When galaxies burst II. Implications of enhanced burstiness for the 21-cm Cosmic Dawn signal
Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）；Tel-Aviv University（特拉维夫大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
研究早期宇宙恒星形成的突发性对21厘米宇宙黎明信号的影响，通过引入不等时相关性，利用Zeus21框架计算，发现其改变功率谱，在宇宙黎明开始时影响大，低红移其他地方可忽略。
2026-07-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The production and escape of ionizing photons from galaxies over cosmic time (Astro2020 Science White Paper)
大质量恒星产生的电离光子是星系演化的关键因素。电离光子的产生和逃逸知之甚少。改进的天基，空间分辨，多路复用光谱能力，覆盖1000到3000埃的观测波长，与ELT和JWST的光谱学相结合，将导致关于电离光子如何产生和泄漏的明确答案，什么样的星系群负责电离光子泄漏，什么决定逃逸是否可能，以及电离星系群如何在宇宙时间内演化。
2019-05-14 astro-ph.GA
Improved Measurements of Galaxy Star Formation Stochasticity from the Intrinsic Scatter of Burst Indicators
测量短时间尺度的恒星形成变化（即，“爆发”）是我们理解恒星形成反馈机制和星系中恒星星族聚集的组成部分。我们扩展了Broussard等人的工作。（2019）通过引入对星系恒星形成爆发的新分析，解释了$Q_{sg}=\mathrm{E(B-V)_{stars}}/\mathrm{E(B-V)_{gas}}$分布的变化，这是一个主要的混淆因素。我们使用来自MOSFIRE深演化场（MOSDEF）调查的Balmer递减来测量$Q_{sg}$，我们使用它来构建基于3D-HST的Santa Cruz半解析模型和Mufasa宇宙学流体动力学模拟的模拟目录，光纤多目标光谱仪（FMOS）-COSMOS和具有H $α$探测的MOSDEF星系。模拟星表的结果与观测值进行了比较，使用爆发指示器$η= \log_{10}(\mathrm{SFR_{Hα}/SFR_{NUV}})$，与标准偏差的$η$分布表示爆发。我们发现模拟和观察到的$η$分布形状之间存在良好的一致性;然而，与观察结果相比，FMOS-COSMOS和MOSDEF模拟显示$η$的中位数和分散度系统性较低。这项工作还提出了一种新的方法，分析推导出的内在散射$η$之间的关系，散射增加了测量的不确定性，和观察到的散射，从而在一个内在的突发性测量$0.06-0.16$ dex。
2022-07-27 astro-ph.GA
The Impact of Star Formation Histories on the Inner Dark Matter Density Slopes of Galaxies
Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Department of Physics & Astronomy, University of Southern California（南加州大学物理与天文系）；New York University Abu Dhabi（阿布扎比纽约大学）；Center for Astrophysics and Space Science, New York University Abu Dhabi（阿布扎比纽约大学天体物理学与空间科学中心）
通过分析NIHAO和FIRE-2模拟星系，研究恒星形成历史的爆发性和时间分布如何影响暗物质密度轮廓的核/尖点形成，并提出了基于再电离前后恒星质量比的新解析表达式以改进内部斜率预测。
2026-03-24 astro-ph.GA
Stochastic star formation activity of galaxies within the first billion years probed by JWST
Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM（艾克斯-马赛大学）；Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange（蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸天文台）；Institut d’Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天体物理研究所，索邦大学）；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, University of Geneva（日内瓦大学天文学系）
本研究通过JWST利用CIGALE分析高红移星系的随机恒星形成历史，发现爆发性星系比例随红移变化，且紫外光子流的弱演化可能由多种机制共同作用引起。
2025-11-20 astro-ph.GA
Exploring the Correlation between $\rm{H}α$-to-UV Ratio and Burstiness for Typical Star-forming Galaxies at $z\sim2$
本文利用MOSDEF巡天310个z~2恒星形成星系的多波段成像和Keck/LRIS光谱，检验Hα-紫外光度比与恒星形成爆发性的关系，发现高比值星系并未显著处于爆发状态，仅年龄略低且差异仅为2σ水平。
2023-09-19 astro-ph.GA
A spatially resolved analysis of star-formation burstiness by comparing UV and H$α$ in galaxies at z$\sim$1 with UVCANDELS
本研究利用 UVCANDELS 紫外成像与 3D-HST 光谱数据，对比了 979 个 z~1 星系的 UV 与 Hα 发射，发现低质量星系及大质量星系外围普遍存在爆发性恒星形成，且在最小尺度上局部恒星形成独立于全局星系属性。
2023-06-15 astro-ph.GA
Spectroscopic detection of CIV in a galaxy at z=7.045: Implications for the ionizing spectra of reionization-era galaxies
本文介绍了Keck/MOSFIRE对Abell 1703星系团后面4个明亮的z~6-8引力透镜星系中紫外金属线的观测结果。A1703-zd 6是一个高度放大的恒星形成星系，莱曼-α红移z=7.045，它的光谱显示了对星云CIV发射线的可靠探测（FWHM < 125 km/s）。在其他三个星系中没有检测到紫外线金属线。在z~2-3处，只有1%的紫外选择星系观测到星云CIV辐射。在本文所研究的小样本星系中，有一个星系出现了强的CIV辐射，这可能表明z~7处的硬电离谱更为普遍。总的估计等效宽度的CIV的双重（38 A）和CIV/莱曼α流量比（0.3）的测量窄线活动星系核。光电离模型表明，星云的CIV线也可以复制一个年轻的恒星星族，与非常热的金属贫恒星占主导地位的光子通量负责三重电离碳。无论CIV的起源如何，我们发现A1703-zd 6的电离光谱在z~2处不同于典型星系，在1500 A单位光度下产生更多的H电离光子，在30-50 eV处产生更大的通量密度。如果这种极端的辐射场在z>7的紫外选择系统中是典型的，这将表明再电离时代的星系是比以前认为的更有效的电离剂。或者，我们认为，在z>7的莱曼α发射体的小样本可能跟踪一个罕见的人口与强辐射场能够电离周围的氢分布。在有和没有莱曼α探测的星系中，对高电离发射线的额外限制将有助于澄清硬电离光谱在再电离时代是否普遍。
2015-04-26 astro-ph.GA
EMPRESS. VII. Ionizing Spectrum Shapes of Extremely Metal-Poor Galaxies: Uncovering the Origins of Strong HeII and the Impact on Cosmic Reionization
年轻星系的HeII等强高电离线在高红移和低红移时令人困惑。尽管最近的研究表明存在非热源，但它们的电离光谱是否能够一致地解释多条主要发射线仍然是一个问题。在这里，我们得出的电离光谱的一般形状的三个本地极端贫金属星系（EMPGs），显示出强大的HeII $λ$ 4686。我们参数化的电离光谱组成的黑体和幂律辐射模仿各种恒星和非热源。我们使用星云的光电离模型，并确定电离光谱和星云的马尔可夫链蒙特卡罗方法的七个参数，小心地避免丰度比的系统。我们得到的电离光谱的一般形状解释$\sim 10$的主要发射线的观测误差与光滑连接从观测到的X射线和光学连续。我们发现，一个EMPG的电离光谱具有黑体占主导地位的形状，而其他人有凸向下的形状在$>13.6$ eV，这表明电离光谱形状的多样性。我们确认，凸向下的形状是从普通的恒星光谱形状的根本不同，这些星系的光谱形状一般解释的恒星和超亮X射线源的组合。与恒星合成模型的比较表明，光谱形状的多样性来自恒星年龄的差异。如果处于$z\gtrsim 6$的星系与EMPG相似，则由于辐射相对较弱，非恒星源的高能（$>54.4$ eV）光子对宇宙再电离的贡献可以忽略不计。
2022-04-10 astro-ph.GA
Intense CIV and HeII Emission in z~0 Galaxies: Probing High-Energy Ionizing Photons
在过去的几年里，突出的高电离星云发射线（即，OIII]，CIII]，CIV，HeII），表明极端辐射场是再电离时代系统的特征。理论上和观测上，这些谱线都与莱曼连续谱光子的泄漏有关。因此，高电离紫外线发射线是我们探测和表征未来几年我们将观测到的最遥远星系的最佳探针，也是了解再电离源的关键，但对其产生的物理机制知之甚少。在这里，我们提出了最近的高分辨率哈勃太空望远镜光谱附近的两个极端紫外线发射线星系，J104457和J141851。我们报告了第一次观测到强烈的星云HeII和双峰共振散射CIV发射，这一组合表明这些星系都产生并通过相对较低的高电离气体柱密度传输大量非常高能量的电离光子（E>47.89 eV）。这表明，除了H电离边缘的光子之外，从这些星系逃逸的非常硬的电离光子可能提供了目前观测上不受约束的第二电离源。同时辐射转移模型的LyA和CIV需要了解电离辐射是如何通过低和高电离气体传输。未来使用JWST或ELT的再电离时期内的星系的静止框架FUV观测将使我们能够限制氦电离光子的逃逸，并提供其对再电离预算的贡献的估计。
2019-05-30 astro-ph.GA
Reionization driven by the few: the ionizing budget of galaxies at z=5-10 from JWST/NIRSpec
University of Geneva（日内瓦大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Department of Astronomy, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校天文学系）；Universidad de Chile（智利大学）
利用JWST/NIRSpec光谱，通过栅栏模型拟合星系光谱，不分解电离光子产生效率和逃逸率，得出电离输出，结合紫外光度函数推导5<z<15的电离光子预算，发现少数强泄漏星系驱动大部分再电离。
2026-07-28 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 ionizing photon production efficiency of compact z~0.3 Lyman continuum leakers and comparison with high redshift galaxies
我们最近发现了5个z~0.3的莱曼连续体泄漏星系，这些星系因其紧凑性，强烈的恒星形成和高[OIII]/[OII]比而被选中（Izotov et al. 2016 ab）。在这里，我们推导出它们的电离光子产生效率，一个基本量，用于推断可用于重建宇宙的光子数，第一次为确认强莱曼连续逃逸的星系（fesc~6-13%）。我们发现每单位紫外光光度的电离光子产生，这是一个因素2-6倍，高于典型的值时，他们观察到的紫外光光度报告。经过消光校正后，该值接近规范值。我们的五个莱曼连续体泄漏的性质被发现与de Barros等人（2016）确认的z=3.218泄漏Ion 2的性质非常相似，并且与z>~6的典型恒星形成星系的性质非常相似。我们的研究结果表明，紫外明亮的星系在高Z，如莱曼break星系可以莱曼连续泄漏和宇宙再电离的贡献可能被低估。
2016-05-31 astro-ph.GA
A machine-learning approach to measuring the escape of ionizing radiation from galaxies in the reionization epoch
最近在$z \gtrsim 7$对星系的观测，以及普朗克任务测得的电子散射光学深度的低值，使星系似乎是再电离时期电离光子的主要来源。然而，星系驱动的再电离的情况下铰链的假设，电离光子的平均逃逸分数是显着高于星系在再电离时代比在本地宇宙。詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）上的NIRSpec仪器将能够对再电离时代星系的大样本进行光谱观测。虽然电离光子的泄漏将无法从这些光谱中直接测量，但预计泄漏将对光谱斜率和星云发射线在静止帧紫外和光学中的强度产生间接影响。在这里，我们应用机器学习技术称为套索回归模拟$z=7$星系的模拟JWST/NIRSpec观测，以获得一个模型，可以预测逃逸分数从JWST/NIRSpec数据。除了模拟光谱中的系统偏差之外，我们的方法能够检索逃逸分数，对于我们的基准模拟，在1500 nm的静止帧波长处具有$S/N\approx 5$的光谱，平均绝对误差为$Δf_{\mathrm{esc}} \approx 0.12$。这种预测精度代表了对以前类似方法的显著改进。
2016-07-01 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
Burstiness in low stellar-mass Ha emitters at z~2 and z~4-6 from JWST medium band photometry in GOODS-S
本研究利用JWST在GOODS-S的中带测光数据，分析了z~2与z~4-6的低质量Ha发射星系，发现其恒星形成爆发比例随质量降低、红移升高而增加，且Ha与UV SFR比值可识别最强的初始阶段星暴。
2024-10-30 astro-ph.GA
Excitation properties of galaxies with the highest [OIII]/[OII] ratios: No evidence for massive escape of ionizing photons
恒星形成星系可能泄漏电离光子的可能性是当今许多研究宇宙再电离的核心。我们测试这一假设的本地蓝色致密矮星系的非常高的激发。我们通过检查斯隆数字巡天的数据发布7和10的光谱来收集这样的星系样本。我们认为，可靠的结论不能单独基于强线，并采取一种策略，包括重要的弱线，如[OI]和高激发HeII和[ArIV]线。我们的分析是基于纯粹的观测图和光电离模型与精心挑选的发射线比图的比较。我们表明，光谱能量分布从目前的恒星星族合成模型不能解释所有的观测约束，这使我们模仿几种情况下，可以解释的数据。这些包括硬X射线或电击的额外存在。我们发现，只有电离约束模型（或电离光子逃逸分数低于10%的模型）能够同时解释所有的观测约束。
2015-03-01 astro-ph.GA
Bursty star formation during the Cosmic Dawn driven by delayed stellar feedback
近年来，几个分析模型已经证明，关于晕生长和反馈调节恒星形成的简单假设可以与z>6的星系（有限的）现有观测数据相匹配。通过扩展这样的模型，我们证明了对恒星反馈施加时间延迟（在超新星爆炸的情况下不可避免地发生）会导致小星系的爆发。虽然超新星的祖先有很短的寿命（约5-30百万年），但延迟超过了在如此高的红移下星系的动力学时间。因此，恒星形成过程不受反馈的影响，持续了几个周期，并“超过”了反馈调节的恒星形成模型的预期。我们发现，即使在z>6时质量高达~10^10.5 Msun的原子冷却晕中，也会出现这种过冲。然而，这些爆发周期在大质量星系中很快就消失了，因为大的晕对反馈的抵抗力更强，所以保持了持续的气体供应。小星系中的爆发--很大程度上超出了现有观测的范围--会导致这些晕的光度分散（约1等），并将时间平均的恒星形成效率提高一个数量级。这种爆发可能对恒星形成和再电离的早期阶段产生重大影响。
2021-09-09 astro-ph.GA
Inferred Hα Flux as a Star-Formation Rate Indicator at z ~ 4-5: Implications for Dust Properties, Burstiness, and the z = 4-8 Star-Formation-Rate Functions
我们利用深空望远镜、斯皮策/IRAC和地面观测，在红移范围z = 3.8-5.0的GOODS-北和南上空，获得了一个大型光谱和光度红移选择源样本的Hα通量。Hα通量是根据IRAC 3.6 μm通量与最佳拟合SED预测通量之间的偏移量推断的。我们证明了Hα通量与尘埃校正的紫外恒星形成率（SFR）有很好的相关性，因此可以作为一个独立的SFR指标。然而，我们也发现z ~ 4-5星系的SFR_Hα/SFR_UV比值相对于局域关系有系统的偏移（假设星云区和恒星光的尘埃修正相同）。我们发现，通过假设更蓝的内禀UV斜率（增加尘埃修正）、恒星形成历史的上升或假设低金属丰度恒星星族和硬电离谱（增加LH α/SFR比值），我们可以解决SFR中的适度张力。使用Hα作为SFR指标，我们发现恒星形成主序列的归一化与最近基于SED的测定结果非常一致，并且还导出了z ~ 4-8处的SFR函数。此外，我们通过比较UV和Hα的sSFR，首次评估了z ~ 4星系在<1亿年时间尺度上恒星形成的突发性;它们之间的一一关系反对显著的恒星形成历史。通过结合ALMA的新结果，将在这些结果上取得进一步的进展，以限制高红移紫外选择样本中尘埃遮蔽的恒星形成。
2016-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Peering through the holes: the far UV color of star-forming galaxies at z~3-4 and the escaping fraction of ionizing radiation
我们的目标是研究逃逸电离辐射对高红移星系颜色选择的影响，并确定候选的莱曼连续谱（LyC）发射体。井上等人的星系际介质公式。（2014）和Bruzual&Charlot（2003）的星系合成模型已被用来正确处理紫外恒星辐射、星系际传输的随机性和电离区的平均自由程。通过打开/关闭电离辐射的逃逸分数来计算颜色轨迹。与最近的研究不同，IGM传输的仔细处理导致高红移宽带颜色选择没有显着影响。随着红移的增加，电离光子的平均自由程减小，进一步减少了LyC对宽带颜色的贡献。我们还表明，突出的LyC源可以选择在适当的条件下，通过计算零逃逸电离辐射的概率。该方法适用于从GOODS-S领域提取的星系样本。一个已知的LyC源在z=3.795被成功地恢复为LyC发射体候选者，另一个令人信服的候选者在z=3.212的报告。对这两个来源的详细分析（包括它们的变化性和形态）表明，在紫外线中，恒星和非恒星（AGN）的贡献可能是混合的。结论：2.5<z<4.5星系的经典宽带颜色选择不会阻止所选样品中包含LyC发射体。在相对明亮的星系（L>0.1L*）中，大的fesc可能是由于存在一个在任何波长都不容易探测到的微弱活动星系核。混合恒星和非恒星（AGN）的电离辐射可以共存于这些系统中，并解释了文献中报道的紫外过剩和恒星星族合成模型之间的紧张关系。
2015-02-24 astro-ph.GA
NIRSpec View of the Appearance and Evolution of Balmer Breaks and the Transition from Bursty to Smooth Star Formation Histories from Deep Within the Epoch of Reionization to Cosmic Noon
本研究利用631个高红移星系的NIRSpec光谱，通过Balmer断裂强度和SFR比值，发现爆发式恒星形成在最高红移、最蓝、最低质量星系中盛行，并在z>6达到峰值，而z<4星系趋于平滑，标志着向平滑恒星形成的转变。
2024-04-19 astro-ph.GA
Inferring the HII region escape fraction of ionizing photons from infrared emission lines in metal-poor star-forming dwarf galaxies
通过对邻近星系中电离光子的ISM孔隙度进行定量分析，可以加深我们对导致莱曼连续统光子从星系中泄漏的机制的理解。具有低金属和尘埃含量的原始星系已被证明比其高金属含量的对应物具有更大的斑块和多孔的ISM。这种特殊的结构在多大程度上有助于电离光子的泄漏仍有待定量研究。为了解决这些问题，我们建立了一个精细的网格模型，包括密度有界的区域和X射线源的可能贡献。使用MULTIGRIS，一个新的贝叶斯代码的基础上Monte Carlo抽样，我们结合模型作为部门在各种假设下提取的概率密度分布的参数和推断相应的逃逸分数从H II区域（fesc，HII）。我们应用这个新的代码的样本39个著名的本地恒星爆发矮星系的矮星系调查。我们证实了以前的结果暗示在低金属丰度星系的ISM电离光子的孔隙度增加，并提供，第一次，定量预测fesc，HII。预测的fesc，HII的低金属量的对象跨越一个大范围的值，高达60%，而更多的金属丰富的星系推导出的值是全球较低。我们还研究了逃逸分数的其他参数的影响，并发现特定的恒星形成率最好的相关性与fesc，HII。最后，我们提供了观测的线比，可以用来作为示踪剂的光子逃离密度有界的区域。虽然这种多部门建模仍然过于简单，无法完全捕捉ISM的复杂性，但它可以用于预选星系样本，根据当前和即将到来的光谱数据，在未解决的本地和高红移星系的调查电离光子的潜在泄漏。
2022-08-09 astro-ph.GA
On the contribution of fluorescence to Ly$α$ halos (LAHs) around star forming galaxies
我们量化的贡献，赖氨酸$α$荧光观察到的空间扩展的赖氨酸$α$晕周围的赖氨酸$α$发射器（LAE）在红移${\rm z=3.1}$。描述的荧光信号的关键物理量包括（${\it i}$）在环银河系介质（CGM）的冷气体的分布，我们探索简单的分析模型和拟合函数最近的流体动力学模拟;（${\it ii}$）由于电离源集群周围的中央星系的电离背景的局部变化。我们占集群通过提高观测推断的电离光子，$ε_{\rm LyC}$，由$1+ξ_{\rm LyC}(r)$，其中$ξ_{\rm LyC}(r)$量化的电离源周围的中央星系的集群的一个因素的体积生产率。我们计算$ξ_{\rm LyC}(r)$分配一个“有效”的偏置参数的电离源。这种新的方法使我们能够量化我们的无知的人口的电离源在一个简单的参数化的形式。我们发现在局部电离背景的范围$50-200$在$r \sim 10$物理kpc的最大增强。对于空间不相关的电离源和荧光云，我们发现，荧光可以贡献高达$\sim 50-60\%$的所观察到的空间扩展的LY $α$发射。我们简要地讨论了未来的观测如何揭示恒星形成星系周围的Ly $α$晕的性质。
2016-04-12 astro-ph.GA
The Ionizing Photon Production Efficiency ($ξ_{ion}$) Of Lensed Dwarf Galaxies At $z \sim 2 $
我们在$1.4<z<2.7$测量了低质量星系（$10^{7.8}$ - $10^{9.8}$ $M_{\odot}$）的电离光子产生效率（$ξ_{ion}$），使我们能够更好地理解矮星系对电离背景和宇宙再电离的贡献。我们的目标是被强透镜星系团Abell 1689，MACS J 0717和MACS J1149放大的星系。我们利用Keck/MOSFIRE光谱测量光学星云发射线通量和HST成像测量静止紫外和静止光学测光。我们提出了两种堆叠方法。首先，我们取样本中星系的log（L $_{Hα}$ /L $_{UV}$）的平均值来确定典型log（$ξ_{ion}$）。其次，我们取总L PDMATHAMR/总L PDMATHAMS的对数。我们更喜欢后者，因为它提供了总电离紫外线光度密度的星系时，乘以非电离紫外线光度密度从紫外线光度函数。由第二种方法计算的log（$ξ_{ion}$）比第一种方法高$\sim$ 0.2 dex。我们没有发现任何强烈的日志（$ξ_{ion}$）和恒星质量，M $_{UV}$或紫外光谱斜率（$β$）之间的依赖关系。我们报告UV完全样品（$-22<M_{UV}<-17.3$）的log（$ξ_{ion}$）$\sim25.47\pm 0.09$值和质量完全样品（$7.8<\log(M_*)<9.8)$）的$\sim25.37\pm0.11$值。这些值与其他使用相同叠加技术…
2020-05-01 astro-ph.GA
Hardness of ionizing radiation fields in MaNGA star-forming galaxies
利用MaNGA巡天的积分场光谱数据，我们研究了67个邻近（0.02 $\lesssim $ z $ \lesssim$ 0.06）恒星形成星系的辐射硬度。软度参数$η$ = $\frac{O^{+}/O^{2+}}{S^{+}/S^{2+}}$对电离辐射的光谱能量分布敏感。我们用可观测量$η$（= $\frac{[OII]/[OIII]}{[SII][SIII]}$）研究了$η$。分析了用$η$和$η\prime$示踪的辐射硬度与对气相金属丰度、电子温度、密度、电离参数、有效温度和电离布居年龄敏感的诊断之间的关系。很明显，低金属丰度伴随着低对数$η\prime$，即硬辐射场。辐射硬度与其他星云参数之间没有直接关系，但不能排除这种关系。我们提供的经验关系日志$\rmη$和强发射线比N $_2$，O $_3$ N $_2$和Ar $_3$ O $_3$，这将使未来的研究辐射硬度在SF星系弱极光线未被检测到。比较了文献中SF星系和螺旋星系H II区的MaNGA数据的[O III]/[O II]和[S III]/[S II]的变化，发现不同数据集之间的相似性和差异性主要是由于金属丰度的差异。我们发现，从考虑年轻和演化恒星种群的电离源的光电离模型的预测与MANGA数据吻合得很好。这种比较也表明，硬辐射场从热和老的低质量恒星内或周围的SF地区可能显着有助于所观察到的$η$值。
2021-08-24 astro-ph.GA
Constraints on the production and escape of ionizing radiation from the emission-line spectra of metal-poor star-forming galaxies
我们探讨的生产和逃逸的电离光子在年轻的星系通过调查的紫外线和光学发射线特性的模型的电离有界和密度有界的HII区域，活动星系核（AGN）的窄线区域和辐射冲击计算所有使用相同的物理一致的描述元素丰度和耗尽的尘埃颗粒下降到非常低的金属。我们将这些模型与贫金属恒星形成星系和莱曼连续体（LyC）泄漏的参考样本进行比较，这些参考样本在不同的红移，这使得同时探索更多的光谱诊断比通常可在一次为个别子样本。我们确认，目前的单星和双星人口合成模型不产生足够硬的辐射占最贫金属星系的高电离辐射。无论是活动星系核还是辐射激波分量的引入都能使模型与观测结果相一致。一个已发表的模型，包括X射线双星是一个有吸引力的替代再现所观察到的上升HeII 4686/Hbeta比减少氧丰度的金属贫恒星形成星系，但不是高观察到的HeII 4686/Hbeta比的星系大EW（Hbeta）。在这些极端的天体中，似乎需要更硬的电离辐射源，例如活动星系核或辐射激波成分，这可能与初始质量函数偏向于低金属丰度的大质量恒星有关。这也可以解释相对于电离结合模型，确认的LyC泄漏物的[OI]/[OIII]比率惊人地高。我们发现没有简单的肉眼诊断的电离源的性质和逃逸的LyC光子，这需要适当的同时适合几条线进行歧视。
2019-09-16 astro-ph.GA
The Star-Forming Main Sequence in JADES and CEERS at $z>1.4$: Investigating the Burstiness of Star Formation
本研究利用CEERS和JADES的JWST数据，在$1.4 \leq z < 7$范围内通过Balmer、SED和紫外SFR指标分析SFMS，揭示早期宇宙恒星形成历史的爆发性及其对星系演化模拟的意义。
2024-10-24 astro-ph.GA
Searching for Extremely Blue UV Continuum Slopes at $z=7-11$ in JWST/NIRCam Imaging: Implications for Stellar Metallicity and Ionizing Photon Escape in Early Galaxies
星系的紫外线（UV）连续斜率（$β~$，其中$~f_λ\proptoλ^β$）对各种性质都很敏感，从恒星群体的金属丰度和年龄到整个星系的尘埃衰减。相当多的注意力集中在识别具有非常蓝色紫外线斜率的再电离时代星系（$β<-3$）。这样的系统不仅提供了一个低金属量恒星的路标，而且它们还确定了可能从HII区域泄漏电离光子的星系，因为这样的蓝色紫外线斜率需要星云连续体的变红效应被减弱。在本文中，我们提出了一个搜索的再电离时代的星系与非常蓝色的紫外线的颜色在最近的JWST/NIRCam成像的EGS领域。我们表征紫外线斜率的大样本的$~z\simeq7-11~$星系，发现中位数的$~β=-2.0$。两个低光度（M $_{\rm{UV}}\simeq-19.5$）和低恒星质量（6-10 $\times10^7$ M $_\odot$）系统显示出极蓝的紫外斜率（$β=-2.9~$到$~-3.1$）和表明微弱星云线发射的静止光学光度学。每个系统都非常紧凑（r $_e\lesssim$ 260 pc），具有非常高的恒星形成率表面密度。我们用一套具有不同电离光子逃逸水平的BEAGLE模型对SED进行建模。使用我们的基准（f $_{\rm{esc,HII}}$ =0）或α增强（Z $_\star<Z_{\rm{ISM}}$）模型无法重现SED。组合的蓝紫外线斜率和微弱的星云发射是最适合的模型与显着的电离光子…
2022-11-28 astro-ph.GA
Effect of ionizing photon escape fraction in faint galaxies on modeling reionization history of the universe
本文利用星系形成模型研究暗弱星系电离光子逃逸分数对宇宙氢再电离历史的影响，发现暗弱星系贡献和 f_esc 的假设是再电离建模的主要不确定性来源。
2025-11-10 astro-ph.GA
Central Concentration and Escape of Ionizing Photons in Galaxies at the Epoch of Reionization
本文对JADES天区189个红移约7的星系进行空间分辨分析，发现其中心区域具有致密爆发式恒星形成、高电离光子产生效率和逃逸分数，表明中心区域在驱动宇宙再电离中起关键作用。
2025-07-22 astro-ph.GA
Small-scale Intensity Mapping: Extended Halos as a Probe of the Ionizing Escape Fraction and Faint Galaxy Populations during Reionization
我们提出了一种新的方法来量化的电离光子逃逸分数的值，并在宇宙再电离的时代，超微弱的星系聚集在明亮的物体周围的存在，使用弥漫的Ly $α$，连续和H $α$发射观测星系周围的$z\sim6$。我们通过扩展Mas-Ribas & Dijkstra（2016）和Mas-Ribas et al.（2017）中开发的形式主义，考虑到从中央星系逃逸的电离光子提供的荧光发射以及卫星恒星形成源的星云发射，对漫射晕的表面亮度分布进行了建模。我们预测的配置文件和LY $α$观测$z=5.7$和$z=6.6$之间的比较有利于低电离逃逸分数，$f_{\rm esc}^{\rm ion}\sim5\%$，星系的范围$-19\gtrsim M_{\rm UV} \gtrsim -21.5$。然而，由于观察中的不确定性和可能的系统性，无法得出确切的结论。我们预测H $α$和休息帧可见连续观测与JWST，并表明，JWST将能够检测扩展（几十千秒差距）荧光H $α$发射供电的电离光子逃逸从一个明亮的，$L\gtrsim 5L^*$，星系。这种观测可以区分荧光发射和卫星源的星云发射。我们讨论了如何观测和堆叠的几个对象可能会提供独特的约束逃逸分数微弱的星系和/或丰富的超微弱辐射源。
2017-07-24 astro-ph.GA
Constraining bursty star formation histories with galaxy UV and H$α$ luminosity functions and clustering
本研究提出半解析框架，结合紫外和H$α$光度函数及成团性，用Fisher矩阵预测JWST观测约束高红移星系爆发式恒星形成历史，证明仅用统计量即可实现约束。
2025-03-30 astro-ph.GA
JWST/NIRSpec Reveals a Small Population of Dominant Dust-Obscured Ionizing Sources in Galaxies at 1 < z < 3
本研究利用JWST/NIRSpec的近红外发射线诊断，发现1 < z < 3星系中约10%的源因尘埃消光或丰度异常导致光学与近红外电离源分类不一致，识别出遮蔽AGN等特殊天体，为理解星系电离源提供新视角。
2025-11-11 astro-ph.GA
Bursting with Feedback: The Relationship between Feedback Model and Bursty Star Formation Histories in Dwarf Galaxies
本研究利用高分辨率宇宙学模拟，比较两种超新星反馈模型（超级气泡与爆炸波）对矮星系结构的影响，发现两种模型均能产生爆发式恒星形成历史并形成暗物质核，且核形成在特定质量处达到峰值。
2024-07-17 astro-ph.GA
Characterizing Extreme Emission Line Galaxies II: A Self-Consistent Model of Their Ionizing Spectrum
对高红移星系（$z >$ 5）的观测表明，这些星系的极端发射线的等效宽度远大于它们的本地恒星形成对应物。附近宇宙中的极端发射线星系（EELG）可能类似于再电离时期的星系，并提供附近的实验室来了解对早期宇宙重要的物理过程。我们使用HST/COS和LBT/MODS光谱来研究两个邻近的EELG，J104457和J141851。FUV光谱表明，这两个星系包含恒星星族的年龄$< \sim$ 10万年和金属丰度$\leq$ 0.15 Z $_\odot$。我们使用光电离建模比较从恒星形成的单年龄爆发模型的发射线观察到的发射线，发现单年龄爆发不再现高电离线，包括[O III]或非常高的电离线，如He II或[O IV]。光电离建模使用的恒星星族适合从紫外线连续类似的是不能够复制的发射线从非常高的电离区。我们添加一个黑体的恒星星族适合从紫外线连续模拟必要的高能光子再现非常高的电离线的He II和[O IV]。我们发现，我们需要一个80，000 K的黑体和来自年轻恒星星族的亮度的60-70%的$\sim$，以再现非常高的电离线，同时再现低、中、高电离发射线。我们的两个附近的EELG的电离光谱的自洽模型表明，存在一个以前无法解释的硬电离光子源的再电离类似物。
2021-09-14 astro-ph.GA
Upper limits on the escape fraction of ionizing radiation from galaxies at $2\lesssim z < 6$
在这项工作中，我们调查的电离光子（$f_{\rm esc/global}^{\rm abs}$）的全球逃逸分数的上限从一个样本的星系探测莱曼连续体（LyC）的发射特征为非LyC和LyC泄漏。我们提出了一个样本的9个干净的非污染（低红移的闯入者，CCD的问题和仪器的内反射）的星系没有显示出显着的（$>$ $3σ$）LyC流量之间的880 $<λ_{rest}<$ 910。9星系叠加光谱显示没有明显的LyC通量，上限为$f_{\rm esc}^{\rm abs} \leq 0.06$。在下一步的分析中，我们加入了所有的估计$f_{\rm esc}^{\rm abs}$上限来自不同的样本的$2\lesssim z < 6$星系的文献报道在过去的$\sim$ 20年，包括在这项工作中提出的样本。我们发现的$f_{\rm esc}^{\rm abs}$上限$\leq$ 0.084的星系被认为是非LyC泄漏。在包括所有已知的检测文献$f_{\rm esc/global}^{\rm abs}$上限$\leq$ 0.088为所有星系检查的LyC通量。此外，不同星系群的$f_{\rm esc}^{\rm abs}$上限表明，最强的LyC发射体可能是分类为莱曼α发射体的星系。我们还讨论了观测到的通量密度比$(F_ν^{LyC}/F_ν^{UV})_{\rm obs}$和莱曼α等效宽度EW（Ly $α)…
2021-09-23 astro-ph.GA
Breaking Through the Cosmic Fog: JWST/NIRSpec Constraints on Ionizing Photon Escape in Reionization-Era Galaxies
University of Geneva（日内瓦大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心（DAWN））；Max Planck Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
通过JWST/NIRSpec深空谱分析，研究再电离时期星系离子化光子逃逸分数，发现约10%的平均逃逸率，为理解宇宙再电离提供关键约束。
2025-07-01 astro-ph.GA
Mapping the Escape Fraction of Ionizing Photons Using Resolved Stars: A Much Higher Escape Fraction for NGC 4214
我们展示了一种新的方法来测量逃逸分数的电离光子使用哈勃太空望远镜成像的解决恒星在NGC 4214，本地模拟高红移星爆星系，被认为是负责宇宙再电离。具体来说，我们通过$\sim$ 83，000个解析恒星的近红外光谱能量分布对UV进行了前向建模，以推断它们各自的电离通量输出。我们通过比较恒星产生的电离光子数与被尘埃吸收或在单个恒星形成区域电离周围中性氢消耗的电离光子数来限制局部逃逸分数。我们发现逃逸分数（0-40%）的空间变化很大。对整个星系进行积分，得到的全球逃逸分数为25%（+16%/-15%）。这个数值比之前报道的该星系逃逸分数为零的数值要高得多。我们讨论了这种明显的张力的来源，并证明了视角和3D ISM几何效应的原因。如果我们假设NGC 4214没有内部尘埃，就像许多高红移星系一样，我们发现逃逸分数为59%（NGC 4214的上限）。这是第一个非零逃逸分数测量的UV-微弱（M $_{\rm FUV}$ = -15.9）星系在任何红移，并支持的想法，星暴UV-微弱的矮星系可以提供足够的电离光子的星系际介质。
2020-09-03 astro-ph.GA
Narrow escape: how ionizing photons escape from disc galaxies
本文计算了星暴星系电离光子的逃逸分数（$f_{\rm esc}$）。使用2-D轴对称流体动力学模拟，我们研究了超泡重叠超新星在OB协会。我们计算了电离光子从盘中心沿不同角度通过超气泡和气体盘的逃逸分数。在与OB协会的光度函数卷积后，我们发现电离光子在$\sim 40 ^\circ$的锥体内逃逸，与附近星系的观测结果一致。逃逸分数随时间的演化表明，它最初下降的冷气体聚集在一个致密的壳层。在壳层越过几个尺度高度并碎裂后，通过极区的逃逸分数再次上升。从几何角度考虑，角度平均逃逸分数不能超过$\sim [1- \cos (1 \, {\rm radian})] = 0.5$（使用发射锥开口角）。我们计算的依赖性的时间和角度平均逃逸分数上的中平面磁盘气体密度（在范围$n_0=0.15-50$ cm $^{-3}$）和磁盘尺度高度（之间$z_0=10-600$ pc）。我们发现逃逸分数与盘参数（中面盘密度和刻度高度）大致相关，使得$f_{\rm esc}^αn_0^2 z_0^3$（含$α\approx 2.2$）为常数。对于具有给定WNM温度的盘，大质量盘比低质量星系具有更低的逃逸分数。对于银河系ISM参数，我们发现$f_{\rm esc}\sim 5\%$，它增加到$\approx 10\%$的星系小10倍。我们讨论了可能的影响，块状的ISM上的逃逸分数的估计和我们的结果的宇宙的再电离的影…
2015-05-13 astro-ph.GA
The Connection Between Reddening, Gas Covering Fraction, and the Escape of Ionizing Radiation at High Redshift
我们利用z~3的大样本星系建立了红移、中性气体覆盖率（fcov（HI））和高红移电离光子逃逸之间的关系。我们的样本包括933个z~3的星系，其中121个在剩余紫外（λ =850-1300 A）下具有非常深的光谱观测（>7小时）。基于这些星系的复合光谱所示的外流光学厚HI的高覆盖率，我们得出结论，光电吸收，而不是尘埃衰减，占主导地位的电离光子耗尽。通过模拟的复合光谱的组合的未衰减的恒星光谱，包括星云连续发射的一个被吸收的HI和红的视线消光，我们得出的经验关系E（B-V）和fcov（HI）。具有更红的UV连续体的Galerkin具有更大的HI覆盖分数，其特征在于更高的视线折射率。我们的结果与Lya通过无气体视线的逃逸是一致的。覆盖分数的基础上，低电离星际吸收线系统低估那些推导出的HI线，这表明大部分流出的气体可能是贫金属。我们发展了一个模型，它连接的电离逃逸分数与E（B-V），并可用于估计逃逸分数的一个系综的高红移星系。或者，直接测量我们的数据的逃逸分数，使我们能够限制的内在900-1500 A的流量密度比为>0.20，一个值，有利于恒星星族模型，包括较弱的恒星风，一个平坦的初始质量函数，和/或二进制的演变。最后，我们展示了如何在这里讨论的框架可以用来评估电离辐射逃逸高红移星系的途径。[删节]
2016-06-10 astro-ph.GA
Beyond Extreme Burstiness: Evolving Star Formation Efficiency as the Key to Early Galaxy Abundance
针对JWST观测到z≥9处明亮星系过多与ΛCDM预测的矛盾，本研究通过含红移演化的双幂律恒星形成效率模型及贝叶斯分析，调和了观测与理论，揭示低质量晕恒星形成增强是关键。
2025-11-12 astro-ph.GA
The ionizing photon production efficiency of star-forming galaxies at $z\sim 4-10$
本研究利用JWST数据中761个z≈4-10星系样本的巴耳末线，测量电离光子产生效率ξ_ion，发现其随红移增加、随恒星质量降低而升高，低质量、高sSFR、暗弱及高EW([OIII])星系是更高效的电离光子产生者。
2025-05-23 astro-ph.GA
Observable and ionizing properties of star-forming galaxies with very massive stars and different IMFs
本研究结合定制化恒星演化与大气模型，计算含超大质量恒星（VMS）的星系SED，发现VMS显著提升紫外光度与电离光子产量，且高红移星系IMF可能延伸至VMS区间但比Salpeter更平坦。
2024-12-03 astro-ph.GA
Population Models for Star Formation Timescales in Early Galaxies: The First Step Towards Solving Outshining in Star Formation History Inference
针对JWST揭示的早期星系恒星形成随机性增强及“掩盖效应”问题，本文提出群体模型方法，通过优化先验消除推断偏差，能高精度恢复近期恒星形成历史的关键参数，为解决“掩盖效应”提供新途径。
2025-05-26 astro-ph.GA
Escaping ionizing photons from massive spiral galaxies at $z\sim 1$
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文学与天体物理中心）
研究发现低倾角观测可能增强大质量螺旋星系LyC光子逃逸的检测可能性，首次在高红移下探测到此类发射，揭示了LyC逃逸机制的新视角。
2026-01-25 astro-ph.GA
Indirect Evidence for Escaping Ionizing Photons in Local Lyman Break Galaxy Analogs
早期恒星形成的星系群是宇宙再电离的主要候选者。目前还不清楚是什么条件和物理过程使相当一部分电离光子能够从这些富含气体的星系中逃逸出来。在本文中，我们提出的分析结果的HST COS远紫外光谱加上辅助多波段数据的一个样本的22个低红移星系，是很好的类似物，典型的恒星形成星系在高红移。我们测量了三个参数，提供了电离辐射逃逸的间接证据：（1）在饱和的星际低电离吸收线的核心的剩余强度。(2)蓝移莱曼α线发射的相对量，和（3）[SII]光学发射线的相对弱。我们使用这些诊断来排序我们的样品在可能的泄漏方面，注意到最近已经为我们样品中最泄漏的成员之一做出了逃避莱曼连续体的直接测量。然后，我们检查我们的排名和其他建议的诊断泄漏之间的相关性，并找到一个与莱曼α发射线的等效宽度的相关性。谈到星系的性质，我们发现与泄漏最强的相关性是与恒星形成区域的紧凑性和星系外流的速度。这表明极端的反馈-高强度的电离辐射和来自辐射和热银河风的强大压力-结合在一起，在中性气体中产生了重要的空穴。这些结果不仅揭示了电离辐射从恒星形成强烈的星系逃逸的物理机制，它们还提供了间接的观测指标，可用于高红移，直接测量逃逸的莱曼连续辐射是不可能的。
2015-08-04 astro-ph.GA
The MOSDEF Survey: Direct Observational Constraints on the Ionizing Photon Production Efficiency, $ξ_{\rm ion}$, at z~2
我们结合光谱测量H $α$和H $β$和紫外连续测光的样本673星系的MOSFIRE深演化场调查，以限制氢电离光子的产生效率（$ξ_{\rm ion}$，xi_ion）在z=1.4-2.6。我们发现平均log（xi_ion/[Hz erg $^{-1}$ ]）=25.06（25.34），假设Calzetti（SMC）曲线用于UV尘埃校正，xi_ion分布的分散度为0.28 dex。在考虑了观测的不确定性和尘埃衰减的变化之后，我们得出结论，xi_ion中剩余的散射可能受星系间恒星星族变化的影响，包括初始质量函数的斜率和上限质量截止值、恒星金属丰度、恒星形成爆发和恒星演化（例如，单星/双星进化）。此外，在电离ISM中具有高电离态（高[OIII]/[OII]）和低氧丰度（低[NII]/H $α$和高[OIII]/H $β$）的星系中，xi_ion被升高。然而，xi_ion与BPT图中z~0恒星形成轨迹的偏移量无关，表明电离辐射的硬度没有随z~0序列的偏移量而改变。我们还发现，具有蓝色UV光谱斜率（$\langleβ\rangle$ =-2.1）的星系相对于样品的平均xi_ion（$\langleβ\rangle$ =-1.4），xi_ion升高了约2倍。如果这些蓝色星系与z > 6的星系相似，我们的研究结果表明，与恒星星族模型的经典xi_ion预测相比，星系维持再电离所需的莱曼连续体逃逸…
2018-03-04 astro-ph.GA
Physical properties and H-ionizing-photon production rates of extreme nearby star-forming regions
在z>6的星系紫外光度函数的测量表明，在低质量恒星形成星系中的年轻恒星产生了大量的氢电离光子，这些光子是使星系际介质（IGM）红移z~6所必需的。然而，恒星形成星系是否主导了宇宙再电离，还取决于它们的恒星星族和星际介质的性质，这些性质决定了H电离光子$ξ_\text{ion}^\star$的产生率，以及这些光子逃逸到IGM中的比例。考虑到现有天文台难以限制z>6星系的物理性质，在这项工作中，我们将重点放在10个附近物体的样本上，这些物体显示出与z>6时观察到的紫外光谱特征相当的特征。我们使用新一代Beagle工具来模拟这些高红移星系的本地“类似物”的紫外光光度和紫外/光发射线，发现我们相对简单，但完全自洽的物理模型可以成功地再现所考虑的不同观测值。我们的星系跨越了广泛的金属丰度范围，其特点是高电离参数，低尘埃衰减，非常年轻的恒星星族。通过我们的分析，我们得出了一个新的诊断的H-电离光子每单位UV光度，$ξ_\text{ion}^\star$，基于明亮的$[\text{OIII}] λ4959,5007$双峰，这不需要测量的H-复合线的等效宽度的生产率。这种新的诊断可以用来估计$ξ_\text{ion}^\star$从未来的直接测量的$[\text{OIII}] λ4959,5007$线使用JWST/NIRSpec（出到z~9.5），并利用污染的$\text{H}β+ [\text{…
2018-06-03 astro-ph.GA
Cue: A Fast and Flexible Photoionization Emulator for Modeling Nebular Emission Powered By Almost Any Ionizing Source
本文提出基于 CLOUDY 的神经网络光致电离仿真器 Cue，用4段幂律灵活表示电离光谱并预测星云连续谱与发射线，可在高信噪比下约束并区分恒星电离源。
2024-05-07 astro-ph.GA
Bursty star formation and galaxy-galaxy interactions in low-mass galaxies 1 Gyr after the Big Bang
研究基于CANUCS JWST/NIRCam观测123个高红移低质量星系，发现60%呈爆发式恒星形成、约40%存在相互作用，并指出星系相互作用可能是触发爆发与快速熄灭的关键机制。
2024-01-18 astro-ph.GA
Flux sensitivity requirements for the detection of Lyman continuum radiation drop-ins from star-forming galaxies below redshifts of 3
利用GALEX和VIMOS-VLT深度巡天的特征紫外光度（$L^{*}_{1500(1+z)}$）估算了恒星形成星系逃逸电离辐射的通量，并给出了其与红移和逃逸分数的函数关系。这些估计为仪器和观测策略的设计提供了指导，无论是光谱还是光度，都试图检测LyC逃逸恒星形成星系的红移$ z < 3$。给出的例子涉及的绝对逃逸分数（$f^{e}_{LyC}$）的电离光子，集成在整个极端紫外（EUV）带通，相对逃逸分数（$f^{e}_{900}$）观察到的电离边缘在911.8欧姆作为HI，HeI和HeII柱密度的函数。我们发现，对于$\log{N_{HI}(cm^{-2})} \gtrsim 17.0$，$f^{e}_{LyC}$显著大于$f^{e}_{900}$。在静止坐标系EUV中探测LyC“落入物”将为确定电离光子$f^{e}_{LyC}$的积分分数提供增强的保真度，这些电离光子$f^{e}_{LyC}$逃离恒星形成星系并有助于元星系电离背景。
2017-09-04 astro-ph.GA
The production of ionizing photons in UV-faint z~3-7 galaxies
本文利用 GLASS/UNCOVER 的 HST 与 JWST/NIRCam 深场测光研究370个 z~3–7 紫外暗弱星系，基于 H-alpha 测量电离光子产生率及其与星系性质的关系。
2023-01-25 astro-ph.GA
Warm Ionized Gas Revealed in the Magellanic Bridge Tidal Remnant: Constraining the Baryon Content and the Escaping Ionizing Photons around Dwarf Galaxies
麦哲伦星系包括一些最近的星系被星系相互作用所干扰的例子。这些相互作用将它们的大部分气体重新分配到银河系和麦哲伦云的晕中。我们目前威斯康星H-α映射器运动学解决的观测温暖的电离气体在麦哲伦桥的速度范围为+100至+300公里/秒的地方标准的休息参考系。这些观测结果包括第一个完整的H-α强度图和麦哲伦桥（l，b）=（281.5，-30.0）到（302.5，-46.7）的相应强度加权平均速度图。利用SMC-尾和桥的H-α发射，我们估计电离物质的质量在太阳质量的（0.7-1.7）x10^8倍之间，而在同一区域的中性物质的质量是太阳质量的3.3x10^8倍。扩散桥的电离程度明显高于SMC尾，电离分数为36-52%，而尾为5-24%。H-α发射具有复杂的多分量结构，其速度分布可以追踪电离源或不同的电离结构。我们发现，从河外背景和银河系单独的入射辐射是不足以产生所观察到的电离在麦哲伦桥和提出一个模型的电离光子从小和大麦云云逃逸分数。在这个模型中，我们将电离光子从LMC的平均逃逸分数的上限为4.0%，SMC的上限为5.5%。这些结果，结合六个不同环境中矮星系的结果，提供了令人信服的证据表明，在当前时代，只有一小部分电离光子从矮星系中逃逸出来，影响其周围环境。
2013-05-24 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
