One of the key processes driving galaxy evolution during the Cosmic Dawn is supernova feedback. This likely helps regulate star formation inside of galaxies, but it can also drive winds that influence the large-scale intergalactic medium. Here, we present a simple semi-analytic model of supernova-driven galactic winds and explore the contributions of different phases of galaxy evolution to cosmic metal enrichment in the high-redshift (z > 6) Universe. We show that models calibrated to the observed galaxy luminosity function at z~6-8 have filling factors ~1% at z~6 and ~0.1% at z~12, with different star formation prescriptions providing about an order of magnitude uncertainty. Despite the small fraction of space filled by winds, these scenarios predict an upper limit to the abundance of metal-line absorbers in quasar spectra at z>5 which is comfortably above that currently observed. We also consider enrichment through winds driven by Pop III star formation in minihalos. We find that these can dominate the total filling factor at z>10 and even compete with winds from normal galaxies at z~6, at least in terms of the total enriched volume. But these regions have much lower overall metallicities, because each one is generated by a small burst of star formation. Finally, we show that Compton cooling of these supernova-driven winds at z>6 has only a small effect on the cosmic microwave background.
Quasars and the Intergalactic Medium at Cosmic Dawn
类星体在宇宙黎明提供了强有力的探测宇宙中最早的超大质量黑洞（SMBH）的形成和生长，它们与星系和结构形成的联系，以及星系际介质（IGM）在再电离时期（EoR）的演化。在宇宙历史的头十亿年里，已经发现了数百个类星体，类星体的红移边界扩展到z~7.6。对类星体在宇宙黎明的观测表明：（1）在z>5时，亮类星体的数密度呈指数下降，表明最早的类星体出现在z~10时;它们的平均光谱能量分布没有强烈的演化，表明活动星系核环境的迅速建立。(2)在z>7.5时，已经存在了10亿个太阳质量的黑洞;它们必须在不到7亿年的时间内形成和生长，通过大量早期黑洞种子与高效和持续的吸积相结合。(3)类星体的快速增长伴随着强烈的恒星形成和反馈活动，在其宿主星系，这表现出不同的形态和动力学性质，与典型的动力学质量低于本地BH/星系标度关系所暗示的。(4)类星体光谱中的HI吸收探测到宇宙再电离的尾端在z~5.3-6，并指出EoR的中点在6.9 < z < 7.6，IGM电离的空间起伏很大。重元素吸收线的观测表明，环银河系介质也经历了其电离结构和金属富集在EoR的演变。
Line Intensity Mapping Prediction from the Cosmic Dawn (CoDa) III Simulation for H$α$ from Galaxies and the Intergalactic Medium during the Epoch of Reionization
A Fleeting GLIMPSE of N/O Enrichment at Cosmic Dawn: Evidence for Wolf Rayet N Stars in a z = 6.1 Galaxy
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research（麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所）；Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天体物理研究所）；University of Toronto（多伦多大学）
Probing the Metal Enrichment of the Intergalactic Medium at $z=5-6$ Using the Hubble Space Telescope
我们使用哈勃太空望远镜（HST）ACS斜坡窄带滤波器探测$z=5$ -6上四个强星系际CIV吸收体的关联星系，检验星系外流模型。四种强CIV吸收剂位于$z=5.74$、$5.52$、$4.95$和$4.87$，柱密度范围为$N_{\rm{CIV}}=10^{13.8}$ cm $^{-2}$至$10^{14.8}$ cm $^{-2}$。在$z=5.74$，我们检测到一个i-dropout Ly $α$发射体（LAE）候选者，其预计影响参数为42物理kpc，来自CIV吸收体。该LAE候选物的基于Ly $α$的恒星形成率（SFR $_{\rm{Lyα}}$）为2 $M_\odot$ yr $^{-1}$，基于UV的SFR为4 $M_\odot$ yr $^{-1}$。虽然我们不能完全排除这个$i$ -dropout发射体可能是一个[OII]闯入者，但它的测量特性与$z=5.74$的CIV动力星系一致。对于CIV吸收体在$z=4.95$和$z=4.87$，虽然我们检测到两个LAE候选人的影响参数为160 kpc和200 kpc，这样的距离大于从模拟预测。因此，我们将其视为未检测。对于在$z=5.52$的系统，我们没有检测到LAE候选，将SFR $_{\rm{Lyα}}\approx 1.5\ M_\odot$ yr $^{-1}$的3- $σ$上限。总之，在这4例病例中，我们仅在$z=…
Extreme Enrichment at Cosmic Dawn: Three FeII-Strong Quasars at z > 6 from the JWST Aether survey
NSF NOIRLab, Gemini Observatory（美国国家光学红外天文实验室，双子座天文台）；International Gemini Observatory/NSF NOIRLab（国际双子座天文台/美国国家光学红外天文实验室）；INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）；Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University（海德堡大学理论物理研究所）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所天文与空间科学观测站）；Dipartimento di Fisica Enrico Fermi, Università di Pisa（比萨大学恩里科·费米物理系）
The Enrichment of the Intergalactic Medium with Adiabatic Feedback I: Metal Cooling and Metal Diffusion
采用金属冷却、金属湍流扩散和热能，利用一系列SPH模拟研究IGM金属富集。采用绝热反馈机制，防止气体冷却，产生没有明确的风粒子的星系风。模拟产生的宇宙恒星形成历史（SFH）与观测结果大致一致，直到z $\sim$ 0.5，以及通用中性氢分数（$Ω_{\rm H I}$）的稳定演变。在z=0时，大约40%的重子在温暖的星系际介质（WHIM）中，但大多数金属（80%-90%）被锁定在恒星中。在较高的z，IGM中的金属比例较高，这是由于星系更有效的损失。在整个宇宙历史中，IGM金属主要存在于WHIM。星系内部气体的金属丰度演化与观测结果基本一致，但弥散IGM在z $\sim$ 2.5处富集。银河风最有效地富集了中等质量范围$10^{10}$ M $_{\sun}$ - $10^{11}$ M $_{\sun}$的晕的IGM。在低质量端气体被阻止吸积到晕上，并且具有非常低的金属丰度。在高质量端，随着星系中恒星质量分数的降低，晕重子逃逸率也随之降低。这可能是因为恒星形成活动和逃逸效率的降低。金属增强冷却，使WHIM气体冷却到星系上，并增加恒星的形成。金属的扩散使得风在逃逸之前混合，减少了IGM的金属含量，有利于星系晕内的气体和恒星形成气体。扩散显著增加了低金属丰度气体的量，并改变了密度-金属丰度关系。
Ultraviolet photon production rates of the first stars: Impact on the He II $λ$ 1640 Å emission line from primordial star clusters and the 21-cm signal from cosmic dawn
Uppsala University（乌普萨拉大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Indian Institute of Technology Indore（印度理工学院印多尔分校）
研究第一颗恒星的紫外光子产率及其对He II 1640 Å发射线和宇宙黎明时期21厘米信号的影响，探讨初始质量和旋转对光子产率的影响。
Square Kilometer Array Synergies for the Epoch of Reionization and Cosmic Dawn
National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院射电天体物理国家中心）；Jadavpur University（贾达普大学）；University of Toronto（多伦多大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Kavli Institute for Cosmology（卡弗里宇宙学研究所）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS, Institut d'Astrophysique Spatiale（法国国家科学研究中心空间天体物理研究所）；University of Vienna（维也纳大学）；Indian Institute of Technology Indore（印度理工学院印多尔分校）；University of Catania（卡塔尼亚大学）；The University of Tokyo（东京大学）；The Open University of Israel（以色列开放大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
Planet Formation at Cosmic Dawn: Planetesimals in H$_2$O-Rich Disks Around Low-Mass Stars
Institut fur Astro- und Teilchenphysik, Universitaat Innsbruck（因斯布鲁克大学天体与粒子物理研究所）；Research Institute of Physics, Southern Federal University（南联邦大学物理研究所）；Institute of Cosmology and Gravitation, Portsmouth University（朴茨茅斯宇宙学与引力研究所）；Physics Department, College of Science, United Arab Emirates University（阿拉伯联合酋长国大学理学院物理系）；National Institute of Technology, Kochi College（高知技术学院）；Department of Physics, Graduate School of Science, Kyoto University（京都大学理学研究科物理系）；Center for Astrophysics, Harvard and Smithsonian（哈佛史密森尼天体物理中心）
The Rise and Fall of Acoustic Oscillations at Cosmic Dawn
New York University（纽约大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
MEGATRON: The environments of Population III stars at Cosmic Dawn and their connection to present day galaxies
University of Oxford（牛津大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；Institut d’Astrophysique de Paris, Sorbonne Université, CNRS（巴黎天体物理研究所，索邦大学，法国国家科学研究中心）；University of Bath（巴斯大学）；Lund University（隆德大学）；Yonsei University（延世大学）
Reaching the Metallicity Floor at $z\sim 10$: Lensed Star Clusters at Cosmic Dawn and Cosmic Noon
ICC, University of Barcelona（巴塞罗那大学天体物理学与气候研究所）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）；Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”–Università di Bologna（博洛尼大学物理与天文系）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间天体物理与天文观测站）
Galaxy Proximate Damped Lyman-Alpha Systems and HI Reionization Topology in TECHNICOLOR DAWN
New Mexico State University（新墨西哥州立大学）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心（DAWN））；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen / DTU-Space Technical University of Denmark（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所/丹麦技术大学空间研究所）
CLASSY XIV: The Nitrogen Exception -- Multi-Phase Enrichment and Feedback in High-$z$ Analogs
Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Rutgers University（罗格斯大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）
On the importance of the IGM/CGM enrichment in determining chemical abundances during the first 600 Myr
Department of Physics and Astronomy, Sam Houston State University（萨姆休斯顿州立大学物理与天文学系）；Minnesota Institute for Astrophysics, University of Minnesota（明尼苏达大学明尼苏达天体物理研究所）
The Physical Origins of the Identified and Still Missing Components of the Warm-Hot Intergalactic Medium: Insights from Deep Surveys in the Field of Blazar 1ES1553+113
星系之间的关系和温暖的热星系际介质（WHIM）预计将占主导地位的重子预算在低Z的状态/化学富集的结构形成和星系演化模型提供了敏感的约束。我们提出了一个深红移调查领域的1ES 1553 + 113，一个耀变体与一个独特的组合的UV + X射线光谱的调查环/星系间介质（CGM/IGM）。Nicastro等人在2018年报告了在其光谱中探测到两个O VII WHIM吸收体，分别位于$z=0.4339$和$0.3551$，这表明WHIM富含金属，足以解决重子缺失的问题。我们的调查表明，耀变体是一个$z=0.433$集团的成员，更高的$z$ O VII候选人产生于它的组内介质。由此产生的偏差排除了它在重子普查中的使用。$z=0.3551$的候选者发生在一个孤立的环境630千秒差距，从最近的星系（与恒星质量$\log M_*/M_\odot \approx 9.7$），我们表明是意想不到的WHIM。最后，我们描述了银河系环境的广泛H I Ly $α$吸收（多普勒宽度$b=40-80$ \kms; $T\lesssim4\times10^5$ K），提供金属丰度独立WHIM探头。平均而言，宽Ly $α$，吸收体的${\approx}2\times$比窄Ly $T\lesssim4\times10^5$（$T\lesssim4\times10^5$ K）（1300 kpc）更接近最近的发光星系（$…
Unveiling the Cosmic Dawn with SHARP: Probing extended Lyman-$α$ nebulae in a Universe less than 600 Myr old
INAF-IASF Milano（意大利国家天体物理研究所米兰天文物理研究所）；INAF – Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Department of Mathematics and Physics, Roma Tre University（罗马三大大学数学与物理系）；INAF–OAT, Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）
