The origin of the escape of Lyman alpha and ionizing photons in Lyman Continuum Emitters
确定驱动莱曼连续统（LyC）光子逃逸的机制对于找到莱曼连续统激发（LCE）候选者至关重要。为了了解LyC光子泄漏所涉及的物理性质，我们研究了HI覆盖分数，HI速度宽度，Lyman alpha（LyA）属性和LyC光子逃逸之间的联系，在22个恒星形成星系的样本中，包括13个LCE。我们拟合了920和1300 A之间的恒星连续谱、尘埃衰减和吸收线，以提取HI覆盖分数和尘埃衰减。此外，我们还测量了光学厚的莱曼系的HI速度宽度，并推导出LyA等效宽度（EW），逃逸分数（fesc），峰值速度和通量在最小的LyA配置文件。总体而言，我们强调了低HI覆盖分数的存在与（1）低LyA峰值速度之间的强相关性;（2）剖面最小值处的更多通量;以及（3）较大的EW（LyA），fesc（LyA）和fesc（LyC）。因此，低柱密度通道是LyC和LyA光子泄漏的关键ISM成分。此外，具有较窄的HI吸收速度宽度的星系具有较高的LyA等效宽度，较大的LyA逃逸分数和较低的LyA峰值速度分离。这表明这些星系具有低HI柱密度。最后，我们发现，灰尘调节LyA和LyC辐射的量，实际上逃脱ISM。总的来说，ISM孔隙度是强LyA发射的一个来源，并使电离光子在低z泄漏逃逸。然而，这并不足以解释观测到的最大fesc（LyC），这表明最极端的LCE可能沿着观测者的所有视线都是密度有限的。总的来说，中性气体孔隙率限制了LyC和LyA…
2020-05-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Survey: Ionizing Radiation from [O III]-Strong Sources at a Redshift of 3.1
我们目前的结果，从连续逃逸巡天（LACES），哈勃太空望远镜（HST）的计划，旨在表征电离辐射出现从一个样本的莱曼α发射星系在红移$z\simeq 3.1$。由于许多显示强烈的[O III]发射特性的$z>6.5$恒星形成星系，他们可能代表有价值的低红移类似物的星系在再电离时代。利用HST Wide Field Camera 3 / UVIS $F336W$对Lyman连续辐射进行成像，研究了该样品中电离光子的逃逸分数。对于61个来源，其中77%的光谱确认和53个测量的[O III]发射，我们检测到莱曼连续泄漏在20%，率显着高于在个别连续选择莱曼破裂星系。我们估计有98%的概率，我们的检测$\leq 2$可能会受到前景污染。拟合多波段光谱能量分布（SED），考虑到不同的恒星星族，尘埃粒子和金属丰度，我们得到个人莱曼连续逃逸分数校正的前景星系际吸收。我们发现逃逸分数为15%至60%的个别对象，并推断出平均20%的逃逸分数拟合复合SED为我们检测到的样本。然而，令人惊讶的是，即使是没有单独的$F336W$检测的那些源的深堆叠也提供了小于0.5%的平均逃逸分数的严格上限。我们研究了各种相关性与源的属性，并讨论了流行的图片，宇宙再电离的背景下，这种紧凑的，低金属量的恒星形成星系驱动的影响。
2019-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Fraction of The Cosmic Horseshoe: A Test of Indirect Estimates
高红移的恒星形成星系可能是宇宙再电离的原因，但直接探测它们逃逸的电离（莱曼连续谱）光子已被证明是极具挑战性的。在这项研究中，我们寻找逃逸莱曼连续的宇宙马蹄铁，引力透镜，恒星形成星系在z=2.38与一个大的放大倍率$\sim24$。在静止坐标系紫外线中，低电离星际吸收线波长的透射表明存在一种不规则的、部分透明的星际介质。这使其成为直接检测莱曼连续谱的理想候选者。我们使用WFC 3/UVIS F275 W滤光片获得了一张10轨道哈勃近紫外图像，该滤光片在马蹄铁红移处探测略低于莱曼极限的波长，试图探测逃逸的莱曼连续辐射。在充分考虑了星系际介质不透明度的不确定性以及WFC 3 CCD中电荷转移效率的不确定性后，我们发现了$f_{esc,rel}<0.08$的相对逃逸分数的$3 σ$上限。该值比低离子吸收谱线中40%透射率所预测的值（0.4）低5倍。我们讨论了这种差异的可能原因，并考虑在直接莱曼连续检测以及间接估计逃逸分数的影响，为未来的尝试。
2016-03-07 astro-ph.GA
Tracing Lyman-alpha and Lyman Continuum Escape in Galaxies with Mg II Emission
恒星形成星系被认为是最有可能的H I电离莱曼连续统（LyC）光子的来源，这些光子在高红移下使星系际介质再电离。然而，在z >~ 6以上，中性的星系际介质阻止了对LyC的直接观测。因此，近年来已经看到了LyC的间接指标的发展，这些指标可以在较低的红移下进行校准，并应用于再电离时代。来自Mg II \ly \ly 2796、2803双重峰的发射已被提出作为有希望的LyC替代物。在本文中，我们提出了新的哈勃太空望远镜/宇宙起源光谱仪观测8 LyC发射体候选人，选择具有强Mg II发射线。我们在50%（4/8）的星系中安全地检测到LyC发射，具有2 $σ$显著性。这种高检测率表明，强Mg II发射体可能比没有强Mg II的类似星系更容易泄漏LyC。利用光电离模型，我们限制逃逸分数的Mg II为~ 15 - 60%。我们证实，逃逸分数的Mg II与莱曼α（LyA），我们解释为一个指示，这两个物种的逃逸分数是由共振散射控制在同一个低柱密度气体密切相关。此外，我们表明，镁II排放和尘埃衰减的组合可以用来估计逃逸分数的LyC统计。这些发现证实了Mg II发射可以用来估计本地恒星形成星系中LyA和LyC的逃逸分数，并可能作为一个有用的间接指标在再电离时代。
2022-05-23 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Survey -- II: Ionizing Radiation as a Function of the [OIII]/[OII] Line Ratio
我们讨论了一个大的（~50）样品的z=3.1莱曼α发射体（LAEs）的物理性质表明，这样的来源是有前途的星系在再电离时代的类似物的休息帧光发射线光谱。现在已经确定了可靠的莱曼连续体逃逸分数，用于从莱曼连续体逃逸调查（LACES）中获得的大样本LAE，该调查是通过Fletcher等人（2019）报告的SSA 22调查区域中的深层HST成像进行的。使用新的措施[OII]发射固定从凯克MOSFIRE光谱，我们重新检查，对于一个更大的样本，早期的声称，莱曼连续泄漏可能与星云发射线比[OIII]/[OII]预期的密度约束HII地区。我们发现，一个大的[OIII]/[OII]线比确实是莱曼连续泄漏的必要条件，加强早期的索赔使用较小的样品在各种红移。然而，并不是所有的LAE与大[OIII]/[OII]线比的泄漏和泄漏的辐射似乎不与其他光谱诊断的差异。这表明泄漏辐射的检测受到附加属性的调制，可能是多孔HII区域的视角。我们讨论了我们的新结果的背景下，引人注目的双峰的LAE泄漏和非泄漏的LACES计划中发现的宇宙再电离源的影响。
2019-12-31 astro-ph.GA
Investigating the Lyman photon escape in local starburst galaxies with the Cosmic Origins Spectrograph
利用哈勃太空望远镜（HST）上的宇宙起源摄谱仪（COS）对宇宙演化巡天（COSMOS）中的7个恒星形成星系进行了观测研究。星系位于相对较低的红移，$z\sim$ 0.3，从扩展和干扰到紧凑和光滑的形态。为了补充HST观测，我们还分析了甚大望远镜（VLT）上的VIMOS摄谱仪的观测结果。在我们的星系样本中，我们确定了三个物体的双峰莱曼$α$的档案类似于那些看到的绿豆紧凑星系和测量峰值分离655，374和275公里秒$^{-1}$。我们测量Lyman- $α$逃逸分数，其值范围在5- 13%之间。鉴于低通量水平的个人COS曝光，我们采用加权叠加方法，以获得一个单一的频谱。从该COS组合光谱，我们推断绝对和相对莱曼连续逸出分数的上限分别为$f_{\rm abs}(\rm LyC)$ = 0.4 $^{+10.1}_{-0.4}$ \%和$f_{\rm res}(\rm LyC)$ = 1.7 $^{+15.2}_{-1.7}$ \%。最后，我们发现这些星系中的大多数具有中等的紫外和光学SFR（SFR $\lesssim$ 10 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）。
2018-04-25 astro-ph.GA
Neutral ISM, Lyman-Alpha and Lyman-continuum in the nearby starburst Haro 11
恒星形成星系被认为是莱曼连续统（LyC）辐射的主要来源，负责早期宇宙的再电离。然而，对逃逸电离辐射的直接观测很少，逃逸率也很低。在本机宇宙中，只有~10个发射体被观测到，典型的逃逸分数为百分之几。调节这种逃逸的机制需要随着红移而强烈地演化，以便解释再电离时代。气体含量和恒星形成反馈是主要的嫌疑人之一，已知既调节中性气体覆盖，又随宇宙时间演化。在本文中，我们重新分析HST-COS光谱的第一个检测到的本地LyC泄漏，哈罗11。我们研究了LyC泄漏和莱曼- $α$线形之间的联系，以及反馈影响的中性ISM性质，如运动学和气体分布。我们讨论了两个极端的光学薄，密度有界的ISM和一个千疮百孔的，光学厚，电离有界的ISM，以及如何哈罗11适合他们的理论预测。我们发现，最有可能的ISM模型是一个cluphilic中性介质嵌入在一个高度电离的介质中，结合覆盖分数的团结和残留的中性气体柱密度的电离介质高到足以光学厚莱曼- $α$，但足够低，至少部分透明的莱曼连续和未检测到的Si II。这表明SF反馈和星系尺度的相互作用事件在打开电离辐射通过中性介质的通道方面发挥了重要作用。
2017-01-27 astro-ph.GA
Mapping Lyman Continuum escape in Tololo 1247-232
低红移，空间分辨莱曼连续体（LyC）发射器使我们能够澄清LyC逃离这些星爆星系的过程。我们使用哈勃太空望远镜（HST）WFC 3和ACS对已确认的低红移LyC发射体Tol 1247-232进行成像，以研究该气体的电离结构及其与电离星团的关系。我们使用[O III]4959，5007和[O II]3727成像作为高和低电离示踪剂进行电离参数映射（IPM），揭示了广泛的，大规模的，光学薄的区域，从中心开始，并到达星系的外围，与LyC逃逸一致。我们使用我们的HST测光对26个最亮的星团进行了恒星星族合成建模。结合这些数据与星云测光，我们发现一个全球LyC逃逸分数的f_esc = 0.12，与不确定性也符合零逃逸和所有测量的f_esc值为这个星系。我们的分析表明，与其他候选LyC发射体类似，这个星系中发生了两个阶段的星暴，一个1200万年的大质量中央星团可能在中心及其周围有预先清除的区域，第二代2 - 400万年的星团主导了当前的电离，包括一些逃离星系。
2018-09-26 astro-ph.GA
Delayed Feedback in High-$z$ Starbursts Revealed by Lyman-$α$ Profiles and Metal Line Diagnostics
University of Hong Kong（香港大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）
本研究利用MUSE观测的573个莱曼α源，结合引力透镜效应，通过金属线诊断揭示高红移星暴的外流特性，发现莱曼α轮廓与外流速度相关，为反馈时标提供经验约束。
2026-09-02 astro-ph.GA
Distinguishing AGN from starbursts as the origin of double peaked Lyman-Alpha Emitters in the reionization era
本文讨论了最近在莱曼α发射体（LAEs）中观测到的活动星系核（AGN）再电离（$z \gtrsim 6.5$）时期双峰轮廓的可能起源。结合这些星系中蓝峰速度偏移估计的$α$近区的范围，以及类星体在$z \gtrsim 6$的电离发射率，我们预测了活动星系核产生双峰轮廓所需的内禀紫外和X射线光度。我们还通过将活动星系核的亮度与这些时期类似类星体样本的亮度进行比较来估计活动星系核的遮蔽程度。未来的X射线和射电观测，以及那些与${James \ Webb \ Space \ Telescope}$，将是有价值的工具，以测试活动星系核的贡献，高红移LAEs的星系间尺度电离区。
2021-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Diversity of the Lyman continuum escape fractions of high-$z$ galaxies and its origins
莱曼连续谱（LyC）逃逸分数是决定星系对宇宙再电离贡献的一个关键量。已经知道，通过观测和数值模拟估计的逃逸分数显示出很大的差异。然而，多样性的起源仍然不确定。在这项工作中，要了解什么数量的星系负责控制逃逸分数，我们数值评估逃逸分数进行光线跟踪计算与简化的盘星系模型。利用光滑圆盘模型，我们研究了逃逸分数与电离源位置的关系，发现逃逸分数的变化可达$\sim 3$数量级。还发现，晕质量的盘尺度高度的依赖性决定了逃逸分数是否增加或减少与晕质量。在团簇圆盘模型中，由于团簇间区域的密度降低，逃逸分数随着团簇质量分数的增加而增加。此外，我们发现，团块调节逃逸分数通过两种方式时，总的团块质量占主导地位的总气体质量;逃逸分数是控制的覆盖因子的团块，如果团块是密集的足以阻止LyC光子，否则的团块工程，以减少逃逸分数通过增加重组事件在星系中的总数。
2017-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lyman Alpha Reference Sample: V. The impact of neutral ISM kinematics and geometry on Lyman Alpha escape
我们提出了高分辨率的远紫外光谱的莱曼阿尔法参考样本的14个星系，强烈的恒星形成星系在低红移（$0.028 < z < 0.18$）的样本。我们比较派生的属性来自多波段成像和21厘米HI干涉和单碟观测，以及档案光学SDSS光谱的全球性。除了莱曼$α$线，光谱包含一些金属吸收功能，使我们能够探测的中性ISM的运动学和评估的光学深度和覆盖率的中性介质作为视线速度的函数。此外，我们展示了如何结合系统速度的精确测定和良好的Ly $α$光谱，将单独的团块一起完全覆盖背景源的模型与Heckman等人（2011）命名的“栅栏”模型区分开来。我们发现，没有一个单一的效果占主导地位的管理赖氨酸$α$辐射转移和逃逸。在我们的样本中，Ly $α$逃逸与$\lesssim 0.9$的最大速度分仓覆盖分数和$\gtrsim 50$ km s $^{-1}$的批量流出速度相吻合，尽管一些星系显示出这些特征，但Ly $α$逃逸很少或根本没有。我们发现，Ly $α$峰值速度，在可用的情况下，是不一致的一个强大的后向散射分量，而是与一个简单的模型的内在发射线覆盖的蓝移吸收轮廓从外流风。最后，我们发现H $α$等效宽度和最大速度分组覆盖因子之间存在很强的相关性，并提出了一个启发式解释模型。
2015-03-05 astro-ph.GA
Lyman Continuum Escape Fraction in Ly$α$ Emitters at $z\simeq3.1$
我们在GOODS-South场的$z\simeq3.1$测量了54个微弱的莱曼α发射体（LAEs）的LyC逃逸分数。这些星系的平均星等为$R=26.7$ AB（$M_{UV}=-18.8$，$L\simeq0.1L^*$），代表了一群紧凑的年轻矮星系。它们的性质很可能类似于$z>6$中负责宇宙再电离的星系。我们在覆盖静止帧820 nm的深{ \em HST} F336 W图像中的任何单个LAE中未检测到LyC发射。我们也没有在F336 W堆叠图像中检测到这些LAE的LyC发射。LyC逃逸分数的$3σ$上限为$f_{\rm esc}<14-32\%$。然而，这些LAE的高Ly $α$静止框架等效宽度，低恒星质量和紫外光度表明它们应该有$f_{\rm esc}>50\%$。从这项工作和其他堆叠分析的低LyC逃逸分数表明，在$z=2-3$的$f_{\rm esc} > 50\%$的LyC泄漏星系不遵循之间的关系$f_{\rm esc}$和紫外光度和Ly $α$等效宽度（EW）来自典型星系在类似的红移。因此，UV光度和Ly $α$等效宽度（EW）不是LyC逃逸分数的最佳指标。
2020-01-22 astro-ph.GA
The connection between the escape of ionizing radiation and galaxy properties at z~3 in the Keck Lyman Continuum Spectroscopic Survey
电离辐射逃逸分数（$f_{esc}$）和星系性质之间的联系，如恒星质量（M*），年龄，恒星形成率（SFR）和尘埃含量，是再电离模型的关键输入，但这些关系中的许多在高红移下仍然未经检验。本文对Keck-Lyman连续谱巡天（KLCS）中的96个z~3星系进行了分析。这些星系都有灵敏的凯克/LRIS光谱测量的莱曼连续（LyC）区域，和多波段测光的地方限制恒星星族参数。我们构建复合光谱的子样本作为星系属性的函数，并量化每个复合材料的电离光子逃逸。我们发现$f_{esc}$和M* 之间存在显著的反相关，这与宇宙学放大模拟的预测一致。我们还发现$f_{esc}$和E（B-V）之间存在显著的反相关性，编码了我们样本中LyC逃逸的潜在物理学。我们还发现，$f_{esc}$和恒星年龄或特定的SFR（=SFR/M*）之间没有显着的相关性，具有挑战性的解释，同步最近的恒星形成和电离逃逸的有利条件。在KLCS中，与$f_{esc}$相关的星系属性是Ly $α$等效宽度、紫外线亮度、M*、SFR和E（B-V），但年龄或sSFR没有相关性。到目前为止，这是最全面的分析星系属性和LyC逃逸在高红移，并将用于指导未来的模型和观测的再电离时代。
2022-10-29 astro-ph.GA
The Lyman Continuum escape fraction of emission line-selected $z\sim2.5$ galaxies is less than 15%
最近的工作表明，强发射线，恒星形成星系可能是重要的莱曼连续体泄漏。我们结合档案HST宽带紫外和光学成像（F275 W和F606 W，分别）与来自WFC 3 IR G141棱镜光谱的发射线目录，寻找逃逸莱曼连续（LyC）发射均匀选择$z\simeq$ 2.5 SFG。我们没有检测到逃逸莱曼连续谱从[OII]星云发射（N=208），并在一个狭窄的红移范围内，[OIII]/[OII]选择的SFG。我们测量1 $σ$上限的LyC逃逸分数相对于非电离UV连续从[OII]发射体，$f_{esc}<$ 5.6%，和强[OIII]/[OII] $>$ 5 ELG，$f_{esc}<$ 14.0%。我们的观测还不足以探测到$f_{esc}\lesssim$ 10%典型的低红移莱曼连续辐射体。然而，我们发现，这个人口代表恒星形成星系人口的一小部分在$z\simeq$ 2。因此，除非极端发射线星系的数量大幅增长到z $>$ 6，这样的星系可能不足以再电离。更深入的调查数据在休息框架电离紫外线将是必要的，以确定是否强线比可能是有用的预选LyC泄漏在高红移。
2017-05-17 astro-ph.GA
The Low-Redshift Lyman Continuum Survey: Optically Thin and Thick Mg II Lines as Probes of Lyman Continuum Escape
Mg II 2796，2803双峰被认为是一个有用的间接指示的逃逸Ly-alpha和Lyman连续（LyC）光子在本地恒星形成星系。然而，迄今为止的研究主要集中在具有强Mg II或强LyC发射的星系的小样本上。在这里，我们提出了第一个研究的Mg II探测大的动态范围的星系属性，使用新获得的高信噪比，中等分辨率的光谱Mg II的样本的34个星系从低红移莱曼连续巡天。我们表明，在我们的样本中的星系镁II的配置文件，从强发射到P-Cygni配置文件，并纯吸收。我们发现有一个明显的趋势（与虚假相关的可能性约为2%），被检测为强LyC发射体（LCEs）的星系也显示出更大的Mg II发射等效宽度，而非LCEs往往显示出更多的散射和吸收特征的证据。我们发现Mg II与Ly-alpha在等效宽度和逃逸分数方面都有很强的相关性，而不管是发射还是吸收主导Mg II分布。此外，我们提出，对于归类为镁II发射体（MgE）的星系，可以采用镁II，金属丰度和尘埃的信息来估计LyC的逃逸分数在3倍之内。这些发现证实了Mg II线可以用作选择星系作为LCE的工具，并作为Ly-alpha和LyC逃逸的间接指标。
2023-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman continuum galaxies and the escape fraction of Lyman break galaxies
以z ~ 3-4的Lyman break星系（LBG）为研究对象，测量了从高红移星系逃逸的Lyman连续统（LyC）通量。然而，z ~ 3-4 LBG的识别使用莱曼break技术，优先选择的星系很少或没有LyC。通过对文献中794个UnGR选择的z ~ 3 LBG的合成光谱进行分光光度分析，同时加入不同强度的LyC通量，重新检验了标准LBG选择标准。修改后的复合光谱准确地预测的红移范围内，性能和LyC通量的LBG在文献中有光谱LyC测量，同时预测存在的一个显着的分数的星系外的标准选择区域。这些星系被称为莱曼连续体星系（LCG），预计具有高水平的LyC通量，估计其数量密度约为LBG人口的30- 50%。我们将R_obs（U_n）定义为观察到的LyC通量的相对分数，从912 A到由U_n滤波器探测的最短剩余帧波长积分，到观察到的非电离通量（这里在1500 A下测量）。我们使用794个光谱作为整个z ~ 3 LBG总体的统计样本，发现R_obs（U_n）= 5.0 + 1.0/-0.4（4.1 + 0.5/-0.3）%，这对应于本征LyC逃逸分数f_esc = 10.5 + 2.0/-0.8（8.6 + 1.0/-0.6）%（污染校正）。从复合光谱分布中，我们估计LCG的R_obs（U_n）~16 +/-3，f_esc ~33 +/-7%; LBG + LCG z ~ 3组合样品的R_o…
2014-04-01 astro-ph.GA
The Impact of Unresolved Turbulence on the Escape Fraction of Lyman Continuum Photons
研究了高红移星系中湍流马赫数（\mach）与莱曼连续光子逃逸分数（$f_{\rm esc}$）之间的关系。近似的湍流等温和各向同性，我们表明，在从$\mathcal{M}=1$到$\mathcal{M}=10$的列密度的方差的增加导致$f_{\rm esc}$增加$\approx 25$ \%，和从$\mathcal{M}=1$到$\mathcal{M}=20$的增加导致$f_{\rm esc}$增加$\approx 50$ \%的介质与不透明度$τ\approx1$。在一个固定的马赫数，逃逸分数相对于一个恒定的柱密度的情况下，校正因子指数尺度与细胞中的不透明度，这对模拟的恒星形成区域有很大的影响。此外，在具有完全原子/离子冷却和化学的各向同性湍流的模拟中，即使当平均温度为$\approx5\times10^3 K$时，HI的分数也在$\mathcal{M}\approx10$处下降了$\approx 2.5$的因子。如果紊流未被解决，这些效应在马赫数大于10时共同使$f_{\rm esc}$增大一个因子$>3$。这样的马赫数在高红移时很常见，在那里剧烈的湍流是由超新星、引力不稳定性和合并活动驱动的，正如数值模拟和观测所示。这些结果，如果在目前的流体动力学宇宙学模拟，以解决湍流，可以提高莱曼连续体光子逃逸分数的理论预测，并进一步限制再电离的来源。
2016-11-01 astro-ph.GA
The Sunburst Arc: Direct Lyman α escape observed in the brightest known lensed galaxy
我们目前的休息帧紫外和光学光谱的最明亮的透镜星系尚未发现，在红移z = 2.4。这个来源揭示了一个特征，三峰莱曼α轮廓已被各种理论工作预测，但据我们所知，以前没有明确观察到。这一特征很好地拟合了两个分量的叠加：一个是由大量辐射转移产生的双峰轮廓，另一个是由直接逃逸的莱曼α光子产生的狭窄的中心分量;但单独用这两个分量都拟合不好。我们证明，该功能是不太可能包含来自附近的污染源，和中心峰是不受辐射转移的影响，除了非常轻微的吸收。该功能被检测到的信噪比超过80每像素线中心，并承担很强的相似性，数值模型预测的合成配置文件。
2017-11-19 astro-ph.GA
Lyman-Werner Escape Fractions from the First Galaxies
直接坍缩黑洞在$z \approx 10-20$的原始原子冷却晕中形成，可能是高红移超大质量黑洞（BH）的种子。为了创造一个巨大的BH种子，需要防止宿主晕形成恒星。因此，为了抑制H $_2$冷却，需要用大通量的莱曼-沃纳（LW）UV光子照射H $_2$。在这种情况下，一个关键的不确定性是逃逸部分的LW辐射从第一个星系，在这个时代的紫外光子的主要来源。为了更好地约束这种逃逸分数，我们已经进行了辐射流体动力学模拟的HII区域的增长和其相关的光解区域在第一个星系使用ZEUS-MP代码。我们发现，LW逃逸分数的关键取决于电离前沿（I-前）的传播。对于越过晕的R型I型波前，LW逃逸分数总是大于95%。如果晕稍后从外向内重组，由于光谱软化和减弱，在晕的静止框架（近场）中的LW逃逸分数下降到零。分析缓慢移动的D型I-波前需要进行详细而仔细的分析，其中逃逸分数取决于微观物理，可以在近场小至3%，在远场为61%，或者在近场和远场都大至100%。
2017-01-30 astro-ph.GA
New Constraints on the Escape of Ionizing Photons From Starburst Galaxies Using Ionization-Parameter Mapping
星暴星系中电离辐射的命运是理解宇宙再电离的关键。然而，电离辐射逃逸分数所依赖的银河系参数还没有得到很好的理解。电离参数映射为研究星暴星系的辐射转移提供了一种简单而有效的方法。我们获得了六个附近矮恒星爆发的[SIII]/[SII]发射线比率图：NGC 178，NGC 1482，NGC 1705，NGC 3125，NGC 7126和He 2-10。窄带图像是由Las Campanas天文台的Maryland-Magellan可调谐滤波器获得的。利用这些数据，我们先前报道在NGC 5253中发现了光学薄电离锥，在这里我们也在NGC 3125中发现了类似的电离锥。后一个圆锥体的开口角为40+/-5度（0.4 ster），表明电离辐射可能通过的通道对应于一个小的立体角。此外，有三个样本星系具有风和/或超级气泡活动，这应该有助于逃逸辐射，但它们在光学上很厚。这些结果支持的情况下，方向偏差限制了我们的能力，直接检测逃逸莱曼连续在许多星爆星系。对光学薄星系和光学厚星系的恒星形成特性和历史的比较与模型一致，即高逃逸分数仅限于年龄足够大（> 300万年）的星系，以便机械反馈在ISM中清除光学薄通道，但足够年轻（<500万年），电离星仍然存在。
2013-11-12 astro-ph.GA
The Lyman Continuum escape fraction of faint galaxies at z~3.3 in the CANDELS/GOODS-North, EGS, and COSMOS fields with LBC
宇宙的再电离是当今天体物理学研究的重要课题之一。再电离过程最可能的候选者是恒星形成星系，根据大多数理论和半解析模型的预测，它们应该在z~3处的HI电离背景中占主导地位。我们的目标是测量莱曼连续谱逃逸分数，这是计算恒星形成星系的紫外背景的贡献的关键参数之一。我们利用CANDELS/GOODS-North场LBC/LBT超深U波段成像（U=30.2mag，1 sigma），以及COSMOS和EGS场的深成像，估算了69个光谱红移在3.27<z<3.40到微弱星等极限（L=0.2L*，或相当于M1500~-19）的恒星形成星系的莱曼连续谱逃逸分数。我们已经通过叠加测量了来自亮星系（L>L*）的HI电离光子的相对逃逸分数的严格上限（在1 σ时<1.7%），而对于暗星系（L=0.2L*），逃逸分数的极限为~ 10%。我们计算了恒星形成星系对观测到的z~3紫外背景的贡献，发现在这些红移下，不足以保持宇宙电离，除非它们的逃逸分数在低光度（M1500>-19）下显著增加（>10%）。我们比较了我们的结果与最近的估计在文献中的高z星系的莱曼连续逃逸分数，并讨论了未来的前景，揭示了黑暗时代的结束。在未来，强引力透镜将是测量莱曼连续谱逃逸分数的基础，直到用现有的仪器无法在空白场中测量到的微弱量级（M1500~-16）。
2017-03-01 astro-ph.GA
Lyman-alpha spectral properties of five newly discovered Lyman continuum emitters
我们最近报道了五个低红移莱曼连续谱（LyC）发射体的发现（LCE，下文），绝对逃逸分数fesc（LyC）范围为6%至13%，高于先前发现的，我们利用这些观测结果来检验理论上关于莱曼-α（Lya）特征之间联系的预测。从星系和电离光子的逃逸线。我们分析了八个LCE的本地宇宙观测与宇宙起源光谱仪上的哈勃太空望远镜（我们的五个泄漏和三个星系从litterature）的Lya光谱，并比较它们的强度和形状的理论标准和比较样本的本地星系：莱曼阿尔法参考巡天，莱曼打破类似物，豌豆，和高红移强LyC泄漏离子2。我们的LCE被发现是强的Lya发射体，具有高的等效宽度，EW（Lya）> 70 μ m，和大的Lya逃逸分数，fesc（Lya）> 20%。的Lya配置文件都是双峰与一个小的峰分离，与我们的理论预期一致。他们在Lya位置也没有潜在的吸收。所有这些特征都与本地宇宙中典型的恒星形成星系的Lya性质非常不同。比较样本的一个子集（2-3个绿豌豆星系）共享这些极端值，表明它们也可能泄漏。我们还发现，恒星形成率的表面密度和逃逸分数的电离光子之间的强相关性，表明恒星形成区域的紧凑性在塑造低柱密度路径的LCEs的星际介质中发挥了作用。LCE的Lya性质是独特的：Lya可以作为LyC逃离星系的可靠示踪剂，补充文献中提出的其他间接诊断。
2016-09-12 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Fraction of Low-Mass Star-Forming Galaxies at z~1
到目前为止，还没有观测到中等红移z~1恒星形成星系的莱曼连续辐射。我们结合HST棱镜光谱与GALEX紫外和地面光学成像扩展搜索逃逸莱曼连续谱的z~1低质量，中等恒星形成星系的大样本（~600）最初选择的H $α$发射。来自填充该参数空间的SFG的LyC特征逃逸分数仍然受到以前调查的弱约束，但这些微弱的SFG被认为在高红移（z>6）的星系际介质（IGM）中中性氢的再电离中起着重要作用。我们没有明确检测到从该$z\sim1$样品逃逸的LyC辐射，个别未检测到限制绝对莱曼连续体逃逸分数，$f_{esc}$ <2.1%（3 $σ$）。我们测量的上限$f_{esc}$ <9.6%的SFG选择高H $α$等效宽度（EW> 200欧姆），这被认为是高红移的再电离源的密切类似物。作为参考，我们还提出了一个发射率加权逃逸分数，这是有用的测量SFG的z~1电离紫外背景的一般贡献。在讨论中，我们考虑了这些中间红移约束对星系际介质中氢在高红移（z > 6）处再电离的影响。如果我们假设我们的$z\sim1$ SFG，我们测量这个发射率加权$f_{esc}$，是类似的高红移源的再电离，我们发现是很难调和的微弱（M $_{UV}<-13$）SFG的再电离与低逃逸分数（$f_{esc}<$ 3%），从独立的高红移观测的约束。如果$f_{esc}$随红移而演化，则SFG的再电离可能与普朗克的观测结果一致。
2015-12-13 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape and ISM properties in Tololo 1247-232 - New Insights from HST and VLA
中低质量星系被广泛认为是造成$z\sim10-6$红移再电离的原因。然而，星系泄漏电离辐射（莱曼连续体; LyC）的观测证据是目前正在进行的挑战，LyC发射候选者的名单仍然很短。Tololo 1247-232是最近报道的极少数泄漏星系之一。我们使用哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪（COS）进行了中分辨率紫外（UV）光谱分析，并确认了Tololo 1247-232的电离辐射。采用改进的数据处理方法，我们发现LyC从中央星团中逃逸，逃逸率仅为1.5 $\pm$ ~ 0.5%，是迄今为止该星系的最低值。我们进一步利用Si II和Si IV的FUV吸收线作为中性和电离星际介质的探测器。我们发现，大部分的ISM气体是电离的，可能有利于LyC逃逸密度有界的区域。用视光学深度法导出了中性气体覆盖率与视速度的函数关系。ISM被发现是足够的clueless，支持直接逃逸的LyC光子。我们进一步报告宽带紫外和光学连续成像以及窄带成像的赖氨酸$α$，H $α$和H $β$。利用恒星布居合成方法，得到Ly $α$逃逸分数为8%。我们还进行了VLA 21 cm成像。氢的超精细跃迁没有被检测到，但可以推导出$\lesssim10^9 M_{\odot}$的深上限原子气体质量。定义为$\frac{M_{H I}}{M_*}$的上限气体分数仅为20%。有证据表明，H I气体晕是相对较小的相比，其他莱曼α发射体。
2017-04-19 astro-ph.GA
Lyman-Werner UV Escape Fractions from Primordial Halos
第三星族恒星可以通过几种方式调节原始宇宙中的恒星形成。它们可以将附近的晕圈包围起来，即使它们的电离光子被自己的晕圈困住，它们的莱曼-沃纳（LW）光子仍然可以逃逸并摧毁其他晕圈中的H $_2$，阻止它们冷却并形成恒星。因此，LW逃逸分数是早期再电离和恒星形成的宇宙学模拟中的一个关键参数，但尚未被参数化为现实的晕晕或恒星质量。为此，我们进行了辐射流体动力学模拟的LW紫外逃逸9- 120 M $_{\odot}$ Pop III星在$10^5$ $10^7$ M $_{\odot}$晕与ZEUS-MP。我们发现，光子在LW线（即那些负责破坏H $_{2}$在附近的系统）的逃逸分数范围从0%到85%。在我们的样本中，没有LW光子逃离最大质量的晕，即使是来自最大质量的恒星。在11.18- 13.6 eV能量范围内的其他地方，光子的逃逸分数通常要高得多，除了最大质量晕中质量最小的恒星外，所有恒星的逃逸分数都在60%以上，这些光子可以在宇宙学距离上红移到LW线。我们发现，屏蔽H $_2$的中性氢，这已被忽视，迄今为止，产生逃逸分数是一个因素的三个小于H $_2$自屏蔽单独预测。
2015-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Importance Of Star Formation Intensity In LYα Escape From Green Pea Galaxies And Lyman Break Galaxy Analogs
我们研究了40个绿豌豆星系和15个本机Lyman Break星系类似物的紫外图像，以了解Ly $α$光子逃逸与中心紫外光度特性之间的关系。我们使用\textit{Hubble Space Telescope}的COS/NUV图像测量了中心250 pc区域（$S_{\rm 250pc}$）的恒星形成强度（SFI，单位面积的恒星形成率）。我们的样品绿豆的$S_{\rm 250pc}$的测量范围为2.3- 46 $M_{\odot} \ \rm{year}^{-1} \ \rm{kpc^{-2}}$，几何平均数为$15 M_{\odot} \ \rm{year}^{-1} \ \rm{kpc^{-2}}$，标准差为0.266 dex，形成相对窄的分布。Lyman Break星系类似物显示出类似的$S_{\rm 250pc}$窄分布（0.271 dex），尽管平均值较大，为28 $M_{\odot} \ \rm{year}^{-1} \ \rm{kpc^{-2}}$。我们表明，虽然Ly $α$等效宽度（EW（Ly $α$））和Ly $α$逃逸分数（$f^{Lyα}_{esc}$）与中枢SFI无显著相关性（$S_{\rm 250pc}$），两者都与表面亮度与星系恒星质量的比值呈正相关（$S_{\rm 250pc}/M_{\rm star}$），与EW（Ly $α$）和$f^{Lyα}_{es…
2020-02-20 astro-ph.GA
Accurately predicting the escape fraction of ionizing photons using restframe ultraviolet absorption lines
逃离高红移星系的电离光子的比例敏感地决定了星系是否再电离了早期宇宙。然而，这种逃逸分数不能从高红移星系中测量，因为星系际介质的不透明度在高红移时很大。如果没有方法来间接测量高红移星系的逃逸分数，我们就不太可能知道是什么使宇宙再电离。在这里，我们分析了远紫外（UV）H I（莱曼系）和低电离金属吸收线的九个低红移，确认莱曼连续发射星系。我们使用的H I覆盖分数，列密度，和尘埃衰减在一个配套文件中测量预测电离光子的逃逸分数。我们发现良好的协议之间的预测和观察到的莱曼连续逃逸分数（$1.4σ$内）使用H I和ISM吸收线。电离光子通过H I中的孔逃逸，但我们表明，尘埃衰减减少了逃逸星系的光子的比例。这意味着平均高红移星系可能比低红移星系发射更多的电离光子。另外两种间接方法准确地预测逃逸分数：Ly $α$逃逸分数和光学[O III]/[O II]通量比。我们使用这些间接的方法来预测的逃逸分数的样本21个星系的静止帧紫外光谱，但没有莱曼连续观测。这些星系中的许多都有低逃逸分数（$f_{\rm esc} \le 1$ \%），但11个有逃逸分数$>1$ \%。这里介绍的方法将测量高红移星系的逃逸分数，使未来的望远镜能够确定恒星形成星系是否使早期宇宙再电离。
2018-04-04 astro-ph.GA
Supernovae Driven Winds Impede Lyman Continuum Escape from Dwarf Galaxies in First 10 Myr
Institute for Advanced Study in Physics（高等研究院物理学院）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Williams College（威廉姆斯学院）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)（安达卢西亚天体物理学研究所（西班牙国家研究委员会））；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
研究紫外线明亮紧凑恒星形成星系中LyC逃逸效率等相关问题，利用六个本地星系中分辨率光谱，直接追踪多相星风演化及测量LyC逃逸率，发现早期LyC逃逸峰值及超新星对其后期抑制，强调宇宙学模拟需纳入早期反馈。
2026-07-08 astro-ph.GA
Lyman-$α$ Escape through Anisotropic Media
Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg（海德堡大学天文学计算中心）
研究通过蒙特卡洛模拟探讨Lyman-α辐射在各向异性介质中的逃逸机制，揭示通道几何、出流和尘埃对光谱特征的影响，并提出分析模型预测中心通量。
2026-03-09 astro-ph.GA
Mapping the Extended Lyman-Alpha Emission within the Circumgalactic Medium of Quasars Hosted by Dusty Starbursts with CubeCarve
University of Iowa（爱荷华大学）
利用CubeCarve算法研究尘埃星暴宿主类星体周围环星际介质中的Lyα发射线，发现其表面亮度剖面较同类星体更弱，且宿主星系远红外发射强度与Lyα光度相关。
2026-01-29 astro-ph.GA
The nature of CR7 revealed with MUSE: a young starburst powering extended Lyman-$α$ emission at z=6.6
CR 7是在$z = 6.6$已知的最发光的莱曼- $α$发射体（LAE）之一，并且由至少三个被莱曼- $α$（Ly $α$）发射包围的UV组分组成。以前的研究表明，它可能拥有极端电离源。在这里，我们提出了深积分场光谱的CR 7与VLT/MUSE。我们在$z\approx5$测量了具有与典型LAEs相似的晕尺度长度的扩展发射。CR 7的Ly $α$晕沿连接多个组件的方向明显拉长，可能追踪了下面的气体分布。的Ly $α$发射起源几乎完全从最亮的紫外线分量，但我们也确定了一个微弱的运动学不同的Ly $α$发射区域附近的一个较暗的组件。结合新的近红外数据，MUSE数据表明，静止帧Ly $α$等效宽度（EW）为$\approx100$ × 10。这比具有仔细匹配的Ly $α$轮廓（因此可以说HI柱密度）的低红移类似物中测量的EW高出四倍，但这种EW似乎可以用恒星形成来解释。与其他Ly $α$团块中的活动星系核相比，Ly $α$光谱更窄、更陡，红外与紫外比更小，因此需要活动星系核供电的替代方案也不受欢迎。CR 7的Ly $α$发射虽然非常明亮，但在较低的红移下与更常见的LAE发射非常相似，并且可能是由年轻的贫金属星暴提供动力。
2020-08-21 astro-ph.GA
Emission Line Galaxies in the SHARDS Hubble Frontier Fields II: Limits on Lyman-Continuum Escape Fractions of Lensed Emission Line Galaxies at Redshifts 2 < z < 3.5
我们提出了一个独特的样本的透镜低质量发射线选择星系z < 3.5的哈勃前沿场中波段调查中发现的紫外光子逃逸分数的调查。我们已经使用这种深成像测量定位了42个相对较低质量的星系，低至$log(M_{*}/M_{\odot}) = 7$，红移2.4 < z < 3.5之间，它们是候选的线发射体。使用深多波段哈勃紫外线成像，我们调查了从这些系统逃逸的电离光子的流量，获得1 $σ$上限为$f^{rel}_{esc}$ ~7%的单个星系，和< 2%的堆叠数据。我们测量了潜在的逃逸莱曼连续通量的两个低质量线发射体的值在$f^{\rm rel}_{\rm esc} = 0.032^{+0.081}_{-0.009}$和$f^{\rm rel}_{\rm esc} = 0.021^{+0.101}_{-0.006}$，都检测到在~3.2 $σ$水平。对可能污染的详细分析表明，这些检测结果由视线污染引起的概率< 0.1%。相对较低的莱曼连续体逃逸分数限制，和低分数的系统检测，是一个迹象表明，低质量线发射星系可能不是重要的再电离源，希望如果这些是类似物的再电离源。我们还调查了我们的星系样本的结构，没有发现逃逸分数与不对称结构相关的证据。
2022-11-11 astro-ph.GA
A Close Relationship between Lyman Alpha and Mg II in Green Pea Galaxies
Mg II 2796，2803双合线常被用来测量星系中的星际介质吸收，从而作为反馈和流出的诊断。然而，Mg II的解释仍然令人困惑，这是由于光子的共振捕获和再发射，类似于莱曼α。因此，在本文中，我们提出了新的MMT蓝通道光谱仪观测Mg II的10个绿豌豆星系的样本在z~0.2-0.3，其中莱曼α先前观察到的宇宙起源光谱仪在哈勃太空望远镜。与强大的，（大多）双峰莱曼阿尔法配置文件，这些星系允许我们观察镁II在低H I柱密度的限制。我们发现强Mg II发射和很少或没有吸收。我们使用光电离模型表明，星云Mg II从H II区是不可忽略的，和Mg II/[OIII] 5007与[OIII] 5007/[OII] 3727的比例形成一个紧密的序列。使用这个关系，我们预测固有的镁II通量，并表明镁II逃逸分数范围从0到0.9。我们发现，镁II逃逸分数密切相关的莱曼α逃逸分数，和镁II线配置文件显示更广泛和更多的红移排放时，逃逸分数低的证据。这些趋势是预期的，如果逃逸分数和速度分布的莱曼阿尔法和镁II的形状共振散射在相同的低柱密度气体。由于与莱曼α的密切关系，Mg II可以作为再电离时代的有用诊断，在那里莱曼α和莱曼连续谱光子不容易观察到。
2018-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Double-peaked Lyman-$α$ emission at z=6.803: a reionisation-era galaxy self-ionising its local HII bubble
本文报道了在平行于Abell 370的前沿场中，位于$z=6.803$，A370 p\_z1的一个星系中发现的双峰莱曼α轮廓。Lyman-$α$曲线（$Δv=101_{-19}^{+38} (\pm48)\,\text{km s}^{-1}$）的蓝峰和红峰之间的速度分离表明电离光子$> 59(51)\% (2σ)$的逃逸分数极高.光谱能量分布表明，一个年轻的（$50$ Myr），恒星形成（$12\pm 6 \, \rm{M}_\odot \rm{yr}^{-1}$）星系与IRAC过量意味着强[OIII]+H $β$发射。在测量的高逃逸分数的基础上，我们证明了A370p_z1能够单独产生足够大的电离气泡，以解释其莱曼α分布的蓝色分量。我们讨论A370 p\_z1是否可以代表一个更大的人口发光的$z\simeq7$双峰莱曼-α发射源与高逃逸分数，自电离的环境没有相关的紫外线微弱的来源的贡献。
2020-10-13 astro-ph.GA
High Lyman Continuum Escape Fraction in a Lensed Young Compact Dwarf Galaxy at $z=2.5$
本文介绍了利用HST WFC 3/F275 W紫外成像仪对一个红移为$z\approx2.5$的致密矮星系A2218-Flanking的观测结果。A2218-Flanking的恒星质量为$\log(M/M_{\odot}=9.14$，校正放大倍率后的SFR为12.5 $M_\odot$ yr $^{-1}$。这个星系有一个年轻的星系年龄为1.27亿年，紧凑的星系大小为$r_{1/2}=2.4$ kpc。HST紫外成像观测涵盖了A2218-Flanking的静止帧莱曼连续谱（LyC）发射（$\sim800$）。我们在F275 W图像中的A2218-Flanking中坚定地检测到（$14σ$）LyC发射。结合HST F606 W的图像，我们发现LyC的绝对逃逸分数为$f_{\rm abs,esc}>28-57\%$，这是基于1700和800欧姆之间的通量密度比（$f_{1700}/f_{800}$）。F275 W图像中LyC发射的形态被扩展，并且很好地遵循F606 W图像中UV连续形态的形态，表明$f_{800}$不是来自前景污染物。我们发现，具有高恒星形成率表面密度的区域具有较低的$f_{1700}/f_{800}$（较高的$f_{800}/f_{1700}$）比扩散区域，这表明LyC光子更有可能从具有密集恒星形成过程的区域逃逸。我们比较了有和没有LyC探测的星系的性质，发现LyC光…
2017-03-08 astro-ph.GA
Small Region, Big Impact: Highly Anisotropic Lyman-continuum Escape from a Compact Starburst Region with Extreme Physical Properties
本研究通过强引力透镜分析Sunburst Arc中小于100 pc的极端星暴区，揭示LyC经由恒星反馈形成的“铅笔束”通道高度各向异性逃逸，并解释视线效应造成的观测离散。
2023-08-16 astro-ph.GA
Constraints on the Lyman continuum escape fraction for faint star forming galaxies
形成恒星的星系一直被认为是宇宙早期紫外背景辐射的主要来源。然而，观测和表征具有显著电离辐射的星系群已被证明是具有挑战性的。特别是，从当地环境逃逸到星系际介质的电离辐射的比例知之甚少。我们研究了逃逸分数与星系光度之间的关系。我们结合深紫外观测的哈勃超深场（UVUDF）与深多单元光谱探测器（MUSE）的同一领域的观测，收集了一个样本的165个微弱的恒星形成星系的$3 < z < 4$红移范围内的莱曼连续带的深休息帧观测。在我们的样本中，我们没有发现任何星系有明显的LyC辐射。我们将星系按不同的红移和亮度间隔分组，并将它们的图像叠加起来。从堆叠的图像，我们估计的相对逃逸分数上限作为光度的函数。由于样品的深度，我们分别在$L \sim L_{\rm z=3}^{*}, 0.5L_{\rm z=3}^{*}$和$0.1L_{\rm z=3}^{*}$处测量到$f_{esc,rel} < 0.07, 0.2$的有意义的1 $σ$上限和0.6。我们使用我们的估计和理论预测从文献中研究的逃逸分数对星系光度的可能依赖性建模的电离背景与不同处方的$f_{\rm esc} (M_{\rm UV})$。我们表明，亮度依赖的理解取决于在未来将逃逸分数限制到$M_{\rm UV} \sim -18$等的能力。
2017-02-22 astro-ph.GA
Lyman Continuum Leakers at $z>3$ in the GOODS-S Field: Starburst or Not?
本文通过HST和JWST数据构建23个z>3莱曼连续谱泄漏星系的SED，发现其紫外斜率偏蓝、比恒星形成率范围较宽，且部分位于主序带而非星暴模式，表明强星暴并非LyC光子泄漏的必要条件。
2024-09-30 astro-ph.GA
Reconciling escape fractions and observed line emission in Lyman-continuum-leaking galaxies
发现和阐明Lyman连续谱（LyC）发射星系的性质是理解宇宙再电离的重要一步。虽然最近发现的z - 0.3-0.4 LyC发射体显示出强的光学发射线，但尚未建立考虑电离光子逃逸和这些星系的非均匀星际介质（ISM）几何形状的一致定量光电离模型。因此，我们构建一个和两个区域的光电离模型占所观察到的LyC逃逸，我们比较所观察到的发射线测量。我们发现，单区密度约束的光电离模型不能再现的LyC泄漏的发射线，因为它们系统地低估了低电离势的物种的线，如[OI]和[SII]。引入一个两区模型，不同的电离参数和一个可变的覆盖分数，其中一个区域是密度有界的，我们表明，所观察到的发射线比和逃逸分数的LyC发射器很好地再现。在一些LyC泄漏中观察到的[OI]过量可以在该模型中自然地解释，例如，通过从低电离和低填充因子气体发射。具有高逃逸分数（fesc > 38%）的LyC发射体在[OI] 6300 A和[SII] 6716，6731 A中都是不足的。我们还证实，[SII]缺陷可用于选择LyC发射体候选者。最后，我们发现了一个可能的二分法的迹象，在逃逸机制的LyC光子之间的星系相对较低（fesc < 10%）和较高的逃逸分数。我们的结论是，两区光电离模型是足够的，需要解释所观察到的发射线特性的z - 0.3-0.4 LyC发射器。这些模型提供了第一步使用的光学发射线和它们的比率作为定量诊断的LyC逃离星系。
2020-10-08 astro-ph.GA
Constraints on the Lyman Continuum Escape from Low-mass Lensed Galaxies at 1.3 $\leq$ z $\leq$ 3.0
本研究利用哈勃望远镜观测8个高放大倍率的低质量透镜星系，得到其莱曼连续谱逃逸率1σ上限为3%-15%，不支持暗弱紫外源逃逸率更高的预期，指出未来需扩大暗弱星系样本以研究各向异性逃逸特征。
2024-03-04 astro-ph.GA
How Massive Can a Population III Starburst Be? Simulating the First Galaxies with High Lyman-Werner Background
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Kyung Hee University（庆熙大学）
研究利用高里曼-韦纳背景辐射模拟早期星系，探讨III型恒星爆发的最大质量及金属丰度影响，发现高辐射下爆发受限于内部金属丰度。
2026-07-23 astro-ph.GA
Using Mg II Doublet to Predict the Lyman Continuum Escape Fraction from 14 HETDEX Galaxies
本文基于 Mg II 性质分析14个 HETDEX 星系，识别可能的 LyC 泄漏体并发现尘埃与逃逸率相关，为 HST/COS 和 JWST 检验提供预测。
2023-12-10 astro-ph.GA
Lyman-Alpha Escape from Low-Mass, Compact, High-Redshift Galaxies
我们研究了NOAO深宽视场巡天的牧夫座地区7个视场中27个光谱证实的和35个光度测定的z $\approx$ 2.65的莱曼-α发射体（LAEs）中恒星种群和大小对Ly $α$逃逸的影响。我们使用深$HST$ /WFC 3成像来补充地面观测并推断关键的星系属性。与典型的恒星形成星系（SFG）相比，LAE的质量更小（$M_{\star} \approx 10^{7} - 10^{9}~M_{\odot}$），年龄更小（$\lesssim$ 1 Gyr），体积更小（$r_{e} <$ 1 kpc），尘埃衰减更少（E（B $-$ V）$\le$ 0.26 mag），但恒星形成速率（SFR）相当（$\approx 1 - 100~M_{\odot} {\rm yr^{-1}}$）。样本中的一些LAE可能是非常年轻的星系，具有低星云金属丰度（${\rm Z_{neb} \lesssim 0.2 Z_{\odot}}$）和/或高电离参数（$\log{(\rm U)} \gtrsim -2.4$）。受以往研究的启发，我们通过计算恒星形成率表面密度$Σ_{\rm SFR}$和特定恒星形成率表面密度$Σ_{\rm sSFR}$，研究了恒星形成浓度和引力势对Ly $α$逃逸的影响。对于一个给定的$Σ_{\rm SFR}$，Ly $α$逃逸分数是较高的LAEs与较低的恒星质量。LAE的平均$Σ_{\rm…
2022-07-28 astro-ph.GA
Direct Lyman continuum and Lyman-alpha escape observed at redshift 4
我们报告了一个z=4.0，M1500=-22.20的恒星形成星系（Ion 3）的偶然发现，该星系显示出丰富的莱曼连续体（LyC）泄漏（约60%逃逸），一个显着的多峰Lya辐射，以及在共振频率处直接出现的显著Lya辐射。这是已证实的红移最高的LyC发射体，其中电离辐射和Lya辐射可能共享一个共同的电离腔（N_HI<10^17.2 cm^-2）。Ion 3具有空间分辨率，具有与P-Cygni NV 1240类似的清晰的星风特征，并具有蓝紫外连续谱（β= -2.5 +/-0.25，F_λ~ λ^β）和弱的低电离星际金属线。深VLT/HAWKI Ks和Spitzer/IRAC 3.6 μ m和4.5 μ m成像显示了在平坦连续体（Ks-4.5 μ m ~ 0）上出现的具有1000 A静止帧等效宽度的H α线的清晰光度特征。通过SED拟合，我们得出恒星质量为1.5 × 10^9 Msun，SFR为140 Msun/yr，年龄约为1000万年，尘埃消光较低，E（B-V）< 0.1，将源置于SFR-M ^* 平面的星暴区。Ion 3显示出与先前发现的另一种LyC发射体相似的性质（z=3.21，Ion 2，Vanzella等人，2016）。Ion 3（和Ion 2）代表了理想的高红移参考案例，以指导JWST在z>6.5处搜索再电离源。
2018-03-30 astro-ph.GA
MUSE Illuminates Channels for Lyman Continuum Escape in the Halo of SBS 0335-52E
我们报告了用MUSE积分场摄谱仪积分1.5小时发现的极贫金属致密星暴SBS 0335- 052 E的环星系晕中的电离气体细丝。我们在H $α$和[OIII]发射中检测到这些特征，其表面亮度水平为$5 \times 10^{-19}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$ arcsec $^{-2}$。暗条的投影直径为2.1千秒差距，从主恒星向北和西北方向延伸超过9千秒差距。我们还检测到扩展的星云HeII $λ$ 4686发射，在恒星爆发驱动的超壳层边缘向西北方向变亮，暗示了由于冲击而局部增强的紫外辐射场。我们还提出了一个电离气体的速度场。在速度空间中，这些细丝似乎与由壳层引起的运动学扰动无缝连接。类似于高$z$恒星形成星系，这个星系中的电离气体是分散主导的。我们认为，通过反馈的星爆和这些电离结构的光环中创建的灯丝可能作为逃逸通道莱曼连续辐射在这个富含气体的系统。
2017-10-05 astro-ph.GA
Diversity in Lyman Continuum Escape at $z\sim0.3$ Revealed by WISE Infrared Observations
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
利用WISE数据研究本地恒星形成星系样本中的莱曼连续谱（LyC）泄漏情况，对比红外探测与未探测子样本，发现LyC泄漏存在多样性，两类泄漏星系逃逸机制或不同，尘埃星系对再电离光子预算贡献可观。
2026-10-22 astro-ph.GA
Neutral gas properties of Lyman continuum emitting galaxies: column densities and covering fractions from UV absorption lines
电离光子从星系逃逸到星系际介质的过程知之甚少。为了了解Lyman连续谱（LyC）光子是如何逃逸星系的，我们利用18个具有莱曼系观测的恒星形成星系的紫外HI和金属吸收线来约束HI覆盖率和柱密度。这些星系中有9个是确认的LyC发射体。我们拟合了恒星连续谱、尘埃衰减、金属和HI属性，以一致地确定紫外线衰减，以及中性氢和金属的柱密度和覆盖因子。我们使用合成的星际吸收线来探索我们测量的系统学。然后，我们将我们的方法应用到观测到的低红移和z-2星系的紫外光谱。在所有的星系中，所观测到的HI线都是饱和的。使用OI柱密度和观察到的O/H丰度的间接方法产生HI柱密度为18.6至20 cm-2。这些柱子太高了，不允许电离光子逃逸。我们发现，已知的LyC泄漏有HI覆盖分数小于单位。电离光子通过致密星际介质中的光学薄孔/通道逃逸。我们的模拟证实，HI覆盖馏分准确地恢复。的SiII和HI覆盖分数的线性比例，与观察堆叠莱曼break星系光谱在z-3。因此，通过经验校正，SiII吸收线也可以用于确定HI覆盖。最后，我们表明，一个一致的拟合尘埃衰减，连续谱和吸收线需要适当地推断覆盖部分的中性气体，并随后推断电离辐射的逃逸分数。这些测量可以估计LyC逃逸分数，正如我们在配套文件中所证明的那样。
2018-04-07 astro-ph.GA
The Sunburst Arc with JWST. IV. The importance of interaction, turbulence, and feedback for Lyman-continuum escape
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；International Space Science Institute（国际空间科学研究所）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC（NASA戈达德太空飞行中心空间科学与技术研究实验中心）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯蒂沃德天文台）
研究通过JWST观测太阳burst弧，发现湍流和相互作用对Lyman连续谱逃逸路径形成的关键作用。
2026-02-19 astro-ph.GA
Physical properties and evolutionary state of the Lyman alpha emitting starburst galaxy IRAS 08339+6517
虽然莱曼α辐射（Lyman alpha emission，Lya）是在高红移下大质量恒星形成的最常用的示踪剂之一，但需要正确理解中性气体的辐射传递效应，才能正确量化宇宙历史上的恒星形成率。我们正在进行一项研究Lya发射特性的计划（光谱分布，空间分布，与Balmer线强度的关系，......）在几个星暴星系中我们在这里给出了IRAS 08339+6517的结果。利用演化的群体合成模型，我们描述了星暴的性质（紫外连续谱、H α、总红外和X射线辐射等），它在大约5-6百万年前将1.4e+8 Mo的气体转化为恒星。除了中央紧凑的发射斑点，我们已经确定了一个弥漫的Lya发射组件顺利地分布在整个中心区域的IRAS 08339+6517。这种漫射发射在空间上与UV连续谱、Halpha发射或Halpha/Hbeta比解耦。局部和全球范围内，Lya/Halpha比低于情况B的预测，即使在红化校正后，整体Lya逃逸分数仅为4%。我们的结论是，在IRAS 08339+6517中，Lya光子被中性气体的外流壳层共振散射导致它们被尘埃高效破坏，这解释了测量到的低Lya逃逸分数。这些结果再次强调了在使用Lya推导高红移星系中的恒星形成率时，适当校正散射和转移效应的重要性。
2014-03-30 astro-ph.GA
The Lyman-alpha and Continuum Origins Survey II: the connection between the escape of ionizing radiation and Lyman-alpha halos in star-forming galaxies
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574, Univ Lyon, Ens de Lyon（法国国家科学研究中心，里昂天体物理研究中心UMR5574，里昂大学，里昂高等师范学校）；Observatoire de Genève, Université de Genève（日内瓦天文台，日内瓦大学）
研究通过观测星系中 LyC 逃逸与 Lyα 风团的关系，揭示了 LyC 逃逸机制及中性气体光学深度对风团特性的影响。
2026-02-24 astro-ph.GA
Lyman alpha Radiative Transfer with Dust: Escape Fractions from Simulated High-Redshift Galaxies
莱曼α发射线是探测星系形成和演化的重要诊断工具。它不仅通常是高红移星系中可观测到的最强谱线，而且从它的形状可以揭示出它的宿主星系的详细信息。然而，由于Lya光子的散射性质以非平凡的方式增加了它们的路径长度，如果星系中存在尘埃，则该线可能会受到严重抑制，其形状也会改变。为了正确地解释观测结果，知道有多少发射的光实际上逃离了星系是至关重要的。本文结合高分辨率宇宙学流体模拟和包含先进尘埃模型的自适应细化蒙特卡罗Lya辐射转移程序，计算了高红移（z = 3.6）星系Lya辐射的逃逸分数f_esc。除了平均逃逸分数外，还研究了不同方向和不同位置的fesc的变化及其对出射光谱的影响。从一个具有代表性物理性质的模拟星系样本中发现，逃逸分数随着星系维里质量M_vir的增加而减少，从M_vir ~ 10^9 M_sun的接近1的f_esc到M_vir ~ 10^12 M_sun的小于10%的f_esc。尽管尘埃几乎是灰色的，它被发现，出射光谱的影响是不均匀的，与逃逸分数的光子靠近线中心的远高于那些在翅膀，从而有效地缩小Lya线。
2009-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A low escape fraction of ionizing photons of L>L* Lyman break galaxies at z=3.3
我们提出了一个上限的电离辐射的相对逃逸分数（f_{esc} ^{rel}）在z~3.3使用的样品11莱曼Break Galerkin（LBG）与深成像在U波段获得的大双目相机，安装在主焦点的大双目望远镜。我们从3个独立的场中选出了11个红移在3.27<z<3.35范围内的LBG。我们将我们的源在R和U波段的图像叠加起来，这分别对应于1500 nm和900 nm的有效静止帧波长，在1 sigma处获得>=30.7（AB）mag的U波段图像的极限。我们推导出f_{esc} ^{rel}~ 5%的1 σ上限，这是迄今为止在z~3.3处在文献中发现的最低值之一。假设我们从样本中得到的逃逸分数的上限对所有星系都成立，那么我们得到的氢电离率（Gamma_{-12} <0.3 s^{-1}）不足以保持IGM的电离，需要微弱的活动星系核对紫外背景有很大的贡献。由于我们的样品显然在尺寸上仍然有限，因此需要在相似或甚至更大的深度处的更大的z~3 LBG样品以在更坚实的统计基础上确认这些结果。
2011-04-27 astro-ph.GA
UV absorption lines and their potential for tracing the Lyman continuum escape fraction
红移6以上的中性星系际介质对电离辐射是不透明的，因此需要间接测量这个时期星系的电离光子逃逸分数。低电离态吸收线是星系光谱中的一个共同特征，表现出强度和形状的多样性。由于这些线表明在恒星前面存在中性气体，因此它们被认为携带了星系电离辐射逃逸的信息。我们研究哪些过程是负责吸收线的形状，以更好地了解它们的起源。然后，我们探讨吸收线是否可以用来预测逃逸分数。使用辐射流体动力学放大模拟和辐射转移代码RASCAS，我们产生模拟CII 1334和LyB线的虚拟星系在红移3从许多方向的观察。我们还计算了在这些方向上电离光子的逃逸分数，并寻找线和逃逸分数之间的相关性。我们发现，由此产生的模拟吸收线与观测结果相当，并且这些线和逃逸分数根据观测方向的不同而变化很大。气速和粉尘对吸收曲线的影响很大。我们没有发现可观察到的LyB或CII 1334和逃逸分数之间有很强的相关性。在修正了由尘埃引起的衰减的连续谱以恢复固有连续谱之后，CII 1334的剩余通量与逃逸分数的相关性很好，其中尘埃修正的剩余通量大于30%。对于其他方向，关系有很强的色散，和剩余通量高估逃逸分数在大多数情况下。关于LyB，尘埃校正后的剩余通量与逃逸分数无关，但可以用作下限。（节略）
2020-12-15 astro-ph.GA
