Reconciling escape fractions and observed line emission in Lyman-continuum-leaking galaxies
发现和阐明Lyman连续谱(LyC)发射星系的性质是理解宇宙再电离的重要一步。虽然最近发现的z - 0.3-0.4 LyC发射体显示出强的光学发射线,但尚未建立考虑电离光子逃逸和这些星系的非均匀星际介质(ISM)几何形状的一致定量光电离模型。因此,我们构建一个和两个区域的光电离模型占所观察到的LyC逃逸,我们比较所观察到的发射线测量。我们发现,单区密度约束的光电离模型不能再现的LyC泄漏的发射线,因为它们系统地低估了低电离势的物种的线,如[OI]和[SII]。引入一个两区模型,不同的电离参数和一个可变的覆盖分数,其中一个区域是密度有界的,我们表明,所观察到的发射线比和逃逸分数的LyC发射器很好地再现。在一些LyC泄漏中观察到的[OI]过量可以在该模型中自然地解释,例如,通过从低电离和低填充因子气体发射。具有高逃逸分数(fesc > 38%)的LyC发射体在[OI] 6300 A和[SII] 6716,6731 A中都是不足的。我们还证实,[SII]缺陷可用于选择LyC发射体候选者。最后,我们发现了一个可能的二分法的迹象,在逃逸机制的LyC光子之间的星系相对较低(fesc < 10%)和较高的逃逸分数。我们的结论是,两区光电离模型是足够的,需要解释所观察到的发射线特性的z - 0.3-0.4 LyC发射器。这些模型提供了第一步使用的光学发射线和它们的比率作为定量诊断的LyC逃离星系。
2020-10-08 astro-ph.GA
Lyman continuum leakage from low-mass galaxies with Mstar < 1.E8 Msun
我们用哈勃太空望远镜上的宇宙起源摄谱仪观测了9个低质量恒星形成星系,它们的红移z在0.3179-0.4524之间,恒星质量Mstar < 10^8 M,比恒星形成率sSFR~150-630 Gyr^{-1},目的是研究泄漏莱曼连续谱(LyC)辐射对恒星质量和星系其他特征的依赖性。我们检测到LyC发射的逃逸分数,fesc(LyC),在11- 35%的范围内的9个星系中的4个,并建立上限fesc(LyC)在其余5个星系。我们观察到一个狭窄的Ly-alpha发射线,在七个星系中有两个峰值,在剩下的两个星系中可能有更复杂的Ly-alpha分布。峰值Vsep之间的速度间隔在~229 km/s至~512 km/s的范围内变化。我们对低质量星系的额外数据证实并加强了fesc(LyC)和Vsep之间的紧密反相关性,发现以前的低红移星系样本具有较高的恒星质量。Vsep仍然是LyC泄漏的最佳间接指标。它比O32更好,fesc(LyC)对O32的依赖性较弱,具有较大的分散性。最后,与预期相反,我们发现没有增加fesc(LyC)与星系恒星质量Mstar的减少。
2021-03-05 astro-ph.GA
ODIN: Searching for LyC emission from Lyman-$α$ emitters at $z=4.5$ in the E-COSMOS and XMM-LSS fields
Chungnam National University(忠南国立大学);Universidad Andres Bello(安德烈斯贝略大学);Millennium Nucleus for Galaxies (MINGAL)(银河系千年核团 (MINGAL));Purdue University(普渡大学);Rutgers, the State University of New Jersey(新泽西州立罗格斯大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Institute for Gravitation and the Cosmos, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学引力与宇宙学研究所);NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory(美国国家光学-红外天文研究实验室);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Centre(赫茨伯格天文学与天体物理研究中心)
研究通过ODIN调查在z=4.5的Lyman-α发射体(LAEs)的LyC发射,筛选出851个候选体,发现LyC发射与UVC流量正相关,与Lyα等效宽度负相关,但相关性较弱。
2026-03-16 astro-ph.GA
MXDFz4.4: A LyC emitter 250Myr after the epoch of reionization and a first test of Ly-alpha morphology as a tracer of LyC escape at high redshift
Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学系);Aix Marseille Université, CNRS, CNES, LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille)(艾克斯-马赛大学、法国国家科学研究中心、法国国家空间研究中心、马赛天体物理实验室);Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, The University of Oklahoma(俄克拉荷马大学霍默·L·道奇物理与天文学系);Minnesota Institute for Astrophysics, School of Physics and Astronomy, University of Minnesota(明尼苏达大学物理与天文学院天体物理研究所);IPAC, Mail Code 314-6, California Institute of Technology(加州理工学院IPAC(314-6邮编))
通过MUSE极深场中z=4.442的LyC辐射体MXDFz4.4,测量其LyC逃逸分数为50-100%,并首次在高红移测试Lyα形态(如晕分数)作为LyC逃逸示踪剂,发现近期星暴强烈影响LyC产生与逃逸,支持早期宇宙随机恒星形成对再电离的重要贡献。
2026-06-02 astro-ph.GA
The Low-redshift Lyman-continuum Survey: [S II]-deficiency and the leakage of ionizing radiation
星系特征和宇宙再电离之间的关系仍然难以捉摸,主要是由于在这些红移处访问莱曼连续谱(LyC)的观测困难。因此,重要的是要确定低红移的LyC泄漏星系,可以用作实验室来研究允许LyC光子逃逸的物理过程。相对于典型的恒星形成星系,[S II]星云发射线的弱点已被提出作为LyC预测。在本文中,我们表明,[S II]-不足是一种有效的方法来选择LyC泄漏的候选人使用的数据从低红移LyC调查,其中检测到流量低于莱曼边缘的35个恒星形成星系的宇宙起源光谱仪船上的哈勃太空望远镜。我们发现,LyC泄漏往往是更多的[S II]-缺陷,其检测的分数增加[S II]-缺陷变得更加突出。相关性研究表明,[S II]-缺陷补充了其他LyC诊断(如强Lyman- $α$发射和高[O III]/[O II])。我们的研究结果验证了一个额外的技术,再电离时代的星系可以进行研究。
2021-07-22 astro-ph.GA
Testing an indirect method for identifying galaxies with high levels of Lyman continuum leakage
使用的样本的星系在$z\approx 3$检测莱曼连续(LyC)泄漏在SSA 22字段,我们试图验证一个建议的间接方法,用于识别高LyC逃逸分数$f_\mathrm{esc}$的H $β$等效宽度(EW)和$β$斜率的UV连续测量的基础上的情况下。为此,我们提出了Keck/MOSFIRE H $β$发射线通量测量的LyC星系(LCG)在光谱红移$z_{\mathrm{spec}} \sim 3.3$,莱曼破裂星系(LBG)在光度红移$z_{\mathrm{phot}} = 2.7$ - $3.7$,和Ly $α$发射器在$z_{\mathrm{phot}} = 3.1$。我们还重新确认了光谱红移,并测量了2个LCG和6个LBG的H $β$发射线通量。对于LCG在我们的样品中最极端的$f_\mathrm{esc}$,如LyC光子的直接检测所揭示的,我们发现,EW(H $β$)-$β$方法给出了一个广泛一致的估计$f_\mathrm{esc}$,虽然误差条仍然非常大。我们还讨论了如何结合$f_\mathrm{esc}$测量的基础上直接和间接的方法可以揭示的LyC逃逸机制和各向异性的泄漏。
2020-10-05 astro-ph.GA
LyC Leakers in the AstroSat UV Deep Field: Extreme UV emitters at the Cosmic Noon
研究利用AstroSat/UVIT深场观测,在z约1.1–1.6首次直接探测10个极端紫外LyC泄漏体,并给出逃逸分数、信噪比及空间形态证据。
2024-01-24 astro-ph.GA
Bursts of star formation and radiation-driven outflows produce efficient LyC leakage from dense compact star clusters
通过数值辐射流体动力学模拟,发现致密星团因高恒星形成效率、短动力学时标及辐射驱动外流,能高效泄漏LyC光子,是宇宙学再电离的重要贡献源。
2024-08-26 astro-ph.GA
A Low Lyman Continuum Escape Fraction of $<10\%$ for Extreme [OIII] Emitters in an Overdensity at z$\sim3.5$
最近的研究表明,极端的[OIII]发射恒星的星系对再电离很重要。相关地,当不透明的IGM使得LyC光子不可观测时,[OIII]/[OII]已经被提出作为在$z\gtrsim4.5$处的莱曼连续统(LyC)逃逸分数($f_{esc}$)的间接估计。使用深档案U-波段(VLT/VIMOS)成像最近确认的高密度在$z\sim3.5$,我们计算严格的约束$f_{esc}$的样品(N=73)占主导地位的极端[OIII]发射器。在我们的样品(1 $σ$时为31.98 mag)的深U波段叠层中,我们没有发现莱曼连续谱信号($1σ$时为$f_{esc}^{rel} < 6.3^{+0.7}_{-0.7} \%$)。这一限制与最近对跨越$z\sim1-4$的恒星形成星系的研究一致,这些研究发现了非常低的平均$f_{esc}$。尽管我们研究中的星系平均静止坐标EW从复合SED-拟合的[OIII] $\lambda5007$)$\sim400Å$和[OIII]/[OII] $\sim 4$,我们发现没有LyC检测,这引起了对[OIII]/[OII]作为LyC的有效探针的潜力的质疑-大多数LyC发射体具有[OIII]/[OII] $>3$,但是我们在此确定[OIII]/[OII] $>3$不能保证群体的显著LyC泄漏。由于即使是极端的恒星形成星系也无法产生大多数恒星形成星系理论计算所需的$f_{esc}\…
2018-04-18 astro-ph.GA
Mapping Lyman Continuum escape in Tololo 1247-232
低红移,空间分辨莱曼连续体(LyC)发射器使我们能够澄清LyC逃离这些星爆星系的过程。我们使用哈勃太空望远镜(HST)WFC 3和ACS对已确认的低红移LyC发射体Tol 1247-232进行成像,以研究该气体的电离结构及其与电离星团的关系。我们使用[O III]4959,5007和[O II]3727成像作为高和低电离示踪剂进行电离参数映射(IPM),揭示了广泛的,大规模的,光学薄的区域,从中心开始,并到达星系的外围,与LyC逃逸一致。我们使用我们的HST测光对26个最亮的星团进行了恒星星族合成建模。结合这些数据与星云测光,我们发现一个全球LyC逃逸分数的f_esc = 0.12,与不确定性也符合零逃逸和所有测量的f_esc值为这个星系。我们的分析表明,与其他候选LyC发射体类似,这个星系中发生了两个阶段的星暴,一个1200万年的大质量中央星团可能在中心及其周围有预先清除的区域,第二代2 - 400万年的星团主导了当前的电离,包括一些逃离星系。
2018-09-26 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 $α)…
2021-09-23 astro-ph.GA
Predicting LyC emission of galaxies using their physical and Ly$α$ emission properties
理解宇宙再电离的来源和过程的主要困难在于,不可能直接探测那个时期的电离莱曼连续统(LyC)辐射,因为这些光子已经被IGM中的中性氢吸收了。因此,必须建立一个模型,使用星系在再电离时代的其他属性来准确预测LyC发射。近年来的研究表明,星系的LyC发射可能与它们的Lya发射相关。在这里,我们通过分析SPHINX宇宙学模拟中高z的数千个星系来研究这种相关性。我们用Lya辐射转移程序RASCAS对这些星系进行了后处理,并分析了Lya与LyC的联系。我们发现,Lya和LyC光度彼此强烈相关,虽然分散。在最亮的Lya发射体(> $10^{41}$ erg/s)中,Lya和LyC逃逸分数之间存在正相关性,与最近的观测研究相似。然而,当我们还包括较暗的Lya发射体(LAEs)时,相关性消失,这表明观察到的关系可能是由选择效应驱动的。我们还发现明亮的LAE是主要的贡献者再电离($> 10^{40}$ erg/s星系贡献$> 90\%$的LyC发射)。最后,我们建立预测模型,使用多元线性回归,我们使用模拟星系的物理和Lya属性来预测其固有的和逃逸的LyC光度具有很高的准确度。我们发现,最重要的星系属性来预测逃逸的LyC光度的星系逃逸的Lya光度,气体质量,气体金属丰度,和SFR。这些模型对于预测星系的LyC发射非常有用,并且可以帮助我们确定再电离的来源。
2022-04-05 astro-ph.GA
The interstellar medium conditions of a strong Lya emitter at z = 8.279 revealed by JWST: a robust LyC leaker candidate at the Epoch of Reionization
该研究利用JWST数据分析z=8.279的强莱曼α发射体GN-z8-LAE,发现其为低恒星质量年轻星系,莱曼连续谱逃逸分数大于14%,是再电离纪元的稳健莱曼连续谱泄漏候选体。
2024-07-19 astro-ph.GA
The Low-Redshift Lyman Continuum Survey I: New, Diverse Local Lyman-Continuum Emitters
赖曼连续谱(LyC)光子的起源负责宇宙的再电离是未知的和高度争议。由于星系际介质的吸收,从再电离时代检测LyC光子是不可能的,这促使了几种间接诊断的发展,以推断星系通过研究较低的红移类似物贡献LyC光子来重新电离宇宙的速率。我们提出的低红移莱曼连续巡天(LzLCS)包括测量与HST/COS的z=0.2-0.4的66个星系的样本。经过仔细处理的FUV光谱,我们得到了总共35个莱曼连续发射体(LCE)检测到97.725%的置信度,近三倍的已知本地LCE的数量。我们估计逃逸分数从检测到的LyC通量和未检测到的LyC通量的上限,找到一个范围内的LyC逃逸分数高达50%。在35个LzLCS LCE中,有12个的LyC逃逸分数大于5%,是具有宇宙学相关LyC逃逸的已知局部LCE数量的两倍多。
2022-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Comparing the VANDELS sample to a zoom-in Radiative Hydrodynamical Simulation: using the Si II and C II line spectra as tracers of galaxy evolution and Lyman Continuum leakage
本研究将VANDELS的131个z~3星系与高分辨率辐射流体动力学模拟的C II、Si II模拟光谱比较,并预测LyC逃逸率,揭示致密无气尘区域主导的泄漏机制。
2024-05-06 astro-ph.GA
The HDUV Survey: Six Lyman Continuum Emitter Candidates at z~2 Revealed by HST UV Imaging
我们提出了6个星系在z~2,显示莱曼连续谱(LyC)发射的证据的基础上,新获得的紫外成像的哈勃深紫外遗产调查(HDUV)进行的哈勃太空望远镜(HST)的WFC 3/UVIS相机。在这些源的红移处,HDUV F275 W图像部分探测了电离连续谱。通过利用HDUV/GOODS领域的HST多波长数据,紫外光谱能量分布模型和星系间介质吸收的详细蒙特卡罗模拟,我们估计这些星系的绝对电离光子逃逸分数非常高-通常>60%(>13%的所有来源在90%的可能性)。我们的研究结果与以前的研究结果基本一致,这些研究发现只有一小部分星系显示出高逃逸分数。这六个星系组成了迄今为止z~2处LyC泄漏候选者的最大样本,其推断的LyC通量已在HST分辨率下清晰地观察到。虽然我们的六个候选者中有三个显示出拥有活动星系核(AGN)的证据,但其中两个被严重遮蔽,它们的LyC发射似乎来自恒星形成区域而不是中央核。这表明了一个AGN辅助途径LyC逃离这些来源。广泛的多波长数据在GOODS领域,特别是近红外棱镜光谱的3D-HST调查,使我们能够详细研究的候选人,并试探性地测试一些最近提出的间接方法来探测LyC泄漏-即,[OIII]/[OII]线比和H $β-$ UV斜率图。我们的候选人的高分辨率光谱后续将有助于限制这种间接的方法,这是我们唯一的希望,研究$f_{esc}$在z~5-9的快速接近时代的詹姆斯韦伯太空望远镜。
2016-11-21 astro-ph.GA
LBT observations of compact star-forming galaxies with extremely high [OIII]/[OII] flux ratios: HeI emission-line ratios as diagnostics of Lyman continuum leakage
本研究利用LBT观测5个高O32低红移致密恒星形成星系,发现高O32不足以判定莱曼连续谱泄漏,提出基于HeI发射线比的新诊断法,发现3个星系可能大量泄漏莱曼连续谱。
2017-07-15 astro-ph.GA
Lyman Continuum Emission from Spectroscopically Confirmed Ly$α$ Emitters at $z\sim3.1$
本研究通过 $U_{\rm J}$ 波段深紫外图像,在约150个莱曼α发射体中探测到5个高逃逸比例(40%-80%)的莱曼连续谱星系候选体,并给出其余源的平均逃逸比例上限约16%。
2023-10-11 astro-ph.GA
Lyman-alpha spectral properties of five newly discovered Lyman continuum emitters
我们最近报道了五个低红移莱曼连续谱(LyC)发射体的发现(LCE,下文),绝对逃逸分数fesc(LyC)范围为6%至13%,高于先前发现的,我们利用这些观测结果来检验理论上关于莱曼-α(Lya)特征之间联系的预测。从星系和电离光子的逃逸线。我们分析了八个LCE的本地宇宙观测与宇宙起源光谱仪上的哈勃太空望远镜(我们的五个泄漏和三个星系从litterature)的Lya光谱,并比较它们的强度和形状的理论标准和比较样本的本地星系:莱曼阿尔法参考巡天,莱曼打破类似物,豌豆,和高红移强LyC泄漏离子2。我们的LCE被发现是强的Lya发射体,具有高的等效宽度,EW(Lya)> 70 μ m,和大的Lya逃逸分数,fesc(Lya)> 20%。的Lya配置文件都是双峰与一个小的峰分离,与我们的理论预期一致。他们在Lya位置也没有潜在的吸收。所有这些特征都与本地宇宙中典型的恒星形成星系的Lya性质非常不同。比较样本的一个子集(2-3个绿豌豆星系)共享这些极端值,表明它们也可能泄漏。我们还发现,恒星形成率的表面密度和逃逸分数的电离光子之间的强相关性,表明恒星形成区域的紧凑性在塑造低柱密度路径的LCEs的星际介质中发挥了作用。LCE的Lya性质是独特的:Lya可以作为LyC逃离星系的可靠示踪剂,补充文献中提出的其他间接诊断。
2016-09-12 astro-ph.GA
The origin of the escape of Lyman alpha and ionizing photons in Lyman Continuum Emitters
确定驱动莱曼连续统(LyC)光子逃逸的机制对于找到莱曼连续统激发(LCE)候选者至关重要。为了了解LyC光子泄漏所涉及的物理性质,我们研究了HI覆盖分数,HI速度宽度,Lyman alpha(LyA)属性和LyC光子逃逸之间的联系,在22个恒星形成星系的样本中,包括13个LCE。我们拟合了920和1300 A之间的恒星连续谱、尘埃衰减和吸收线,以提取HI覆盖分数和尘埃衰减。此外,我们还测量了光学厚的莱曼系的HI速度宽度,并推导出LyA等效宽度(EW),逃逸分数(fesc),峰值速度和通量在最小的LyA配置文件。总体而言,我们强调了低HI覆盖分数的存在与(1)低LyA峰值速度之间的强相关性;(2)剖面最小值处的更多通量;以及(3)较大的EW(LyA),fesc(LyA)和fesc(LyC)。因此,低柱密度通道是LyC和LyA光子泄漏的关键ISM成分。此外,具有较窄的HI吸收速度宽度的星系具有较高的LyA等效宽度,较大的LyA逃逸分数和较低的LyA峰值速度分离。这表明这些星系具有低HI柱密度。最后,我们发现,灰尘调节LyA和LyC辐射的量,实际上逃脱ISM。总的来说,ISM孔隙度是强LyA发射的一个来源,并使电离光子在低z泄漏逃逸。然而,这并不足以解释观测到的最大fesc(LyC),这表明最极端的LCE可能沿着观测者的所有视线都是密度有限的。总的来说,中性气体孔隙率限制了LyC和LyA…
2020-05-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Limits on the LyC signal from z~3 sources with secure redshift and HST coverage in the E-CDFS field
目的:我们的目标是从Chandra深场南部的源样本中测量LyC信号。我们收集恒星形成星系(SFG)和活动星系核(AGN)的准确光谱红移,其中哈勃太空望远镜(HST)的覆盖范围和多波长测光。方法:我们选择了约200个来源的样本在z~3。利用HST分辨率,我们应用了仔细的清洗程序,并拒绝了显示附近具有不同颜色的团块的源,这些团块可能是较低z的闯入者。我们的干净样品包括86个SFG(包括19个窄带选择的Lya发射体)和8个活动星系核(包括6个X射线检测)。我们在四个窄带滤光片中测量了孔径测光的LyC通量,这些滤光片覆盖了912 A静止帧(3.11<z<3.53)以下的波长。我们估计了活动星系核和星系的电离(LyC通量)和1400 A非电离辐射之间的比率。结果如下:通过运行群体合成模型,我们假设平均内在L(1400 A)/L(900 A)比为5作为我们样本的代表值。有了这个值和星系际介质的视线的平均处理,我们估计的LyC逃逸分数相对于本征值(fesc_rel(LyC))。我们不直接检测来自任何单个SFG的电离辐射,但我们能够设置fesc_rel(LyC)<12(24)%的1(2)sigma上限。该结果与文献中发表的其他未检出结果一致。对于Lya发射体的子样本,无法计算出有意义的限值。我们获得了一个重要的直接检测的活动星系核在z=3.46,与fesc_rel(LyC)=(72+/-18)%。…
2016-01-12 astro-ph.GA
Strong Lyman continuum emitting galaxies show intense CIV 1550 emission
利用空间望远镜成像摄谱仪,我们获得了已知的低红移莱曼连续谱(LyC)发射星系从$\sim 1200$到2000 nm的紫外光谱($z \sim 0.3-0.4$)和不同绝对LyC逃逸分数(fesc $\sim 0.01 - 0.72$)。我们的观测特别包括星系J1243+4646,它在低红移时具有最高的LyC逃逸分数。虽然所有星系都是已知的莱曼α发射体,但我们一直探测到其他发射线的清单,包括CIV 1550,HeII 1640,OIII] 1666和CIII] 1909,其起源可能基本上是星云。在8个星系中有6个星系的CIV 1550辐射超过4 $σ$,其中2个星系的EW(CIV)$=12-15$ Ang宽度相等,超过了以前报道的低$z$恒星形成星系的最大辐射。我们用逃逸分数fesc $> 0.1$检测到所有LyC发射体中的CIV 1550发射,并发现通量比CIV 1550/ CIII] 1909与fesc的试探性增加。在此基础上,我们提出了一个新的强泄漏星系(具有fesc $> 0.1$的星系)的选择和分类标准:CIV 1550/ CIII] 1909 $> 0.75$。最后,我们还发现HeII 1640发射在所有强泄漏的等效宽度从3到8安休息框架。这些是在恒星形成星系中观察到的最高值,主要是由于电离光子产生的高速率。星云HeII 1640发射的强LyC发射器不需要更硬的电离光谱…
2022-02-15 astro-ph.GA
Tracing Lyman-alpha and Lyman Continuum Escape in Galaxies with Mg II Emission
恒星形成星系被认为是最有可能的H I电离莱曼连续统(LyC)光子的来源,这些光子在高红移下使星系际介质再电离。然而,在z >~ 6以上,中性的星系际介质阻止了对LyC的直接观测。因此,近年来已经看到了LyC的间接指标的发展,这些指标可以在较低的红移下进行校准,并应用于再电离时代。来自Mg II \ly \ly 2796、2803双重峰的发射已被提出作为有希望的LyC替代物。在本文中,我们提出了新的哈勃太空望远镜/宇宙起源光谱仪观测8 LyC发射体候选人,选择具有强Mg II发射线。我们在50%(4/8)的星系中安全地检测到LyC发射,具有2 $σ$显著性。这种高检测率表明,强Mg II发射体可能比没有强Mg II的类似星系更容易泄漏LyC。利用光电离模型,我们限制逃逸分数的Mg II为~ 15 - 60%。我们证实,逃逸分数的Mg II与莱曼α(LyA),我们解释为一个指示,这两个物种的逃逸分数是由共振散射控制在同一个低柱密度气体密切相关。此外,我们表明,镁II排放和尘埃衰减的组合可以用来估计逃逸分数的LyC统计。这些发现证实了Mg II发射可以用来估计本地恒星形成星系中LyA和LyC的逃逸分数,并可能作为一个有用的间接指标在再电离时代。
2022-05-23 astro-ph.GA
Low-redshift Lyman Continuum Survey: Radio continuum properties of low-$z$ Lyman continuum emitters
本研究基于LzLCS低红移星系样本,利用VLA射电观测首次揭示了射电谱指数与莱曼连续谱逃逸分数的关联,发现强泄漏体光谱平坦而非泄漏体陡峭,指出超新星、宇宙射线和磁场在光子逃逸中发挥关键作用。
2024-06-19 astro-ph.GA
Synergistic Radiative Transfer Modeling of MgII and Lyα Emission in Multiphase, Clumpy Galactic Environments: Application to Low-Redshift Lyman Continuum Leakers
本文利用多相团块状CGM模型对33个低红移LyC泄漏星系进行Mg II与Lyα辐射转移建模,发现高Mg II外流速度与低柱密度是强LyC泄漏的必要条件,并支持CGM的“尖桩栅栏”几何结构。
2024-10-15 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
No correlation of the Lyman continuum escape fraction with spectral hardness
控制恒星形成星系中氢电离光子(Lyman continuum,LyC;能量>13.6 eV)产生和逃逸的性质仍然知之甚少,但它们是识别和表征宇宙再电离源的关键。在这里,我们经验性地探索电离辐射的硬度和LyC泄漏的低$z$恒星形成星系的大样本之间的关系,从最近的哈勃太空望远镜低$z$莱曼连续巡天。利用Sloan数字巡天系统和深空XShooter观测,我们研究了LyC逃逸分数跨度很宽的星系的光学复合线HeII 4686 A和H $β$ 4861 A在54.4 eV(He $^{+}$)和13.6 eV(H)之间的电离谱($Q_{\rm He^+}/Q_{\rm H}$)的硬度,即$f_{\rm esc} \rm (LyC) \simeq 0 - 90\%$ .我们发现,所观察到的强度的HeII/H $β$主要是由金属丰度的变化,但不相关的LyC泄漏。非常强($<f_{\rm esc} \rm (LyC)> \simeq 0.5$)和非泄漏($ < f_{\rm esc} \rm (LyC) > \simeq 0$)在相当的金属丰度下,在$\simeq 0.01$和$\simeq 0.02$之间分别对$12 + \log({\rm O/H}) > 8.0$和$<8.0$表现出相似的HeII/H $β$观察强度。我们的研究结果表明,$Q_{\rm He^+}/Q_{\rm H}$不相关的$…
2022-06-03 astro-ph.GA
HST Imaging of the Ionizing Radiation from a Star-forming Galaxy at z = 3.794
我们报告了HST对一个红移z=3.794的星系发出的莱曼连续谱(LyC)辐射的探测,被称为Ion 1(Vanzella等人。2012)。使用F410 M波段中的HST WFC 3/UVIS,在静止帧波长820 $\sim$ 890 nm处检测来自Ion 1的LyC($m_{410}=27.60\pm0.36$幅度(AB),在半径r = 0.12“的圆形孔径中峰值SNR = 4.17)和在700 $\sim$ 830 kHz处,VLT/VIMOS在U波段中($m_U = 27.84\pm0.19$幅度(AB),峰值SNR = 6.7,孔径r = 0.6“)。20小时的VLT/VIMOS光谱显示出低电离和高电离星际金属吸收线,CIV和Ly $α$在吸收中的P-Cygni轮廓。后一种光谱特征不同于在已知的LyC发射体中观察到的光谱特征,已知的LyC发射体显示出强的Ly $α$发射。HST远紫外彩色图显示,LyC发射从星系的一个区域逃逸,该区域比其他区域更蓝,可能是因为较低的尘埃遮蔽。F410 M图像显示,LyC发射的质心与非电离UV发射的质心偏移0.12“$\pm$ 0.03”“,对应于0.85 $\pm$ 0.21 kpc(物理),并且其形态可能适度分辨。这些形态特征有利于一种情况下,由大质量恒星产生的LyC光子逃离低HI柱密度“腔”的ISM,可能雕刻的恒星风和/或超新星。我们还收集了…
2019-12-07 astro-ph.GA
MgII in the JWST Era: a Probe of Lyman Continuum Escape?
有限的约束条件的演变莱曼连续(LyC)逃逸分数代表的主要不确定性之一,在理论上确定的再电离历史。由于星系际介质(IGM)的介入,在再电离时期直接观测LyC光子的可能性非常小。由于这个原因,已经鉴定了多种LyC逃逸的间接探针,其中一些用于鉴定低红移LyC泄漏物(例如O32),而其他探针主要用于$z>6$(例如[OIII]/[CII]远红外发射)。在2796 $\dot{\rm A}$和2803 $\dot{\rm A}$处的共振MgII双峰发射的通量比以及MgII光学深度最近被提出作为可以在具有JWST的$z>6$处采用的LyC泄漏的理想诊断。使用国家的最先进的宇宙学辐射流体动力学模拟后处理的云和共振线辐射转移,我们测试是否镁II确实是一个有用的探针LyC泄漏。我们的模拟表明,大多数明亮的,恒星形成的星系与高LyC逃逸分数预计将是镁II发射器,而不是吸收器在$z=6$。然而,我们发现,MgII的双重通量比是一个更敏感的指标,而不是中性氢的尘埃,限制其使用作为一个LyC泄漏指标,只有在光学薄制度的星系。鉴于其共振性质,我们表明,镁II将是一个令人兴奋的探测高红移星系在即将到来的JWST观测复杂的运动学。
2022-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
MAMMOTH-LyC: Investigating the Role of Galaxy Mergers in a Strong Lyman Continuum Leaker at $z=2.39$
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学天文与空间科学学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天体物理前沿研究院);Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校物理与天文学系);Infrared Processing and Analysis Center, Caltech(加州理工学院红外处理与分析中心);Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology(斯威本科技大学天体物理学与超级计算中心)
MAMMOTH-LyC调查发现红移2.39的强Lyman连续谱泄漏体,揭示合并驱动的恒星爆发系统对宇宙再电离的作用
2026-10-21 astro-ph.GA
Power-law Emission-line Wings and Radiation-Driven Superwinds in Local Lyman Continuum Emitters
University of Michigan(密歇根大学);University of Geneva(日内瓦大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学);Zhejiang University(浙江大学);University of Texas at Austin(得克萨斯大学奥斯汀分校);Laboratory for Atmospheric and Space Physics(大气与空间物理实验室);University of Edinburgh(爱丁堡大学);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Williams College(威廉姆斯学院);University of Virginia(弗吉尼亚大学);Northwestern University(西北大学)
研究通过分析发射线翼的幂律和高斯分布,揭示了LyC逃逸的双模式机制,即辐射驱动超风和超新星驱动反馈。
2025-09-29 astro-ph.GA
J1154+2443: a low-redshift compact star-forming galaxy with a 46 per cent leakage of Lyman continuum photons
本研究利用哈勃望远镜COS探测到低红移致密恒星形成星系J1154+2443的46%莱曼连续光子泄漏率,为低红移星系最高值之一,同时发现其高Lya逃逸率及相关参数关联,补充了低质量低金属丰度LyC泄漏星系的样本特征。
2017-11-29 astro-ph.GA
The Low-Redshift Lyman Continuum Survey. Unveiling the ISM properties of low-$z$ Lyman continuum emitters
结合66个来自低红移莱曼连续巡天(LzLCS)的紫外(UV)光谱和辅助数据以及早期研究的23个LyC观测数据,我们在$z \sim 0.3$上形成了一个恒星形成星系的统计样本,以研究冷星际介质(ISM)气体在电离辐射泄漏中的作用。我们首先限制大质量恒星的内容(年龄和金属丰度)和紫外线衰减,通过拟合恒星连续与简单的恒星星族模型的组合。该模型,连同准确的LyC通量测量,允许确定每个星系($f_{\rm esc}^{\rm abs}$)的绝对LyC光子逃逸分数。我们测量了多个HI和低电离态(LIS)谱线的等效宽度和剩余通量,以及采用栅栏模型的几何覆盖率。$f_{\rm esc}^{\rm abs}$跨度很大,中位数(0.16,0.84分位数)为0.04(0.02,0.20),在LyC检测到的89个星系中有50个。HI和LIS谱线等效宽度与UV光度和衰减成比例,与谱线的剩余通量成反比。HI和LIS剩余通量的相关性,表明中性气体的LIS过渡空间跟踪。我们发现所观察到的吸收线和紫外衰减的趋势主要是由覆盖分数驱动的。不均匀的气体覆盖表明LyC光子通过ISM中的低柱密度通道逃逸。紫外线的等效宽度和剩余通量与$f_{\rm esc}^{\rm abs}$密切相关:强LyC泄漏显示弱吸收线、低紫外线衰减和大的Ly $α$等效宽度。我们最后表明,同时进行的紫外吸收线和尘埃衰减测量可以预测,平均而言,逃逸…
2022-03-31 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
MOSEL survey: Spatially offset Lyman-continuum emission in a new emitter at z=3.088
本文在z=3.088处发现一个LyC发射体,其LyC发射在空间上偏移约2.2 kpc,结合多源观测数据排除前景星系干扰,推测LyC光子通过过去并合形成的狭窄光学薄锥体泄漏,解释了已确认LyC泄漏源数量密度低的现象。
2024-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intense CIII] 1907,1909 emission from a strong Lyman continuum emitting galaxy
我们已经获得了第一个完整的紫外(UV)光谱的强莱曼连续(LyC)发射体在低红移-紧凑,低金属,恒星形成星系J1154+2443 -与莱曼连续逃逸分数为46%最近发现。太空望远镜成像摄谱仪光谱显示出强烈的Lya和CIII] 1909发射,以及OIII] 1666。我们的观察表明,强LyC发射体可以具有高等效宽度的UV发射线(例如EW(CIII])$=11.7 \pm 2.9 Å$静止帧),尽管由于电离光子的损失,它们的等效宽度应该减小。J1154+2443的固有电离光子产生效率高,$\log(ξ_{\rm ion}^0)=25.56$ erg $^{-1}$ Hz,与最近发现的其他$z \sim 0.3-0.4$ LyC发射体相当。结合我们的测量和文献中的早期测定,我们发现随着CIII] 1909等效宽度的增加,$ξ_{\rm ion}^0$增加的趋势,这可以通过减少恒星星族年龄和金属丰度的组合来理解。简单的电离和密度束缚光电离模型可以解释J1154+2443的主要观测特征,包括紫外光谱。
2018-08-09 astro-ph.GA
Strong C IV emission from star-forming galaxies: a case for high Lyman continuum photon escape
找到可靠的指标莱曼连续体(LyC)光子泄漏星系是必不可少的,以推断其逃逸分数的时代的再电离,直接测量LyC通量是不可能的。为此,在这里,我们调查是否强大的C IV $λλ1548,1550$发射在星系的休息帧紫外光谱的痕迹条件成熟的充分生产和逃逸的LyC光子。我们编译了一个样本的19个恒星形成星系的红移范围$z=3.1-4.6$从范德尔调查,表现出强烈的C IV发射,产生一个堆叠的光谱,所有主要的休息紫外线发射线被清楚地检测到。包含恒星和星云发射的最佳拟合光谱能量分布模型表明,需要低恒星金属丰度($Z=0.1-0.2\,Z_\odot$),年轻恒星年龄($\log(\rm{age/yr}) = 6.1-6.5$),高电离参数($\log U = -2$)和几乎没有尘埃衰减($E(B-V)=0.00-0.01$)。然而,这些模型无法完全再现所观察到的C IV和He II线强度。我们发现,在堆叠光谱中的Ly $α$线是强的,并且峰值接近系统速度,这些特征指示沿着视线的显著LyC光子泄漏。低电离星际吸收线的覆盖分数也很低,这意味着在$\approx 0.05-0.30$范围内的LyC逃逸分数,具有流出气体的特征。最后,对于一个具有两条谱线的可靠探测的单个星系子集,C IV/C III]比值>0.75也与能够实现显著LyC泄漏的物理条件一致。总体而言,我们报告说,多个光谱指标的LyC泄漏存…
2022-10-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman continuum leakage in faint star-forming galaxies at redshift z=3-3.5 probed by gamma-ray bursts
我们在$z=3.5055$观测了GRB 191004 B的余辉光谱中的莱曼连续谱(LyC)发射,并与另外两个已知的LyC发射长伽马射线暴(LGRB)($z=3.3467$的GRB 050908和$z=3.0749$的GRB 060607 A)的余辉光谱进行了比较,以确定它们的LyC逃逸分数并比较它们的性质。从GRB 191004 B的余辉光谱中,我们确定了在LGRB红移为$\log(N_{\rm HI}/cm^{-2})= 17.2 \pm 0.15$处的中性氢柱密度,以及可忽略的消光($A_{\rm V}=0.03 \pm 0.02$等)。检测到的唯一金属吸收线是CIV和SiIV。与GRB 050908和GRB 060607 A不同,GRB 191004 B的宿主星系显示出显著的Ly $α$辐射。从它的Ly $α$发射和未检测到的巴耳末发射线,我们限制它的恒星形成率(SFR)$1 \leq$ SFR $\leq 4.7$ M $_{\odot}\ yr^{-1}$。我们用壳模型拟合了Ly $α$发射,发现参数值与观测值一致。我们发现GRB 191004 B、GRB 050908和GRB 060607 A的绝对LyC逸出分数分别为$0.35^{+0.10}_{-0.11}$、$0.08^{+0.05}_{-0.04}$和$0.20^{+0.05}_{-0.05}$。我们比较了LGR…
2020-09-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Small Region, Big Impact: Highly Anisotropic Lyman-continuum Escape from a Compact Starburst Region with Extreme Physical Properties
本研究通过强引力透镜分析Sunburst Arc中小于100 pc的极端星暴区,揭示LyC经由恒星反馈形成的“铅笔束”通道高度各向异性逃逸,并解释视线效应造成的观测离散。
2023-08-16 astro-ph.GA
An IFU investigation of possible Lyman continuum escape from Mrk 71/NGC 2366
Mrk 71/NGC 2366是最接近的绿豌豆(GP)类似物和候选莱曼连续体(LyC)发射体。最近,通过对电离连续体的直接观测,已经检测到11个LyC泄漏的GP,使其成为任何红移下最丰富的一类确认的LyC发射体。高分辨率,多波长的GP研究可以导致对LyC从这些星系逃逸的方法的理解。Mrk 71/NCG 2366的接近为GP类似物的内部工作提供了前所未有的细节,并使我们能够确定LyC逃逸的机制。利用5825- 7650 π积分场单位PMAS观测资料,研究了Mrk 71的运动学和物理条件。从[S II]比率获得电子密度图。一个偶然的二阶污染的[O II]3727双重使电子温度图的建设。声速,热展宽,“真正的”速度色散,和马赫数的解决地图,并获得高分辨率磁流体动力学SILCC模拟相比。两个地区的速度色散增加外流的指示检测到的超级星团,结B,与红移和蓝移的速度,分别在北部和南部。我们确认存在一个微弱的广泛的运动学组件,这似乎是脱钩的流出区域,是微弱和狭窄的比以前在文献中报道。在不确定的情况下,低电离和高电离气体一起移动。在Mrk 71的核心之外,探测到马赫数的增加,这意味着气体密度的降低。模拟表明,密度的这种下降可以高达~4 dex,下降到几乎光学薄的水平,这意味着沿着流出物的LyC逃逸分数为非零。[删节]
2019-02-12 astro-ph.GA
Lyman Continuum Leaker Candidates at $z\sim3-4$ in the HDUV Based on a Spectroscopic Sample of MUSE LAEs
本研究利用HDUV数据,基于约2000个MUSE LAE样本识别出12个新的z~3-4.5莱曼连续谱泄漏候选体,测得逃逸分数范围及星系平均逃逸分数,指出LyC泄漏体与高红移LAE差异不大,多数LAE可能存在泄漏。
2023-12-14 astro-ph.GA
SDSS-IV MaNGA: an observational evidence of density bounded region in a Lyman-$α$ emitter
使用积分场单元(IFU)光谱,我们在这里提出的空间分辨形态的[SII] $λ$ 6717,6731/H $α$和[SII] $λ$ 6717,6731/[OIII] $λ$ 5007发射线的比例,第一次在蓝莓莱曼- $α$发射器(BBLAE)在z $\sim$ 0.047。我们推导出的形态表明,由年轻($\leqslant$ 1000万年)的大质量沃尔夫-拉叶星组成的BBLAE的极端星暴区域是[SII]不足的,而星系的其余部分是[SII]增强的。我们推断,极端的星爆区域是密度有限的(即,光学薄到电离光子),其余的星系是电离边界的$-$,表明一个水泡型形态。我们发现,以前报道的小逃逸分数(10%)的赖氨酸$α$光子是从我们确定的密度有界的HII区域的BBLAE。这种逃逸分数可能受到多孔尘埃分布的限制。我们进一步报告[SII]-缺陷和推断莱曼连续体(LyC)逃逸分数之间的适度相关性,使用文献中研究的确认LyC泄漏样本,包括这里研究的BBLAE。观测到的相关性也揭示了它对恒星质量和泄漏星系的气相金属丰度的依赖性。最后,我们的工作的未来范围和影响进行了详细讨论。
2021-10-26 astro-ph.GA
Lyman continuum leaker candidates among highly ionised, low-redshift dwarf galaxies selected from HeII
当代研究表明,早期宇宙中星系际介质(IGM)的再电离主要是由恒星形成(原)星系(SFG)实现的。由于观测的限制,我们的知识的起源足够数量的电离莱曼连续(LyC)光子和机制,促进他们的运输到IGM仍然稀疏。因此,最近的努力集中在研究这些高红移物体的局部类似物。我们使用档案光谱SDSS DR 12数据选择低z He II 4686发射器的样本,并将其限制为一组SFG,其发射线诊断对AGN的存在敏感,这是我们唯一的选择标准。我们的最终样本包括18个低质量,低金属含量的矮星系,似乎主要是由恒星源电离。我们发现大的O32比率和[S II]的不足,这为这些星系是LyC发射体(LCEs)提供了强有力的证据。这些天体中至少有40%是具有宇宙学意义的LyC逃逸分数> 10%的候选天体。它们的SFH表现出很强的相似性,几乎所有的星系似乎都包含一个古老的(>1 Gyr)恒星成分,同时也包含一个年轻的两阶段(~ 1000万年和<100万年)恒星爆发,我们推测这可能与LyC逃逸有关。这里提出的紧凑的发射线星系的属性与许多本地LCE中观察到的一致。事实上,我们的样本可能被证明是对相当小的本地LCE目录的扩展,因为我们发现的极端星际介质(ISM)条件被假设为促进LyC泄漏。值得注意的是,我们所有的18个候选人都比大多数已建立的LCE更接近(z<0.1)。如果推断的LyC光子损失是真实的,这表明从He II 46…
2023-02-06 astro-ph.GA
Lyman Continuum Leakers at $z>3$ in the GOODS-S Field: Starburst or Not?
本文通过HST和JWST数据构建23个z>3莱曼连续谱泄漏星系的SED,发现其紫外斜率偏蓝、比恒星形成率范围较宽,且部分位于主序带而非星暴模式,表明强星暴并非LyC光子泄漏的必要条件。
2024-09-30 astro-ph.GA
Spatially Resolving the Fundamental Elements of Reionization in Galaxies
针对星系再电离中LyC逃逸机制不明的问题,提出利用宜居世界天文台进行空间分辨光谱观测,以直接探测LyC逃逸并建立局部与高红移过程的联系。
2025-07-08 astro-ph.GA
Linking UV spectral properties of MUSE Ly-alpha emitters at z>3 to Lyman continuum escape
本研究利用 VLT/MUSE 观测约 1400 个 Lyα 发射体,对比了 LyC 泄漏与非泄漏候选者的叠加紫外光谱,发现泄漏者具有高电离态、硬电离场等特征,并提出 CIV/CIII] 比率可作为识别再电离时期星系电离源的有效工具。
2024-01-08 astro-ph.GA
Radiation hydrodynamic simulation of the Haro 11 galaxy: the escape of LyC and Ly$α$ in a dwarf galaxy merger
Oskar Klein Centre, Department of Astronomy, Stockholm University(斯德哥尔摩大学天文学系奥斯克·克莱因中心);Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574, Univ Lyon, Univ Lyon1, Ens de Lyon, CNRS(里昂天体物理研究中心);Lund Observatory, Division of Astrophysics, Department of Physics, Lund University(隆德大学物理系天体物理学部隆德天文台)
研究通过辐射水动力模拟Haro 11星系并合,揭示LyC和Lyα逃逸分数的变化机制及主要贡献者。
2026-01-28 astro-ph.GA
Deciphering spatially resolved Lyman-alpha profiles in reionization analogs: the Sunburst Arc at cosmic noon
本文利用强引力透镜的高空间分辨率研究z~2.37日爆弧星系中Lya谱线轮廓与LyC泄漏的关系,结合机器学习仿真方法,揭示直接逃逸Lya光子来自约1 kpc的温暖电离介质,而LyC泄漏局限于约200 pc区域。
2025-04-07 astro-ph.GA
Lyman Continuum Escape Fraction from Low-mass Starbursts at z=1.3
我们提出了一个新的限制莱曼连续(LyC)逃逸分数在z~1.3。我们利用哈勃太空望远镜(HST)上的高级巡天相机(ACS)日盲通道(SBC)获得了深度,高灵敏度的远紫外成像,目标是1.2<z<1.4的11个恒星形成星系。从3D-HST巡天中选出的星系具有高H $α$等效宽度(EW),EW > 190,低恒星质量(M* < 10^10 M_sun)和U带星等U<24.2。这些标准确定年轻的,低金属量的恒星爆发人口类似的原始恒星形成星系被认为是宇宙的再电离。我们在远紫外图像中的单个星系或堆栈中没有检测到任何LyC信号(S/N >3)。我们将$3σ$限制在单个星系的相对逃逸分数为f_{esc,rel} <[0.10-0.22]和堆叠的$3σ$限制为f_{esc,rel} <0.07。与文献中确认的LyC发射体相比,我们样本中的星系跨越了类似的各种星系属性范围,包括恒星质量,尘埃衰减和恒星形成率(SFR)。特别是,我们比较了H $α$和[OIII] EW的确认LyC发射器和非检测,包括在这项研究中的星系的分布。最后,我们讨论了在H $α$ EWs的分布中看到的二分法是否可以将LyC发射器与非检测区分开。
2020-07-10 astro-ph.GA physics.space-ph
Outside the Lyman-break box: detecting Lyman continuum emitters at $3.5<z<5.1$ with CLAUDS
识别具有逃逸莱曼连续统(LyC)通量的高红移星系的非污染样本对于理解宇宙再电离的来源和演化具有重要意义。我们提出了CLAUDS $u$ -带测光的COSMOS领域探测LyC辐射从光谱证实的星系在$z\geq3.5$和标准的莱曼break星系颜色选择的期望之外。作为对CLAUDS数据的补充,我们使用斯巴鲁多滤光片测光,\textit {哈勃太空望远镜}($HST$)多滤光片成像,以及光谱巡天D10 K,VUDS和3D-HST。我们提出了一个样本的莱曼连续星系(LCG)的候选人在红移范围$3.5\lesssim z\lesssim5.1$。这里,我们引入5个LCG候选,其中两个标记为质量1,三个标记为质量2。质量1候选的估计$f_{\rm esc}^{\rm abs}$在$\sim5\% - 73\%$和$\sim30\% - 93\%$范围内。这些估计是基于我们从单个星系作为输入的BPASS模型的范围,以及平均星系际介质(IGM)和最大星系际和环星系介质(IGM+CGM)传输的参数。我们的结论是,我们对LCG的搜索最有可能偏向于低HI密度或不受莱曼极限系统影响的视线。我们的两个最佳LCG候选者具有EW(Ly $α)\leq50$),并且我们发现EW(Ly $α$)、$f_{\rm esc}^{\rm abs}$和$R_{\rm obs}$(测量通带中观察到的电离与非电离通量的比率)之…
2020-03-31 astro-ph.GA
A High-Resolution Hubble Space Telescope Study of Apparent Lyman Continuum Leakers at $z\sim3$
我们提出了$U_{336}V_{606}J_{125}H_{160}$后续$HST$观测的16个$z\sim3$候选LyC发射体在HS 1549 +1919领域。有了这些数据,我们获得高空间分辨率的光度红移的所有亚弧秒分量的LyC候选人,以消除前景污染,并确定强大的候选人泄漏LyC排放。在16个候选对象中,我们发现一个对象具有强大的LyC检测,这不是由于前景污染。这个物体(MD5)分解为两个部分;我们将发射LyC的部分称为MD5 b。MD5 b的观测通量密度比为1500 $(F_{UV}/F_{LyC})_{obs}=4.0\pm2.0$至900,与恒星星族合成模型的预测相符。假设IGM吸收最小,该比值对应于$f_{esc,rel}^{MD5b}=75-100$ %($f_{esc,abs}^{MD5b}=14-19$ %)的相对(绝对)逃逸分数。MD5 b的恒星星族表明其年龄为$\lesssim50$ Myr,这是$HST$样本中最年轻的10%,也是典型的$z\sim3$莱曼破裂星系中最年轻的三分之一,可能是其LyC检测的一个贡献因素。我们得到了一个修订后的,无污染的估计,在$z=2.85$的共动比电离发射率,表明(具有较大的不确定性),恒星形成星系提供大致相同的贡献,类星体的电离背景在这个红移。我们的研究结果表明,前景污染阻止地面LyC研究获得充分的理解LyC发射$z\sim3…
2015-08-01 astro-ph.GA
The Challenge in Illuminating the Invisible: Constraining LyC Escape with Bayesian Modelling and Symbolic Regression
Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge(卡弗里宇宙学研究所,剑桥大学);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(卡文迪许实验室,剑桥大学);Departamento de Astronomía, Universidad de Chile(智利大学天文学系);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Department of Physics and Astronomy, University College London(伦敦大学学院物理与天文系)
利用贝叶斯建模和符号回归约束LyC逃逸分数,研究局部类比星系样本并建立紫外β斜率与逃逸分数的关系。
2026-03-09 astro-ph.GA
The Ly$α$ and Continuum Origins Survey. III. Investigating the Link between Galaxy Morphology, Merger Properties and LyC Escape
University of Minnesota(明尼苏达大学);Williams College(威廉姆斯学院);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Missouri Institute of Technology, University of Missouri-Kansas City(密苏里科技大学,密苏里大学堪萨斯城分校);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
该研究探讨了星系形态、合并属性与LyC逃逸之间的联系,发现合并星系的LyC逃逸分数较高,并揭示了星系合并对LyC光子逃逸的影响。
2026-02-11 astro-ph.GA
A systematic study of the escape of LyC and Ly$α$ photons from star-forming, magnetized turbulent clouds
为了研究宇宙的再电离和解释观测星系的高红移光谱,了解莱曼连续谱(LyC)和莱曼$α$(Ly $α$)光子从巨分子云(GMC)中的逃逸是至关重要的。为此,我们进行高分辨率,辐射磁流体动力学模拟GMCs自洽恒星形成和恒星反馈。我们发现,一个显着的分数(15-70%)的电离辐射逃逸的模拟GMC与不同的质量($10^5$和$10^6\,M_\odot$),因为云是分散在约$2$ - $5\,{\rm Myr}$从恒星形成的开始。当GMC质量较轻、金属贫乏、湍流较小和密度较低时,泄漏的LyC光子的比例较大。LyC辐射的最有效泄漏发生在GMC的总恒星形成效率约为20%时。Ly $α$的逃逸显示出与LyC光子相似的趋势,不同之处在于从GMC逃逸的Ly $α$光子的分数较大($f_{\rm esc}^{\rm Lyα}\approx f_{900}^{0.27}$),并且具有强湍流的GMC显示出较大的$f_{\rm esc}^{\rm Lyα}$。模拟的GMC显示出$Δv\approx 120 \,{\rm km\,s^{-1}}$在时间平均的出射Ly $α$谱中的特征速度分离,这表明Ly $α$可以用于推断星际和环星系介质的运动学。我们发现,Ly $α$光度是一个有用的指标的LyC逃逸,提供的LyC光子的数量可以推导出通过恒星人口建模。最后,我们发现Ly $α$的逸出分数、1500 A的紫外光子…
2021-12-02 astro-ph.GA