线性尺寸大于50物理千秒差距(pkpc)。其中,有四个星云具有巨大的Ly $α$辐射,其表面亮度为$SB_{\rm{Lyα}} >10^{-17}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$ arcsec $^{-2}$($>100$ kpc尺度),超出了KCWI的视野范围。我们的KCWI观测显示,大多数$z\approx2$类星体星云的形态比$z\gtrsim3$的更不规则。反过来,我们测量到$z\approx2$处的圆平均表面亮度(SB)比$z\gtrsim 3$处的红移校正中值SB暗0.4 dex。类星体在$z\approx 2$的Ly $α$ SB廓线(SB $_{\rm{Lyα}}$)可用SB $_{\rm{Lyα},z\approx2.3}= 3…
Revealing the Gas Recycling in the Circumgalactic Medium (CGM) Utilizing a Luminous Ly$α$ Nebula Around a Type-II Quasar at z=2.6 with the Keck Cosmic Web Imager (KCWI)
The Dark Matter Distributions in Low-Mass Disk Galaxies. I. H$α$ Observations Using the Palomar Cosmic Web Imager
仅暗物质的模拟预测,暗物质晕具有尖状的内部密度分布,而对低质量星系的观测发现了一系列通常要浅得多的内部斜坡。这种差异是否可以用重子反馈来解释,或者是否需要修改后的暗物质模型来解释,目前还没有很好的确定。为了更好地了解矮星系中暗物质分布的多样性,我们使用Palomar宇宙网络成像仪对30 Mpc以内的26个低质量星系($\log M_*/\textrm{M}_\odot = 8.4-9.8$,$v_{\rm max} = 50-140$ km s $^{-1}$)进行了调查,这是其类型中最大的积分场光谱调查之一。在本文中,我们推导出H $α$速度场的典型空间分辨率为$\sim$ 160 pc的全样本。我们提取旋转曲线,并验证其鲁棒性的分析中的几个选择。提出了一种提高窄带H $α$图像切片光谱仪速度精度的方法。对于11个星系,我们比较的H $α$速度场CO运动学测量使用CARMA,发现地图是在很好的协议。差异的标准偏差通常为$\sim$ 7 km s $^{-1}$,与星际介质中的湍流水平相当,这表明两种示踪剂具有基本相同的体运动学。在另一篇配套论文中,我们将使用这里产生的旋转曲线来构建星系的质量模型,并确定它们的暗物质密度分布。
Cold Mode Gas Accretion on Two Galaxy Groups at z$\sim$2
利用Keck宇宙网成像仪(KCWI)积分场光谱(IFS)对两个$z=2$射电噪类星体宿主星系环星系介质(CGM)中的静止标架紫外发射线$\rm Lyα$、C IV $λλ$ 1548、1550和He II 1640进行了观测。我们在两个含C Ⅳ的系统中都探测到了$\rm Lyα$中80-90 kpc尺度的扩展发射,同时也探测到了He Ⅱ的30-50 kpc发射。所有的发射线都显示出蓝色和红移梯度模式的运动学,这与大质量暗物质晕中看到的速度一致,也与流体动力学模拟中看到的流入气体的运动学模式相似。使用这两个解决$\rm Lyα$发射和吸收的运动学,我们可以确认,这两个运动学结构与吸积。将KCWI数据与阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的分子气体观测和Keck OSIRIS的电离气体高空间分辨率相结合,我们发现这两个类星体宿主星系都位于$z=2$的原群环境中。我们估计了类星体的暖电离气体的$1-6\times10^{10}$ M $_\odot$在30-50千秒差距内,可能是吸积到星系群。我们估计流入率为60-200 M $_\odot$年$^{-1}$,在这些系统的流出率的数量级。在4C 09.17系统中,我们检测到与卫星星系相关的狭窄气体流,可能让人想起在当地星系群和星系团中看到的冲压压力剥离。我们发现,类星体宿主星系居住在动态复杂的环境中,与正在进行的合并,气体吸积,ISM…