High-mass X-ray binaries in nearby metal-poor galaxies: on the contribution to nebular HeII emission
尽管在观测和理论上都取得了重大进展，但在以恒星光电离为主的星系中，高电离星云HeII辐射的起源仍然不清楚。来自高质量X射线双星（HMXB）的吸积动力辐射仍然是对丢失的$\mathrm{He^+}$电离光子的主要解释之一，但这种情况尚未得到最终验证。在本文中，我们提出了星云线预测从网格的光电离模型与输入SED包含恒星大气和多色盘模型的HMXB的共同贡献。这个网格表明，HMXB是能量HeII所需的光子的低效生产者，并且只能在HMXB数量足够大的星系中大幅提升这条线，以每单位恒星形成率（SFR）提供$10^{42}$ erg/s的X射线光度。为了测试这一点，我们组装了一个样本的11个低红移恒星形成的星系与高质量的限制，X射线发射钱德拉和HeII发射深光学光谱，包括新的观察与MMT。这些数据表明，这些附近星系的HMXB群不足以解释观测到的HeII强度，典型的X射线光度或其上限仅为$10^{40}$ - $10^{41}$ erg/s/SFR。这表明，在这些贫金属恒星形成星系中，HMXB不是$\mathrm{He^+}$电离的主要来源。我们认为，解决方案可能反而驻留在修订恒星风预测，软X射线源，或非常热的产品的二元演化在低金属丰度。
2020-05-31 astro-ph.GA
New insights on the nebular emission, ionizing radiation and low metallicity of Green Peas from advanced modelling
低金属量、紧凑的星暴星系被称为绿豆星系（GPs），它为研究跨宇宙时代的星系演化提供了一个独特的窗口。在这项工作中，我们提出了新的深光学光谱的三个全球定位系统从OSIRIS在10米大加那利望远镜（GTC），这是研究使用国家的最先进的方法。用1098个光谱模板进行了恒星星族合成。该方法成功地描述了从0.5 Myr到10 Gyr的恒星星族的特征。光分布显示在分析的GP样品中来自具有$log\left(age\right) > 8.5yr$的单个群体的大量红色过量。这表明了气体光度的不完整特征，其连续性已经在星系样本中的$7.4\%$和$27.6\%$之间进行了说明。的发射光谱拟合与最大的贝叶斯化学模型组成的电子温度，电子密度，对数消光系数和11个离子物种下的直接方法范例。此外，在前人工作的基础上，我们提出了一个神经网络采样器，用于从光电离模型网格中约束每个源的有效温度和电离参数。最后，我们将这两种方法结合成一个16维的模型，这是第一次，同时探索直接方法和光电离参数空间。这两种技术一致表明，低金属气体，$7.76<12+log\left(\frac{O}{H}\right)<8.04$，电离强辐射场，与以前的工作。
2021-10-14 astro-ph.GA
Nebular emission from composite star-forming galaxies -- I. A novel modelling approach
本文提出一种结合多个HII区域、随机尘埃衰减和弥散电离气体的星云发射建模新方法，利用神经网络高效预测发射线性质，并基于25万个合成星系揭示了传统氧丰度估计的系统性偏差。
2025-02-04 astro-ph.GA
Nuclear activity versus star formation: emission-line diagnostics at ultraviolet and optical wavelengths
在观测遥远星系的静止坐标系紫外和光学辐射的背景下，我们探讨了活动星系和非活动星系光电离模型的发射线性质。我们的目标是确定新的线比诊断区分气体光电离活动星系核（AGN）和恒星形成。我们使用一个标准的光电离代码来计算活动星系核窄线区域的发射，并将其与使用相同代码实现的恒星形成星系的星云发射的计算进行比较。我们确认了广泛使用的核活动与恒星形成的光谱诊断的适当性，并探索了紫外波长的新诊断方法。我们发现，碰撞激发的金属线或线多重态，如CIV 1548，1551，OIII] 1661，1666，NIII]1750，[SiIII]1883+[SiIII]1892和[CIII]1907+CIII]1909，与HeII 1640复合线的组合是电离源性质的单独良好判别。包含至少3条这样的线的图允许更严格地区分活跃和不活跃的星系，以及对星际气体参数和电离辐射形状的有价值的限制。几个涉及Ne基发射线的线比，例如[NeIV]2424，[NeIII]3343和[NeV]3426，也是核活动的良好诊断。我们的结果提供了一个全面的框架，以确定光电离的来源和电离气体的物理条件，从紫外和光学星云发射的星系。这将特别有助于解释未来设施对高红移星系的观测，如詹姆斯韦伯太空望远镜和超大型地面望远镜。
2015-11-25 astro-ph.GA
Reconciling the Stellar and Nebular Spectra of High Redshift Galaxies
我们提出了一个组合分析的休息帧远紫外（1000-2000）和休息帧光学（3600-7000）的复合光谱形成的非常深的观测样本的30恒星形成星系z=2.4+/-0.1，选择是代表完整的KBSS-MOSFIRE光谱调查。由于相同的大质量恒星负责所观察到的FUV连续谱和所观察到的星云发射的激发，自洽的恒星星族合成模型必须同时匹配远紫外恒星+星云连续谱的细节，并且--当作为激发源插入光电离模型时--考虑到所有观察到的星云发射线比。我们发现，只有包含低恒星金属丰度（Z_*/ Z_{sun} ~ 0.1）但相对高电离气相氧丰度（Z_{neb} / Z_{sun} ~ 0.5）的大质量双星的模型才能成功地满足所有观测约束。我们认为，这种明显的差异可以用高度超太阳的O/Fe [4-5倍（O/Fe）_{sun}]来解释，这是对气体的预期，其富集主要是由核心坍缩超新星的产物所决定的。一旦确定了正确的电离光谱，光电离模型再现了所有观测到的强发射线比，O/H的直接T_e测量，并允许精确测量N/O和C/O的气相丰度比--两者都是显著的亚太阳，但对于O/Fe，与银河系厚盘，凸起，和晕星的O/H值相似高星云激发是高z的规律（而在低z时则很罕见），因为系统上较短的富集时间尺度（<<1 Gyr）：低Fe/O环境在给定的O/H下产生更硬（和更长寿命）的恒星EUV光谱，对大质量恒星双星演化的巨大影响增强了这种光谱。
2016-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling the nebular emission from primeval to present-day star-forming galaxies
我们提出了一个新的模型的星云发射恒星形成的星系在广泛的化学成分，适当的解释观测星系在所有宇宙时代。该模型依赖于国家的最先进的恒星星族的合成和光电离代码的组合来描述系综的HII区和扩散的气体电离的年轻恒星在星系中。这个模型的一个主要特点是自洽的，但多功能的治疗元素丰度和耗尽到尘埃颗粒，它允许一个从星系的气体相和尘埃相的金属富集所观察到的星云发射。我们发现，该模型可以解释在不同的红移星系的休息帧紫外和光学发射线的性质，并发现紫外发射线比光学的参数，如C/O丰度比，氢气密度，尘埃-金属质量比和恒星初始质量函数的上限截止更敏感。我们还发现，对于太阳附近的气相金属丰度略低于太阳，广泛使用的公式来约束氧离子分数和C/O比从紫外线和光学发射线光度是合理的忠实。然而，这些配方在非太阳金属丰度处分解，使其不适合研究化学上年轻的星系。在这种情况下，一个完全自洽的模型在本文中提出的那种需要解释所观察到的星云发射。
2016-07-20 astro-ph.GA
Stellar and nebular diagnostics in the UV for star-forming galaxies
利用光学发射和吸收谱线来限制星系中气体的金属丰度和电离参数有着悠久的历史。然而，UV的类似诊断方法开发得不太好。在这里，我们评估的诊断潜力的吸收和发射功能在紫外线和评估诊断对本地和高红移星系的观测。我们使用Byler等人2017年的CloudyFSPS星云发射模型，扩展到包括UV中的发射预测，以评估已建立的UV恒星吸收指数的金属丰度敏感性，并确定包括星云发射的显着贡献的那些。我们提出了模型的紫外线发射线通量的金属丰度和电离参数的函数，假设瞬时爆发和恒定的SFR。我们确定了强发射线的组合，限制金属丰度和电离参数，包括[CIII] 1907，CIII] 1909，OIII] 1661，1666，SiIII] 1883，1892，CIV 1548，1551，NII] 1750，1752，和MgII 2796，并开发了UV版本的典型的“BPT”图。我们量化了恒星风发射和星云谱线发射对诊断谱线比率的相对贡献，包括CIV 1548，1551谱线，并建立了一个N和C富集的观测激励关系，提高了光电离模型的性能。我们总结了最好的诊断选择和相关的红移范围为低，中，高分辨率的静止紫外光谱准备发射的詹姆斯韦伯太空望远镜。
2018-08-08 astro-ph.GA
Blue galaxies: modelling nebular He II emission in high redshift galaxies
利用宇宙学模拟来进行有用的、科学上相关的发射线预测是一个相对较新且发展迅速的领域。然而，星云发射线的建模特别具有挑战性，因为它们对局部光电离平衡非常敏感，这可以由空间分散的恒星分布在尘埃和气体的不均匀吸收介质中驱动。因此，在观测到的发射线图案中存在几个未建模的奥秘。例如，在低金属丰度矮星系的观测中，He II $λ4686$ /H $β$的比值为何会比模型预测的要高，这是一个疑问。由于流体动力学宇宙学模拟最适合这种质量和金属丰度制度，这个问题提出了一个很好的测试案例，一个强大的发射线建模管道的发展。在这项工作中描述的流水线可以模拟的过程中，产生高的He II $λ4686$ /H $β$的比率，并消除一些建模的差异，低于3%的比率不包括活动星系核，X射线双星，高质量双星，或头重脚轻的恒星初始质量函数。这些比率被发现是更敏感的存在下，15万年或更长的差距在恒星形成的历史比非凡的电离参数或特定的恒星形成率。这项工作也为下一代星云发射线建模研究指明了前进的道路。
2019-12-27 astro-ph.GA
Bridging Optical and Far-Infrared Emission-Line Diagrams of Galaxies from Local to the Epoch of Reionization: Characteristic High [O III] 88 $\mathrm{μm}$/SFR at $z > 6$
我们提出了在$z\sim0$，$2$和$> 6$的星系人口的光电离建模桥梁光学和远红外（FIR）发射线图。我们收集星系的光学和/或FIR测量（[O III] 88 $\mathrm{μm}$和[C II] 158 $\mathrm{μm}$）发射线通量，并将其绘制在[O III] $\lambda5007/\mathrm{Hβ}$ -[N II] $\lambda6585/\mathrm{Hα}$（BPT）和L（[O III]88）/SFR-L（[C II]158）/SFR图，其中SFR是恒星形成率，L（[O III]88）和L（[C II]158）是FIR线光度。我们的目标是解释两个图表上的星系分布与光电离模型，采用三个星云参数：电离参数$U$，氢密度$n_\text{H}$，和气态金属丰度$Z_\text{gas}$。我们的模型成功地再现了本星系的星云参数，并预测了$z\sim0$、$2$和$> 6$星系在图上的分布。预测的分布说明了所有图表上的红移演化;例如，[O III] $/\mathrm{Hβ}$和[O III]88/[C II]158比值从$z > 6$到$0$连续降低。具体来说，$z > 6$星系表现出$\sim\!0.5$指数较高的$U$比低红移星系在一个给定的$Z_\text{gas}$和显示预测的平坦分布的BPT图上的$\log{\mathrm{[O III]…
2022-07-12 astro-ph.GA
MUSE Reveals a Recent Merger in the Post-starburst Host Galaxy of the TDE ASASSN-14li
我们目前的MUSE积分场光谱观测的宿主星系（PGC 043234）的一个最近的（$z=0.0206$，$D\simeq 90$ Mpc）和最好的研究潮汐破裂事件（TDE），ASASSN-14里。MUSE的积分场数据揭示了从ASASSN-14 li星暴后的宿主星系延伸到$\gtrsim 10$ kpc的不对称和非对称结构。这些结构只能通过强的星云[O III] $λ$ 5007、[N II] $λ$ 6584和H $α$发射线来追踪。离核[O III] $λ$ 5007的总光度为$4.7\times 10^{39}$ erg s $^{-1}$，电离H质量为$\rm \sim 10^4(500/n_e)\,M_{\odot}$。根据BPT图，星云辐射可以由活动星系核的光电离或激波激发驱动，活动星系核的光电离有利于窄的本征线宽。发射线比率和空间分布非常类似于衰退活动星系核周围的电离星云，如IC 2497（Hanny's Voorwerp）和塞弗特2核周围的电离“锥”。发射线细丝的形态强烈表明，PGC 043234是最近的合并，这可能引发了强烈的星暴和活动星系核活动，导致了星暴后的光谱特征和我们今天看到的扩展星云发射线特征。我们简要地讨论了这些意见的背景下观察到的强烈增强TDE率在后星爆星系和它们的连接增强理论TDE率产生的超大质量黑洞双星的影响。
2016-10-04 astro-ph.GA
Identification of a high-velocity compact nebular filament 2.2 arcsec south of the Galactic Centre
银河系的中央秒差距是我们银河系中一个非常特殊的区域;它包含与Sgr A* 有关的超大质量黑洞以及大量的早期型恒星和中性和电离气体流的复杂结构，距离中心不到两个秒差距，代表一个独特的实验室。我们报告的识别高速致密星云灯丝2.2角秒以南的Sgr A*。该构造延伸超过约1角秒，并呈现出约200 km s^{-1}角秒^{-1}的强烈速度梯度。在[Fe III]和He I谱线中看到的最大发射峰位于相对于Sgr A* 的dα = +0.20 +/- 0.06 arcsec和dδ = -2.20 +/- 0.06 arcsec处。这个位置靠近恒星IRS 33 N。发射峰值处的速度为Vr = -267 km s^{-1}。灯丝的位置角为PA = 115{ \degr } +/- 10{ \degr }，与沙洲和东旋臂在该位置的位置角相似。峰值位置位于X射线和射电瞬变双星CXOGX J174540.0-290031以北0.7角秒处，CXOGX J174540.0-290031是一个低质量X射线双星，轨道周期为7.9小时，在暗条及其附近有很强的[Fe III]线发射。这些谱线可能是由激波加热产生的，但我们不能排除低质量X射线双星中的一些X射线光电离。虽然我们不能排除一个紧凑的星云喷流的想法，我们解释这个灯丝作为一个可能的冲击之间的北和东臂或北臂和小型螺旋“酒吧”。
2013-04-09 astro-ph.GA
Photon leaking or very hard ionizing radiation? Unveiling the nature of heII-emitters using the softness diagram
具有星云HeII辐射的恒星形成星系包含非常高能的电离辐射源，这可以被认为是早期宇宙再电离的主要贡献者。因此，为这些源的等效有效温度（T*）提供可靠的绝对标度是非常重要的。我们使用所谓的软度图研究了一个局部（z< 0.2）恒星形成星系的样本，该样本显示了光学星云HeII发射，涉及两个连续电离阶段中两种元素的发射线（例如，[SII]/[SIII]对[OII]/[OIII]）。我们第一次使用HeI/HeII的比例在这些图中，以探索更高的范围内的T* 预期在这些objects.We建立网格的光电离模型，涵盖不同的黑体温度，模型集群的气氛，和密度有界的几何形状来解释样品中观察到的条件。我们验证了使用的软度图，包括发射线比HeI/HeII结合黑体光电离模型可以提供一个绝对规模的T* 为这些对象。类贝叶斯编码的应用表明，星系样本的T* 在50-80 kK的范围内，平均值高于60 kK。这些高温值的平均值只能用几乎不含金属的恒星的星团模型来重现，尽管这样的电离源不能解释超过1 σ的最高T* 值，也不能解释在软度图中观察到的色散。根据我们的光电离模型，大多数样本星系可能会在一定程度上受到电离光子泄漏的影响，呈现出平均光子吸收分数为26%或更高，这取决于电离星系团的金属丰度假设。
2020-09-23 astro-ph.GA
A Window On The Earliest Star Formation: Extreme Photoionization Conditions of a High-Ionization, Low-Metallicity Lensed Galaxy at z~2
我们报告了对SL 2SJ 021737 -051329的新观测，这是一个由z=1.84435的明亮弧组成的透镜系统，被z=0.65的大质量星系放大了约17倍。SL 2SJ 0217是一个低质量（M <10^9 M*）、低金属量（Z~1/20 Z*）的星系，具有极端的恒星形成条件，在没有任何明显外流的情况下产生强烈的星云紫外线发射线。本文介绍了静止坐标系UV Keck/LRIS光谱的几个显著特征：（1）CIV 1548，1550，He Ⅱ 1640，O Ⅲ 1661，1666，Si Ⅲ 1883，1892，和CIII 1907，1909都有很强的窄发射线。(2)双峰LyA发射观察到一个占主导地位的蓝色峰值和中心附近的系统速度。(3)低电离和高电离吸收特征表明，沿着视线到透镜星系的气体流出很少或根本没有。相对发射线强度可以复制一个非常高的电离，低金属丰度的星暴与双星，与He \ii，这表明需要一个额外的电离源除外。我们排除了活动星系核和冲击对光电离预算的巨大贡献，这表明需要最硬辐射场的发射特征可能来自极端的恒星星族，超出了当前模型的能力。因此，SL 2S 0217可以作为极端条件的模板，这些极端条件对再电离很重要，并且被认为在早期宇宙中更常见。
2018-03-06 astro-ph.GA
A Peculiar Type~II QSO Identified via Broad-band Detection of Extreme Nebular Line Emission
我们提出了S82-20，一个不寻常的红移$\approx$ 3对象中确定的SDSS条纹82宽带图像。S82-20的静止帧紫外光谱显示了来自高度电离物质的发射线，包括HeII PDMATHAMN 1640和CIV $λλ$ 1548、1550以及OVI $λλ$ 1032、1038双重峰。高的Ly $α$光度（$3.5\times 10^{44}$ erg s $^{-1}$）、高的发射线等效宽度（$>200$ erg s for Ly $α$）、发射线的半高宽（$<800$ km s $^{-1}$）和高电离度的OVI线都支持S82-20是一个Ⅱ型类星体的解释。然而，光电离模型使用II型类星体不能完全解释测量的CIV/HeII线比，这需要一些贡献，恒星形成或高速冲击。此外，S82-20在波长超过2 $μ$ m时没有被探测到，这与发光类星体的各向同性红外发射的预期相矛盾。我们认为，S82-20是一个罕见的例子，变化的外观类星体，观察到在一个暂时的低状态，宽线区已经褪色，而窄线区仍然发射线的可能性。否则，它可能是一个罕见的情况下，一个大质量星系的生命的短期阶段，其中活跃的恒星形成和吸积到超大质量黑洞共存。
2021-11-05 astro-ph.GA
On the contribution of the X-ray source to the extended nebular HeII emission in IZw18
星云HeII辐射意味着高能光子（E $\ge$ 54 eV）的存在。尽管致力于理解HeII电离的大量努力，但它的起源仍然是神秘的，特别是在缺乏金属的恒星形成（SF）星系中。展开z ~ 0处的HeII发射、贫金属的恒星爆发，可以让我们深入了解发生在原始宇宙中的强大电离过程。本文研究了X射线源对极贫金属星系IZw 18（Z ~ 3% Zsolar）中He II电离的影响，该星系的X射线辐射主要由单个高质量X射线双星（HMXB）控制.这项研究使用光学积分场光谱，档案哈勃太空望远镜观测，和所有的X射线数据集公开提供的IZw 18。我们首次研究了IZw 18 HMXB的时间变异性;它的发射在从几天到几十年的时间尺度上显示出微小的变化。HMXB X射线光谱的最佳拟合模型不能再现观测到的IZw 18的HeII电离预算，最近的光电离模型也不能将极低金属丰度大质量恒星的光谱和HMXB的发射结合起来。我们还发现，IZw 18 HMXB和HeII发射峰在空间上位移的投影距离为$\simeq$ 200 pc。这些结果降低了X射线光子作为IZw 18中主要的HeII电离模式的相关性，这使得不确定什么过程是其HeII电离的主要原因。这是在最近的工作丢弃X射线双星的主要来源负责在SF星系的HeII电离。
2021-03-11 astro-ph.GA
The significant contribution of supersoft X-ray Sources to the nebular HeII line emission
针对恒星形成星系中HeII电离线起源的未解之谜，本研究提出超软X射线源（SSSs）可能是其来源，通过建模验证了SSSs可提升HeII/Hβ比值至观测水平，证实其为HeII电离的有力候选体。
2025-09-08 astro-ph.GA
Photoionization models of the CALIFA HII regions. I. Hybrid models
HII区域的光电离模型需要作为输入的电离SED和气体分布的电离参数U和化学丰度（例如O/H和N/O）的描述。一个强大的简并性之间存在的硬度的SED和U，这反过来又导致了高的不确定性，在确定其他参数，包括丰度。解决简并性的一种方法是使用附加信息来固定其中一个参数。对于每一个~ 20000源的CALIFA HII地区的目录，网格的光电离模型计算假设电离SED被描述的基础恒星星族从光谱合成建模。电离SED被定义为不同年龄和金属丰度的各种恒星爆发的总和。这解决了电离SED和U的形状之间的简并性。星云金属丰度（与O/H相关）是使用经典的强线方法O3 N2定义的（这使我们的模型处于“杂交”状态）。剩余的自由参数是丰度比N/O和电离参数U，它们通过寻找模型拟合[NII]/Ha和[OIII]/Hb来确定。还选择模型来拟合[OII]/Hb。这个过程导致了一组约3200个模型，同时再现了三个观测结果。我们发现，年轻恒星爆发区电离光子泄漏，逃逸光子比例的中位数为80%。这组光电离模型令人满意地再现了来自[OIII]4363/5007线比的电子温度。我们确定了电离参数U与[OII]/[OIII]或[SII]/[SIII]谱线比之间的新关系。还确定了N/O和O/H以及U和O/H之间的新关系。所有模型都可以在3 MdB数据库中公开获得。
2016-06-03 astro-ph.GA
Diffuse Gas in Retired Galaxies: Nebular Emission Templates and Constraints on the Sources of Ionization
我们提出了被动发展（“退休”）星系，有用的ISM在这些星系的演变调查的发射线模板，其高温源人口的特征。这些模板是基于没有恒星形成和活动星系核的$\sim11500$富气斯隆数字巡天星系的高信噪比（$>800$）共加光谱（$3700-6800$谱）。堆叠光谱提供了整个样本和子样本装箱的平均恒星年龄。在Johansson~et al（2014）的研究中，这些光谱提供了被动演化星系中He II 4686氦谱线的第一次测量，并且观测到的He II/H $β$比限制了吸积白矮星（“单简并”场景）对Ia型超新星速率的贡献。在本文中，明确检测到的发射谱线的全部范围。将观测到的[O I] 6300 π/H $α$比率与光电离模型进行比较，进一步将Ia型超新星的任何高温单简并情况（$\lesssim$为1.5 $\lesssim$ T/ $10^{5}K$ $\lesssim$ 10）限制在最年轻年龄段（即最高的Ia超新星比率）观测到的比率的$\lesssim$ 3-6\%。因此，对于相同的温度，在存在的环境人口的后AGB恒星，我们排除了额外的高温源的综合电离光度为$\approx 1.35\times 10^{30} L_{\odot}/M_{\odot,*}$的恒星星族的平均年龄为1 - 4 Gyrs。此外，我们调查的消光影响恒星和星云连续。后者显示出大约五倍的高值。这与各向同性分布的尘埃和气体…
2016-07-08 astro-ph.GA
Nebular_AGN: A CIGALE module for fitting active galactic nucleus emission lines
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）
开发了CIGALE的[nebular_AGN]模块，基于Cloudy数据库模拟AGN宽线区和窄线区的发射线，支持估计物理性质，并通过类星体复合光谱等验证了其性能。
2026-08-05 astro-ph.GA
A Spatially-Resolved Survey of Distant Quasar Host Galaxies: II. Photoionization and Kinematics of the ISM
我们提出了详细的观测光电离条件和星系运动学在11 z $=1.39-2.59$射电响亮类星体宿主星系。用OSIRIS积分场光谱仪（IFS）和自适应光学系统在W.M.凯克天文台的目标星云发射线（H $β$，[OIII]，H $α$，[NII]）红移到近红外（1-2.4 \micron）。我们探测到扩展电离辐射的尺度范围从1-30千秒差距的恒星，冲击，和活动星系核（AGN）的光电离。空间分辨的发射线比表明，我们的系统驻留在低红移的鲍德温，菲利普斯$\&$ Terlevich（BPT）图上的恒星形成和活动星系核混合序列。低红移星系和我们的样品的线比之间的差异的主要原因是由于较低的气相金属丰度，这是2-5 $\times$相比，在附近的宇宙活动星系核的星系。使用气体速度色散作为恒星速度色散和动力学质量测量的代理，通过倾斜盘模拟，我们发现类星体宿主星系是下质量相对于其中央超大质量黑洞（SMBH）的质量，与所有系统居住的本地标度（$M_{\bullet}-σ~$，$M_{\bullet}-M_{*}~$）的关系。这些类星体宿主星系需要大量的增长，达到恒星质量的数量级，才能成长为今天的大质量椭圆星系。将这些结果与我们的样本论文（Vayner et al. 2021）的第一部分相结合，我们发现了在活动星系核宿主星系降落在黑洞和星系恒星质量之间的局部标度关系之前，以及在ISM富集到活动星系核的局部星…
2021-01-20 astro-ph.GA
Catastrophic Cooling in Superwinds: Line Emission and Non-equilibrium Ionization
外流是星暴星系中超星团（SSC）力学反馈的一个普遍特征，在星系演化中起着重要作用。观测现在开始证实，外流可以经历灾难性的冷却，抑制绝热超级风。在这里，我们提出了一套一维的，流体动力学模拟，研究这些流出的电离结构和由此产生的线发射所产生的冷却气体。我们使用MAIHEM中的非平衡原子化学包，这是我们修改后的FLASH版本，它可以计算气体的电离状态，并在逐个离子的基础上计算总冷却速率。我们发现，灾难性的冷却模型产生强烈的星云线发射相比，绝热流出。我们还表明，这样的模型表现出非平衡条件，从而产生更多的高度电离态比等效的平衡模型。当包括来自母SSC的光电离时，灾难性冷却模型显示出强的C IV λ1549和O VI λ1037发射。对于密度束缚光电离，He II λ1640，λ4686，C III] λ1908，Si IV λ1206和Si III λ1400也被强烈增强。这些谱线出现在可能发生灾难性冷却的极端恒星暴中，这表明它们可以作为这种情况的诊断。这些流动产生的较高的电离可能有助于解释线发射，不能单独归因于SSC光电离。
2019-10-28 astro-ph.GA
An Atlas of Star-Forming Galaxy Equivalent Widths
我们提出了一个图集的星爆星系发射线跨越10个数量级的电离通量和7个数量级的氢数密度。耦合SEDs从Starburst 99与光电离计算多云，我们跟踪96条发射线从977毫米到205米，这是常见的星云区域，已观察到的H II地区，并作为有用的诊断线。每个模拟网格显示等效宽度，并包含通过提供光谱能量分布、化学丰度、尘埃含量和气体金属度（范围从0.2 Z $\odot$到5.0 Z $\odot$）计算的~1.5x10 $^4$光电离模型。我们的模拟将被证明是有用的星暴发射线数据分析，特别是关于本地星暴星系，显示高电离发射线。我们的图集的一个示例应用预测，C IV $λ$ 1549将作为一个有用的诊断发射线的蓬勃发展的恒星形成的詹姆斯韦伯太空望远镜的观测预测峰值等效宽度约为316。
2017-09-15 astro-ph.GA
Extended nebular emission in CALIFA early-type galaxies
早型星系（ETGs）中温暖的星际介质（wim）的形态、光谱和运动学性质对核活动和这些大质量静止系统的形成历史具有关键的观测约束。具有广泛光谱和空间覆盖范围的高质量积分场光谱（IFS）数据，例如来自CALIFA调查的数据，为推进我们在这方面的理解提供了宝贵的机会。我们使用来自CALIFA（califa.caha.es）的深层IFS数据来研究32个附近ETG的整个范围和光谱范围内的wim。我们发现所有样品中的ETG都表现出微弱的（Hα等效宽度EW~0.5... 2）扩展到>= 2 Petrosian_50半径的双核星云发射。重申并加强我们在Papaderos et al.（2013）中的结论，我们认为ETG就其wim的性质而言跨越了一个广泛的连续序列，并且它们可以大致细分为两个特征类。第一类（类型i）包括在其核组分中具有几乎恒定EW~1-3 π的ETG，与pAGB星的光电离假设定量一致（尽管没有证据）。第二类（类型ii）由具有大的莱曼连续体（Lyc）光子逃逸分数和在其核区中非常低（<= 0.5 μ m）的EW的几乎WIM抽空的ETG组成。这两个类别似乎无法区分彼此的班轮特定的发射线比。此外，在这里，我们通过类别i+来扩展分类，类别i+代表在其最外围的连续螺旋臂状特征中具有低水平恒星形成的i型ETG的子集。这些微弱的特征，加上在几个i型和i+型系统中局部恒星形成的痕迹，表明年轻的大质量恒…
2015-11-10 astro-ph.GA
New insight on the far-UV SED and HeII emission from low metallicity galaxies
了解低金属丰度星系的电离光谱对于早期/遥远星系发射线观测的建模和解释具有重要意义。虽然现在存在一套广泛的恒星演化，大气，人口合成和光电离模型，考虑到许多物理过程，所有的模型都面临一个共同的问题：无法解释星云HeII发射的存在，这是在许多低金属量星系中观察到的，无论是在紫外光谱和光学光谱。文献中提出了几种可能的解释，包括沃尔夫-拉叶（WR）星、双星、超大质量恒星、X射线源或激波。然而，到目前为止，还没有人能够解释主要的观察结果。我们简要地讨论了HeII的问题，现有的经验数据，并结合X射线，光学和其他研究观察到的趋势。我们提出了一个简单而一致的物理模型，表明X射线双星可以解释长期存在的星云HeII问题。我们的模型在Schaerer等人（2019）中描述，成功地解释了在低金属量星系和单个星系的大样本中观测到的星云HeII发射的趋势和强度，这些星系已经被详细研究和多波长观测。我们的研究结果具有特别重要的意义，在早期宇宙中的星系光谱的解释，这将获得与即将到来的和未来的设施。
2019-11-22 astro-ph.GA
Modelling the nebular emission of galaxies across cosmic time with COLT
该研究升级了辐射转移代码COLT，通过热平衡与能级布居求解器实现星系星云谱线与连续谱的自洽模拟，并在局域及高红移模拟中验证其准确性。
2025-10-15 astro-ph.GA astro-ph.IM
Boosting Lya and HeII 1640A Line Fluxes from Pop III Galaxies: Stochastic IMF Sampling and Departures from Case-B
我们重新计算星云氢Lya和HeII 1640 A线强度的人口III星系，经历连续和爆发的恒星形成。我们专注于初始质量函数（IMF）的动机最近的理论研究，一般跨越较低的范围内的恒星质量比早期的作品。我们还考虑了情况B偏离和IMF的随机抽样。与之前的工作一致，我们发现偏离情况B可以将Lya通量增强几倍，但我们认为这种增强主要是由碰撞激发和电离驱动的，而不是由于n = 2态的光电离。氢原子。Lya通量对星系光谱高能端的敏感性增加，使其更容易受到IMF随机采样的影响。后者在预测的星云线通量中引入了一个分散体，该分散体围绕确定性值多达~4倍。相比之下，IMF的随机采样对新兴的莱曼-沃纳（LW）光子通量的影响较小。当情况B偏离和随机性效应相结合，星云线发射人口III星系可以达到一个数量级比预测的“标准”计算，不包括这些影响。这增强了利用JWST和大型地面望远镜等未来设施进行探测的前景。
2016-09-07 astro-ph.GA
Compact planetary nebulae MaC 2-1 and Sp 4-1: Photoionization models and dust characteristics
我们研究了行星状星云（PNe）、MaC 2-1和Sp 4-1的特征.我们使用我们的光学光谱在2米喜马拉雅钱德拉望远镜，斯皮策中红外（中红外）光谱，HST图像，和红外光度数据。这些PNE没有单独研究的细节。这两个PNE都属于低到中等兴奋级别。MaC 2-1显示存在碳化硅（SiC）和硫化镁（MgS）粉尘。Sp 4-1是多环芳烃（PAH）分子的宿主。我们从光学和中红外发射线通量获得了PNe的等离子体性质。我们计算光电离模型的PNe自洽估计的物理参数与中央恒星和星云，包括星云的丰度。通过对红外数据的模拟，我们得到了星云中形成的尘埃和分子的特征。根据我们的研究，我们估计MaC 2-1和Sp 4-1的祖细胞质量分别为1.2和1.55 $M_{\sun}$，它们似乎都是在贫金属环境中出生的。两者都是遥远的PNe，估计MaC 2-1和Sp 4-1的距离分别为16和18 kpc。
2022-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
CECILIA: Multi-line Constraints on Excess Nebular Emission from Low-Ionization Gas at Cosmic Noon
Northwestern University（西北大学）；Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA)（天体物理跨学科探索与研究中心）
本研究利用CECILIA巡天的19个星系JWST/NIRSpec光谱，分析[O I]和[S II]发射，发现约半数过量发射无法由常规HII区模型解释，可能源于HII区外的弥散电离气体，并指出对硫丰度测量的微小偏差。
2026-09-24 astro-ph.GA
The Paschen Jump as a Diagnostic of the Diffuse Nebular Continuum Emission in Active Galactic Nuclei
活动星系核（AGN）的光电离模型预测，从宽线区域的扩散连续（DC）的排放作出了重大贡献的总连续辐射从紫外到近红外波长。这一直流分量的证据是存在于活动星系核光谱中的强巴耳末跳跃特征中，并且可能来自混响测量，该测量发现仅从盘发射的滞后比预期的要长。然而，巴耳末跳跃区域包含许多混合发射特征，使得难以隔离DC发射强度。相比之下，8200欧姆附近的帕邢跳跃区相对没有受到其他强发射特征的污染。在这里，我们研究是否帕邢跳跃可以帮助限制直流贡献，使用哈勃太空望远镜STIS光谱附近的6个塞弗特1核。光谱出现平滑的Paschen边缘，我们没有发现证据的Paschen光谱中断或跳跃的总流量。我们适合多组分光谱模型的范围$6800-9700$的范围内，发现光谱仍然可以兼容的一个显着的直流贡献，如果直流帕邢跳跃是由混合高阶帕邢发射线产生的相反的光谱中断抵消。拟合结果表明，在8000 ℃下，DC贡献范围为$\sim$ 10%至50%，但拟合结果高度依赖于对其他模型组件所做的假设。这些退化可以通过在更宽的波长范围内进行拟合来缓解，前提是模型可以准确地表示盘连续体形状，Fe II发射，高阶Balmer线发射和其他组件。
2022-01-09 astro-ph.GA
Cloudy-Maraston: Integrating nebular continuum and line emission with the Maraston stellar population synthesis models
Institute of Cosmology & Gravitation, University of Portsmouth（宇宙学与引力研究所，朴茨茅斯大学）；Astronomy Centre, University of Sussex（天文学中心，萨塞克斯大学）；Department of Astronomy, University of Massachusetts, Amherst（天文学系，马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Department of Physics, University of Oxford（物理系，牛津大学）
通过Cloudy光致电离代码将星云发射集成到Maraston恒星族模型中，与观测和其他模型对比，发现低电离谱线一致但高电离谱线存在显著差异，主要源于恒星旋转和Wolf-Rayet相有效温度的不同。
2026-06-15 astro-ph.GA
Measuring chemical abundances in AGN from infrared nebular lines: HII-CHI-Mistry-IR for AGN
未来和正在进行的红外和射电天文台（例如JWST、METIS或ALMA）将使星系的静止框架红外光谱数据量增加几个数量级。虽然基于光学观测的ISM的化学成分的研究已经广泛传播了几十年的SFG，最近，AGN，类似的研究需要使用IR数据进行。这种机制在活动星系核的情况下特别有用，因为它受温度和尘埃消光的影响较小，可以追踪更高的离子种类，还可以提供对化学丰度比N/O的可靠估计。我们提出了一个新的工具的基础上贝叶斯的方法来估计化学丰度的红外线发射线在活动星系核。我们使用了一个58个活动星系核的红外光谱数据，从文献中检索，以探讨我们的方法的有效性。我们的样品中的红外线的基础上的化学丰度的估计随后与来自相同对象中的光学发射线的相应的丰度进行比较。HII-CHI-Mistry-IR利用光电离模型，其特征在于化学丰度比O/H和N/O和电离参数$U$，比较它们预测的发射线通量与一组观测值。该代码使用对上述自由参数敏感的特定发射线比，而不是匹配单个发射线。我们报告主要是太阳和太阳下的O/H在我们的样本AGN的核区域的丰度，而N/O集群太阳值。我们发现来自IR和光学发射线的化学丰度之间的差异，是后者高于前者。这种差异，也报告了以前的研究组成的ISM活动星系核的红外观测，是独立的气体密度或入射辐射场的气体。
2022-07-18 astro-ph.GA
The planetary nebula NGC 3132 revisited: high definition 3D photoionization model
本研究利用 MOCASSIN 代码构建了行星状星云 NGC 3132 的高清晰度三维光电离模型，结合多波段观测数据，成功再现观测约束，并确定前身星质量为 2.7 倍太阳质量及元素丰度比。
2025-03-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Nebular emission from young stellar populations including binary stars
本研究构建融合双星过程的GALSEVN模型，揭示双星对年轻星系星云发射线的关键作用，复现了此前难以解释的HeII/Hβ比值，并修正了X射线双星贡献的相关认知，为星系物理研究提供新工具。
2023-12-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Strong Nebular Line Ratios in the Spectra of z~2-3 Star-forming Galaxies: First Results from KBSS-MOSFIRE
利用Keck 1望远镜上的MOSFIRE对Keck重子结构巡天（KBSS）的15个视场进行了深近红外光谱巡天，获得了251个星系的初步结果，这些星系的红移为2.0（M*/M_sun）< 11.4，在H波段和K波段大气窗口都有高质量的光谱。我们明确地表明，在“BPT”星云诊断图中z~2.3星系的轨迹与本地星系相比，在[NII]6585/H α和[OIII]/H β之间呈现出不相交但同样紧密的关系。利用光电离模型，我们认为z~2.3轨迹相对于z~ 0的偏移是由更硬的电离辐射场、更高的电离参数和在给定O/H下比大多数本星系更高的N/O的组合来解释的，并且星系沿z~2.3恒星形成BPT轨迹的位置对气相氧丰度惊人地不敏感。在有效温度T_eff = 50000-60000 K，N/O接近太阳值的模型中，最容易再现观测到的星云发射线比。我们批判性地评估了常用的强线指数用于估计气相金属丰度的适用性，并考虑了激发敏感线指数和恒星质量之间经验关系中小的内在散射的影响（即，“质量-金属丰度”关系），z约为2.3。
2014-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Photoionization Modeling of Planetary Nebulae in the Galactic Bulge
本研究利用 CLOUDY 对银河系核球124个行星状星云进行光致电离建模，约束中心恒星、星云结构、元素丰度及前身星演化参数。
2025-10-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling the High-Energy Ionizing Output from Simple Stellar and X-ray Binary Populations
本研究构建了包含简单X射线族群与简单恒星族群的复合电离输出模型，生成随时间和金属丰度变化的星云发射网格，发现X射线族群可显著增强高能电离谱线强度，并提出JWST可观测的诊断方法。
2023-11-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
No top-heavy stellar initial mass function needed: the ionizing radiation of GS9422 can be powered by a mixture of AGN and stars
本文针对高红移星系GS9422异常电离辐射提出替代解释，利用神经网络模拟器Cue从发射线直接推断电离谱，发现其可由年轻贫金属恒星与低光度活动星系核按65%/35%混合提供能量，无需引入头重脚轻的恒星初始质量函数。
2024-08-30 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
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
The extended HeII$λ$4686 emission in the extremely metal-poor galaxy SBS0335-052E seen with MUSE
利用VLT/MUSE光谱和Chandra X射线观测，研究了近宇宙中最贫金属（Z ~ 3-4% Z $_{\odot}$）的HeII星暴SBS 0335 - 052 E。我们空间解析了星云HeII $λ$ 4686发射的光谱图，从中我们首次推导出了SBS 0335 - 052 E的总HeII电离能量预算。星云中的HeII谱线表示光子能量> 4 Ryd的相当硬的电离谱，并且在高z处比局部更常见。我们的研究排除了一个显着的贡献，从X射线源和冲击的HeII光电离预算，表明He $^{+}$激发主要是由于热恒星连续。我们发现了一个新的WR结，但我们也放弃了单个WR星作为HeII电离的主要负责人。通过与现有模型的比较，我们发现SBS 0335 - 052 E的HeII电离预算只能由单个旋转的无金属恒星或Z ~ 10 $^{-5}$和“头重脚轻”IMF的双星产生。这类恒星的金属丰度与SBS 0335 - 052 E中HII区域的金属丰度之间的差异与Kehrig等人（2015年）对非常缺乏金属的HeII发射星系IZw 18获得的结果相似。这些结果表明，HeII电离仍然超出了最先进的模型的能力。局部宇宙中极贫金属、高电离的星暴，如SBS 0335 - 052 E，为详细探索再电离时代可能存在的极端条件提供了独特的实验室。
2018-07-24 astro-ph.GA
The Semi-forbidden CIII]$λ$1909Å~ Emission in the Rest-Ultraviolet Spectra of Green Pea Galaxies
我们利用哈勃空间望远镜（HST）上的空间望远镜成像光谱仪（STIS）观测了绿豌豆星系在0.13 < z < 0.3处的半禁态CIII]发射。我们在7/10的星系中探测到CIII]发射，其CIII]等效宽度范围为2- 10 μ m。观测到的CIII]发射线强度与光电离模型的预测一致，该模型考虑了年轻恒星年龄< 3- 500万年，高电离参数（logU > -2）的双星恒星演化效应。来自年轻大质量恒星的硬电离辐射，以及低金属丰度时的高星云温度可以解释观测到的[OIII]和[CIII]发射线的高等效宽度。绿豌豆星系的Ly $α$和CIII]等效宽度之间没有明显的相关性，观测到的散射可能是由于Ly $α$相对于中性气体的光学厚度的变化。绿豌豆星系很可能是密度束缚的，我们研究了CIII]发射对莱曼连续光学厚度的依赖性。在我们的样本中，潜在的LyC泄漏星系具有很高的CIII]等效宽度，只有在小于300万年的星暴年龄和比非泄漏星系更硬的电离光谱下才能再现。在具有类似金属丰度和电离参数的星系中，对于那些光学厚度比LyC更高的星系，CIII]等效宽度似乎更强，正如光电离模型所预期的那样。需要进一步研究更大样本的CIII]-发射体，以校准CIII]发射对LyC辐射逃逸的依赖性，并使CIII]诊断能够应用于再电离时期的星系。
2020-06-11 astro-ph.GA
GN-z11 in context: possible signatures of globular cluster precursors at redshift 10
发光星系GN-z 11的第一个JWST光谱同时确定了它的红移在$z=10.6$，并揭示了一个由高度电离的氮的特征主导的静止紫外光谱，到目前为止，这还没有得到明确的解释。在这里，我们提出了一个重新评估的背景下，详细的星云建模和附近的贫金属参考星系的光谱。NIV]发射使得$z>10$的恒星形成星系中的第一个星云密度测量成为可能，并揭示了极高密度$n_e\gtrsim 10^5$ $\mathrm{cm^{-3}}$的证据。我们最终建立了一套光电离模型，无论电离机制和占耗尽和这种密度增强，ISM基本上富含氮（$[\mathrm{N/O}]=+0.52$）是必需的，以重现所观察到的线。对本地紫外数据库的搜索证实，附近的贫金属星系为N IV]发射提供动力，但这种发射与比GN-z11所暗示的更低的密度一致相关。我们比较了一个独特的附近星系，Mrk~996，在那里高浓度的沃尔夫-拉叶星和他们的hoc处理的风喷出物产生的紫外光谱非常相似的GN-z11和吕克泄漏的超级星团在朝阳弧。整理银河系恒星丰度的背景下，这一证据，我们认为，独特的氮功能突出的GN-z11可能是一个独特的签名激烈和密集的恒星形成的演化链中的当今球状星团，符合现场早期富集与核处理的恒星喷出物在大规模。结合来自本地星系的洞察力，这些和未来的JWST数据打开了一个强大的新窗口，了解恒星形成的物理条件和最高红移处的化学富集。
2023-03-07 astro-ph.GA
Detection of He++ ion in the star-forming ring of the Cartwheel using MUSE data and ionizing mechanisms
在这里，我们报告的检测星云HeII 4686线在32个HII地区的贫金属碰撞环星系车轮使用多单元光谱探测器（MUSE）数据集。测得的I（HeII 4686）/I（H β）比值范围为0.004 - 0.07，平均值为0.010+/-0.003。这32个HII区域中有10个与超发光X射线（ULX）源的位置一致。我们利用重要诊断线的通量比和简单恒星星族（SSP）光电离的结果来研究He+电离的可能物理机制。我们发现，大部分区域（27）与星团在其Wolf-Rayet（WR）阶段的光电离一致，初始电离参数为-3.5<logU<-2.0。然而，在任何光谱中都没有检测到WR星的特征性特征--蓝凸（BB）。我们证明，这种非检测是由于相对较低的等效宽度（EW）的BB在金属贫乏的SSP，尽管包含足够数量的WR星再现观察到的I（HeII 4686）/I（Hbeta）的比率为1.5%，在车轮金属丰度Z=0.004。与ULX源重合的WR相中的HII区域不显示X射线源电离的线比特征。然而，ULX源可能在五个区域中的两个（#99，144）中的不处于WR相的He+的电离中起作用。辐射冲击电离以及电离光子选择性泄漏通道的存在是#17和#148中可能的场景，这两个区域具有最高的I（HeII 4686）/I（H β）比值。
2023-01-08 astro-ph.GA
CLEAR: The Ionization and Chemical-Enrichment Properties of Galaxies at 1.1 < z < 2.3
我们利用哈勃空间望远镜（HST）宽视场相机3（WFC 3）的红外光谱和宽带测光相结合，研究恒星形成星系中的恒星星族，气体电离和化学丰度在$z\sim 1.1-2.3$。数据来源于CANDELS Lyman- $α$再电离发射（CLEAR）调查。在这些红移处，棱镜光谱测量[OII] 3727、3729、[OIII] 4959、5008、H- $β$强发射特征，这些特征限制了星云气体的电离参数和氧丰度。我们将线通量测量与更新的光电离模型（MAPPINGS（Kewley et al. 2019））的预测进行了比较，其中包括对星云气体压力的更新处理，log P/k = $n_e T_e$。与固定恒星质量的低红移样本（$z\sim 0.2$）相比，llog M / M $_\odot$ = 9.4-9.8，z=1.35（z=1.90）的CLEAR星系具有较低的气相金属丰度，$Δ$（log Z）= 0.25（0.35）dex，和较高的电离参数，$Δ$（log q）= 0.25（0.35）dex，其中U = q/c。我们提供了更新的分析校准之间的[OIII]，[OII]，和H- $β$发射线比，金属性，电离参数。CLEAR星系表明，在固定的恒星质量，气体电离参数与星系特定的恒星形成率（sSFR），其中$Δ$ log q = 0.4 $Δ$（log sSFR），来自星系H的强度变化- $β$等效宽…
2022-07-10 astro-ph.GA
The MUSE Hubble Ultra Deep Field Survey: XII. MgII emission and absorption in star-forming galaxies
近紫外MgII发射的物理起源仍然是一个探索不足的领域，与恒星形成星系光谱中检测到的更典型的发射线相反。我们从MUSE哈勃超深巡天中选取了381个0.70 < z < 2.34的星系样本，研究了它们的星云和物理性质。这些星系的光谱显示了MgII 2796，2803共振双重态从吸收到发射的各种各样的轮廓。我们提出了一个研究的主要驱动程序的检测银河系光谱中的MgII发射。利用光电离模型，我们验证了在星系中观察到的发射线比与MgII的发射是一致的星云发射HII地区。通过对MUSE光谱和辅助HST信息的光谱能量分布拟合分析，我们发现具有MgII发射的星系比具有吸收的星系具有更低的恒星质量、更小的尺寸、更蓝的光谱斜率和更低的光学厚度。这使我们建议，镁II排放是一个潜在的示踪剂的物理条件，而不仅仅是有关的电离气体。我们发现，这些差异在镁II的发射/吸收可以解释在较高的尘埃和中性气体含量的星际介质（ISM）的星系显示镁II的吸收，确认极端敏感的镁II的存在下的中性ISM。我们的结论与MgII双峰和Ly-alpha线之间的类比，由于其共振性质。对当前和未来设施（包括JWST）的进一步研究是有希望的，因为对MgII发射及其与Ly-alpha的潜在联系的探测可以为早期宇宙中的ISM内容提供新的见解。
2018-06-05 astro-ph.GA
Modeling the H$α$ Emission Surrounding Spica using the Lyman Continuum from a Gravity-darkened Central Star
早期B星双星角宿一周围的大而微弱的H $α$发射被用来限制星云的总氢复合率，并间接探测主星的莱曼连续谱光度。早期的分析表明，一个恒星大气模型，与角宿一A的光谱类型一致，具有莱曼连续光度约两倍低于所需的解释测量H $α$表面亮度的星云。为了更一致地模拟恒星和星云的发射，我们使用了一个模型大气角宿一A，其中包括重力暗化的影响，作为输入到光电离模型，以产生合成H $α$表面亮度分布的比较，从南方$Hα$巡天图集（SHASSA）的数据。本文提出了一种从一维体积发射率模型计算投影表面亮度剖面的方法，并约束恒星和星云参数。角宿一A的平均有效温度为$\simeq$ 24，800 K，足以匹配观测到的绝对分光光度法（从远紫外到近红外）和径向H $α$表面亮度分布。模型氢密度随着离恒星的距离而增加，越往东南方向越陡峭，线性越大。星云西北部的物质边界部分预计会泄漏出$\sim$ 17%的莱曼连续光子。模型H II区域柱密度与沿视线的档案观测结果一致。
2021-08-05 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The MOSDEF Survey: A Comprehensive Analysis of the Rest-optical Emission-line Properties of $z\sim 2.3$ Star-forming Galaxies
我们分析了完整的MOSFIRE深演化场（MOSDEF）巡天中$z\sim2.3$恒星形成星系的静止光发射谱。在研究[O III]5008/H $β$与[N II]6585/H $α$（“[N II] BPT”）图中高红移星系序列与本星系序列之间的著名偏移的起源时，我们定义了两个群体的$z\sim2.3$ MOSDEF星系。这些包括相对于局部SDSS序列向更高的[O III]5008/H $β$和/或[N II]6585/H $α$偏移的“高”群体和与SDSS序列重叠的“低”群体。这两个组也在[O III]5008/H $β$与[S II] 6718，6733/H $α$和[O III] 4960，5008/[O II] 3727，3730中分离（O $_{32}$）与（[O III] 4960，5008 +[O II] 3727，3730）/H $β$（R $_{23}$）图，这就从性质上说明了恒星偏距越大的星系中的形成区，其特征是在星云氧丰度固定的情况下，电离光谱越硬。我们还调查了分裂样本的许多星系特性，发现“高”样本的平均尺寸较小，质量较轻，但具有较高的特定恒星形成率和恒星形成率表面密度值，并且与“低”人口相比略年轻。根据Cloudy+BPASS光电离模型，我们估计“高”人口具有较低的恒星金属丰度（即，更硬的电离光谱），但与“低”人口相比，星云金属丰度略高，电离参数也略高。而“…
2021-01-19 astro-ph.GA
The Ionizing Spectra of Extremely Metal-Poor O Stars: Constraints from the Only HII Region in Leo P
贫金属、正在形成恒星的矮星系产生极端的星云辐射，可能在宇宙再电离中扮演了重要角色。然而，确定它们对高红移电离光子收支的贡献受到缺乏观测的阻碍，这些观测限制了比麦哲伦云更贫金属的单个大质量恒星（20-50% $\,Z_\odot$）的电离光谱。我们提出了新的凯克宇宙网络成像仪（KCWI）光学积分场单位光谱的唯一的HII区域的狮子座P（3% $\,Z_\odot$），这是由一个单一的O星。我们计算所需的生产率的光子能够电离H和He从所观察到的H $β$和HeI $\,λ$ 4471发射线通量。值得注意的是，我们发现，电离光子产生率和光谱硬度预测的TLUSTY模型适合恒星SED同意我们的观测测量的不确定性。然后，我们适合多云的光电离模型的全套光发射线的KCWI数据，并表明，相同的TLUSTY电离连续的形状同时匹配线在很宽的范围内的电离能。最后，我们检测到OIII]和NIII]星云发射在哈勃太空望远镜远紫外光谱的狮子座P HII地区，并强调，很少观察到的NIII]发射不能解释我们的多云模型。这些结果提供了第一个观测证据，广泛使用的，但纯粹的理论，模型光谱准确地预测电离光子的产生率从晚O星在非常低的金属丰度，验证其使用模型金属贫星系本地和高红移。
2022-10-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
GLIMPSE-D: An Exotic Balmer-Jump Object at z=6.20? Revisiting Photometric Selection and the Cosmic Abundance of Pop III Galaxies
University of Toronto（多伦多大学）；Waseda University（早稻田大学）；MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research（麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究所）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；CNRS, Sorbonne Université（法国国家科学研究中心，索邦大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Observatoire de Genève, Université de Genève（日内瓦天文台，日内瓦大学）
研究通过光谱学重新审视恒星级系的宇宙丰度，发现异常的巴尔默跃迁特征，改进了光度学选择标准以排除污染。
2025-12-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Characterizing Extreme Emission Line Galaxies I: A Four-Zone Ionization Model for Very-High-Ionization Emission
恒星星族模型产生的辐射场可以将氧的能量提高到O+2，定义了标准HII区域模型的极限（<54.9 eV）。然而，一些极端发射线星系，或EELG，具有令人惊讶的强发射，源于更高的电离势。我们提出了两个附近的EELG的UV-HST/COS和光学LBT/MODS光谱，它们具有非常高的电离发射线（例如，HeII 1640，4686 CIV 1548，1550，[FeV] 4227，[ArIV] 4711，4740）。我们定义了一个4区电离模型，该模型由一个非常高的电离区增强，其特征在于He+2（>54.4 eV）。4区模型对测量的总星云丰度几乎没有影响，但确实改变了对其他EELG属性的解释：我们测量到更陡峭的中心电离梯度，更高的体积平均电离参数，以及更高的中心T_e，n_e和logU值。电离参数的传统3区估计值可能会低估平均log U，最高可达0.5 dex。此外，我们在丰度模式中发现了一个与模型无关的二分法，其中α/H丰度是一致的，但N/H，C/H和Fe/H相对不足，这表明这些EELG的α/Fe富集>3倍。然而，仍然存在一个高能电离光子产生问题（HEIP ^[3]）。即使对于这种α/Fe富集和非常高的log Us，光电离模型也不能再现在EELG中观察到的非常高的电离发射线。
2021-05-26 astro-ph.GA
