The 3D-HST Survey: Hubble Space Telescope WFC3/G141 grism spectra, redshifts, and emission line measurements for $\sim 100,000$ galaxies
我们提出了减少数据和数据产品的3D-HST调查，248轨道HST财政部计划。该调查在五个坎德尔领域中的四个领域获得了WFC 3 G141棱镜光谱：AEGIS，COSMOS，GOODS-S和UDS，以及WFC 3 $H_{140}$成像，并行ACS G800 L光谱和并行$I_{814}$成像。在之前的论文（Escherton等人，2014）中，我们提出了这四个领域和GOODS-N（第五个CANDELS领域）的光度星表。在这里，我们描述并提出了WFC 3 G141光谱数据，再次增加了GOODS-N中GO-1600的数据。由于没有使用狭缝，数据分析变得复杂：WFC 3场中的所有物体都是分散的，许多光谱重叠。我们开发了软件来自动和最佳地提取交错的2D和1D光谱的所有对象中的Spectroton等人。（2014）光度星表。二维光谱和多波段测光同时拟合，以确定红移和发射线强度，考虑到星系的形态明确考虑。由此产生的目录有98，663个测量的红移和谱线强度下降到$JH_{IR}\leq 26$和22，548与$JH_{IR}\leq 24$，在那里我们舒适地检测连续辐射。在这个样本中，5，459个星系在$z>1.5$，9，621个在$0.7<z<1.5$，其中H $α$落在G141波长范围内。基于与地基光谱红移的比较，以及对成对星系和重复观测的分析，我们星表中$JH_{IR}\leq 24$星系…
2015-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Leveraging 3D-HST Grism Redshifts to Quantify Photometric Redshift Performance
我们提出了一个在3D-HST光度星表的光度红移精度的研究，使用3D-HST棱镜红移量化和解剖的红移精度比$H_{F140W}<24$前所未有的和有代表性的高红移星系样本的星系的趋势。我们发现$0.0197\pm0.0003(1+z)$的平均散射出现在Rightton等人（2014）的光度红移中。测光红移精度随星等和红移而降低，但不随颜色或恒星质量单调变化。对于所有质量和颜色低于$z<2.5$（对于$H_{F140W}{<}24$）的星系，1- $σ$散射位于$0.01-0.03$（1+z）之间，除了非常红（$U-V > 2$）的星群，尘埃恒星形成星系的散射增加到$\sim0.1(1+z)$。虽然静止星系的整体光度红移精度比恒星形成星系的要好，但散射更强烈地依赖于星等和红移而不是星系类型。我们验证了这些趋势，使用的红移分布的密切对和扩展的分析，较暗的对象，光度红移误差进一步增加到$\sim0.046(1+z)$在$H_{F160W}=26$。我们证明，光度红移的准确性是强烈的过滤器依赖性和量化的多个过滤器组合的贡献。我们评估红移概率分布函数的宽度，发现误差估计被低估了一个因素的$\sim1.1-1.6$，但均匀加宽的分布不足以解释拟合离群值。最后，我们提出了可能的应用这些数据在规划当前和未来的调查和模拟光度红移性能的LSST，DES，DES和合并VHS调查。
2015-10-23 astro-ph.GA
The Grism Lens-Amplified Survey from Space (GLASS). III. A census of Lyα Emission at $z\gtrsim$7 from HST Spectroscopy
[摘要]我们利用来自空间棱镜透镜放大巡天（GLASS）的前六个完整星团的深近红外HST棱镜光谱，在$z\gtrsim7$上对Lyα发射进行了普查。在24/159光度选择的星系，我们检测到发射线一致的Lyα在玻璃光谱。基于信噪比的分布和模拟，我们预计样品的完整性和纯度分别为40-100%和60- 90%。对于没有检测到的发射线的对象，我们表明，所观察到的（不校正透镜放大率）1 $σ$通量极限达到$5\times10^{-18}$尔格/秒/厘米$^{2}$每个位置角在整个波长范围内的玻璃（0.8-1.7 $μ$米）。根据在$z\sim7$从地面测量到的Lyα发射的条件概率，我们预计有12-18个Lyα发射体。在不确定度范围内，这与检测次数一致，证实了与$z\sim6$相关的Lyα发射下降。这些候选人包括$z=8.1$的一个有前途的来源。在最有说服力的Lyα发射体与$\langle z\rangle=7.2$的深堆叠中，Lyα的空间范围与静止帧UV连续谱的空间范围一致。扩展的Ly $α$发射，如果存在，具有低于我们的检测限的表面亮度，与较低的红移比较样品的性质一致。从堆栈中，我们估计的上限休息帧的紫外线发射线比，并发现$f_\textrm{CIV} / f_\textrm{Ly$ α $} \lesssim 0.32$和$f_\textrm{CIII]} / f_\textrm{Ly$ …
2015-11-13 astro-ph.GA
A WFC3 Grism Emission Line Redshift Catalog in the GOODS-South Field
我们结合HST/WFC 3成像和G141棱镜观测从CANDELS和3D-HST调查产生一个目录的棱镜光谱红移的星系在CANDELS/GOODS-South领域。WFC 3/G141棱镜光谱覆盖1.1<lambda<1.7微米的波长范围，点源的分辨能力为R~130，从而提供了z~3.5的星系的静止框架光谱。该星表选择在H波段（F160 W），包括有和没有以前发表的光谱红移的星系。棱镜光谱提取的所有H-波段检测到的星系与H <24 and a CANDELS photometric redshift z_phot >0.6。所得到的光谱进行目视检查，以确定发射线和红移确定使用经验光谱模板的互相关。为了确定我们的红移的准确性，我们将我们的结果与文献中的高质量光谱红移进行了比较。使用411个控制星系的样本，这个分析产生的精度sigma_NMAD=0.0028的grism-derived红移，这是与3D-HST团队报告的准确性一致。我们最终的星表覆盖了153平方角分的面积，包含了GOODS-S中星系的1019个红移。大约60%（608/1019）的红移是以前没有发表过光谱红移的星系。这些新的红移范围为0.677 < z < 3.456，中位红移为z=1.282。该目录包含了234个z>1.5的星系的新红移。此外，我们提出了20个星系对候选人首次确定使用我们的目录中的棱镜红移…
2015-02-09 astro-ph.GA
Through the looking GLASS: HST spectroscopy of faint galaxies lensed by the Frontier Fields cluster MACS0717.5+3745
空间棱镜透镜放大巡天（GLASS）是哈勃太空望远镜（HST）的一个大型计划，它将获得10个星系团核心和下落区域的140个轨道的棱镜光谱，被选为最好的宇宙望远镜之一。广泛的HST成像可以从许多来源获得，包括CLASH和Frontier Fields计划。我们介绍的调查，通过分析光谱的微弱的多重成像星系和$z\gtrsim6$星系候选人获得的前七个轨道的14个目标的核心前沿领域集群MACS 0717.5 +3745。使用G102和G141光栅覆盖0.8-1.7 $μ$ m的波长范围，我们通过检测每个图像中的发射线来确认4个强透镜系统。对于9个没有污染的$z\gtrsim6$星系候选者，我们没有检测到任何低至7轨道1 $σ$噪声水平的发射线，$\sim$ 5 $\times$ 10 $^{-18}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$。考虑到透镜放大倍数，我们的通量灵敏度达到$\sim$ 0.2-5 $\times$ 10 $^{-18}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$。这些在不间断波长范围内的限制排除了高$z$星系候选者是较低红移的强线发射体的可能性。这些结果表明，通过对背景进行仔细的建模，并在透镜放大的帮助下，可以为大量物体达到有趣的通量极限，避免预先选择和地基多缝光谱学固有的波长限制。这些观测结果证实了无狭缝HST光谱的能力，即使在拥挤的集群核心领…
2014-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
HST Hα grism spectroscopy of ROLES: a flatter low-mass slope for the z~1 SSFR--mass relation
利用哈勃空间望远镜（HST）的近红外无狭缝光谱技术，通过对Hα发射线的定位和光度测量，给出了矮星系（M*~10^8.5 Msun）在z~1处的恒星形成率（SFR）。我们的样本来自于红移一号LDSS 3发射线巡天（ROLES），该巡天使用[O II]λ 3727作为恒星形成的示踪剂，以观测该时期质量非常低的恒星，直到SFR非常低（~0.1 Msun yr^-1）。尘埃修正估计使用SED-适合，我们发现，与其他研究相比，使用巴尔末减量尘埃修正，我们需要一个较小的比例之间的气相和恒星消光比标称Calzetti关系，与最近的研究结果由其他研究。通过堆叠的WFC 3光谱的红移从地面的[O II]检测，我们能够推动的WFC 3光谱低得多的SFR，并获得最完整的光谱测量的低质量端的SSFR-质量关系的日期。我们测量到的低质量幂律斜率（-0.47 +/- 0.04）比其他（较浅的）Hα选择样本（\approx -1）更平坦，尽管仍然比EAGLE模拟预测的斜率（-0.14 +/- 0.05）更陡，暗示我们的Hα数据可能缺少EAGLE未建模的物理或仍然不完整。
2016-12-19 astro-ph.GA
Spectrophotometric redshifts for $\mathrm{z\sim1}$ galaxies and predictions for number densities with WFIRST and Euclid
利用哈勃空间望远镜（{ \it HST}）的棱镜数据和测光方法，研究了4000 nm/Balmer折点红移的精度。棱镜光谱来自探测演化和再电离光谱（PEARS）勘测，其中使用高级勘测相机（ACS）上的G800 L棱镜使用{ \it HST}。测光数据来自3D-HST合作的多个调查（特别是CANDELS和3D-HST）的成像汇编。我们证明了分光光度红移（SPZ）通常能使光度红移的精度提高$\sim$ 17- 60\ %。我们的SPZ方法是一个基于模板拟合的例程，通过协方差矩阵形式主义的棱镜光谱内的相邻点之间的相关数据，也占沿色散方向的星系形态。我们表明，SPZ的鲁棒性直接关系到D4000测量的保真度。我们还估计了基于连续谱的红移的准确性，即，对于不包含强发射线的星系，仅基于棱镜数据（$σ^{\rm NMAD}_{Δz/(1+z)}{\lesssim}0.06$）。鉴于未来的空间为基础的天文台，如WFIRST和欧几里得将花费大量的时间在无狭缝光谱观测，我们估计数密度与$\ | \mathrm{Δz/(1+z_{s})} \ | \leq 0.02$的对象。我们预测$\sim$ 700- 4400星系/度$^2$的星系与D4000 $>$ 1.1和$\ | \mathrm{Δz/(1+z_{s})} \ | \leq 0.02$的极限深度$i_{AB}$ =24马格。这是\emph{es…
2019-08-12 astro-ph.GA
HST Grism Confirmation of Two $z \sim 2$ Structures from the Clusters Around Radio-Loud AGN (CARLA) Survey
利用HST无缝棱栅数据，我们报告了$z \sim 2$中与强大的高红移射电活动星系核相关的两个遥远结构的光谱确认。这些丰富的结构，可能（形成）集群，是目前已知的最遥远的，并根据斯皮策/IRAC [3.6] - [4.5]颜色进行了鉴定。我们通过光谱确认了MRC 2036-254区域的9个成员，包括8个恒星形成星系和目标射电星系。中位红移为$z = 2.000$。我们在光谱上确认了B3 0756+406区域的10个成员，包括8个恒星形成星系和2个活动星系核，其中包括目标射电类星体。中位红移是$z = 1.986$。所有确认的成员都在500 kpc（1弧分）的目标活动星系核。我们推导出中位数（平均）恒星形成率的$\sim 35~M_{\odot}\rm ~ yr^{-1}$（$\sim 50~M_{\odot}\rm ~ yr^{-1}$）的确认恒星形成成员的两种结构的基础上，他们的[OIII] $\lambda5007$光度，估计平均星系恒星质量$\lesssim 1 \times 10^{11} ~M_{\odot}$的基础上中红外通量和SED建模。我们确认的大多数成员都位于恒星形成的主序星之上，朝向星暴星系，这与这些早期时期的星系团是恒星形成的重要场所是一致的。MRC 2036-254周围的结构显示了IRAC选择的候选星系团成员的密度过高，这与静止星系一致，而B3 0756+40…
2016-09-14 astro-ph.GA
HST Grism Observations of a z~1.8 Cluster Candidate from the Clusters Occupied by Bent Radio AGN (COBRA) Survey
本研究利用HST G141 grism对COBRA1411+3415进行观测，在z~1.81处光谱确认了7个星系团成员，测得其速度弥散度和维里质量，并发现可能的额外结构，表明其可能是正在合并的原星系团系统。
2025-03-21 astro-ph.GA
HST/WFC3 grism observations of $z\sim1$ clusters: Evidence for rapid outside-in environmental quenching from spatially resolved H$α$ maps
我们在$z\sim1$上展示并公开发布（https：www.gclasshst.com）第一张空间分辨的恒星形成星系团H $α$地图，这是哈勃太空望远镜（HST）上的宽视场相机3（WFC 3）G141棱镜实现的。使用类似的，但更新的方法，在现场环境中的3D-HST，我们堆叠的H $α$地图中的恒星质量的箱，测量的H $α$分布的半光半径，并将其与恒星连续。H $α$与恒星连续半光半径之比$R[\mathrm{H}α/\mathrm{C}]=\frac{R_{\mathrm{eff, H}α}}{R_{\mathrm{eff, Cont}}}$在星团中小$(6\pm9)\%$，但在$1σ$不确定性范围内统计上一致。令人惊讶的是，考虑到相对于磁场，团簇中的淬灭分数更高，$R[\mathrm{H}α/\mathrm{C}]$与环境的差异可以忽略不计。我们假设，如果环境淬灭进行迅速，高淬灭馏分和$R[\mathrm{H}α/\mathrm{C}]$与环境没有变化的组合可以调和。我们通过对光谱学证实的最近淬灭的星系团进行类似的分析来研究这一假设。87%的星系有H $α$探测器，恒星形成率比类似恒星质量的恒星形成星系团低$8\pm1$倍。重要的是，这些星系有一个$R[\mathrm{H}α/\mathrm{C}]$是$(81\pm8)\%$小于同时代的恒星形成场星系在固定的恒星质量。这表明环境…
2021-09-13 astro-ph.GA
$HST$ Grism Confirmation of $16$ Structures at $1.4 < z < 2.8$ from the Clusters Around Radio-Loud AGN (CARLA) Survey
我们报告的光谱结果，从我们的40轨道$Hubble~Space~Telescope$无缝棱镜光谱计划观察20 dennial CARLA候选星系团在$1.4 < z < 2.8$。这些候选丰富的结构，其中最丰富的和最遥远的已知的，确定的基础上$[3.6]-[4.5]$颜色从$408~$小时多周期$Spitzer$计划针对$420$遥远的射电响亮AGN。我们报告的光谱确认$16$遥远的结构在$1.4 < z < 2.8$与目标强大的高红移射电响亮活动星系核。我们还报告了在$0.87 < z < 2.12$上发现的另外7个与目标射电活动星系核无关的结构的偶然发现和光谱确认。我们发现，$10^{10} - 10^{11}\,M_{\odot}$成员星系，我们确认的CARLA结构形成显着较少的恒星比他们的领域同行在所有的红移范围内$1.4\leq z\leq 2$。我们还观察到更高的恒星形成活动的结构核心$z = 2$，发现类似的趋势集群调查在略低的红移（$1.0 < z < 1.5$）。通过设计，我们的有效策略，每个字段只获得两个棱晶轨道只获得光谱确认的发射线星系。需要更深入的光谱学来研究这些（形成中的）星系团中进化的大质量星系的数量。缺乏多波段覆盖的领域，我们采取了一个非常保守的方法，呼吁所有的确认“结构”，虽然我们注意到，一些功能是一致的，其中一些是真正的星系团。总之，这项调查代表了…
2018-04-04 astro-ph.GA
Across the Green Valley with HST grisms: colour evolution, crossing time-scales and the growth of the red sequence at $z=1.0-1.8$
我们测量的颜色演化和淬火的时间尺度的$z=1.0-1.8$星系在绿色的山谷。我们从CANDELS-GOODS-South和UDS多波段光度学的光谱能量分布模型中推导出静止坐标系$NUVrK$颜色，并选择了蓝云、绿谷和红序列星系。另外，我们约束这些星系的恒星形成历史（SFH）参数（年龄，$τ$），通过拟合他们的深档案HST棱镜光谱。我们推导出星系的颜色年龄关系，并表明，只有快速发展的星系的特征延迟$τ$ SFH时间尺度的$<0.5$陀螺仪达到红色序列在这些红移，经过一段时间的加速颜色演变的绿色山谷。这些结果表明，这些星系的恒星质量积累在离开蓝色云并进入绿色山谷后保持最小（即，它可能代表星系最终静止质量的$\lesssim 5\%$）。对叠加光谱中年龄敏感特征的目视检查也支持这样的观点，即这些星系沿着蓝云$\rightarrow$绿谷$\rightarrow$红序列轨道遵循猝灭序列。对于这个快速发展的人口，我们测量的绿谷穿越时间尺度为$0.99^{+0.42}_{-0.25}$ Gyr和穿越率在底部的绿色谷$0.82^{+0.27}_{-0.25}$ mag/Gyr。基于这些时间尺度，我们估计，大质量（$M_\star>10^{10} M_\odot$）的红序列星系的数量密度增加一倍，每个陀螺仪在这些红移，在显着的协议与静止星系恒星质量函数的演变。这些结果提供了一种新的方法来测量星系随…
2022-03-11 astro-ph.GA
The $z \sim 2$ $\rm{[O\ III]}$ Luminosity Function of Grism-selected Emission-line Galaxies
即将到来的任务，如欧几里得和南希格雷斯罗马太空望远镜（罗马）将使用发射线选择星系，以解决宇宙学和星系演化在$z>1$宇宙中的各种问题。这些计划的最佳观测策略依赖于知道将被发现的星系数量和星系群的偏差。在这里，我们测量的$\rm{[O\ III]}\ λ5007$光度函数的审查样本的1951个$m_{\rm J+JH+H} < 26$星系之间的明确的红移$1.90 < z < 2.35$，这是选择使用HST/WFC 3 G141棱镜框架提供的3D-HST程序。这些系统直接类似于欧几里德和罗马任务将识别的星系，它们将利用棱镜光谱学分别在$0.8 \lesssim z \lesssim 2.7$和$1.7 \lesssim z \lesssim 2.8$找到$\rm{[O\ III]}\ λ5007$发射星系。我们在这些即将到来的特派团的预期人数的背景下解释我们的结果。最后，我们结合我们的尘埃校正$\rm{[O\ III]}$光度与静止帧紫外星形成率提出了一个新的校准的SFR密度与$1.90 < z < 2.35$ $\rm{[O\ III]}$发射星系。我们发现，这些灰色选择星系包含大约一半的总恒星形成活动在$z\sim2$。
2021-09-28 astro-ph.GA
Massive Dead Galaxies at z~2 with HST Grism Spectroscopy I. Star Formation Histories and Metallicity Enrichment
观测显示，当宇宙只有~2 Gyr时，大质量（logM*/Msun>11）星系已经死亡。由于这些星系在熄灭之前的时间很短，它们过去的历史和熄灭机制特别令人感兴趣。本文研究了24个1.6<z<2.5大质量星系的恒星形成历史。从多个哈勃太空望远镜巡天收集的深层无缝光谱+成像数据集可以可靠地确定它们的光谱能量分布和SFH，而无需对它们的形式进行功能假设。我们发现，大多数我们的大质量星系已经形成了超过50%的现存质量的时间之前，观测到的红移约1.5 Gyr，有一个趋势，更多的大质量星系形成更早。它们的恒星相金属丰度已经与当地早型星系的金属丰度相容，中值为logZ*/Zsun=0.25，分散度约为0.15 dex。结合重建的SFH，我们揭示了它们的快速金属丰度演化从z~5.5到~2.2，在log Z*/Zsun中的速率为~0.2dex/Gyr。有趣的是，当在半质量时间比较时，推断的恒星相金属丰度比恒星形成星系的观测气相金属丰度高约0.25 dex。虽然系统的不确定性仍然存在，但这可能意味着这些淬灭的星系继续进行低水平的恒星形成，而不是突然终止其恒星形成活动，并且直到最近才继续增强其金属丰度。
2019-06-18 astro-ph.GA
3D-HST WFC3-selected Photometric Catalogs in the Five CANDELS/3D-HST Fields: Photometry, Photometric Redshifts and Stellar Masses
3D-HST和CANDELS计划在五个领域提供了超过900平方角分的WFC 3和ACS光谱学和光度学：AEGIS，COSMOS，GOODS-North，GOODS-South和UKIDSS UDS领域。除了HST数据之外，所有这些领域都有大量公开可用的成像数据集，这使得有可能在宽波长范围内构建物体的光谱能量分布（SED）。在本文中，我们描述了一个光度分析的CANDELS和3D-HST HST成像和辅助成像数据在波长0.3微米至8微米。在WFC 3近红外波段中选择物体，并通过仔细考虑每次观测中点扩散函数的影响来确定其SED。在分析中总共使用了147个不同的成像数据集。测光表以六个星表的形式提供：每个字段一个，以及包含整个调查中所有对象的主星表。我们还提供衍生数据产品：测光红移，确定与EAZY代码，和恒星星族参数确定与FAST代码。我们提供了分析中使用的所有成像数据，包括我们在所有五个领域中对WFC 3成像的减少。3D-HST是使用WFC 3和ACS格架进行的分光巡天，这里提供的光度星表构成了分析这些格架数据的必要的第一步。本文提供的所有数据均可通过3D-HST网站获得。
2014-07-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
HST/WFC3 grism observations of $z~\mathtt{\sim}~1$ clusters: The cluster vs. field stellar mass-size relation and evidence for size growth of quiescent galaxies from minor mergers
小合并被认为是负责的大小增长的静态场星系的红移减少。我们测试这个假设使用集群环境作为实验室。星系团中的卫星星系以高速运动，使得它们之间的合并非常罕见。在$z~\mathtt{\sim}~1$上测量和比较了10个星团和野外的恒星质量-尺寸关系。我们的集群样本包含344个光谱确认的集群成员与双子座/GMOS和182确认与HST WFC 3 G141棱镜光谱。平均而言，静止星系团和恒星形成星系团比它们的场星系团分别小（$0.08\pm0.04$）dex和（$0.07\pm0.01$）dex。这些大小偏移与$1.2\leqslant z\leqslant1.5$之间的静止和恒星形成场星系的平均大小一致，这意味着星团环境抑制了这一时期和$z~\mathtt{\sim}~1$之间的大小增长。在其他的研究中，观测到的$z~\mathtt{\sim}~0$场和星系团静止质量-尺寸关系之间的差异可以忽略不计，这意味着静止星系团的平均尺寸一定会随着红移的减小而增大。利用一个玩具模型，我们表明，紧凑的星系团星系的消失可能会被解释，如果平均而言，$\mathtt{\sim}40\%$的合并与他们的最亮的星系团（BCGs）和$\mathtt{\sim}60\%$潮汐破坏成团内光（ICL）之间的$0\leqslant z\leqslant1$。这与观测到的$0\leqslant z\leqslant1$和观测…
2018-12-27 astro-ph.GA
The Grism Lens-Amplified Survey from Space (GLASS). XIII. G800L optical spectra from the parallel fields
我们提出了一个目录的22755对象与狭缝，光学，哈勃太空望远镜（HST）光谱从空间棱镜透镜放大巡天（GLASS）。数据覆盖$\sim$ 220平方米。弧分到7轨道（$\sim$ 10 ks）深度在20个平行点的高级相机调查的G800 L棱镜。这些磁场位于HFF和CLASH足迹中10个大质量星系团的6'远。其中13个领域拥有来自这些或其他计划的辅助HST成像，以促进大量应用，从研究$z\sim0.5$的金属分布，到$z\sim4$的类星体，再到数百个星系的恒星形成历史。光谱目录的中值红移为$\langle z\rangle=0.6$，在$\rm F814W\lesssim23$ AB处的中值不确定度为$Δz / (1+z)\lesssim2\%$。强大的连续探测达到了一个更微弱的量级。5个$σ$极限线通量是$f_{\rm lim}\approx5\times10^{-17}\rm~erg~s^{-1}~cm^{-2}$，并且所有源中的一半具有50%的像素被污染在$\lesssim$ 1%。所有来源都有1-和2-D光谱，线通量/不确定性和识别，红移概率分布，光谱模型，并从棱镜红移和线分析工具（GRIZLI）导出窄带发射线图。我们提供其他基本的样本特征，显示数据示例，并描述感兴趣的来源和潜在调查。所有数据和产品都将在网上提供，并附有便于使用的软件。
2019-05-31 astro-ph.GA
REQUIEM-2D: Spatially Resolved Stellar Populations from HST 2D Grism Spectroscopy
提出贝叶斯方法 requiem2d 联合建模 HST 2d 光栅光谱与测光，测量高红移透镜星系的恒星种群与 SFH，发现 z=1.883 星系 MRG-S0851 内核具平坦年龄梯度，支持早期形成场景。
2020-08-05 astro-ph.GA
HST grism spectroscopy of z~3 massive quiescent galaxies: Approaching the metamorphosis
追踪大质量静止星系（QG）人口的出现需要建立可靠的淬火样品。本文给出了在宇宙场的$2.5<z<3.5$上选出的10个静止星系候选者的哈勃空间望远镜WFC 3/G141棱镜光谱。整个样品的光谱确认是在1-3个轨道内获得的，基于强光谱突变和巴耳末吸收线的存在。结合他们的光谱与光学近红外光度法，恒星形成的解决方案正式拒绝为整个样品。宽光谱指数与年轻的A型恒星的存在相一致，这意味着恒星形成的最后一个主要事件发生在观测之前不早于$\sim$ 300-800 Myr。边缘化的尘埃衰减曲线的三个不同的斜率，我们得到短的质量加权年龄和平均峰值恒星形成率的SFR $\sim10^3$ M $_{\odot}$年$^{-1}$在$z_{formation}\sim3.5$。尽管中红外和远红外数据太浅，以确定模糊的SFR的星系的基础上，从3GHz的数据的平均堆栈排放约束的水平，剩余的模糊的SFR全球低于50 M $_{\odot}$年$^{-1}$，因此低于三倍的coeval主序列的分散。或者，同样的射电探测表明，活动星系核（AGN）的广泛射电模式反馈比z $\sim$ 1.8大质量QG强4倍。这是伴随着一个30%的分数的X射线发光活动星系核与黑洞吸积率每单位SFR增强的一个因素，$\sim30$相对于类似的质量QG在较低的红移。我们星系的平均紧凑，高Sérsic指数的形态，加上它们年轻的质量加权年龄，…
2021-06-11 astro-ph.GA
The Number Density Evolution of Extreme Emission Line Galaxies in 3D-HST: Results from a Novel Automated Line Search Technique for Slitless Spectroscopy
无狭缝光谱的多路复用能力是创建大型光谱数据集的强大资产，但光谱混淆等问题使数据的解释具有挑战性。在这里，我们提出了一种新的方法来搜索发射线的无缝光谱数据从3D-HST调查利用宽视场相机3上的哈勃太空望远镜。使用一种新的统计技术，我们可以在90%的完整性下检测到紧凑（扩展）的发射线，其通量低至1.5（3.0）× 10^{-17} erg/s/cm ^2，接近于在深层辅助光度数据中检测到的物体的棱镜曝光的噪声水平。与以前的方法不同，贝叶斯性质允许概率线识别，即红移估计，基于二次发射线检测和/或光度红移先验。作为第一个应用程序，我们测量的共动数密度的极端发射线galvanized（restframe [O III] 5007等效宽度超过500埃）。我们发现，这些星系在z~1.5以上比在z<0.5时更常见近10倍。随着即将到来的大型棱镜调查，如欧几里得和WFIRST以及詹姆斯韦伯太空望远镜上的NIRISS和NIRCam仪器上突出的棱镜，像这里介绍的方法将是以自动化和良好理解的方式构建发射线红移目录的关键。
2018-01-16 astro-ph.GA
HST/WFC3 grism observations of $z\sim1$ clusters: evidence for evolution in the mass-size relation of quiescent galaxies from poststarburst galaxies
小合并被认为是静止星系尺寸增长的驱动机制。大型恒星形成星系熄灭并加入大尺寸一端的静止星系群的过程也被认为是这种尺寸增长的解释。鉴于淬火与集群的明确关联，我们探索这一机制，通过研究23个光谱确定最近淬火（或“poststarburst”（PSB））星系团在$z\sim1$的结构特性。尽管清晰的PSB光谱特征意味着快速和暴力的淬火，这些星系中的87%在恒星连续统中具有对称的，未受干扰的形态。值得注意的是，它们遵循的质量大小关系介于恒星形成和静止场之间，$0.1$ dex的大小小于$z\sim1$恒星形成星系的log $(M_{*}/M_{\odot})=10.5$。这意味着光剖面的快速变化不会直接影响恒星分布，这表明整个星系的质光比梯度的变化是负责任的。我们开发褪色的玩具模型来探索恒星形成星系如何在质量大小的平面上移动，因为它们的恒星星族褪色到与PSB相匹配。“由外而内”的衰落有可能重现在恒星形成星系和PSB星系团之间观察到的尺寸收缩和膨胀优势的增加。由于团PSB位于静态质量-尺寸关系的大尺寸端，并且我们以前的工作表明团星系比场星系小，因此静态星系的尺寸必须通过恒星形成星系的猝灭和干小合并来增长。
2020-03-05 astro-ph.GA
The MUSE Ultra Deep Field (MUDF). III. Hubble Space Telescope WFC3 Grism Spectroscopy and Imaging
我们提出了极深的哈勃太空望远镜（HST）宽视场相机3（WFC 3）的观测MUSE超深场（MUDF）。这个独特的天空区域包含两个距离$z \approx$ 3.22的类星体，它们之间的距离仅为$\sim$ 500 kpc，提供了一个气体和星系在$\sim$ 100亿年宇宙时间内发射和吸收的立体视图。我们已经获得了90个轨道的HST WFC 3 G141近红外棱镜光谱在一个单一的指向，以及142小时的光谱与甚大望远镜（VLT）多单元光谱探测器（MUSE）。WFC 3（F140 W、F125 W和F336 W）和存档WFPC 2（F702 W和F450 W）成像提供了五个滤光片测光，我们使用这些测光来检测$z \approx$ 0 - 6之间的3，375个源，包括1，536个具有光谱和测光覆盖范围的深中心指向的对象。F140 W和F336 W镶嵌图分别达到了$m_\mathrm{AB}\approx$ 28和29的特殊深度，为1,580个光源提供了近红外和静止帧紫外信息，我们在棱镜光谱中对像$m_\mathrm{AB}\approx$ 27这样微弱的天体达到了5个$σ$连续探测。MUSE和WFC 3广泛的波长覆盖范围使我们能够测量419个源的光谱红移，直到$z \approx$ 1 - 2的log（M/M $_{\odot}$）$\approx$ 7的星系恒星质量。在本出版物中，我们提供…
2023-03-16 astro-ph.GA
Far-infrared And Nebular Star-formation Rates Of Dusty Star Forming Galaxies From Herschel And 3d-hst At Z~1
本文介绍了在AEGIS、GOODS-N、GOODS-S、COSMOS和UDS五个CANDELS视场中，通过Herschel/SPIRE和HST/WFC 3棱镜观测得到的1147个在0.49 < z < 2.24处被光谱识别的尘埃恒星形成星系的多波段光谱能量分布（SED）和星云发射线分析结果。我们利用从星云谱线测得的光谱红移，用HST和Herschel测光法构造了从光学到红外的星系的SED。我们进一步利用3D-HST棱镜的Ha线通量测量来测量星云恒星形成率后，衰减校正。我们比较这与直接观察的SFR测量在远红外从赫歇尔。在这个样本中的红外过量（IRX）作为紫外光谱斜率的函数的观察表明，这些DSFG偏向蓝色，因此远远高于正常恒星形成星系的预期关系。高z尘埃星系的恒星质量分布偏向于更大的质量，具有$M_{med} = 2.6 \times 10^{10} M_{\odot}$。然而，这个群体的恒星形成率与主序星最大质量的尾部一致，表明这些星系在形成的高峰时期是最大质量和最多的恒星形成星系。
2018-10-22 astro-ph.GA
Discovery of a z = 7.452 High Equivalent Width Lyman-α Emitter from the Hubble Space Telescope Faint Infrared Grism Survey
本文给出了对连续选6 < z < 8星系Lyα辐射的无偏搜索结果。我们的数据集由160个轨道的G102无狭缝棱镜光谱组成，这些光谱是由哈勃太空望远镜（HST）宽视场相机3获得的，作为弱红外棱镜巡天（图PI：Malhotra）的一部分，该巡天获得了四个场中所有源的深无狭缝光谱，并且被设计为最小化先前识别的高红移星系候选者的观测中的污染。FIGS数据可以潜在地从光谱学上证实星系的红移，并且由于Lyα发射被中性气体共振散射，FIGS还可以约束星系际介质（IGM）在再电离时期的电离状态。这些数据具有足够的深度来检测该时期的Lyα发射，因为Tilvi等人（2016）已经发表了FIGS检测先前已知的（Finkelstein等人，2013）z = 7.51的Lyα发射。FIGS数据使用HST的五个独立的滚转角来减轻附近星系的污染。我们创建了一种方法，可以解释和消除周围星系的污染，并从每个光谱中去除任何分散的连续光（Pirzkal等人2017）。我们使用两种不同的自动检测方法搜索显著（> 4σ）发射线，没有任何视觉检查偏差。将这些方法应用于光度选择的6 < z < 8之间的高红移候选者，我们发现了两条发射线，一条是Tilvi等人先前发表的。我们将这些谱线确定为Lyα，z = 7.452 +/- 0.003。这个最新被光谱学证实的星系有着最高的Lyα静止框架等效宽度（EW Lyα），z > 7（14…
2017-12-15 astro-ph.GA
Disentangling AGN and Star Formation Activity at High Redshift Using Hubble Space Telescope Grism Spectroscopy
在z ~ 2星系中区分活动星系核（AGN）活动和恒星形成是困难的，因为传统的方法，如线比诊断，随红移而变化，而多波长方法（X射线，射电，红外）只对最亮的AGN敏感。我们发展了一种新的方法，通过[O III]/H $β$谱线比的空间梯度来空间分辨HST/WFC 3 G141棱栅光谱中的发射线，并定量AGN的活动。通过详细的模拟，我们表明，我们的新的线比梯度的方法识别约sim 40%以上的低质量和模糊AGN比通过经典的方法。基于我们的模拟，我们开发了一个关系，映射恒星质量，恒星形成率，并测量[O III]/H $β$梯度AGN爱丁顿比。我们将我们的技术应用到以前研究的z ~2的星系堆叠样本，发现我们的结果与这些研究是一致的。使用这种梯度方法也将能够为其他星系演化科学提供信息，例如由内而外的淬火和金属丰度梯度，并将广泛适用于未来的空间分辨JWST数据。
2016-05-13 astro-ph.GA
The Grism Lens-Amplified Survey from Space (GLASS). II. Gas-phase metallicity and radial gradients in an interacting system at z~2
我们目前的空间分辨气相金属丰度的三个星系在z=1.85的空间棱镜透镜放大巡天（GLASS）检测系统。HST的衍射极限和星团MACS J 0717 +3745的强引力透镜的结合导致了~200-300 pc的空间分辨率，尽管星系本身尺寸很小，但仍然可以进行良好的空间采样。这个系统中的星系在投影上相隔50-200 kpc，可能处于相互作用的早期阶段，这可以通过相对较高的恒星形成率来证明。它们的气相金属丰度与具有类似红移、恒星形成速率和恒星质量的较大样本一致。我们得到一个星系的金属丰度梯度的精确测量，并找到一个浅的斜率相比，孤立的星系在高红移，一致的平坦化的梯度，由于引力相互作用。浅金属丰度梯度和恒星形成率升高的另一种解释是快速循环的金属富集气体，但我们没有发现增强的气相金属丰度，这应该是由于这种效果的证据。值得注意的是，测得的恒星质量log（M/Msun）= 7.2-9.1探测器的数量级低于以前的质量金属丰度研究在这个红移。最低质量的星系具有类似于预期的天炉座在这个红移的属性，这表明GLASS能够直接研究本地集团矮星系的空间分辨尺度上的祖先。来自完整GLASS调查的较大样本将是研究反馈效应和金属丰度梯度时间演变的理想选择。这些初步的结果表明，HST光谱结合引力透镜的实用性，在高红移的星系的物理性质的特点解决。
2015-02-09 astro-ph.GA
Emission-Line Galaxies from the Hubble Space Telescope Probing Evolution and Reionization Spectroscopically (PEARS) Grism Survey. II: The Complete Sample
我们提出了一个全面的分析，探测演化和再电离光谱（PEARS）slitess棱镜光谱数据与高级相机的调查HST。PEARS涵盖了大天文台起源深度巡天（GOODS）南北两个领域，使其成为星系随机巡天的理想选择，以及各种辅助观测的可用性，以支持光谱结果。使用PEARS数据，我们能够识别红移量0< z<1.5的恒星形成星系。PEARS调查中的恒星形成区域是独立于宿主星系的。这种方法使我们能够检测到一个星系内的多个发射线区域（ELR）的存在。在PEARS样本的~906个星系中，已经发现了1162 Ha、[OIII]和/或[OII]发射线，其极限通量为~ 1 e-18 erg/s/cm ^2。ELR也与宿主星系的性质进行了比较，包括形态，光度和质量。从这个分析中，我们发现了三个关键的结果：1）计算的线光度显示了随着红移增加光度函数变平的证据; 2）恒星形成系统显示了扰动形态的证据，恒星形成主要发生在一个有效（半光）半径内。3）在z<0.5时，M * > 1 e9} Msun的成星星系数密度比0.5<z<0.9时的成星星系数密度减少了一个数量级，支持星系缩小的论点。
2013-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
First results from Faint Infrared Grism Survey (FIGS): first simultaneous detection of Lyman-alpha emission and Lyman break from a galaxy at z=7.51
高红移的银河系为研究宇宙黎明提供了一个有价值的工具，因此可靠地识别这些星系至关重要。在这里，我们提出了一个明确的和第一次同时检测到莱曼α发射和莱曼打破从z = 7.512+/- 0.004星系，在暗红外光栅调查（图）。这些光谱是用哈勃太空望远镜（HST）上的G102棱镜拍摄的，在多个观测位置角（PA）上显示出显著的发射线检测（6 sigma），总积分Lyα线通量为1.06+/- 0.12 e10- 17 erg s-1cm-2。线通量几乎是之前MOSFIRE光谱观测到的λ = 1.0347μm处微弱Lyα发射的四倍，得到z = 7.5078+/- 0.0004。这与最近的其他观测结果一致，这意味着地面近红外光谱低估了总发射线通量，如果得到证实，可能对基于地面Lyman-α测量的再电离研究产生强烈影响。一个PA中NV线的4-σ探测也表明了一个弱的活动星系核（AGN），可能使这个源成为迄今为止发现的最高红移的AGN。因此，哈勃太空望远镜的观测清楚地表明了FIGS巡天的灵敏度，以及棱镜光谱学研究再电离时期的能力。
2016-11-08 astro-ph.GA
The H$α$ luminosity and stellar mass dependent clustering of star-forming galaxies at $0.7 < z < 1.5$ with 3D-HST
我们目前的测量星系的集群幅度对它们的恒星形成率（SFR）和恒星质量（$M_*$）在$0.7 < z < 1.5$的依赖性，以评估在何种程度上环境影响这些属性。虽然这些关系在局域宇宙中已经被很好地确定了，但在更早的时候，人们对它们的了解要少得多。对于这种分析，我们利用近红外HST WFC3棱镜光谱数据在五个CANDELS领域获得的3D-HST调查的一部分。我们用$\sim$ 6,000个具有精确红移的星系、$M_*$和H $α$光度进行了投影2点相关函数测量。我们发现，H $α$光度，从而SFR的聚类幅度的强烈依赖。然而，在固定的$M_*$，在很大程度上消除了对H $α$光度的聚类依赖性。我们使用条件光度函数模型和新发展的条件恒星质量和H $α$光度分布模型在Halo Occupation Distribution框架内模拟这些星系的成团。这些结果表明，具有较高SFR的星系倾向于生活在较高质量的晕中，但这在很大程度上是由SFR和$M_*$之间的关系驱动的。最后，我们表明，小的剩余相关性之间的集群振幅和H $α$光度固定$M_*$很可能是由扩大的SFR-$M_*$的卫星星系的关系。
2022-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
FIGS -- Faint Infrared Grism Survey: Description and Data Reduction
微弱红外光栅巡天（英语：Faint Infrared Grism Survey，缩写FIGs）是哈勃太空望远镜（HST）WFC 3/IR（Wide Field Camera 3 Infrared，缩写WFC 3）的一个无狭缝光谱巡天。两个油田位于大天文台起源深层巡天-北（GOODS-N）区域，两个油田位于大天文台起源深层巡天-南（GOODS-S）区域。其中一个被选中的南部领域是哈勃超深场。使用WFC 3/G102棱镜（0.8 $μm$ -1.15 $μm$连续覆盖）观察这四个视场中的每一个，每个视场的总曝光时间为40个轨道（~ 100千秒）。这达到了~26 AB量级的3 σ连续谱深度，并探测到$\approx 10^{-17}\ erg\ s^{-1} \ cm^{-2}$的发射线。本文详细介绍了四个FIGs场和该项目的总体观测策略。基于模拟的提取（SBE）方法提取和组合超过10000光谱超过2000个不同的来源比m_F105W=26.5等提供了一个详细的描述。高保真度模拟的观测结果显着改善背景扣除过程中，光谱污染的估计，和最终的通量校准。这允许多个光谱的组合以产生勘测中的每个对象的最终高质量、深度、1D光谱。
2017-06-17 astro-ph.GA
The Radial Distribution of Star Formation in Galaxies at z~1 from the 3D-HST Survey
星系的集合可以用它们的恒星形成的分布作为宇宙时间的函数来描述。由于HST上的WFC 3棱镜，现在可以在本地宇宙之外测量它。本文给出了3D-HST Treasury巡天中54个强恒星形成星系在z~1处的H α辐射的空间分布。通过叠加H α辐射，我们发现恒星形成在z~1处近似呈指数分布，中值Sersic指数为n=1.0+-0.2。堆叠是细长的，具有以H α为单位的b/a=0.58+-0.09的中值轴比，与随机取向角度的盘一致（可能是厚的）。从八个星系的一个子集获得的凯克光谱显示了旋转的明确证据，倾斜校正后的速度为90至330公里/秒。我们的结果最直接的解释是，在z~1的强恒星形成星系的恒星形成通常发生在磁盘。这些盘似乎是附近螺旋星系的“放大”版本：它们与太阳轨道的EW（H α）约为100埃，它们的恒星形成表面密度高于驱动星系尺度风的阈值。
2013-01-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
MAMMOTH-Grism: Revisiting the Mass-Metallicity Relation in Protocluster Environments at Cosmic Noon
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Wuhan University（武汉大学）；Tsinghua University（清华大学）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）；Anhui University of Science and Technology（安徽理工大学）；Caltech（加州理工学院）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
MAMMOTH-Grism研究通过HST光谱学首次测量了原型团环境中的质量-金属licity关系，发现原型团成员在低质量范围有更高的恒星形成率，且MZR更浅，同时存在质量依赖的金属licity偏移。
2025-11-20 astro-ph.GA
Spectrophotometric Redshifts In The Faint Infrared Grism Survey: Finding Overdensities Of Faint Galaxies
我们提高测光红移的准确性，包括低分辨率光谱数据从G102棱镜的哈勃太空望远镜，这有助于通过进一步约束的宽带光谱能量分布（SED）的形状和识别光谱特征的红移测定。在红移拟合中使用的光度学包括FIGS+CANDELS的近红外光度学，以及来自地面调查和HST ACS的光学数据，以及来自斯皮策的中红外数据。我们使用EAZY光度红移代码，通过比较测量的光度与模板星系模型计算了红移。对于F105 W $< 26.5$ AB等的天体，其红移范围为$0 < z < 6$，我们发现纯光度红移的典型误差为$Δz = 0.03 * (1+z)$;加上FIGs光谱，它们变成了$Δz = 0.02 * (1+z)$，改进了50%。增加棱栅数据也将所有字段的离群值率从8%降低到7%。用更精确的光谱红移（SPZ），我们搜索了FIGs领域的星系超密度。我们在4个区域确定了24个高密度。最强的超密度，与光谱学上确认的$z=0.85$星系团相匹配，有28个潜在的成员星系，其中8个已经过光谱学确认，并具有相应的X射线信号。另一个对应于$z=1.84$的星团有22个成员，其中18个是光谱确认的。此外，我们发现在至少一个度量中检测到的4个超密度与两个确认的聚类具有相等或更高的显著性。
2018-03-05 astro-ph.GA
Joint Survey Processing. III. Compact Oddballs in the COSMOS Field -- Little Red Dots and Transients
本文利用HST棱栅光谱观测COSMOS场红移6的暗弱AGN候选体，发现其中一个为比JWST样本亮3星等的“小红点”类天体，并给出AGN光度函数上限，其余天体被推测为衰减时标至多6年的暂现源。
2025-04-09 astro-ph.GA
Early-type galaxies in the PEARS survey: Probing the stellar populations at moderate redshift
利用PEARS计划中的HST/ACS无缝棱晶光谱，我们研究了GOODS南北场中形态选择的早型星系的恒星星族。样本-从（v2.0）HST/ACS图像的视觉分类中提取，并限制红移z>0.4 -包括228个星系（F775 W <24 ABmag），z约为1.3，320弧分2，中值红移zM=0.75。这项工作大大增加了我们以前在HUDF中GRAPES巡天的样本（18个星系超过~11弧分2; Pasquali et al. 2006 b）。棱镜数据使我们能够将样品分为“红色”和“蓝色”光谱，后者占总数的15%。三个不同的网格模型参数化的恒星形成的历史被用来适应低分辨率的光谱。在样本的红移范围内-对应于5到10 Gyr之间的宇宙年龄-我们发现恒星质量和平均年龄之间有很强的相关性，而年龄的 ** 分布 **（由分布的RMS定义）大约为1 Gyr，并且与恒星质量无关。最佳拟合参数表明，它是形成时代，而不是形成时标，最好的相关性在早期类型的星系的质量。这一结果--以及最近观测到的大质量星系数量密度缺乏演化--激发了对绕过蓝云中任何相位的（大质量）星系形成通道的需求，正如Dekel等人（2009）的模拟所建议的那样。
2009-08-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the nature and physical conditions of the luminous Lya emitter CR7 and its rest-frame UV components
我们提出了新的HST/WFC 3观测和重新分析VLT数据，以揭示最明亮的Ly $α$发射体在z=6.6，CR 7的多个UV团块的连续性，可变性和静止帧UV线。我们的重新减少，通量校准的X射线光谱的CR 7揭示了HeII发射线的观测沿莱曼α（Lya）发射的主轴与最好的看到的条件。HeII在空间上偏离Lya发射峰+0.8“，并且它被发现朝向团簇B。我们的WFC 3棱晶光谱检测到CR 7的簇A的UV连续谱，产生与$β=-2.5^{+0.6}_{-0.7}$和$M_{UV}=-21.87^{+0.25}_{-0.20}$的幂律。未发现任何UV团块自身存在显著变异性，但从2012年至2017年，F110 W中的CR 7总体上存在暂定（约2.2 $σ$）增亮。HST棱栅数据未能稳健地检测到任何团块中的静止帧UV线，这意味着通量<2 × 10 $^{-17}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$（3 $σ$）。我们进行云建模，以限制CR 7的金属性和电离性质。CR 7似乎正在活跃地形成恒星，而在A团中没有任何明显的活动星系核活动，这与~0.05-0.2 Z $_{\odot}$的金属丰度一致。组分C或B和C之间的团簇间组分可容纳高电离源。我们的研究结果强调了空间分辨信息的需要，以研究早期星系的形成和组装。
2018-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
MAMMOTH-Grism: Gas-phase Metallicity Gradients of Star-forming Galaxies in Protocluster Environments at Cosmic Noon
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学天文与空间科学学院）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学天文与空间科学学院前沿科学研究院）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Department of Astronomy, Tsinghua University（清华大学天文系）；Infrared Processing and Analysis Center, Caltech（加州理工学院红外处理与分析中心）
利用HST无缝棱栅光谱，发现z~2.3原星系团中约69%的恒星形成星系呈现正（反转）金属丰度梯度，表明密集环境促进纯净气体流入中心区域，稀释中心金属丰度并产生反转梯度。
2026-05-28 astro-ph.GA
A Five-Stage Framework for Slitless Grism Spectra: Demonstrated on Euclid Q1 Strong-Lens Candidates and Ported to CEERS NIRCam
本文提出一种五阶段框架用于提取源一维光谱和红移，通过去卷积、清洁、匹配和后验层等方法，提高了强透镜候选者的红移精度和可靠性。
2026-04-28 astro-ph.GA
3D-HST Emission Line Galaxies at z ~ 2: Discrepancies in the Optical/UV Star Formation Rates
我们利用哈勃空间望远镜的近红外棱镜光谱，在红移1.90 < z < 2.35的范围内研究了260个恒星形成星系的H-β线强度。我们发现，在这些时期，H-β恒星形成率（SFR）比系统的静止坐标系UV通量密度高出约1.8倍，这表明这些量和恒星形成率之间的标准转换发生了变化。我们证明，这种转变的至少一部分可以归因于金属性，因为H-β在氧丰度较低的系统中得到更大的增强。在测量宇宙的恒星形成率历史时，必须考虑这种偏移。我们还证明了在z ~ 2样本中恒星和星云消光之间的关系与在局域宇宙中观测到的结果是一致的。
2014-06-12 astro-ph.GA
HST Emission Line Galaxies at z ~ 2: Comparing Physical Properties of Lyman Alpha and Optical Emission Line Selected Galaxies
比较了HETDEX先导巡天和窄带研究中发现的z ~ 2 Lyman α发射星系（LAEs）与HST WFC 3红外光栅光谱仪发现的z ~ 2光学发射线星系（oELG）的物理和形态特征。这两组星系在恒星质量（7.5 < logM < 10.5），大小（0.5 < R < 3.0 kpc）和恒星形成速率（~1 < SFR < 100）方面都有相同的范围。值得注意的是，最常用的物理和形态参数的比较-恒星质量，半光半径，紫外线斜率，恒星形成率，椭圆率，最近邻距离，恒星形成表面密度，特定的恒星形成率，[O III]光度和[O III]等效宽度-显示人口之间没有统计学上的显着差异。这表明控制Ly-alpha从z ~ 2恒星形成星系逃逸的过程和条件并不依赖于这些量。特别是，缺乏对紫外线斜率的依赖表明，Ly-alpha发射并没有受到星际介质中弥漫尘埃的显著调制。我们开发了一个简单的模型，连接LAES所有高红移恒星形成星系的Ly-alpha逃逸依赖于通过星系的视线。使用该模型，我们发现Ly-alpha逃逸的平均立体角为2.4+/-0.8球面度;该值与其他研究计算的值一致。
2015-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
HST Emission Line Galaxies at z ~ 2: The Mystery of Neon
我们利用哈勃空间望远镜的近红外棱镜光谱，在红移1.90 < z < 2.35的范围内，研究了236个低质量（7.5 < log（Mstar/Msolar）< 10.5）成星星系中[Ne~III] 3869相对于H-β，[O~II] 3727和[O~III] 5007的强度。通过按恒星质量对数据进行叠加，我们发现z ~ 2宇宙的[Ne~III]/[O~II]比在一组可比较的本地SDSS星系中所看到的略高，[Ne~III]/[O~III]增加了~0.2 dex。我们考虑了对这一~4-sigma结果的可能解释，包括气相中更高的氧耗尽，更密集的H~II区，通过Wolf-Rayet星产生更高的Ne 22，以及与z ~ 0相比，z ~ 2处存在更大数量的X射线遮蔽AGN。这些简单的情景都不能单独用来解释观测到的线比。最后，我们提出了几个途径，未来的观测，以进一步探索神秘的增强[Ne~III]发射。
2014-10-22 astro-ph.GA
The Grism Lens-Amplified Survey from Space (GLASS). XI. Detection of CIV in Multiple Images of $z=6.11$ Ly$α$ Emitter Behind RXCJ2248.7-4431
CIII]和CIV静止系紫外发射线是探测星系电离态的有力工具。此外，它们还被建议作为在再电离时期（$z>6$）光谱红移确认对象的替代品，其中最常用的红移指示剂Ly $z>6$被银河系间介质中的高比例中性氢衰减。然而，目前只有极少数确认碳紫外线在这些高红移存在，使其具有挑战性的量化这些索赔。在这里，我们提出了在\HST\无狭缝棱镜光谱中探测到CIV $λλ$ 1548，1551的方法，该方法是通过对$z=6.11$上的Ly $α$发射体进行玻璃散射，并由大质量前景星系团RXJ 2248多次成像。在源的两个图像中，在3 - 5 $σ$水平上检测CIV发射，在另外两个图像中进行边缘检测。我们没有检测到显著的CIII] $λλ$ 1907，1909发射，这意味着等效宽度EW $_\textrm{CIII]}<20$ E1（1 PDMATHAMR）和$\textrm{CIV/CIII}>0.7$（2 PDMATHAMR）。结合HeII $λ$ 1640 <$E发射线和OIII] $λλ$ 1661，1666 <$E双重谱线的静止坐标系UV通量的限制，我们对银河系的金属丰度和电离态施加了限制。估计的谱线比和等效宽度不支持活动星系核负责电离碳原子的假设。包括星云发射线的SED拟合意味着一个质量为log（M/M $_\odot)\sim9$，SFR约为10M $_\odot$/yr的源，以及一个年…
2017-03-17 astro-ph.GA
The Grism Lens-Amplified Survey from Space (GLASS) X. Sub-kpc resolution gas-phase metallicity maps at cosmic noon behind the Hubble Frontier Fields cluster MACS1149.6+2223
（摘要）我们结合深HST棱镜光谱与一种新的贝叶斯方法，以获得气相金属丰度，星云尘埃消光，和恒星形成率的10个恒星形成星系在高红移（$1.2<z<2.3$）的地图。利用透镜放大的前景集群MACS 1149.6 +2223，我们达到sub-kpc的空间分辨率和推动恒星质量极限与这种高z空间分辨测量低于$10^8M_\odot$的第一次。我们的地图展示了不同的形态，表明了各种效应，如来自潮汐扭矩的有效径向混合，低金属含量气体的快速吸积等，这可能会影响单个星系中的气体和金属丰度分布。基于一个详尽的样本，所有现有的sub-kpc金属丰度梯度在高Z，我们发现，分析化学演化模型的预测假设一个相对较长的恒星形成配置文件在早期磁盘形成阶段可以解释大多数观察到的梯度，而不涉及银河反馈或径向流出。我们观察到恒星质量和金属丰度梯度之间的初步相关性，符合缩小星系形成的图片，更大质量的星系更多地发展到后期阶段的磁盘增长，在那里他们经历了更多的连贯质量组装在所有半径，从而显示较浅的金属丰度梯度。此外，我们还在$z\sim1.8$编制了一个跨越恒星质量三个数量级的均匀交叉校准综合金属丰度测量样本。我们用这个样品研究了质量-金属丰度关系（MZR），并检验了基本金属丰度关系（FMR）。在3- $σ$置信水平下，观测到的MZR的斜率可以排除动量驱动风模型。考虑到固有的散射和测量不确定性，我们没有发现相对于FMR的显著偏…
2016-10-25 astro-ph.GA
Spatially resolved Halpha maps and sizes of 57 strongly star-forming galaxies at z~1 from 3D-HST: evidence for rapid inside-out assembly of disk galaxies
本文利用3D-HST棱镜巡天中Halpha等效宽度大于100埃的57个星系的Halpha和恒星连续辐射图研究了z~1处星系的形成。我们发现，Halpha发射广泛遵循静止帧R波段光，但它通常是更广泛和clusified。我们用半光半径来量化空间分布。H α有效半径r_e（H α）的中值为4.2 ± 0.1kpc，但大小范围很大，从r_e（H α）~ 1.0kpc的致密天体到r_e（H α）~ 15 kpc的扩展盘。将H α尺寸与连续体尺寸进行比较，我们发现对于全样本，<r_e（H α）/r_e（R）>=1.3 ± 0.1。也就是说，恒星的形成，正如Halpha所描绘的那样，通常发生在比静止坐标系R波段恒星连续体更大的半径上;星系的半径正在增长，并从内到外逐渐增加。对于最大的星系来说，这种效应似乎更为明显。使用测量的Halpha大小，我们得到恒星形成率表面密度。我们发现它们的范围从最大星系的~0.05 Msun yr^{-1} kpc^{-2}到最小星系的~5 Msun yr^{-1} kpc^{-2}，这意味着快速恒星形成的z~1星系的物理条件有很大的变化。最后，我们推断样本中的所有星系都具有非常高的气体质量分数，恒星质量倍增时间<5亿年。虽然其他的解释也是可能的，但一个简单的解释是，我们同时目睹了z~1处致密凸起和大圆盘的快速形成。
2012-02-08 astro-ph.CO 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
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
Two Type Ia Supernovae at Redshift ~2 : Improved Classification and Redshift Determination with Medium-band Infrared Imaging
我们提出了两个超新星（SNe）发现与哈勃太空望远镜（HST）在宇宙组装近红外深河外遗产调查（CANDELS），HST多周期国库计划。我们将这两个天体归类为Ia型超新星，并发现红移z = 1.80+-0.02和2.26 +0.02-0.10，后者是迄今为止发现的最高红移Ia型超新星。使用光变曲线拟合，我们确定光度距离，并发现这两个对象是符合标准的Lambda-CDM宇宙学模型。这些SNe是使用HST宽视场相机3红外探测器（WFC 3-IR）观察到的，在宽带和中频滤波器中成像。我们证明，分类和红移估计显着改善包括单历元中带观测。这种中波段成像近似于一个非常低的分辨率光谱（λ/Δ λ ~ 100），可以隔离宽光谱吸收特征，区分Ia型SNe从他们最常见的核心崩溃表兄弟。这种中波段方法对尘埃消光也不敏感，并且（与棱镜光谱学不同）它不受SN宿主星系或其他附近来源的污染的影响。因此，它可以提供一个更有效的-虽然不太精确-替代红外光谱的高z SNe。
2015-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
First Results from the KMOS Lens-Amplified Spectroscopic Survey (KLASS): Kinematics of Lensed Galaxies at Cosmic Noon
我们目前的KMOS透镜放大光谱调查（KLASS），一个新的ESO甚大望远镜（VLT）的大型计划的第一个结果，做多对象的星系引力透镜背后的七个星系团从HST的棱镜透镜放大调查从空间（GLASS）的多目标积分场光谱。利用星系团放大的能力，我们能够揭示在$0.7 \lesssim z \lesssim 2.3$的25个星系的运动学结构，在四个星系团领域，与恒星质量$8 \lesssim \log{(M_\star/M_\odot)} \lesssim 11$。该样本包括位于$z>1$的5个源，其恒星质量低于任何以前的运动学IFU调查。我们的样本显示了多样性的运动学结构在这个质量和红移范围。我们的大部分运动学解决的样本是旋转支持，但与较低的比率的旋转速度速度色散比在本地宇宙，表明部分动态热磁盘随宇宙时间的变化。在我们的样本中没有发现恒星质量为$<3 \times 10^9 M_\odot$的星系呈现规则有序的自转。使用增强的空间分辨率从透镜，我们解决了较低数量的分散为主的系统相比，实地调查，竞争力的调查结果，使用自适应光学。我们发现，KMOS IFU恢复发射线通量从HST的灰色选择对象更忠实于狭缝光谱仪。与人工狭缝，我们估计狭缝光谱仪错过平均60%的总通量的发射线，这迅速减少，如果发射线是空间偏移的连续。
2017-02-16 astro-ph.GA
Revealing the quiescent galaxy population in the Spiderweb protocluster at z=2.16 with deep HST/WFC3 slitless spectroscopy
本研究利用HST/WFC3无缝光谱观测z=2.16的蜘蛛网原星系团核心区，新发现21个成员星系，识别出11个宁静星系，估算大质量星系中宁静星系占比约50%，发现AGN可能参与恒星形成淬灭，证实该原星系团处于成熟阶段且红序已开始形成。
2024-12-09 astro-ph.GA
The HDUV Survey: Six Lyman Continuum Emitter Candidates at z~2 Revealed by HST UV Imaging
我们提出了6个星系在z~2，显示莱曼连续谱（LyC）发射的证据的基础上，新获得的紫外成像的哈勃深紫外遗产调查（HDUV）进行的哈勃太空望远镜（HST）的WFC 3/UVIS相机。在这些源的红移处，HDUV F275 W图像部分探测了电离连续谱。通过利用HDUV/GOODS领域的HST多波长数据，紫外光谱能量分布模型和星系间介质吸收的详细蒙特卡罗模拟，我们估计这些星系的绝对电离光子逃逸分数非常高-通常>60%（>13%的所有来源在90%的可能性）。我们的研究结果与以前的研究结果基本一致，这些研究发现只有一小部分星系显示出高逃逸分数。这六个星系组成了迄今为止z~2处LyC泄漏候选者的最大样本，其推断的LyC通量已在HST分辨率下清晰地观察到。虽然我们的六个候选者中有三个显示出拥有活动星系核（AGN）的证据，但其中两个被严重遮蔽，它们的LyC发射似乎来自恒星形成区域而不是中央核。这表明了一个AGN辅助途径LyC逃离这些来源。广泛的多波长数据在GOODS领域，特别是近红外棱镜光谱的3D-HST调查，使我们能够详细研究的候选人，并试探性地测试一些最近提出的间接方法来探测LyC泄漏-即，[OIII]/[OII]线比和H $β-$ UV斜率图。我们的候选人的高分辨率光谱后续将有助于限制这种间接的方法，这是我们唯一的希望，研究$f_{esc}$在z~5-9的快速接近时代的詹姆斯韦伯太空望远镜。
2016-11-21 astro-ph.GA
WFC3 Infrared Spectroscopic Parallel (WISP) Survey: Photometric and Emission Line Data Release
本文发布WISP巡天的多波段测光与发射线星表，采用TPHOT去混淆测光、小波发射线探测及SED拟合，表明其发射线源多为正常恒星形成星系。
2024-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Medium-band Astrophysics with the Grism of NIRCam In Frontier fields (MAGNIF): Spectroscopic Census of H$α$ Luminosity Functions and Cosmic Star Formation at $z\sim 4.5$ and 6.3
本研究利用JWST MAGNIF巡天数据测量了z~4.5和6.3处的H$α$光度函数，发现暗端斜率无显著红移演化，且宇宙恒星形成率密度比先前基于UV的估计高约2.2倍。
2025-03-05 astro-ph.GA
Empirical Modeling of the Redshift Evolution of the [NII]/H$α$-ratio for Galaxy Redshift Surveys
我们提出了一个[NII]/H $α$通量比作为恒星质量和红移的函数的经验参数化，在0 < z < 2.7和8.5 < log（M）< 11.0时有效。这种描述可以很容易地应用于（i）模拟[NII] $\lambda6584$线发射，（ii）在当前低分辨率棱栅和窄带观测中解混[NII]和H $α$，以获得内禀H $α$通量，以及（iii）可靠地预测H $α$发射线星系的数量，以供未来调查。例如欧几里得和宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）计划的那些。我们的模型结合了Baldwin，Phillips & Terlevich（BPT）图上的轨迹的演化，在z = 2.5的光谱数据中测量到[NII]/H $α$对恒星质量和[OIII]/H $β$在本地星系样品中观察到的强烈依赖性。我们发现大的变化在固定的红移，由于其依赖于恒星质量的[NII]/H $α$流量比，因此，一个恒定的[NII]流量污染分数的假设可能会导致一个显着的下或高估的H $α$光度。具体来说，对于红移z = 1.5的星系，假设[NII]的污染为29%，从当前的低分辨率棱栅光谱学导出的固有H $α$光度函数的测量值在log（L）> 43.0时可能被高估了约8倍。这对Euclid和WFIRST的H $α$发射体的预测具有影响。我们还研究了混合H $α$和[NII]对测量光谱红移的准确性的影响。
2018-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy environment in the 3D-HST fields. Witnessing the onset of satellite quenching at z ~ 1-2
我们公开提供了一个目录的校准环境措施的星系在五个3D-HST/CANDELS深场。利用光谱和棱镜的红移从3D-HST调查，多波长测光从CANDELS，更广泛的领域的边缘校正的公共数据，我们得到的密度在固定的光圈来表征的环境中的星系亮度比$JH_{140} < 24$等的红移范围$0.5<z<3.0$。通过将观测到的星系与模拟样本联系起来，选择模拟样本来重现3D-HST样本选择和红移精度，每个3D-HST星系都被分配了宿主晕质量的概率密度函数，以及是中央星系还是卫星星系的概率。对选自SDSS的$z=0$样品应用相同的程序。我们计算的被动中心和卫星星系的恒星和晕质量的函数，和红移的分数，然后推导出的星系，被淬火的环境特定的过程的分数。使用模拟样本，我们估计，卫星淬火的时间尺度是$t_{\rm quench} \sim 2-5$陀螺仪，在较低的恒星质量或较低的红移较长，但显着独立的晕质量。这表明，在3D-HST样本中常见的环境范围内，在没有宇宙吸积的情况下，卫星会因其气体库的耗尽而熄灭。我们发现，淬火时间可以分为延迟阶段，在此期间，卫星星系的行为类似于中心在固定的恒星质量，和一个阶段，恒星形成率迅速下降（$\sim 0.4-0.6$陀螺仪），如前所示，在$z=0$。我们的结论是，这种情况下需要卫星星系保持一个大水库的多相气体吸积后，即使在高红移，这种气体维持恒星形成的长时间淬火观察。
2016-11-22 astro-ph.GA
