Ultraviolet Compactness of High-Redshift Galaxies as a Tracer of Early-Stage Gas Infall, Bursty Star Formation, and Offset from the Fundamental Metallicity Relation
本文利用JWST数据研究3<z<10星系的紫外致密性,发现其与金属缺乏相关,并将偏离基本金属丰度关系归因于气体流入触发的爆发性恒星形成导致的化学非平衡状态。
2025-04-12 astro-ph.GA
Modeling the Marked Spectrum of Matter and Biased Tracers in Real- and Redshift-Space
本文提出了实空间和红移空间中物质和有偏示踪剂的标记密度场功率谱的单圈微扰理论。该统计量已被证明对宇宙学参数产生了令人印象深刻的约束;为了利用这一点,我们需要一个精确且计算成本低廉的理论模型。与$N$ -体模拟的比较表明,线性理论在所有尺度上都失败了,但是包含单圈有效场论项给出了实质性的改进,在$z = 1$处具有$\sim 5\%$精度。该展开在红移空间中收敛性较差(达到$\sim 10\%$精度),但由于偏置系数的自由度,对于偏置示踪剂有显著的改进。大规模的理论包含不可忽略的贡献,从所有微扰订单,我们建议重组的理论,包含所有条款有关的大规模,讨论其明确的形式在一个循环和结构在无限循环。这激发了低$k$校正项,导致在大尺度上精确度低于百分之一的模型,尽管在实(红移)空间中包含了两(三)个自由系数。我们进一步考虑了大量中微子的影响,表明在实践中,超越EdS的微扰内核的修正是可以忽略不计的。现在还需要观察的是,宇宙学参数的所谓增益是否对有偏差的示踪剂仍然有效,并且可以被理论模型捕获。
2021-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Cosmological constraints from galaxy multi-tracers in the nearby Universe
星系团中的重子声学振荡(BAO)尺度是测量宇宙学距离和确定宇宙几何的有力标准标尺。过去的调查已经在不同星系样本的聚类中检测到了BAO特征,其中大多数由更红的静止星系和更蓝的恒星形成星系组成,红移为$z\sim1$。除了这些目标之外,即将进行的新的巡天还将观测到高红移星系,这些星系具有明亮的星云发射线,可以到达$z\sim2$、类星体和位于$z\gt 2$的莱曼- $α$类星体。所有这些不同的星系目标将被用作同一潜在暗物质场的多示踪剂。通过在广泛的宇宙学体积上将它们结合起来,我们将能够击败宇宙的变化,并以前所未有的精度测量结构的增长。在这项工作中,我们测量的BAO规模的两点自相关函数和交叉关联函数的三个独立的人口的多示踪剂提取的SDSS DR 7主星系样本在红移$0.02\lt z\lt 0.22$。结合它们的协方差,我们找到准确的约束的移位参数$α=1.00\pm 0.04$和$D_{\rm{V}}(z=0.1)/r_{\rm{s}}=2.92\pm0.12$。
2019-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Atomic carbon as a powerful tracer of molecular gas in the high-redshift Universe: perspectives for ALMA
我们使用一个高分辨率的流体动力学模拟,跟踪一个大规模的高红移星系内的分子氢的非平衡丰度,以产生模拟阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)的原子碳,CI 1-0和CI 2-1的精细结构线的地图。受最近的观测和理论工作的启发,我们假设CI在巨大的分子云中完全混合,并证明其发射是H2的一个很好的代理。几乎所有与星系相关的H2都可以在红移z<4处使用紧凑的干涉配置与大合成光束(无法分辨目标星系)在不到4小时的积分时间内检测到。\CI谱线的低分辨率成像(其中目标星系被分解为三到四个光束)将在不到12小时的孔径合成中检测到约80%的H2。在这种情况下,产生的数据立方体也提供了确定星系动态所需的关键信息。我们的结论是ALMA观测CI 1-0和2-1发射非常适合于延长宇宙回望时间的间隔,在此期间,H2分布,动力学质量和Tully-Fisher关系的星系可以稳健地探测。
2014-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Long GRBs are metallicity-biased tracers of star formation: evidence from host galaxies and redshift distribution
考虑到长伽玛暴发生在低金属丰度环境中,我们研究了长伽玛暴宿主星系的质量分布和红移分布。利用星系的质量-金属丰度(M-Z)关系,计算了能产生长伽玛暴的星系的恒星质量上限。通过与观测到的GRB宿主星系质量的比较,发现当GRB发生在低金属丰度的$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$时,观测到的GRB宿主星系质量与预测的质量能够很好地拟合。与斯隆数字巡天第七次数据发布的星系相比,GRB宿主星系具有低金属丰度,低质量和高恒星形成率。通过加入暗伽玛暴和TOUGH巡天的10个新发现的长伽玛暴,我们还研究了最新的\emph{Swift}长伽玛暴的累积红移分布。通过考虑伽玛暴倾向于发生在具有$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$的低金属丰度星系中,可以调和观测到的伽玛暴速率和恒星形成历史之间的差异。从主物质的质量分布和红移分布可以得出产生长伽玛暴的金属丰度截止值约为$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$。
2014-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing Lyman Alpha Emitters and Lyman-Break Galaxies as Tracers of Large-Scale Structures at High Redshifts
基于Horizon Run 5模拟,研究通过密度分布与纤维结构对比,证明LAEs和LBGs能可靠示踪高红移暗物质大尺度结构。
2025-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Empirical Calibration of Na I D and Other Absorption Lines as Tracers of High-Redshift Neutral Outflows
Università di Bologna(博洛尼亚大学);The Observatories of the Carnegie Institution for Science(卡内基科学研究所天文台);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);INAF, Astrophysics and Space Science Observatory(意大利国家天体物理研究所,天体物理与空间科学观测站);Caltech/IPAC(加州理工学院/IPAC);National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心);SISSA(的里雅斯特高级研究学院)
研究通过实证校准Na I D及其他吸收线,以更准确地估算高红移中性喷流的质量和流量,发现Na I校准与本地关系接近,但Mg II校准存在显著差异,可能与尘埃贫乏有关。
2026-03-09 astro-ph.GA
The LOFAR Two-metre Sky Survey Deep fields: A new analysis of low-frequency radio luminosity as a star-formation tracer in the Lockman Hole region
利用LOFAR对150 MHz Lockman Hole场的深度观测,研究了恒星形成星系(SFG)的射电光度与恒星形成速率(SFR)的关系,以及射电光度与恒星质量和红移的关系。所采用的源分类,SFR和恒星质量是基于四种不同的SED拟合方法的组合的共识估计。我们注意到,在$\sim 1.4 $ GHz以下,有相当一部分源的无线电频谱变平。因此,这种源在150 MHz处的“无线电响度”水平低于使用平均频谱指数从1.4 GHz外推所预期的水平。我们发现,对于更高的恒星质量,$M_\star$,有一个较低的$\hbox{SFR}/L_{150 \rm MHz}$比率的微弱趋势。我们认为,这样的趋势可能占大多数的明显红移演化的$L_{150 \rm MHz}/\hbox{SFR}$比,与以前的工作。我们的数据表明,一个较弱的演变比以前的一些分析发现。我们还发现了一个较弱的演化与红移的特定恒星形成率比发现的几个(但不是所有)以前的研究。我们的无线电选择提供了一个在$\hbox{SFR}$ - $M_\star$平面上星系分布的视图,与光学/近红外选择互补。这表明,一个更高的均匀性的恒星形成历史的星系比暗示的一些分析的光学/近红外数据。我们推导出了不同红移下的SFG和射电宁静活动星系核(RQ AGN)在150 MHz的光度函数。我们的结果是在非常好的协议与T-RECS模拟和文献估计。我们还提出了…
2021-09-14 astro-ph.GA
Galaxy evolution through infrared and submillimeter spectroscopy: Measuring star formation and black hole accretion with JWST and ALMA
静止帧中远红外光谱是研究星系如何形成和演化的有力工具,因为它们演化的主要部分发生在尘埃笼罩的环境中,特别是在所谓的宇宙正午。利用红外谱线的定标,我们预测了谱线和特征的预期通量,目的是测量中高红移星系的恒星形成率和黑洞吸积率。詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射将使我们能够深入研究SF和BHA遮蔽过程作为宇宙时间的函数。我们评估的谱线和功能,可以检测到的JWST-MIRI星系和活动星系核红移z= 3。我们确认[MgIV] 4.49 μ m和[ArVI] 4.53 μ m的精细结构线是1<z<3范围内良好的BHA速率示踪剂,我们提出[NeVI] 7.65 μ m线是z<1.5红移的最佳示踪剂。我们建议使用[ArII] 6.98 μ m和[ArIII] 8.99 μ m的线来测量SF率,对于z<3和z<2。在较高的红移下,分别在z<3和z<2.7处观察到6.2um和7.7um的PAH特征。目前,阿塔卡马大型毫米波阵列正在高红移星系(z>3)中收集静止帧远红外光谱。我们确认[CII] 158 um线是SF率的良好示踪剂,并且在大多数情况下(0.9<z<2和3<z<9)可以观察到,并且我们建议使用[OIII] 88 um和[OI] 145 um线的组合作为替代SF率示踪剂,其可以在z>3以上检测到。然而,我们的结论是,目前和预期的设施将无法适当地覆盖的高峰期的模糊SF和BHA活动在宇宙正午的星系演化…
2022-03-08 astro-ph.GA
The impact of the gas distribution on the determination of dynamical masses of galaxies using unresolved observations
动力学质量(M_dyn)是任何星系的一个关键属性,但如果没有空间分辨的测量数据,M_dyn的确定并不简单。这种情况发生在对局部宇宙的单碟HI观测中,但也经常发生在高红移观测中。高红移星系中的M_dyn测量通常是通过观测分子介质中最丰富的示踪剂CO线获得的。尽管在大多数情况下可以以合理的精度确定CO线宽,但是在给定当前设施的情况下,发射区域的尺寸的测量通常具有挑战性。我们展示了各种星系模型的综合光谱(“全球概况”)如何依赖于示踪气体的空间分布以及其速度色散。我们证明,示踪剂排放线的选择显着影响的形状的全球配置文件。特别是,在高速度色散(~50 kms-1)的情况下,紧凑的示踪剂(如CO)导致高斯样(非双角)的配置文件,因为确实经常看到在高红移观测。我们确定在哪些半径的旋转曲线达到对应于速度宽度的旋转速度,并发现,对于每个示踪剂,这发生在一个明确定义的半径:HI速度宽度通常起源于约5光学尺度长度,而CO速度宽度跟踪旋转速度在约2尺度长度。我们还探讨了其他分布,以考虑到CO分布在高红移可能不同于那些在低红移。我们的模型,而不是试图重现个别星系,定义特征半径,可以与测量的速度宽度结合使用,以定义与假设的气体分布一致的动力学质量。
2014-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quasars as tracers of cosmic flows
类星体作为宇宙中最明亮的持久光源,在宇宙学研究中有着广泛的应用。特别是,它们可以用来直接测量宇宙的膨胀历史,类似于SNe Ia。类星体的优点是它们数量众多,涵盖了很宽的红移范围,可达$z = 7$,并且没有显示出金属丰度随红移的显著演化。这个想法是基于发射线的时间延迟和连续谱之间的关系,以及类星体的绝对单色光度。对于中等红移的类星体,合适的谱线是Mg II。在2012年12月至2014年3月期间,我们使用南非大型望远镜对类星体CTS C30.10($z = 0.900$)进行了五次光谱观测,并辅以光度监测,目的是确定线形的变化、总谱线强度和连续谱的变化。我们表明,该方法是非常有前途的。
2014-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Near-infrared Background Tomography with SPHEREx Using Galaxy Cross-correlations
河外背景光(EBL)由宇宙历史上所有发射源的综合光组成。在近红外波段,EBL主要是由恒星的辐射跨越宇宙时间;然而,光谱和红移信息的发射源纠缠,不能直接测量绝对测光或波动测量。交叉相关的近红外地图与已知的红移示踪剂,使EBL红移层析成像,因为EBL发射将只与外部示踪剂从相同的红移。在这里,我们预测的灵敏度探测EBL光谱能量分布的函数的红移交叉相关即将到来的近红外光谱成像调查,SPHEREx,与几个当前和未来的星系红移调查。利用一个模型星系光度函数,我们估计了大尺度上的互功率谱聚类幅度,并预测了近红外EBL光谱在$z\sim 6$外可以被层析成像探测到。我们还预测了小尺度互功率谱到$z\sim 10$的高显著性测量($\sim 10^2$ - $10^4σ$)。大尺度互功率谱的振幅可以通过连续谱和线发射来约束恒星合成过程的宇宙演化,而在非线性和泊松噪声尺度上,高灵敏度测量可以探测与示踪粒子数相关的平均谱。
2021-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A comparative study of intervening and associated HI 21-cm absorption profiles in redshifted galaxies
遥远宇宙中的恒星形成储层可以通过HI 21厘米吸收来检测,这些吸收来自与射电源相关的冷气体或来自干涉连续源视线的星系内。为了检验吸收体的性质是否可以从谱线的形状来预测,我们收集和分析了所有已知的红移(z > 0.1)HI 21-cm吸收谱线。虽然个别光谱之间有太多的变化,分配一个典型的光谱轮廓,我们确认,相关的吸收曲线平均而言,比他们的干预同行更广泛。人们普遍认为,这是由于高速核气体供给中央发动机,而在更安静的中间吸收器中没有。建模列密度分布的平均关联和干预光谱,我们确认,额外的低光学深度,宽色散分量,典型的相关吸收体,来自气体内的内部秒差距。关于在没有光谱学的情况下预测吸收体类型的潜力,我们已经对55个相关光谱和43个干预光谱实施了机器学习技术,每个测试模型在预测吸收体类型方面的准确度都超过80%。由于下一代大型射电望远镜预计将探测到大量21厘米波段的后续光谱学是不切实际的,因此这可能提供一种强有力的新技术,用以确定吸收星系的性质。
2016-08-22 astro-ph.GA
Passive galaxies as tracers of cluster environments at z~2
甚至在100亿年前,人们经常发现第一个星系团的核心拥有一个大质量星系的特征人口,这些星系已经抑制了恒星的形成。在这里,我们寻找遥远的候选团在z~2使用大质量被动星系作为示踪剂。用~40个光谱证实的被动星系在1.3<z<2.1的样本,我们调整了几千个被动源在整个2平方度的光度红移。宇宙场。这使我们能够在红移切片中绘制它们的密度,探测被动源追踪的COSMOS场中的大尺度结构。我们在这里报告了我们在红移范围1.5<z<2.5内发现的三个最强的被动星系超密度。虽然这些浓度的实际性质仍有待证实,我们讨论了它们的识别过程,以及支持它们作为候选星系团(可能是太阳活动范围中的10 ^13 M)的论据。虽然这种搜索方法可能偏向于更进化的结构,但它有可能选择接近其首次出现时代的仍然罕见的星团状环境,从而能够在结构生长的背景下对星系演化进行新的研究。
2015-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observations of neutral carbon in 29 high-z lensed dusty star forming galaxies and the comparison of gas mass tracers
本研究利用ALMA-ACA和APEX观测29个高红移透镜尘埃恒星形成星系的[CI]及部分[CII]发射线,交叉校准[CI]、CO、尘埃与[CII]气体质量示踪剂,证实其总体一致但绝对校准仍不确定。
2023-06-05 astro-ph.GA
Multi-tracer constraints on quasar outflows. Acceleration from BLR to galactic scales
University of Trieste(的里雅斯特大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);Dipartimento di Fisica ”Enrico Fermi”, Università di Pisa(比萨大学费米物理系);SISSA – International School for Advanced Studies(国际高等研究院);Department of Physics, Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学物理系);Department of Physics & Astronomy, University of California, Riverside(加州大学河滨分校物理与天文学系)
本研究通过多示踪剂分析148个高光度类星体的CIV发射与BAL吸收,发现外流诊断间存在统计显著关联,表明BAL风由加速的宽线区云团组成,并揭示外流性质随红移的演化。
2026-09-22 astro-ph.GA
Ghostly Damped Ly$α$ Systems: Tracers of Gas Flows in the Close Vicinity of Quasars ?
我们在斯隆数字巡天数据12版中搜索了幽灵般的阻尼Ly $α$(DLA)系统。这些系统位于类星体的红移处,表现出来自低电离原子种类的强吸收,但没有揭示HI Ly $α$吸收。我们的搜索首次产生了30个均匀选择的幽灵状DLA样本,使用$z_{\rm QSO}$ $>$ 2.0。13个幽灵状的DLA表现出来自其他HI莱曼系谱线的吸收。在这些吸收体中缺乏Ly $α$吸收,这与它们的密度和紧凑一致,其投影尺寸小于背景类星体的宽线区(BLR)。虽然不确定,但这些吸收剂的HI柱密度估计中值为log $N$(HI)$\sim$ 21.0。我们比较了幽灵DLAs与食DLAs的性质,这些DLAs是高柱密度吸收体,位于类星体发射红移的1500 km/s范围内,并在其DLA槽中显示出强的Ly $α$发射。我们发现了一个明显的序列,在观察到的这些DLAs与幽灵DLAs的HI运动学更广泛,更强的高电离物种,CII和SiII激发态,和更高水平的尘埃消光。由于我们估计所有这些DLAs都有相似的金属丰度,log $Z/Z_{\odot}$ $\sim$ $-$ 1.0,我们得出结论,幽灵DLAs与食DLAs是同一种群的一部分,除了它们更密集,更靠近中央活动星系核(AGN)。
2019-07-13 astro-ph.GA
H-alpha as a Tracer of Star Formation in the SPHINX Cosmological Simulations
Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所);Univ Lyon, Univ Lyon1, Ens de Lyon, CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574(里昂大学、里昂第一大学、巴黎高等师范学校里昂分校、法国国家科学研究中心、里昂天体物理研究中心);University of Chicago(芝加哥大学)
本研究通过SPHINX模拟开发新的SFR(Ha)校准,以更准确地预测高红移星系的恒星形成率,减少预测误差并影响高红移星系人口统计学。
2026-02-11 astro-ph.GA
The Poisson noise in modeling the redshift-space distortion at large scales
本文基于 Millennium 模拟发现低密度示踪体的 RSD 建模会放大泊松噪声并造成功率谱偏差,给出了解析表达式,并指出其对仿真器和 BAO 重建的影响。
2025-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Proximate damped Lyman-$α$ systems as tracers of quasar feedback
Institut d’Astrophysique de Paris(巴黎天体物理研究所);Sorbonne Université(索邦大学)
研究近邻尘埃Lyman-α系统,揭示其作为类星体反馈示踪剂的特性,通过分析其动力学和物理性质,发现不同类别的系统存在连续序列,支持冷致密云在类星体附近动态循环的模型。
2026-05-12 astro-ph.GA
Using newest VLT-KMOS HII Galaxies and other cosmic tracers to test the $Λ$CDM tension
我们放置新的约束cosmokinetic参数通过使用最新的VLT-KMOS HII星系(HIIG)与超新星Ia型(SNIa)万神殿样本的联合分析。我们结合后者的数据集,以重建,在一个模型独立的方式,哈勃图尽可能高的红移。利用高斯过程,我们推导出基本的宇宙动力学参数,并将它们与$Λ$ CDM进行比较。在SNIa的情况下,我们发现宇宙动力学参数的提取值与$Λ$ CDM模型的预测值是一致的。结合SNIa和Hubble关系的高红移示踪物,即HIIG数据,我们得到了与基于$Λ$ CDM的结果一致的宇宙动力学参数的当前值,但发现宇宙动力学参数的演化与一致性$Λ$ CDM模型的期望值有很大的偏差.
2021-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A near-infrared excess in the continuum of high-redshift galaxies: a tracer of star formation and circumstellar disks?
在双子座深空巡天的88个星系的光谱样本中,在0.5 <z <2.0处检测到了近红外线的宽连续过剩,在静止坐标系中达到2 - 5微米的峰值。多环芳烃(PAHs)在3.3 μ m处的谱线发射不能单独解释这一过量,可以用一个由PAH发射谱线模板叠加在温度T~850 K的改进黑体上组成的光谱分量来拟合。这种在3微米处的近红外过量发射的光度被发现与星系的恒星形成速率相关。近红外线过剩的起源进行了探讨,通过检查类似的过剩当地观察到的大质量恒星形成区,反射和行星状星云,后渐近巨型分支恒星和在银河卷云。我们还考虑了低光度活动星系核周围的尘埃加热的潜在贡献。我们的结论是,2 - 5微米的过剩最有可能的解释是从星周盘周围的大规模的年轻恒星的高红移星系的综合光看到的对象的贡献。假设星周盘向下延伸到较低的质量,就像它们在我们自己的银河系中所做的那样,过量的发射为我们提供了一个令人兴奋的机会,可以在我们自己的太阳系形成之前的宇宙时代测量行星系统的形成速率。
2009-11-07 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
The relationship between dust and [CI] at z=1 and beyond
测量分子气体质量对于理解星系在高红移(z $\geq$ 1)下的演化至关重要。大多数测量依赖于CO作为示踪剂,但依赖于金属丰度,动力学和表面密度导致系统的不确定性,在高z星系,这些物理特性是难以观察,物理环境可以系统地不同于那些在z=0。粉尘连续排放提供了一个潜在的替代方案,假设已知的粉尘/气体比,但这必须在z $\geq$ 1的直接气体示踪剂上校准。在本文中,我们考虑的[CI] 492-GHz的发射线,已被证明跟踪分子气体密切整个银河系云,并具有光学薄的优势,在典型的条件下(不像CO),并在可访问的频率在高红移可观察到(在对比CO的低激发线)。我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)测量[CI],CO(4-3)和尘埃排放的恒星形成星系在z=1的代表性样本,并结合这些数据与多波长光谱能量分布研究星系的尘埃和气体成分之间的关系。我们发现了一个强大的[CI]-尘埃相关性,这表明两者都跟踪气体的相似阶段。通过将其他样品从文献中,我们表明,这种相关性持续在很宽的范围内的光度和红移z $\sim$ 4。最后,我们探讨了我们的研究结果作为一个独立的测试文献校准灰尘作为示踪剂的气体质量,并预测CI丰度的影响。
2018-10-03 astro-ph.GA
A comparative study of the fundamental metallicity relation: the impact of methodology on its observed evolution
本文通过VIPERS和GSWLC数据,用参数与非参数方法比较z~0.63与本地星系的FMR演化,发现金属丰度差异约1.8倍标准差,但应用M*完备性判据后差异不再显著,强调选择判据对FMR研究的关键影响。
2023-12-01 astro-ph.GA
High dense gas fraction in intensely star-forming dusty galaxies at high redshift
本文介绍了从{\it Herschel}-ATLAS巡天中选出的两个透镜状高红移恒星爆发中致密分子气体示踪剂HCN、HCO $^+$和HNC的ALMA和VLA探测:{\it H}-ATLAS\,J090740.0 $-$ 004200(SDP.9,$z \sim 1.6$)和{\it H}-ATLAS\,J091043.1 $-$ 000321(SDP.11,$z \sim 1.8$)。ALMA在两个源中都观察到了$J = 3-2$跃迁,而VLA在SDP中观察到了$J = 1-0$跃迁。9.我们已经在SDP. 9和SDP. 11中检测到所有观察到的HCN和HCO $^+$线,以及在SDP. 9中检测到HNC(3 - 2)。这两个星系的放大系数已确定从分角秒分辨率CO和尘埃排放观测NOEMA和SMA进行。SDP.9中的HNC(1--0)/HCN(1--0)线比表明存在光子主导区域,正如大多数局部(U)LIRG所发生的那样。的CO,HCN和HCO $^+$ SLEDs的SDP. 9是兼容的许多本地,红外(IR)明亮的星系中发现的,这表明在本地和高红移尘埃星暴的分子气体可以有类似的激发条件。我们得到了SDP. 9和SDP. 11的总红外光度($L_{\rm IR}$)和密线光度($L_{\rm dense}$)与本星系的相关关系可以用一个单一的关系式来表示。分散的$L_{\rm IR} …
2017-01-20 astro-ph.GA
Lyman Alpha and MgII as Probes of Galaxies and their Environments
Lyα发射、Lyα吸收和MgII吸收是中性氢的强有力的示踪剂。氢是宇宙中最丰富的元素,通过气体吸积和流出,在星系形成中起着核心作用,同时也是分子云的前身,恒星形成的场所。由于中性氢的21 cm发射只能在局部宇宙中直接观察到,我们依赖于Lyα发射,Lyα和MgII吸收来探测驱动星系演化的物理学。此外,这些示踪剂对覆盖星际介质、环星系介质和星系间介质的一系列氢密度敏感,为研究知之甚少的区域的气体物理提供了宝贵的手段。在高红移,Lyα发射线搜索已经发现了数千个z = 7的恒星形成星系。大的Lyα散射截面使得这条线的观测对星系外非常弥散的气体非常敏感。从类星体和GRB光谱中的阻尼Lyα吸收线和MgII双峰的吸收,我们还知道了另外几千个高红移星系。特别是MgII,探测了在各种环境和红移(0.1 < z < 6.3)中星系晕内富含金属的中性气体,包括所谓的红移沙漠。本文综述了Lyα发射、Lyα和MgII吸收的观测和理论模型在星系形成和演化背景下对星际、环星系和星系间介质的认识。
2014-09-22 astro-ph.GA
Dust continuum emission as a tracer of gas mass in galaxies
我们使用的36个星系的样本KINGFISH(Herschel IR),HERACLES(IRAM CO),和THINGS(VLA HI)调查研究赫歇尔红外(IR)光度和星际气体(H2+HI)的总质量之间的经验关系。这样的比较提供了一个简单的经验关系,而不引入尘埃模型拟合的不确定性。我们发现紧密的相关性,并提供适合这些关系,赫歇尔光度和整个星系的总气体质量之间的集成,最紧密的,几乎是线性的,最长的波长数据(SPIRE500)的相关性。然而,我们发现,占气相金属(影响尘埃与气体的比例)是至关重要的,当应用这些关系到低质量,大概高红移,星系。分子(H2)气体质量被发现是更好地与红外发射(例如PACS160)的峰值相关,主要是由恒星质量和平均尘埃温度的相关性驱动。当检查这些关系作为一个函数的galactocentric半径,我们发现相同的相关性,虽然有一个更大的散射,半径为0.7 r_25(其中大部分星系的重子质量居住)。然而,超过这个半径,相同的相关性不再成立,与气体质量(主要是HI)增加相对于红外发射。紧密的关系发现大部分星系的重子内容表明,总气体质量的盘状(非合并)星系可以推断从远红外连续测量的情况下,只有后者是可用的,例如在ALMA连续观测高红移星系。
2014-11-11 astro-ph.GA
Galaxy and Mass Assembly (GAMA): Mid-infrared properties as tracers of galaxy environment
我们研究如何不同的中红外(中红外)属性的星系跟踪星系所在的环境。为此,我们首先研究了星系成团与3.4 $μ$ m绝对星等和红移的关系。然后,我们将研究中红外光度的环境依赖性和来自这些光度的星系属性。我们还探讨了不同的红外星系光度选择如何影响星系聚类测量。我们使用一组W1(3.4 $μ$米)绝对星等($M_\text{W1}$)选择的样本从银河和质量大会(GAMA)调查匹配中红外性能的宽视场红外巡天探测器(WISE)在红移范围$0.07 \leq z < 0.43$。我们计算了星系两点关联函数(2pCF),并比较了子样本在$M_\text{W1}$和红移中的聚类长度。我们还使用WISE W1至W4(3.4至22 $μ$ m)波段中的亮度作为标记来测量标记的关联函数(MCF)。此外,我们比较了MCFs的测量与不同的估计恒星质量和恒星形成率作为标志。最后,我们检查如何不同的选择应用到样本影响聚类测量。我们显示出对W1绝对星等的强烈聚集依赖性:W1带中较亮的星系比较暗的星系聚集得更强烈。我们还观察到,在红移范围$0.07 \leq z < 0.43$的集群缺乏显着的红移依赖。我们发现,虽然W1和W2波段是恒星质量的直接指标,一个星系的样本选择的基础上W1或W2波段并不完美地显示集群行为的恒星质量选择的样本。W3和W4波段与恒星形成率之间的替代关系也是如此。
2023-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Giant radio galaxies - II. Tracers of large-scale structure
我们用英澳望远镜对19个巨射电星系(GRG)样本周围的24,726个天体进行了光谱学研究,这些天体的红移范围为0.05至0.15,预计线性尺寸为0.8至3.2 Mpc。这样的射电星系是研究温热星系际介质(WHIM)的理想候选者,因为它们的射电瓣延伸到其宿主星系的ISM和晕之外,并进入稀薄的IGM。我们能够测量9,076个星系的红移。每个GRG的射电成像,包括来自澳大利亚望远镜紧凑阵列的12个GRG和主机光谱的高灵敏度宽带射电观测(在先前的论文中提出,Malarecki等人2013),与周围的星系红移结合使用,以跟踪大尺度结构。我们发现,在GRG宿主星系附近的~700 Mpc $^3$的体积中,平均星系数密度为~70,表明一个过密但非维里化的环境。傅立叶分量分析被用来量化周围星系分布的各向异性。对于射电分量偏离射电轴的GRG,环境的影响很明显,波瓣似乎偏离了周围介质中的过密度。此外,GRG叶往往是垂直的平面所定义的星系邻居靠近主机。这表明,无论在小尺度还是大尺度上,叶都倾向于在避开密集区域的方向上生长到巨大的尺寸。
2015-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quasars from LSST as dark energy tracers: first steps
在不久的将来,新的调查承诺在大红移的类星体(QSO)的数量显着增加。这将有助于约束使用类星体的暗能量模型。大型综合巡天望远镜将在其10年运行期间覆盖6个光度波段的1,000多万个类星体。将使用光度混响测绘技术对类星体进行监测和随后的分析。在低红移类星体中,反射映射和光谱结果的结合提供了重要的进展。然而,仍然有一些事实必须考虑到未来的结果。已经发现,超爱丁顿源显示的时间延迟短于著名的半径-亮度($R\mathrm{_{Hβ}}-L_{5100}$)关系的预期。利用117 H $β$混响映射的活动星系核的$0.02<z<0.9$,我们提出了一个利用吸积率效应恢复经典$R\mathrm{_{Hβ}}-L_{5100}$关系的修正.我们确定的宇宙学常数与$Λ$ -冷暗物质模型在2 $σ$置信水平内一致,但仍不适合检验与标准模型的偏离。即将到来的LSST数据将减少使用混响映射源确定暗能量的不确定性,特别是在高红移。我们展示了H $β$和Mg II的预期光变曲线建模的第一步。
2019-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Redshifts from 122 Bands: Comparative Redshift Forecast for Low-Resolution Spectra from SPHEREx and 7-Dimensional Sky Survey (7DS)
Seoul National University(首尔大学);Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)(韩国天体宇宙科学研究所);Chungnam National University(忠南国立大学)
本研究比较了SPHEREx和7DS低分辨率光谱数据在红移估计中的性能,发现联合数据集显著提升红移精度,揭示了两种调查的协同效应及影响红移测量的因素。
2025-12-31 astro-ph.GA astro-ph.IM
Redshifted methanol absorption tracing infall motions of high-mass star formation regions
引力坍缩是大质量恒星形成的重要过程之一。相对于经典的蓝偏轮廓,红移吸收对连续辐射是一种更可靠的方法来检测高质量恒星形成区的向内运动。我们的目标是测试,如果甲醇转换可以用来跟踪高质量恒星形成区域内的落体运动。使用Effelsberg-100 m,IRAM-30 m和APEX-12 m望远镜,我们对两个著名的坍缩致密团块W31 C(G10.6-0.4)和W3(OH)进行了37和16次甲醇跃迁的观测,以寻找红移吸收特征或逆P-Cygni轮廓。分别在14和11个甲醇向W31 C和W3(OH)的跃迁中观察到红移吸收。从一个简单的两层模型拟合的下落速度同意与以前报道的值来自其他示踪剂,这表明红移甲醇吸收是一个可靠的示踪剂的下落运动在高质量的恒星形成区域。我们的观测结果表明存在大规模的向内运动,质量下降率粗略估计为$\gtrsim$ 10 $^{-3}$ $M_{\odot}$ yr $^{-1}$,这支持了全球分层崩溃和块状供给的情景。借助明亮的连续光源和甲醇跃迁的过冷导致吸收增强,红移的甲醇吸收可以追踪高质量恒星形成区域内的坍缩运动,这些区域拥有明亮的H{ \scriptsize II}区域。
2022-01-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
The THESAN project: predictions for multi-tracer line intensity mapping in the epoch of reionization
线强度映射(LIM)是研究高红移宇宙中星系形成和宇宙学的一种强有力的技术。我们提出LIM估计的选择谱线起源于星际介质(ISM)的星系和21厘米的排放中性氢气在宇宙中使用大体积,高分辨率THESAN再电离模拟。利用HII区亚分辨率光电离模拟和MonteCarlo辐射转移计算相结合的方法,估算了高红移星系($z\gtrsim5.5$)的尘埃衰减光谱能量分布(SED)。我们发现,衍生的光度特性,如紫外(UV)光度函数和紫外线连续斜率匹配观测推断值,证明了SED建模的准确性。我们提供适合的亮度-恒星形成率关系(L-SFR)的最亮的发射线,并发现,重要的差异之间存在的派生的标度关系和广泛使用的低$z$的,因为星际介质的再电离时代的星系一般是金属富集比在其低红移的同行。我们使用这些关系来构建线强度地图的星云发射线和交叉相关的21厘米发射。有趣的是,相关开关符号($k_\mathrm{transition}$)的波数在很大程度上取决于再电离模型,并在较小程度上对目标发射线,这是一致的图片,$k_\mathrm{transition}$探测电离区域的典型尺寸。导出的尺度关系和强度图代表了一个及时的最先进的框架,用于预测和解释当前和即将到来的LIM实验的结果。
2022-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Group connectivity in COSMOS: a tracer of mass assembly history
宇宙细丝是星系群聚集质量的通道。因此,宇宙连通性,即连接到给定群的细丝的数量,预计将成为塑造群属性的重要因素。局部连通性是在宇宙中测量的,在红移0.5和1.2之间的X射线检测组周围。为此,使用COSMOS 2015目录中精确的光度红移在以该组红移为中心的厚度为120 Mpc的二维切片中提取大尺度细丝。研究了连通性、星系群质量与最亮星系群性质之间的关系。同样的测量进行模拟提取的光锥的流体动力学模拟地平线AGN,以控制系统。更大的群体平均联系更紧密。在低质量基团中的固定基团质量下,BGG质量在高连接性下略微增强,而在高质量基团中,BGG质量在较高连接性下较低。具有恒星形成BGG的群在给定质量下平均具有较低的连通性。从地平线活动星系核模拟的分析,我们假设,不同的连通性跟踪不同的路径的群体质量组装:在高群体质量,具有较高的连通性的群体更有可能已经通过最近的主要合并,这可能反过来是淬火的BGG的原因。未来的大视场光度测量,如欧几里得和LSST,将能够通过探测更广泛的质量范围和更广泛的环境来证实和扩展这些结果。
2019-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
LIMFAST. II. Line Intensity Mapping as a Probe of High-Redshift Galaxy Formation
本研究利用半数值工具LIMFAST,探究多示踪谱线强度映射在再电离纪元探测星系形成基础要素的能力,明确其在星系及大尺度上的探测价值与互补意义。
2023-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Accurate tracer particles of baryon dynamics in the adaptive mesh refinement code Ramses
我们提出了一个新的实现的示踪粒子算法的基础上的蒙特卡罗方法的欧拉自适应网格细化代码拉美西斯。示踪粒子的目的是跟踪欧拉网格代码中流体元素的来源,以便遵循其拉格朗日轨迹和重新处理历史。我们提供了一个比较更常用的基于速度的示踪粒子,并表明蒙特卡罗方法更准确地再现气体分布。我们提出了一个详细的统计分析的性质的示踪粒子在气体中的分布,并报告说,它遵循泊松定律。我们将这些蒙特卡罗气体示踪粒子扩展到恒星和黑洞的示踪粒子,这样它们就可以在它们之间来回交换质量。有了这样一个方案,我们就可以跟踪重子的整个周期,也就是说,从形成气体的恒星到多次释放质量回到周围的气体中,或者气体吸积到黑洞上。对计算时间的总体影响为每个初始单元每个跟踪器$\sim$ 3%。作为概念的证明,我们研究了天体物理科学的情况下-在高红移星系的双重吸积模式-,这突出了该计划如何产生迄今为止无法获得的信息。这些示踪粒子将使我们能够研究复杂的天体物理系统,其中同时需要捕获激波的Goddom方案和流体的拉格朗日后续工作。
2018-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Constraining the intrinsic population of Long Gamma-Ray Bursts: implications for spectral correlations, cosmic evolution and their use as tracers of star formation
长伽马射线暴(LGRB)已被证明是宇宙的强大探测器,特别是在研究恒星形成率达到非常高的红移($z \sim 9$)。由于LGRB只由一小部分大质量恒星产生,因此对它们潜在的固有种群有很好的理解是至关重要的,以便将它们用作宇宙学探测器,而不会引入任何不必要的偏差。这项工作的目标是限制和消除这种固有的人口。我们开发了一个蒙特卡罗模型,其中每个爆发是由它的红移和它的光变曲线的峰值处的属性描述的。我们通过将我们的合成群体与基于CGRO/BATSE,Fermi/GBM和Swift/BAT样本的精心选择的观测约束进行比较,得出了最佳拟合参数,并具有适当的通量阈值。我们探讨了不同的情况下,在宇宙演化的光度函数和/或红移分布,以及包括或不存在的内在光谱能量(EP-L)的相关性。我们发现,存在一个内在的Ep-L相关性是首选的,但具有较浅的斜率比观察到的($α_A \sim 0.3$)和较大的分散($\sim 0.4$ dex)。我们发现一个强大的退化之间的宇宙演化的光度和LGRB率,并表明,一个更大和更深的样本比浅滩的三个因素是需要解除这种退化。观察到的,我们得出结论,Ep-L的相关性不能只解释选择效应,虽然这些确实发挥了作用,在塑造观察到的关系。恒星形成率估计的不确定性中,应该包括光度函数和LGRB红移分布的宇宙演化之间的简并;在$z=6$中,这些不确定性的系数为10,在$z=9$中,这些不确定性…
2020-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Comparative study of the relationships between CO isotopic luminosities and infrared luminosity for the Galactic dense cores
结合12 CO(1-0)、13 CO(1-0)和C18 O(1-0)数据和IRAS四波段数据,本文估算了来自两个已发表的CO样品的29个致密分子云的物理参数,如大小、病毒质量、COJ =1-0同位素和红外光度。我们进一步分析了CO J=1-0同位素光度与红外光度(恒星形成率,SFR)之间的各种相关性,并讨论了分子气体示踪物与SFR之间的关系。结果表明,12 CO(1-0)、13 CO(1-0)和C18 O(1-0)的光度值之间有较强的相关性。CO J=1-0同位素光度和SFR的相关性较弱,散射比银河系47个致密核和65个外部恒星形成星系的HCN-IR相关性大。这可能是因为SFR和恒星形成效率主要取决于高体积密度下的分子气体,而不是高柱密度。
2009-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA