[OIII] 5007A Emission Line Width as a Surrogate for stellar dispersion in Type 1 AGNs?
利用740个具有高质量红移z < 1.0光谱的1型活动星系核(AGN)样品,研究了[OIII] 5007 A发射线宽(sigma_{[OIII]})与恒星速度色散(sigma_{*})之间的关系.我们发现,在低红移(z < 0.1)的活动星系核中,[OIII]发射线宽的核心分量(sigma_{[OIII,core]})和sigma_{*}之间存在广泛的相关性,其散射为0.11 dex,而在红移(0.3 < z < 1.0)的活动星系核中,散射较大,为0.16 dex。我们还发现,爱丁顿比(L_{bol} / L_{Edd})可能在sigma_{[OIII,core]}和sigma_{*}之间的差异中起重要作用。随着L_{bol} / L_{Edd}增加,sigma_{[OIII,core]}倾向于大于sigma_{*}。通过对不同长短轴比的局部样本进行分类,我们发现对于那些边缘靠近旋涡星系,sigma_{*}大于sigma_{[OIII,core]}。此外,我们还发现,流出强度属性,如最大流出速度(V_{max})和更广泛的组成部分[OIII]发射线宽和线位移(sigma_{[OIII,out]}和V_{[OIII,out]})的影响可能发挥主要作用之间的差异sigma_{[OIII,core]}和sigma_{*}。当V_{max}、V_{[OIII,out]}和sigma_{[…
2023-01-30 astro-ph.GA
A New Diagnostic Diagram of Ionization Source for High Redshift Emission Line Galaxies
本文提出了一种新的图--运动学激发图(KEx图),它利用[OIII]/Hβ谱线比值和[OIII]5007谱线宽度(σ [OIII]})来诊断活动星系核(AGN)和恒星形成星系(SFG)的电离源和物理性质。KEx图是对中等红移的发射线星系(ELG)进行分类的合适工具,因为它只使用[OIII]5007和Hβ发射线。我们使用SDSS DR 7主星系样本和Baldwin-Phillips-Terlevich(BPT)诊断校准图在低红移。我们发现,该图可分为3个区域:一个是纯活动星系核为主的区域(KEx-AGN区域),一个是复合星系为主的区域(KEx-composite区域),一个是SFG为主的区域(KEx-SFG区域)。在这张图中活动星系核与SFG分开,主要是因为它们优先存在于明亮的大质量星系中,并且具有高的[OIII]/Hβ。活动星系核与恒星形成星系的分离甚至更清晰,这要归功于在固定光度/恒星质量下[OIII]线宽的额外0.15/0.12 dex偏移。我们将KEx图应用于DEEP 2星系红移巡天中0.3 < z < 1的7,866个星系,并将其与使用钱德拉观测的独立X射线分类方案进行比较。X射线活动星系核主要位于KEx-AGN区,而X射线SFG主要位于KEx-SFG区。几乎所有的第1型活动星系核都位于KEx-AGN区。这些都证实了这种分类图的可靠性,在中等红移的发射线星系。在z~2处,成…
2016-10-11 astro-ph.GA
The [OIII]$\lambda5007$ equivalent width distribution at z $\sim2$: The redshift evolution of the extreme emission line galaxies
我们在GOODS南北场确定了静止标架紫外选择的$1.700<\rm{z}<2.274$(M $_{\rm{UV}}<-19$)成星星系的[OIII] $\lambda5007$等效宽度(EW)分布。我们使用深HDUV宽带测光目录进行选择和3D-HST WFC 3/IR棱栅光谱用于测量线特性。[OIII] $\lambda5007$ EW分布使我们能够测量这个群体中极端发射线星系(EELG)的丰度。我们的模型的对数正态分布的[OIII] $\lambda5007$休息帧等效宽度的星系在我们的样本中,与位置参数$μ=4.24\pm0.07$和方差参数$σ= 1.33\pm0.06$。该EW分布的平均[OIII] $\lambda5007$ EW为168 $\pm1Å$。观测到$\rm{z}\sim2$静止紫外选择星系中[OIII] $\lambda5007$ EW大于$500, 750$和$1000Å$的部分分别为$6.8^{+1.0}_{-0.9}\%$、$3.6^{+0.7}_{-0.6}\%$和$2.2^{+0.5}_{-0.4}\%$。EELG馏分不强烈变化的范围内($-21.6<M_{\rm{UV}}<-19.0$)在本文中考虑的紫外光度,在较高的红移与调查结果一致。我们比较我们的研究结果$\rm{z}\sim5$和$\rm{z}\sim7$的候选人EELGs已被发现,通过斯…
2021-10-29 astro-ph.GA
Modelling galaxy spectra at redshifts 0.2<z<2.3 by the [OII]/Hb and [OIII]/Hb line ratios
本文给出了星系在红移0.2<z<2.3时发射的线光谱的详细模型。光谱只占几个氧血红蛋白线比。结果表明,[OII]3727+3729/Hb和[OIII]5007+4959/Hb不足以约束模型。至少应该知道极光线的数据,例如[OIII]4363。我们通过模拟从超强发射线星系和暗星系样品中观测到的光谱,发现O/H相对丰度在1.8 × 10^{-4}和6.6 × 10^{-4}之间。
2014-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of extreme [OIII]5007A outflows in high-redshift red quasars
黑洞反馈现在是星系形成模型的标准组成部分。这些模型预测,黑洞活动对其宿主星系的影响可能在z=2-3时达到峰值,这是宇宙中最强的恒星形成活动和黑洞吸积活动的时期。我们使用甚大望远镜上的XShooter测量了4个z~2.5极红类星体的静止标架光谱,它们的红外光度约为10^47 erg/sec。我们在这些天体中发现了非常宽(半峰全宽= 2600-5000 km/sec),强烈蓝移(高达1500 km/sec)的[OIII] 5007 A发射线。在一个大样本的模糊和红色类星体,[OIII]运动学与红外光度呈正相关,在我们的样本中的四个对象都在[OIII]运动学和红外光度的极端。我们估计,这些天体中约3%的热光度被转换为观测到的风的动能。光电离估计表明,[OIII]发射可能会在几个kpc尺度上扩展,这表明极端的外流正在影响类星体的整个宿主星系。这些源可能是类星体反馈在星系形成高峰期最极端形式的路标,也可能代表了类星体演化的活跃“爆发”阶段。
2016-03-23 astro-ph.GA
Rest-frame Optical Properties of Luminous 1.5<z<3.5 Quasars: the Hbeta-[OIII] Region
利用近红外(JHK)狭缝光谱研究了74个亮(L_bol= 1046.2 -48.2 erg/s)、1.5<z<3.5宽线类星体的静止坐标系光学性质。基于[OIII]5007谱线峰值的系统红移表明,从静止坐标系UV宽发射谱线(主要是MgII)估计的红移本质上不确定约为200 km/s(测量误差占)。窄[OIII]线的整体半高宽平均约为1000 km/s。总[OIII]通量的一个重要部分(~ 40%)是在一个蓝移的机翼组件与一个中位数的速度偏移约700公里/秒,从核内的几个千秒差距内的电离流出的指示,我们没有发现显着的[OIII]通量超过10千秒差距在我们的狭缝光谱的证据。[OIII]线明显比典型的低Z类星体更不对称和更弱。然而,当匹配类星体的连续光度时,低z类星体与这些高z系统具有相似的[OIII]轮廓和强度。因此,在高z发光类星体中,[OIII]异常大的宽度和蓝移的翼,以及相对较弱的强度主要是光度效应,而不是红移演化。这些高z类星体的Hbeta-[OIII]区域显示出与低z类星体相似的光谱多样性和特征向量1与反相关[OIII]和光学FeII强度的相关性;但平均宽Hbeta宽度比典型的低z类星体大25%,表明在这些高z系统中存在更大质量的黑洞。这些结果突出了理解[OIII]排放的类星体参数空间的一般情况下,以了解类星体反馈的形式[OIII]流出的重要性。校准的一维近红外光谱与复合光谱…
2015-11-30 astro-ph.GA
An upper limit on [OIII] 88 $μ$m and 1.2 mm continuum emission from a JWST $z \approx 12-13$ galaxy candidate with ALMA
一些新的$z>11$星系候选者最近已经根据詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的近红外摄像机观测被确定。这些候选者的光谱确认是必要的,以有力地测量它们的红移,并将它们置于我们对早期宇宙中星系形成的理解中。GLASS-z13是这些候选者之一,据报道具有光度红移$z>11.9$。我现在公开可用的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)波段6主任的自由裁量时间观测(项目2021.A.00020.S; PI T。Bakx),通过在红移范围$z=11.9-13.5$中搜索[OIII]线发射来获得GLASS-z13的光谱红移。在GLASS-z13周围的孔径内提取的积分光谱中没有检测到[OIII]发射,也没有在使用自动线查找算法时检测到[OIII]发射(对成像应用不同的UV加权策略)。1.2也未检测到与GLASS-z13相关的mm连续发射。如果GLASS-z 13在z $\approx$ 12-13处,则这意味着[OIII]和静止帧$\sim$ 90 $μ$ m连续发射的3- $σ$上限分别为$\sim1\times10^8\,\rm{L}_\odot$和10.8 $μ$ Jy。未检测到[OIII]和连续发射并不一定意味着GLASS-z13不在$z\approx12-13$。它也可以用低金属量($\sim 0.2\,\rm{Z}_\odot$或更低)和/或高密度(至少100 $\rm{cm}^{-…
2022-12-15 astro-ph.GA
Evolution of the H$β$+[OIII] and [OII] luminosity functions and the [OII] star-formation history of the Universe up to $z$ ~ 5 from HiZELS
利用高{ \it z}发射谱线巡天(HiZELS)的数据,我们研究了H $β$ +[OIII]和[OII]光度函数从$z \sim 0.8$到$\sim5$的演化.这是第一次,H $β$ +[OIII]和[OII]的光度函数已被研究在这些红移的自洽分析。这也是在这个红移范围内最大的[OII]和H $β$ +[OIII]发射体(分别为3475和3298发射体)的样本,在两个独立的体积(COSMOS和UDS)中具有大的共同移动体积$\sim 1 \times 10^6$ Mpc $^{-3}$,大大降低了宇宙方差的影响。发射体的选择是通过光度红移和颜色-颜色选择的组合,以及光谱跟踪,包括最近使用凯克望远镜上的DEIMOS和MOSFIRE以及斯巴鲁上的FMOS进行的光谱观测。我们发现对于H $β$ +[OIII]和[OII]发射体,$L_\star$强烈增加,而$ϕ_\star$减少。我们推导了自$z\sim5$以来宇宙的[OII]恒星形成历史,发现宇宙SFRD从$z \sim 5$上升到$\sim 3$,然后下降到$z \sim 0$。我们还发现,我们的恒星形成的历史是能够再现的恒星质量密度的演变$z\sim 5$仅基于一个单一的示踪剂的恒星形成。当比较H $β$ +[OIII] SFRD与文献中的[OII]和H $α$ SFRD测量值时,我们发现有一个显著的一致性,表明H $β$ +…
2015-07-13 astro-ph.GA
Low-redshift Lyman continuum leaking galaxies with high [OIII]/[OII] ratios
利用哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪观测了5个恒星形成星系的Lyman连续谱(LyC),观测的星系红移z在0.2993-0.4317之间,发射线通量比为O32=[OIII]5007/[OII]3727 ~ 8-27。我们在所有星系中探测到LyC发射,逃逸分数fesc(LyC)在2- 72%的范围内。在中等分辨率的COS光谱中,可以看到一条狭窄的Ly-alpha发射线,在四个星系中有两个峰值,在一个物体中有三个峰值,峰值之间的速度分离Vsep从~153 km/s到~345 km/s不等。我们发现的LyC逃逸分数的增加,增加O32和降低恒星质量M* 的一般增加,但与一个大的分散的fesc(LyC)。一个紧密的反相关性之间的fesc(LyC)和Vsep,使Vsep的LyC逃逸分数的间接测定一个很好的参数。我们认为,驱动电离辐射逃逸的一个可能的来源是恒星风和热的大质量恒星的辐射。
2018-05-24 astro-ph.GA
A Hard Ionizing Spectrum in z=3-4 Ly-alpha Emitters with Intense [OIII] Emission: Analogs of Galaxies in the Reionization Era?
我们给出了15个红移z=3.1-3.7的Ly-alpha发射体(LAEs)和Lyman break星系(LBG)的诊断星云发射谱线[OIII] 5007、4959、[OII]3727和H-β的Keck/MOSFIRE光谱。结合其他调查的光谱,我们证实了早期的迹象表明,LAEs有一个更高的[OIII]/[OII]线比在类似的红移LBG。通过比较它们在[OIII]/[OII]与R23图上的分布,我们证明了这种差异不能仅仅因为它们的金属丰度较低而出现,而很可能是由于更硬的电离光谱。使用H-β和重组理论的措施,我们证明,对于我们的LAEs的一个子集,xi_ion -莱曼连续体光子数每紫外光度-确实是0.2-0.5德克斯大于典型的LBG在类似的红移。使用光电离模型,我们估计这将对[OIII]/[OII]和R23的影响,并得出结论,这样的硬光谱只能部分解释这种强烈的线发射。另一种可能性是,如此大的[OIII]/[OII]比率部分是由于密度而不是电离束缚的星云区域,这意味着电离光子的逃逸分数很高。我们讨论如何进一步的观察可以证实这种可能性。显然,具有强[OIII]发射的LAE代表了具有类似强线的z>7源的有希望的模拟,这些强线被认为是宇宙再电离的重要贡献者。
2016-09-22 astro-ph.GA
Strong [OIII]λ5007 emission line compact galaxies in LAMOST DR9: Blueberries, Green Peas and Purple Grapes
豌豆星系和蓝莓星系以其紧凑的尺寸、低质量、强发射线以及与高z Lyα发射星系的类似物而闻名。本研究从LAMOST DR 9中选取了1547个红移范围为0.0 ~ 0.59的强[OIII]λ5007发射线致密星系,共获得1694条光谱。根据红移分布,这些样品可以分为三类:蓝莓,青豆和紫葡萄。利用[MgII]λ2800光学谱线特征、BPT图、多波长SED拟合、MIR颜色和MIR变率,从这些样品中识别出23个活动星系核候选者,这些候选者将被排除在下面的SFR讨论之外。我们用GALEX UV和WISE MIR数据进行了多波长SED拟合。Balmer衰减的颜色过剩表明,这些强[OIII]λ5007发射线致密星系不是高度红化的。星系的恒星质量是通过拟合LAMOST校准光谱与屏蔽的发射线。我们发现SFR随红移的增加而增加,而对于同一红移仓内的源,SFR随质量的增加具有与SFMS相似的斜率。这些样品的金属丰度中值为12+log(O/H)8.10。金属丰度随质量的增加而增加,所有来源都低于质量-金属丰度关系。从[OIII]λ4363线直接导出的Te基金属丰度与经验N2基经验气相金属丰度一致。此外,这些致密的强[OIII]λ5007大多处于密度较低的环境中。
2022-01-13 astro-ph.GA
Prediction of H$α$ and [OIII] Emission Line Galaxy Number Counts for Future Galaxy Redshift Surveys
我们进行了模拟与Galacticus,半解析星系形成模型,预测的H $α$和[OIII]发射星系的数量计数。利用最先进的N体模拟UNIT,我们首先用当前观测到的H $α$光度函数校准Galacticus。与尘埃衰减模型相结合,得到的模型可以重现当前的观测,包括H $α$光度函数从HiZELS和数密度从WISP。我们将模型预测外推到更高的红移,发现结果与以前的调查是一致的。然后,我们使用相同的星系形成模型来预测[OIII]发射星系的数量。这一结果进一步验证了我们的星系形成模型和尘埃模型。我们提出了H $α$和[OIII]发射线星系在三种不同的线通量极限下的数量计数:$5\times10^{-17}$ erg/s/cm $^{2}$,$1\times10^{-16}$ erg/s/cm $^{2}$(WFIRST GRS的6.5 $σ$标称深度)和$2\times10^{-16}$ erg/s/cm $^{2}$(欧几里得GRS的3.5 $σ$深度)。在红移$2<z<3$,我们的模型预测,WFIRST可以观察到数百个[OIII]发射线星系每平方度的线通量极限为$1\times10^{-16}$ erg/s/cm $^{2}$。这将提供大尺度结构的精确测量,以探测巨大宇宙体积上的暗能量,达到前所未有的高红移。最后,我们比较了在$0<z<3$的红移范围内H $α$ /[OIII]的通量比。…
2019-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar populations and star formation histories of the most extreme [OIII] emitters at $z=1.3-3.7$
随着詹姆斯·韦伯太空望远镜接近科学运行,人们对探索哈勃太空望远镜成像所能达到的红移范围有很大的兴趣。目前,测量这种早期星系存在的唯一方法是确定再电离时代系统中恒星数量的年龄。根据斯皮策测光法推断,$z\simeq7-8$星系中有相当一部分具有极强的[OIII]发射线,因此人们普遍认为这些星系是真正年轻的系统,形成于红移$z<10$,这与当时恒星形成密度迅速上升的说法一致。在这里,我们研究了光谱学确认的极端[OIII]发射体在$z=1.3-3.7$的样本,使用从[OIII]线宽和静止帧UV到近红外测光估计的动态质量来说明假设这样的系统是真正年轻的危险。对于我们的中间红移线发射器的最极端的,我们发现动态质量$10-100$倍,与一个年轻的恒星人口的质量,这是很难解释的存在下,单独的额外的暗物质或气体水库。采用非参数恒星形成的历史,我们展示了如何近红外测光的一个子集,我们的样本揭示了一个潜在的老($>100$ MYR)人口的恒星质量是$\simeq40$倍,与负责极端线发射的星爆。没有足够的静止框架近红外测光,我们认为,它可能是过早的结论,极端线发射体在再电离时代的低质量系统,形成在红移低于$z\simeq10$。
2022-05-04 astro-ph.GA
[OIII] Emission Line Properties in a New Sample of Heavily Reddened Quasars at $z>2$
我们目前的VLT-SINFONI近红外光谱的26个新的严重红化类星体的候选人从UKIDSS-LAS,VISTA VHS和海盗成像调查。这个新的样本将我们的红色类星体搜索扩展到更亮和更暗的光度。26个候选者中有25个被确认为红移为$0.7<z<2.6$和尘埃色散为$0.5<E(B-V)<3.0$的宽线类星体。结合已确认的样品,我们研究了22个具有$L_{bol}\approx 10^{47}$ erg/s和$z>2$的重红类星体的H $α$,H $β$和[OIII]发射线性质。我们提出了第一次比较的[OIII]线的性质在高光度遮蔽类星体的大样本的111个未遮蔽类星体在相同的光度和红移范围。在我们的红化类星体的[OIII]发射线轮廓中可以看到扩展到2500 km/s速度的宽翼,这表明强烈的外流正在影响电离气体的运动学。然而,我们没有发现显着差异的[OIII]发射的运动学在变红和未被遮蔽的类星体时,这两个样本是匹配的光度和红移。我们的研究结果是一致的模型,类星体驱动的外流持续一段时间后,模糊的尘埃已被清除,从沿视线。假设在被遮蔽和未被遮蔽的类星体中电离气体的量是相似的,我们使用[OIII]发射的等效宽度分布来约束我们的红化类星体中遮蔽尘埃的位置。我们发现,尘埃是最有可能位于银河系的规模,[OIII]发射区以外。
2019-05-20 astro-ph.GA
Properties and redshift evolution of star-forming galaxies with high [OIII]/[OII] ratios with MUSE at 0.28<z<0.85
我们提出了一个研究的[OIII]5007/[OII]3727(O32)的恒星形成星系从MUSE数据跨越红移范围0.28<z<0.85。最近发现的莱曼连续谱(LyC)发射体具有极高的氧线比率:O32>4。在这里,我们的目标是了解具有如此高的线比的星系的属性和发生。结合来自几个MUSE GTO计划的数据,我们选择了一个具有明亮发射线的恒星形成星系群,从中我们根据它们在z依赖的恒星形成率(SFR)-恒星质量(M*)平面中的位置绘制了406个星系进行分析。在这个样本中,有15个星系根据它们的O32比率(3.7%)被确定为极端氧发射体,104个星系的O32>1(26%)。我们的分析表明,M*,SFR之间没有显着的相关性,并从SFR-M* 与O32的关系的距离。我们发现O_(32)>1的星系比例随着M* 的增加而减少,但这很可能是O_(32)与金属丰度之间的关系,而不是O_(32)与M* 之间的关系。我们从SDSS中抽取了~0.03的本地类似物的比较样本<z>,并发现该样本的发病率相似。为了研究高O32发射体的红移分数的演变,我们将样品分成三个相同数量的红移子样品,但没有发现依赖于红移的证据。此外,我们比较了观测到的线比与那些预测的星云模型没有LyC逃逸,并发现,大多数极端的氧发射器可以复制低金属丰度模型。剩下的星系可能是LyC发射体候选者。最后,基于[OIII 4363]/[OIII]500…
2018-08-14 astro-ph.GA
The Physical Origin of Extreme Emission Line Galaxies at High redshifts: Strong {\sc [Oiii]} Emission Lines Produced by Obscured AGNs
本文通过Subaru和JWST数据研究高红移极端发射线星系,发现其强[Oiii]发射线最可能由被遮蔽的活动星系核产生,而非恒星形成或未被遮蔽的活动星系核。
2025-03-13 astro-ph.GA
Cold Dust and Low [OIII]/[CII] Ratios: an Evolved Star-forming Population at Redshift 7
我们提出了新的ALMA波段8(休息帧$90\,μ$米)的观测三个大规模($M_\star \approx 10^{10}\,M_\odot$)星系在$z\approx7$先前检测到的[CII] $158\,μ$米和基础的尘埃连续发射的再电离时代明亮的发射线调查(REBELS)。我们在波段8(REBELS-25和REBELS-38)中检测到我们的两个目标的尘埃连续排放,而REBELS-12仍然未被检测到。通过改进的黑体拟合,我们确定了冷尘埃温度($T_\mathrm{dust} \approx 30 - 35\,$ K)在两个双波段探测目标,给出了一个基准模型的光学薄发射与$β= 2.0$。它们的尘埃温度比文献中大多数$z\sim7$星系低,因此它们的尘埃质量更高($M_\mathrm{dust} \approx 10^{8}\,M_\odot$)。尽管如此,这些巨大的尘埃质量仍然与早期宇宙尘埃产生模型的预测一致。此外,我们在REBELS-12和REBELS-25中靶向并检测[OIII] $88\,μ$ m发射,并发现$L_\mathrm{[OIII]} / L_\mathrm{[CII]}$比率约为1,与迄今为止在已知$z\gtrsim6$群体中观察到的$L_\mathrm{[OIII]} / L_\mathrm{[CII]} \gtrsim 2 - 10$相比较低。我们认为,较低…
2023-01-23 astro-ph.GA
Extreme [OIII] Emitters at z $\sim$ 0.5
我们发现了一个极端发射线星系(EELG)的样本,在z $\sim$ 0.5处具有强[OIII] $λ$ 5007发射。使用宽带光度选择和要求光度中的小不确定性,我们搜索了斯隆数字巡天(SDSS)的第14次数据发布(DR 14),发现了2658个具有强i波段过量(i - z $\leqslant$ r - i - 0.7)的候选者。我们进一步获得了这些物体的649个SDSS光谱,并在0.40 $<$ z $<$ 0.63处目视识别了22个[OIII]发射体。在构建了它们的紫外-红外光谱能量分布(SED)后,我们发现它们具有相当蓝色的r-W2和红色的W1-W 4,这表明它们有很强的暖尘埃辐射。它们的[OIII] $λ$ 5007静止坐标系的等效宽度大多为200-600 μ m,它们的[OIII] $λ$ 5007/H $β$比值很高,因此在线比分类图上它们处于恒星形成星系和活动星系核的边界。[OIII]发射体的典型E(B-V)和电子温度分别为$\sim$ 0.1-0.3 mag和$\sim$ 10 $^4$ K。我们的具有S/N $_{\rm [OIII]\lambda4363}$ $>$ 3的[OIII]发射体的最低金属丰度为12 + log(O/H)= 7.98 $^{+0.12}_{-0.02}$,中值为8.24 $^{+0.05}_{-0.04}$。我们的[OIII]发射体显示…
2018-04-30 astro-ph.GA
Low-redshift lowest-metallicity star-forming galaxies in the SDSS DR14
我们从斯隆数字巡天(SDSS)的数据发布14(DR 14)中选取了一个氧丰度为12+logO/H<7.4的极低金属量恒星形成星系的低红移(z<0.133)候选样本。三种方法被用来推导它们的氧丰度。在这些方法中,有两种方法是基于强[OII]3727,[OIII]4959和[OIII]5007发射线,我们称之为强线和半经验方法。它们适用于所有星系。本文提出了强线法。这种方法特别关注于金属丰度极低的星系中金属丰度的精确测定,可能不适用于12 +logO/H>7.5的较高金属丰度。第三,直接Te方法,适用于检测到[OIII]4363发射线的星系。所有这三种方法给出的丰度一致,可以组合使用或单独用于选择最低金属丰度的候选人。然而,强线方法是最好的光谱与检测不良或未检测到的[OIII]4363发射线。总的来说,我们选出的极低金属量星系候选者名单包括66个物体。
2019-03-01 astro-ph.GA
The Nature of H$β+$[O{\sc iii}] and [O{\sc ii}] emitters to $z \sim 5$ with HiZELS: stellar mass functions and the evolution of EWs
我们研究了$z \sim 0.8 - 5.0$和$z \sim 0.8 - 5.0$之间的高$z$发射线巡天(HiZELS)中具有强H $β+$ [OIII]和[OII]星云发射线的$\sim7000$窄带选择星系的性质。我们的样本涵盖了恒星质量($M\sim10^{7.5 - 12.0}$ M $_\odot$)、静止框架等效宽度(EW $_\mathrm{rest}\sim 10 - 10^5$ EWs)和线光度($L\sim10^{40.5 - 43.2}$ erg s $^{-1}$)的广泛范围。我们测量了H $β+$ [OIII]和[OII]选择的恒星质量函数到$z \sim 3.5$,发现$M_\star$和$ϕ_\star$都随宇宙时间增加,这可能是由于[OIII]选择包括在较低的红移下AGN的比例增加。[OII]选择的恒星质量函数显示出一个恒定的$M_\star\sim10^{11.6}$ M $_\odot$和一个强大的,随着宇宙时间的$ϕ_\star$与H $α$研究增加的演变。我们还调查了EW $_\mathrm{rest}$的演变作为一个函数的红移与一个固定的质量范围(10 $^{9.5 - 10.0}$ M $_\odot$),并找到一个最好的代表$(1+z)^{3.81\pm0.14}$和$(1+z)^{2.72\pm0.19}$的$z\sim 2$和$…
2016-04-08 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Significant Evolution in the Rest-Frame Optical Emission Line Equivalent Widths of Star-Forming Galaxies at z=1.4-3.8
我们使用广泛的光谱从MOSFIRE深演化场(MOSDEF)的调查,以调查之间的关系静止帧光发射线等效宽度($W$)和一些星系和ISM特征的样本$1134$恒星形成星系的红移$1.4\lesssim z\lesssim 3.8$。我们研究了[OII] $λλ3727, 3730$、H $β$、[OIII] $λλ4960, 5008$、[OIII] $+$ H $β$、H $α$和H $α$ +[NII] $λλ6550, 6585$的等效宽度与恒星质量、UV斜率、年龄、恒星形成率(SFR)和比SFR(sSFR)、电离参数和激发条件的关系(O32和[OIII]/H $β$)、气相金属性和电离光子产生效率($ξ_{\rm ion}$)。$W$随恒星质量减小而增加的趋势在[OIII](和[OIII]+H $β$)中最强。更一般地说,在固定的恒星质量或固定的气相金属丰度下,所有谱线的等效宽度都随着红移的增加而增加,这表明高等效宽度的星系在高红移时很常见。这种等效宽度的红移演化可以解释为在固定恒星质量下,随着红移的增加,SFR增加,金属丰度降低。因此,$W$对sSFR的依赖性在很大程度上与红移无关,特别是当检查给定金属丰度的星系时。我们的研究结果表明,高等效宽度的星系,特别是那些与高$W({\rm [OIII]})$,有低的恒星质量,蓝UV斜率,年轻的年龄,高sSFR,ISM线比指示高电离参…
2018-11-28 astro-ph.GA
Analytical strong line diagnostics and their redshift evolution
本研究提出一种改进的星系气相金属丰度强线诊断提取方法,利用OIII/OII区域温度与金属丰度的经验关联,结合传统强线指标打破简并,经极光线法验证效果优于旧方法,且解释了谱线比值弥散与红移演化的成因,同时公开了配套计算程序。
2024-10-08 astro-ph.GA
Rest-frame UV spectroscopy of extreme [OIII] emitters at $1.3<z<3.7$: Toward a high-redshift UV reference sample for JWST
星系再电离时代的深层光谱学揭示了强烈的CIII]和CIV线发射(EW $>15-20$)。为了解释在$z>6$出现的星云发射,我们已经开始瞄准在$1.3<z<3.7$具有大的比恒星形成率(sSFR)的星系中的静止帧UV发射线。我们发现,CIII]达到EWs在$z>6$看到只有在大sSFR星系与[OIII]+H $β$ EW $>1500$的。与以前的研究相比,我们发现许多具有强烈[OIII]的星系具有弱的CIII]发射(EW $=5-8$),这表明与年轻恒星群体相关的辐射场不足以为强CIII]提供动力。光电离模型表明,在具有大sSFR([OIII]+H $β$ EW $>1500$)的系统中,CIII]的扩散是由金属丰度的变化驱动的,这是CIII]对电子温度极端敏感的结果。我们发现,在$z>6$(EW $>15$)处看到的强CIII]发射需要贫金属气体($\simeq0.1\ Z_\odot$),而在我们的样品中较弱的CIII]发射倾向于在中等金属丰度($\simeq0.3\ Z_\odot$)处发现。我们的$z\simeq1-3$样品中CIII]发射体的光度分布呈现出一致的图像,较强的发射通常与低光度系统($M_{\rm{UV}}>-19.5$)有关,其中低金属丰度更有可能。我们定量了强CIII]和CIV发射体在$z\simeq1-3$的分数,提供了与$z>6$样品进行比较的基线…
2020-11-03 astro-ph.GA
Emission line properties of the most luminous AGN in massive galaxies at intermediate redshifts
我们分析了6019 II型活动星系核的发射线性质,其红移在0.4-0.8之间,[OIII]光度大于3 × 10^8 Lsun,这是Zakamska等人(2003)在星群研究中首次发现的II型类星体的特征。活动星系核是从CMASS的星系样本中提取的,这些星系的恒星质量大于10^11 Msun,是重子振荡光谱巡天(BOSS)的一部分,占这些星系总人口的0.5%。单个光谱具有低的S/N,因此在[OIII]光度和估计的恒星年龄的箱中对堆叠光谱进行分析。叠层的发射线比与简单的均匀密度光电离模型很好地拟合,金属丰度介于太阳和两倍太阳之间。在堆栈中,一些发射线被发现具有不同的广泛的组件,需要一个双高斯,而不是一个单一的高斯拟合,指示流出的电离气体。它们是:[OIII]4959、[OIII]5007、[OII] 3727、3729和Halfa $。更高的电离线,如[NeIII]3869和[NeV]3345在堆栈中被检测到,但很好地拟合单高斯。宽分量通常包含总谱线通量的三分之一,氧谱线的宽度为600 km/s,H α谱线的宽度为900 km/s。在广泛的组件和它的宽度的流量的分数是独立的[OIII]光度,恒星年龄,无线电和中红外光度。银河系的恒星质量是我们能确定的影响宽线分量宽度的唯一参数。
2019-08-14 astro-ph.GA
MIDIS: Strong (Hb + [OIII]) and Ha emitters at redshift $z \simeq 7-8$ unveiled with JWST/NIRCam and MIRI imaging in the Hubble eXtreme Deep Field (XDF)
我们利用\textit{JWST}中波段和宽波段近红外摄像机成像,以及超深MIRI $5.6 \rm μm$成像,在哈勃极深场(XDF),以确定突出的线发射器在$z\simeq 7-8$。在$z\simeq 7-8$观测的58个星系中,我们发现了18个(H $β$ + [OIII])发射体的强候选星系($\simeq$ 31\%),基于它们在F430 M和F444 W滤波器中的增强通量,用EW $_{0}$(H $β$ +[OIII])$\simeq 87 - 2100$进行了验证。在这些发射体中,16个位于MIRI覆盖区,12个在$5.6 \, \rm μm$处表现出明显的通量过剩,表明同时存在一条突出的H $α$发射线和EW $_{0}$(H $α$)$\simeq 200-3000$。这是第一次,H $α$发射可以在$z>7$个别星系检测。当H $α$线存在时,我们可以将H $β$和[OIII]对(H $β$ +[OIII])复合物的贡献分开,并推导出基于H $α$的恒星形成率(SFR)。我们发现,在大多数情况下,[OIII]/H $β> 1$。相反,两个星系有[OIII]/H $β< 1$,表明NIRCam通量过剩主要是由H $β$驱动的。这可能意味着金属含量极低。最突出的线辐射源是非常年轻的星暴或星系,它们正前往/离开星暴云。它们构成了宇宙SFR密度$\rm log_{1…
2023-06-05 astro-ph.GA
Understanding Lyman-alpha Nebulae at Low Redshift I: The Sizes, Powering, and Kinematics of "Green Bean" Galaxies
一个新的但罕见的空间扩展发射线星云样本,绰号“绿豆”,由于强烈的[OIII]发射而在z~0.3被发现,随后被证明是在高红移发现的莱曼α(Lya)星云的本地表亲。在这里,我们使用后续的APO/DIS光谱,以更好地了解如何将这些低红移的Lya星云与其他强发射线源进行比较。我们的光谱数据表明,低z Lya星云具有类似活动星系核的发射线比率,相对窄的线宽(FWHM<1000 km s^{-1}),发射线运动学类似于相同红移的2型活动星系核,证实它们是由具有典型电离连续统的2型活动星系核提供动力的。虽然低z Lya星云比紧凑的、恒星形成的绿豌豆星系更大、更不集中,但我们发现它们在r带浓度和大小方面类似于典型的2型活动星系核。根据这项初步研究,低z Lya星云似乎是2型活动星系核的一个子集,具有更蓝的光学连续带和高的[OIII]等效宽度,但具有可比的大小和相似的[OIII]运动学。这些特征可能简单地反映了这样一个事实,即低z Lya星云来自于2型活动星系核分布的高光度端,更高的核活动驱动更高的[OIII]等效宽度,更多的中心恒星形成导致更蓝的光学连续统。更深入的光谱跟踪完整的样本将进一步阐明这些问题,以及这些低z Lya星云和Lya星云人口在高红移之间的关系。
2019-10-07 astro-ph.GA
Searching for z > 6.5 Analogs Near the Peak of Cosmic Star Formation
强烈的[OIII] $λλ$ 4959,5007 +H $β$发射似乎是典型的恒星形成星系在z > 6.5。作为宇宙再电离的可能贡献者,这些星系和它们内部的物理条件引起了极大的兴趣。当z > 6.5时,Ly $α$被星系际介质大大衰减,静止紫外金属发射线提供了另一种测量红移的方法,也限制了恒星形成区和大质量恒星的物理性质。我们提出的第一个统计样本的静止紫外线测量z $\sim$ 2星系选择的类似物的那些在再电离时代的基础上[OIII] $λλ$ 4959,5007 EW或静止帧U-B色。我们的样本来自3D-HST巡天,红移范围为1.36 $\leqslant$ z $\leqslant$ 2.49。我们发现我们样本的Ly $α$和CIII] $λλ$ 1907,1909 EW的中值明显大于z $\sim$ 2紫外连续谱选择成星星系的中值。来自单独和复合光谱的测量表明CIII]和[OIII]之间的单调正相关,而在[OIII] EW < 1000 $\unicode{x212B}$时观察到Ly $α$和[OIII]之间缺乏趋势。在较高的[OIII] EW下,开始出现极端的Ly $α$发射。利用叠加光谱,我们发现Ly $α$和CIII]在金属丰度较低的星系中显著增强。我们样本中的两个物体看起来与z > 6.5的星系相当,具有非常强的静止紫外金属线发射。除了强烈的Ly $α$或CIII]外…
2020-01-04 astro-ph.GA
HETDEX [OIII] Emitters I: A spectroscopically selected low-redshift population of low-mass, low-metallicity galaxies
我们收集了17个低金属丰度(7.45 < log(O/H)+12 < 8.12)星系的样本,这些星系的z < 0.1是在没有光度预选的情况下通过光谱发现的,这些星系来自Hobby Eberly望远镜暗能量实验(HETDEX)的早期数据。在质量-金属丰度关系中,质量和金属丰度最低的恒星形成星系往往在基于连续统的巡天中采样不足,因为它们的光谱通常由新形成的恒星的发射主导。我们寻找具有高[OIII] $λ$ 5007 / [OII] $λ$ 3727的星系,这意味着高电离星云发射通常指示低金属丰度系统。我们利用Hobby Eberly望远镜上的第二代低分辨率摄谱仪,以更高的分辨率和更宽的波长覆盖范围获得了每个低金属丰度候选者的后续光谱,以确认红移,测量H $α$和[NII]线强度,并在许多情况下获得更深的蓝线光谱。我们发现我们的星系符合典型低质量星系的质量-金属丰度关系。然而,我们样本中的星系往往具有与在(Yang et. 2017)。我们说明了光谱巡天在寻找低质量和金属丰度星系方面的作用,并揭示了我们发现的星系样本是典型矮星系和更极端的蓝莓星系性质之间的混合体。
2021-05-06 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Detection of [OIII]$λ$4363 and the direct-method oxygen abundance of a star-forming galaxy at z=3.08
我们目前的测量的电子温度为基础的氧丰度的高度恒星形成星系在z=3.08,COSMOS-1908。这是[OIII] $λ$ 4363被探测到的最高红移,也是第一次在z>2处测量到这条谱线。我们估计氧丰度为12+log(O/H)$=8.00^{+0.13}_{-0.14}$。这个星系是一个低质量($10^{9.3}$ M $_{\odot}$),高恒星形成($\sim50$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$)系统,拥有一个年轻的恒星群($\sim160$ Myr)。我们研究了COSMOS-1908电离气体的物理条件,发现该星系具有高电离参数、小星云红化($E(B-V)_{\rm gas}<0.14$)和高电子密度($n_e\sim500$ cm $^{-3}$)。我们比较了COSMOS-1908和其他恒星形成星系在z=0-1.8与[OIII] $λ$ 4363测量的直接方法氧丰度的强氧,氖和氢线的比率,并表明z $\sim$ 1-3的星系遵循与本地宇宙中的星系相同的强线相关性。这一协议表明,电离参数和O/H之间的关系是类似的z $\sim$ 0和高红移星系。这些结果意味着,金属丰度校准线的基础上的氧,氖,氢不强烈的红移演变,并可以可靠地估计出z $\sim$ 3的丰度,铺平了道路的强大的测量的质量-金属丰度的演变关系到高红移。
2016-06-16 astro-ph.GA
Dependence of NLRs sizes on [OIII] luminosity in low redshift AGN with double-peaked broad Balmer emission lines
本文报道了38个双峰宽发射线活动星系核(double-peaked BLAGN)低红移活动星系核($z<0.1$)的NLR尺寸上限的简单而有趣的结果,以检验第一型活动星系核和第二型活动星系核的NLR尺寸是否服从类似的对\o ~ 3光度的经验依赖关系。为了校正倾角对1型活动星系核NLR投影大小的影响,通常采用吸积盘原点来描述双峰宽H $α$,从而确定了38个双峰BLAGN中心盘状BLR的倾角。然后,考虑固定的SDSS光纤半径,38双峰BLAGN的NLR大小的上限可以估计。同时,利用连续发光度与\o ~ 3发光度之间的强线性相关关系,证实了38个双峰BLAGN的\o ~ 3发光完全被SDSS光纤所覆盖。考虑到红化校正后的\o 3~光度测量值,38个双峰BLAGN的NLR大小上限在2型活动星系核NLR大小与\o 3~光度经验关系的预期结果的99.9999%置信区间内。在现阶段,还没有任何线索可以通过NLR的空间性质来挑战活动星系核的统一模型。
2022-03-24 astro-ph.GA
REBELS-IFU: on the origin of the elevated [OIII]/[CII] ratios in the early Universe
本文通过ALMA和JWST观测高红移星系,发现爆发性恒星形成导致的[CII]抑制是早期宇宙中[OIII]/[CII]比值升高的主要原因,并确认[OIII]$_{88}$可作为宇宙黎明时期的有效星际介质示踪剂。
2025-09-19 astro-ph.GA
Lyman-alpha spectroscopy of extreme [OIII] emitting galaxies at $z\simeq2-3$: Implications for Ly$α$ visibility and LyC leakage at $z>6$
光谱观测的大规模$z>7$星系选择有非常大的[OIII]+H $β$等效宽度(EW $\sim1500$)最近发现大的Ly $α$检测率,在一般人群中看到的微弱的发射。为什么这些系统在Ly $α$中唯一可见,在红移处IGM可能是显着中性的尚不清楚。为了更好地理解这些结果,我们已经开始与MMT和麦哲伦一起在$z\simeq2-3$具有类似[OIII]+H $β$ EW的星系中测量Ly $α$。在这些红移,IGM是高度电离的,使我们能够清楚地解开如何Ly $α$属性依赖于[OIII]+H $β$ EW。在这里,我们提出了在$z=2.2-3.7$强[OIII]+H $β$线发射(EW $=300-3000$)的$49$星系的Ly $α$ EW。我们的研究结果表明,强的Ly $α$发射(EW $>20$)变得更常见的星系与较大的[OIII]+H $β$ EW,反映了越来越有效的电离光子生产和增强传输的Ly $α$的组合。在具有最极端的[OIII]+H $β$发射(EW $\sim1500$)的星系中,我们发现强Ly $α$发射并不普遍,只有$50$ %的人口显示Ly $α$ EW $>20$发射。我们的数据表明,该范围内的Ly $α$强度与所观察到的椭圆率,与那些系统,出现边缘上或拉长有较弱的Ly $α$发射。我们用这些结果来解释异常的Ly $α$属性中看到的$z>7$星系极端[OIII]…
2021-03-06 astro-ph.GA
UNCOVERing the Faint-End of the z=7 [OIII] Luminosity Function with JWST's F410M Medium Bandpass Filter
本研究利用JWST的F410M滤波器和UNCOVER透镜场数据,将z~7的[OIII]光度函数探测深度提升一个数量级,发现其暗弱端斜率陡峭且无明显演化。
2024-07-26 astro-ph.GA
Diverse properties of Ly-alpha emission in low-redshift compact star-forming galaxies with extremely high [OIII]/[OII] ratios
利用哈勃太空望远镜宇宙起源摄谱仪观测了8个致密的恒星形成星系,它们的红移z=0.02811-0.06540,氧丰度为12+log(O/H)=7.43-7.82,发射线通量比为O_(32)=[O_(III)]5007/[O_(II)]3727~22-39。目的是研究在这种条件下Ly-alpha发射的性质。我们发现Ly-alpha属性的多样性。在5个星系中,Ly-alpha发射线较强,其等效宽度(EW)在45- 190埃之间。在其余星系中,EW(Ly-alpha)~2- 7 A的弱Ly-alpha发射叠加在宽Ly-alpha吸收线上,表明中性氢柱密度N(HI)~(1-3)x10^21 cm^-2很高。我们检查Ly-alpha逃逸分数fesc(Ly-alpha)和莱曼连续谱逃逸分数fesc(LyC)之间的关系,后者在11个低红移LyC泄漏的直接措施,以验证是否fesc(Ly-alpha)可以是逃逸LyC辐射的间接措施。O32的Ly-alpha等效宽度EW(Ly-alpha)和Ly-alpha峰分离Vsep作为Ly-alpha泄漏的间接指标的有用性也进行了讨论。结果表明,O32和fesc(Ly-alpha)之间没有相关性。我们发现,对于EW(Ly-alpha)<100 A,fesc(Ly-alpha)随着EW(Ly-alpha)的增加而增加,但对于更高的EW(Ly-alpha)> 150 …
2019-10-28 astro-ph.GA
A model for the emission line galaxy luminosity function and flux ratios at high-redshifts
本研究结合 MAPPINGS V 光致电离代码与解析星系模型,预测了高红移星系的 [OIII]/Hβ 流量比及光度函数,重现了 JWST 观测,并提出流量比可诊断星系盘湍流。
2025-04-05 astro-ph.GA
The prospects for observing [OIII] 52 micron emission from galaxies during the Epoch of Reionization
用ALMA在红移为$6 < z \lesssim 9$的恒星形成星系中探测到了[OIII] 88 $μ$ m精细结构发射线,该发射线进入了再电离期(EoR).这些测量提供了有价值的信息,关于星际介质(ISM)的性质,在最高的红移星系迄今发现。然而,[OIII] 88 $μ$ m线观测结果在这些系统中留下了气体密度和金属丰度之间的简并。在这里,我们量化的前景,打破这种简并使用未来的ALMA观测的[ \oiii ] 52 $μ$ m线。在$6 < z \lesssim 9$目前的10个[OIII] 88 $μ$ m发射体中,我们预测在2-10小时的源上观测时间内在SXDF-NB 1006 -2、B14-6566、J 0217 -0208和J1211-0118中探测到52个$μ$ m(6- $σ$),前提是它们的气体密度大于约$n_{\mathrm{H}} \gtrsim 10^2-10^3$ cm $^{-3}$。其它靶标通常需要长得多的积分时间用于6- $σ$检测。无论是成功检测到52 $μ$ m谱线,还是可靠的上限,都将导致对ISM参数的明显更严格的约束。对于参数空间的某些区域,预测的改善与气体密度的$\sim 3$ dex和金属丰度的$\sim 1$ dex一样大。我们建议SXDF-NB 1006 -2作为52 $μ$ m线测量的有希望的第一目标。我们将讨论如何这样的测量将有助于…
2021-03-29 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Excitation Properties of $z\sim 2.3$ Star-forming Galaxies
本文利用MOSFIRE深演化场巡天(MOSDEF)的早期观测结果,对z~2.3星系的激发特性进行了研究。由于覆盖了全套强静止框架光学发射线,MOSDEF提供了一个遥远恒星形成星系代表性样本的静止框架光谱的前所未有的视图。我们研究了z~2.3 MOSDEF星系在多重发射线诊断图中的位置。这些图包括[OIII]/Hb对[NII]/Ha和[OIII]/Hb对[SII]/Ha“BPT”图,以及O_32对R_23激发图。我们恢复著名的偏移量的恒星形成序列的高红移星系在[OIII]/血红蛋白与[NII]/哈BPT图相对于SDSS恒星形成星系。然而,在z~2处,我们的静止坐标系光学选择样本的位移不如静止坐标系UV选择和发射线选择星系的显著。此外,我们发现,偏移量是质量相关的,只出现在z~2.3 MOSDEF样本的低质量的一半,在那里的星系被转移到更高的[NII]/Ha在固定的[OIII]/Hb。在[OIII]/Hb vs. [SII]/Ha和O_32 vs. R_23图中,我们发现z~2.3星系的分布类似于局域星系,因此将[OIII]/Hb vs. [NII]/Ha BPT图中的移动归因于低质量(M_*<10^10 M_sun)高红移星系中N/O丰度比的升高。N/O比值的变化使基于氮线的氧丰度指标在高红移处的使用受到质疑,但O_32-R_23图中激发序列与红移的明显不变性为在宽红移范围内使用O_…
2015-01-13 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Sulfur Emission-line Ratios Provide New Insights into Evolving ISM Conditions at High Redshift
我们提出的1.3<=z<=2.7星系的发射线的性质从完整的MOSFIRE深演化场(MOSDEF)的调查结果。具体而言,我们使用[OIII]5007/Hb与[SII] 6717,6731/Ha的发射线诊断图的观察结果,即,“[SII] BPT图”,以深入了解高红移恒星形成区域的物理特性。相对于斯隆数字巡天(SDSS)的本地星系,高红移的MOSDEF星系在固定的[OIII]5007/Hb下向较低的[SII] 6717,6731/Ha偏移。此外,在固定的[OIII]5007/Hb,本地SDSS星系遵循的[SII] 6717,6731/Ha的恒星形成的表面密度(Sigma_SFR)增加的趋势。我们解释了这种趋势的下降的分数贡献从弥漫电离气体(f_DIG)的Sigma_SFR增加星系,这导致星系积分线比转向纯HII区发射的轨迹。f_DIG和Sigma_SFR之间的z~0关系表明,高红移星系的f_DIG值比典型的局域系统低,因为它们的典型Sigma_SFR明显更高。当使用一个适当的低红移基准与零或最小的f_DIG时,高红移MOSDEF星系出现偏移向更高的[SII] 6717,6731/Ha和/或[OIII]5007/Hb。在[SII]和[NII] BPT图中高红移星系的联合位移最好用固定星云氧丰度(化学年轻星系的预期)电离其恒星形成区域的更硬光谱来解释,而不是N/O比或更高电离参数的大变化。H…
2019-08-14 astro-ph.GA
Blue outliers among intermediate redshift quasars
[Oiii]λλ 4959,5007“蓝色异常值”--暗示类星体窄线区域的流出--在中等z(高光度)比低z更常见。在汉堡ESO的52个源的中间z样本中,大约40%的类星体有资格成为蓝色离群点(即,[OIII] λλ 4959,5007线的类星体显示相对于静止框架的大系统蓝移)。我们讨论了什么已经成为一个有趣的领域在活动星系核研究的主要发现,并强调蓝色离群反馈和宿主星系演化的相关性。
2015-11-23 astro-ph.GA
Spatially resolved direct method metallicity in a high-redshift analogue local galaxy: temperature structure impact on metallicity gradients
我们调查如何HII区域温度结构的假设影响“直接方法”的空间分辨金属丰度观测使用多物种极光线在一个星系的SAMI星系巡天。SAMI 609396 B的红移值为$z=0.018$,是一个低质量星系,在一次小合并中有强烈的恒星形成,类似于高红移的情况。我们使用三种方法来获得直接金属丰度,并与强线诊断进行比较。三种直接方法的金属丰度空间变化趋势存在显著差异。我们的第一种方法是基于常用的电子温度$T_e$([OIII])从[OIII] $λ$ 4363极光线和传统的$T_e$([OII])-$T_e$([OIII])校准。第二种方法适用于最近的经验校正O $^+$丰度从[OIII]/[OII]强线比。第三种方法是从[SII] $λλ$ 4069,76极光线中推断出$T_e$([OII])。第一种方法有利于沿着SAMI 609396 B的正金属丰度梯度,而第二种和第三种方法产生平坦的梯度。强线诊断主要产生平坦的梯度,尽管有来自冲击区域的未量化的污染。我们的结论是,忽略的假设HII地区的内部温度结构的直接方法可能会导致金属丰度梯度研究的差异很大。我们对SAMI 609396 B的详细分析强调,高精度金属丰度梯度测量需要广泛的发射谱线和改进的空间分辨率,以便适当地约束发射气体的激发源、物理条件和温度结构。与未来的设施,如JWST/NIRSpec和地面ELT积分场光谱研究将是至关重要的,在最大限度地…
2020-12-02 astro-ph.GA
On the far-infrared metallicity diagnostics: applications to high-redshift galaxies
在早期的论文中,我们模拟了从恒星形成星系的远红外线发射光电离代码云,并提出了基于远红外线精细结构线比的金属丰度敏感诊断。在这里,我们专注于[OIII]88/[NII]122微米线比作为一个气相金属丰度指标在高红移亚毫米发光星系的适用性。[OIII]88/[NII]122微米的比率强烈依赖于电离参数(其与电离光子的总数有关)以及气体电子密度。我们演示了88/122美元连续通量测量的比率如何提供电离参数的合理估计,而[NII]205微米线的可用性可以限制电子密度。使用[OIII]88/[NII]122微米线比从附近的正常和恒星形成的星系的样本,我们测量它们的气相金属丰度,发现它们的质量金属丰度关系是一致的使用光学发射线导出的。使用新的,以前未发表的,Herschel光谱观测的z~3星系HLSW-01的关键远红外精细结构线和额外的高z亚毫米发光星系的远红外精细结构线的测量,我们推导气相金属利用其[OIII]88/[NII]122微米线比。我们发现这些z~3亚毫米发光星系的金属丰度与太阳的金属丰度是一致的,它们似乎遵循z~3系统的质量-金属丰度关系。
2017-09-22 astro-ph.GA
First Detection of the [OIII] 88 micron Line at High Redshifts: Characterizing the Starburst and Narrow Line Regions in Extreme Luminosity Systems
我们首次探测到了来自早期宇宙星系的88微米[OIII]线,探测到了来自透镜活动星系核/星暴复合系统APM 08279+5255(z = 3.911)和SMM J 02399 -0136(z = 2.8076)的线。这条线在两个系统中都异常明亮,视光度(透镜)约为10^11 L_solar。对于APM 08279,[OIII]线通量可以在恒星形成范例中建模,恒星辐射场主要由有效温度Teff > 36,000 K的恒星组成,类似于在M82中发现的星暴。该模型暗示,该系统的远红外总光度的约35%是由星暴产生的,其余的则是由活动星系核加热的尘埃产生的。如果气体密度在1000 cm-3左右,在活动星系核的窄线区也能产生88微米的谱线。对于SMM J 02399,[OIII]线可能来自HII区域,这些区域是由热的(Teff > 40,000 K)年轻恒星在大质量星暴中形成的,该星暴主导了系统的远红外光度。目前的工作表明,[OIII]线的实用性,在早期宇宙中的星系内的星暴和活动星系核的特征。这是第一次探测到这个天体物理学上重要的线,来自红移超过0.05的星系。
2010-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
JWST & ALMA Joint Analysis with [OII]$λλ$3726,3729, [OIII]$λ$4363, [OIII]88$μ$m, and [OIII]52$μ$m: Multi-Zone Evolution of Electron Densities at $\mathbf{z\sim0-14}$ and Its Impact on Metallicity Measurements
Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo(东京大学宇宙射线研究所);University of Kentucky(肯塔基大学);University College London(伦敦大学学院);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);SOKENDAI (The Graduate University for Advanced Studies)(综合研究大学院大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), University of Tokyo(东京大学宇宙物理数学 Kavli 研究所(WPI));University of Chicago(芝加哥大学);Kanazawa University(金泽大学)
该研究联合JWST与ALMA观测高红移星系,发现光学与远红外电子密度存在系统性差异,提出双区域模型解释,并指出直接T_e法可能低估金属丰度达0.8 dex。
2025-10-23 astro-ph.GA
Direct determination of oxygen abundances in line emitting star-forming galaxies at intermediate redshift
我们提出了一个样本的22个蓝色($(B-V)_{AB}<0.45$),发光($M_{B,AB}<-18.9$),贫金属星系的$0.69<z<0.88$红移范围内,从深2星系红移调查。它们的光谱包括$[OIII]\lambda4363$极光线、$[OII]λ\lambda3726,3729$双峰和强星云$[OIII]λλ4959,5007$发射线。这些星系的电离气相氧丰度介于$7.62<12+\log O/H < 8.19$之间,即介于$1/10 Z_{\odot}$和$1/3 Z_{\odot}$之间。我们发现,在我们的样本中的星系具有可比的金属丰度其他中等红移的样本,但更多的金属比本地系统的类似的B-波段光度和恒星形成活动。这里的星系显示出与$z\simeq 0.2 - 0.3$发现的“绿豌豆”相似的特性,尽管我们的星系往往稍微不那么明亮。
2015-08-21 astro-ph.GA
The Relation Between [OIII]/H$β$ and Specific Star Formation Rate in Galaxies at $z \sim 2$
最近的调查已经确定了一个似乎无处不在的人口与升高的[OIII]/H $β$在$z > 1$发射线比的星系,虽然这种现象的性质仍然存在争议。[OIII]/H $β$谱线比值之所以令人感兴趣,是因为它是区分活动星系核(AGN)和恒星形成星系的标准诊断工具的主要组成部分,以及气相金属丰度指标$O_{23}$和$R_{23}$。在这里,我们调查的主要驱动程序增加[OIII]/H $β$比率的中间叠加静止帧光谱的样本中的恒星形成星系的3D-HST调查的红移范围$z\sim1.4-2.2$。使用$N = 4220$恒星形成星系,我们堆叠的数据在质量和特定的恒星形成率(sSFR)的箱分别。在考虑了恒星的巴耳末吸收后,我们测量了[OIII] $\lambda5007$/H $β$下降到$\mathrm{M} \sim 10^{9.2} \ \mathrm{M_\odot}$和sSFR $\sim 10^{-9.6} \ \mathrm{yr}^{-1}$,比以前在类似红移下的工作低了一个数量级。我们发现一个偏移量的$0.59\pm0.05$德克斯之间的中位数比率在$z\sim2$和$z\sim0$在固定的恒星质量,与现有的研究。然而,关于sSFR,$z \sim 2$堆栈都位于中值SDSS比率的1 $σ$内,平均偏移仅为$-0.06\pm 0.05$。我们发现,星系的激发特性与它们的sSFR在$z…
2016-06-03 astro-ph.GA
The [OIII]$+$H$β$ Equivalent Width Distribution at z$\simeq$7: Implications for the Contribution of Galaxies to Reionization
我们量化的[OIII]+H $β$线强度的分布在z $\simeq$ 7使用20个明亮的(M $_{\mathrm{UV}}$ $\lesssim$ $-$ 21)星系的样本。我们选择这些系统在广域领域(2.3度$^2$总)使用一个新的颜色选择,精确地选择星系在z $\simeq$ 6.63 $-$ 6.83,一个红移范围,蓝色斯皮策/IRAC [3.6] $-$ [4.5]的颜色明确表示强[OIII] $+$ H $β$发射。这20个星系显示出对数正态[OIII] $+$ H $β$ EW分布,中值EW = 759 $^{+112}_{-113}$ $\mathrm{\mathring{A}}$,标准差= 0.26 $^{+0.06}_{-0.05}$ dex。我们没有发现强烈的变化,在这个EW分布与紫外线光度的证据。典型的[OIII]+H $β$ EW在z $\simeq$ 7暗示我们的样本是相当大的,比在z $\simeq$ 2大质量恒星形成星系,向更大的平均sSFR(4.4 Gyr $\simeq$ MW)和较低的金属丰度(0.16 Z $_\odot$)的转变一致。我们还发现了一个更极端的星云发射人口的出现([OIII]+H $β$ EW $>$ 1200 $\mathrm{\mathring{A}}$),这是很少看到在较低的红移的证据。这些天体具有非常大的sSFR($>…
2020-10-27 astro-ph.GA
Detection of [OIII]88$μ$m in JADES-GS-z14-0 at z=14.1793
研究利用 ALMA 在 z=14.1793 的 JADES-GS-z14-0 中稳健探测 [OIII]88μm,精确测定红移,并结合 Cloudy 模型揭示其在大爆炸后3亿年已快速金属增丰。
2025-03-17 astro-ph.GA
First Light And Reionisation Epoch Simulations (FLARES) XI: [OIII] emitting galaxies at $5<z<10$
本研究利用FLARES模拟预测高红移星系的[OIII]发射特征,发现预测与多数JWST观测约束一致,但无法复现高等值宽度源尾部及极端发射线源数密度,为后续观测验证提供理论参考。
2023-04-14 astro-ph.GA
Insights into physical conditions and magnetic fields from high redshift quasars
我们使用档案WISE和斯皮策测光,推导出一个遥远的类星体样品在z ~6的光学线通量。我们发现了异常高的等效宽度[OIII]发射(静止坐标系EW ~400 <$)的证据,类似于在类似的红移下推断的恒星形成星系。Halpha和Hbeta的等效宽度中值分别为~ 400 μ m和100 μ m,这与在局域宇宙和z ~2的类星体中观察到的值一致。在考虑了类星体宽线区域光电离的贡献后,我们认为OIII发射对应于强的窄线发射,可能是由于类星体宿主中大量恒星形成而产生的反馈。高的[OIII]/H β谱线比可以用辐射激波模型来解释,并转化为磁场强度约为8微高斯,激波速度约为400 km/s。我们的测量结果表明,在宇宙年龄小于10亿年的时候,星际介质中存在着强的、相干的磁场。将我们估计的磁场强度与星系尺度场演化的模型进行比较,有利于超过0.1微高斯的高种子场强度,这是对此类场的第一个观测约束。这个高值有利于种子磁场在星系形成的早期阶段由湍流产生的场景。詹姆斯·韦伯太空望远镜即将进行的中红外光谱分析将有助于进一步限制类星体宿主的物理条件。
2022-07-15 astro-ph.GA
J-PLUS: Uncovering a large population of extreme [OIII] emitters in the local Universe
在过去的几十年里,一些研究发现了一群经历非常强烈的恒星形成事件的星系,称为极端发射线星系(EELG)。在这项工作中,我们利用Javalambre测光本地宇宙调查(J-PLUS),一个宽场多过滤器调查,与2000平方度观察的能力。我们用它来识别EELG在低红移的[OIII]5007发射线。我们打算提供一个更完整、更深入和更少偏差的本地EELG样本。我们在J-PLUS中频$J0515$滤波器中选择通量过剩的对象,该滤波器覆盖z $<$ 0.06处的[OIII]线。我们使用J-PLUS和WISE红外数据去除污染物(恒星和更高红移的系统),以SDSS光谱为基准。我们进行光谱能量分布拟合估计的星系的属性:线通量,等效宽度(EW),群众等,我们确定466 EELG在${\rm z} < 0.06$与[OIII] EW超过300 \text和$r$ -带马格。低于20,其中411是以前未知的。大多数都显示出紧凑的形态,低恒星质量($\log (M_{\star}/M_{\odot}) \sim {8.13}^{+0.61}_{-0.58}$),低尘埃消光($E(B-V)\sim{0.1}^{+0.2}_{-0.1}$)和非常年轻的恒星形成爆发(${3.0}^{+2.7}_{-2.0}$ Myr)。我们的方法是高达$\sim$ 20倍,更有效地检测EELG每兆秒$^3$比宽带调查,和完整的星等有限…
2021-12-13 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Neon as a Probe of ISM Physical Conditions at High Redshift
我们提出的结果氖发射的$z\sim2$恒星形成星系的MOSFIRE深演化场(MOSDEF)调查。在61个星系中的$\geq3σ$处探测到双电离氖([NeIII]3869),相当于在类似红移处探测到的H $α$、H $β$和[OIII] $5007$的MOSDEF样本的$\sim$的25%。我们认为,氖发射线的属性与[NeIII]3869检测和复合$z\sim2$光谱的恒星质量的两个单独的星系。由于不需要[NeIII]3869检测,后者提供了MOSDEF样品中氖发射线特性的更具代表性的图片。正如基于质量-金属丰度关系所预期的那样,[NeIII]3869/[OII]3727比率(Ne 3 O2)与$z\sim2$星系中的恒星质量反相关。它还与[OIII] $5007$ /[OII] $3727$比值(O ~(32))呈正相关,但与本星系和单个H~II区相比,在O ~(32)固定时,$z\sim2$线比值向高Ne ~ 3 O ~ 2方向偏移。尽管在$z\sim2$的固定O32下向较高的Ne 3 O2偏移,但推断的基于Ne 3 O2的金属丰度的偏差很小。因此,Ne 3 O2可以作为一个重要的金属丰度指标深入到再电离时代。通过分析其他的静止-光学谱线比,包括[NeIII] $3869$ /[OIII] $5007$(Ne 3 O3)和[OIII] $5007$ /H $β$(O3 H $β$…
2020-09-24 astro-ph.GA
The evolution of the [OII], Hβ and [OIII] emission-line luminosity functions over the last nine billions years
发射线星系是下一代暗能量巡天的主要目标之一。为了更好地了解这些星系的性质和统计数据,我们收集了VVDS和DEEP 2深巡天的光谱数据,并估算了三条不同发射线的星系光度函数(LF),[OII]($0.5 < z < 1.3$),H β($0.3 < z < 0.8$)和[OIII]($0.3 < z < 0.8$)。我们的测量基于35,639个发射线星系,覆盖了$\sim10^7$ Mpc $^3$的体积。我们首次测量了H β LF的这些红移。我们还从文献中编译了基于独立数据或覆盖不同红移范围的LF,并在整个红移范围内使用分析Schechter和Saunders模型拟合整个集合,假设参数具有自然的红移依赖性。我们发现,所有的LF的特征亮度($L_*$)和密度($ϕ_*$)增加红移。在所考虑的红移范围内,利用Schechter模型,我们发现:对于[OII]发射体,特征光度$L_*(z=0.5)=3.2\times10^{41}$ erg/s在z = 0.5~1.3范围内增加了1倍$2.7 \pm 0.2$,对于H β发射体,特征光度$L_*(z=0.3)=1.3\times10^{41}$ erg/s在z = 0.3~0.8范围内增加了1倍$2.0 \pm 0.2$;并且对于[OIII]发射体,$L_*(z=0.3)=7.3\times10^{41}$ erg/s从z = 0.3到0.…
2016-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Survey: Connecting Time-Dependent [OIII] and [OII] Line Emission with Lyman Continuum Escape Fraction in Simulations of Galaxy Formation
从星系逃逸的莱曼连续谱光子可能使星系际介质在红移$z\gtrsim6$处再电离。然而,在这些红移和莱曼连续逃逸的二级指标不能直接观察到的莱曼连续必须用来估计电离光子的预算。在观测上,在观测上可接近莱曼连续谱的红移$z\sim2-3$,调查已经确定,许多显示出可观的莱曼连续谱逃逸分数$f_{esc}$的天体也显示出增强的[OIII]/[OII](O $_{32}$)发射线比率。在这里,我们使用宇宙学放大模拟星系形成的辐射转移分析,研究$f_{esc}$和O $_{32}$之间的物理联系。与观察结果一样,我们发现最大的$f_{esc}$值出现在O $_{32}\sim3-10$升高时,高$f_{esc}$和低O $_{32}$的组合非常罕见。虽然高$f_{esc}$和O $_{32}$常常是可同时观察到的,但这两个过程的物理起源的时间尺度是非常不同的。大的O $_{32}$值在星团形成后的沃尔夫-拉叶动力阶段的短($\sim$ 1百万年)时间尺度上波动,而低吸收的通道是由超新星的集合在几十万年内建立的。我们发现,虽然没有直接的因果关系之间的$f_{esc}$和O $_{32}$,高$f_{esc}$最经常发生在连续输入后,从恒星形成相关的反馈事件,有相应的偏移大O $_{32}$发射。这些计算与观测结果的解释是一致的,即当O $_{32}$较大时,往往会出现大的$f_{esc}$,但大…
2020-10-01 astro-ph.GA
Direct T$_e$ metallicity calibration of R23 in strong line emitters
星系的气体金属丰度通常使用强发射线来估计,例如[OIII]和[OII]的光学线。最常见的测量值是“R23”,定义为([OII] $λ$ $λ$ 3726,3729 + [OIII] $λ$ $λ$ 4959,5007)/H $β$。这些强线金属丰度指标的大多数校准是连续选择星系。我们报告了一个新的经验校准R23的极端发射线星系使用大样本的约800恒星形成的豌豆星系与可靠的T $_e$为基础的气相金属丰度测量。该样本是由斯隆数字巡天(SDSS)数据发布13汇编而成,其宽度相当于红移范围为0.011 $<$ z $<$ 0.411的[OIII] $λ$ 5007 $>$ 300或H $β$ $>$ 100的线宽。对于强发射线和大电离参数(log [OIII] $λ$ $λ$ 4959,5007/[OII] $λ$ $λ$ 3726,3729 $\geq$ 0.6)的星系,R23随log(O/H)单调增加,双值简并被破坏。我们的校准提供的金属丰度估计值在此范围内精确到$\sim$ 0.14 dex。许多以前的R23校准被发现有偏见和大的极端发射线星系的散射。我们给出了将R23和[OIII] $λ$ $λ$ 4959,5007/[OII] $λ$ $λ$ 3726,3729直接转换为log(O/H)的公式和曲线。由于豌豆是高红移Lyman- $α$发射星系的最佳近邻类似物,新的校准提供了一…
2018-11-14 astro-ph.GA