Lyman continuum leakage versus quenching with the James Webb Space Telescope: The spectral signatures of quenched star formation activity in reionization-epoch galaxies
本文研究了恒星形成率(SFR)下降对再电离期(EoR)星系光谱的影响,以及由此产生的具有极端莱曼连续统泄漏光谱特征的简并度。为了研究这些影响的波长范围内相关的即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST),我们利用合成光谱的模拟EoR星系从宇宙学模拟与合成光谱的部分淬火模拟星系。我们发现,快速下降的SFR的EoR星系可能会严重影响的方法,利用等效宽度的巴耳末线和紫外光谱斜率来评估逃逸分数的EoR星系的适用性。为了确定上述简并是否可以通过使用光谱的整体形状来避免,我们生成模拟NIRCam观测,并利用分类算法来识别已经经历淬火的星系。我们发现,虽然有问题的情况下,JWST/NIRCam或NIRSpec应该能够可靠地识别星系的红移$z\sim 7$经历了一个显着的减少,在过去的5 - 1亿年的SFR(由一个因素10-100)与成功率$\gtrsim 85\%$。我们还发现,尘埃红化效应对EoR星系的不确定性显着影响的分类算法的结果的性能。我们认为,研究的目的是表征尘埃消光法最具代表性的EoR将是非常有用的。
2018-07-24 astro-ph.GA
Lyman Continuum Leakers at $z>3$ in the GOODS-S Field: Mergers Dominated
该研究利用HST和JWST高分辨率数据,发现GOODS-S场红移3到4.5间的23个LyC泄漏源多为并合星系,结合主序源的并合特征,揭示并合与星暴均能促进LyC光子逃逸,并解释了高低红移泄漏源尺度差异的观测偏差原因。
2024-12-11 astro-ph.GA
A bottom-up search for Lyman-continuum leakage in the Hubble Ultra Deep Field
内容:莱曼连续统的产生和逃逸的研究往往依赖于间接观测示踪剂阵列的预选候选泄漏。目的:在这里,我们研究了由于这些选择标准,通过完全删除它们并执行纯粹从静止帧LyC发射中选择的搜索,可能会错过多少电离辐射;以及这如何影响我们对电离背景的估计。方法:我们反转传统的方法,在红移$2 < z < 3.5$上进行自底向上的莱曼连续泄漏星系搜索。使用HST和VLT/MUSE的存档数据,我们在HUDF的UV过滤HST图像上运行源查找软件,并对所有检测到的源进行一系列测试,以消除那些与电离源不一致的源。结果:我们发现6个新的和一个以前确定的候选泄漏的绝对逃逸分数范围从36%到100%。我们的过滤标准消除了一个对象以前报告的候选电离发射体在文献中,而我们报告的其他两个先前报道的来源在休息帧莱曼连续非检测。我们发现,我们的候选人作出贡献的metagalactic电离场的$\log_{10}(ε_ν) = 25.32(+0.25)(-0.21)$和$25.29(+0.27)(-0.22)$ erg/s/Hz/cMpc $^3$的全套候选人和4个最强的候选人,这两个值都高于,但与其他最近的数字在文献中一致。结论:我们的研究结果表明,不符合通常的选择标准的星系可能会对宇宙电离场做出不可忽视的贡献。我们建议在研究充分的领域中进行更大规模的类似搜索,包括UV和大的辅助数据覆盖范围,例如在完整的CANDELS领域。
2022-08-05 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
The spectral evolution of the first Galaxies. III. Simulated James Webb Space Telescope spectra of reionization-epoch galaxies with Lyman continuum leakage
使用四个不同的宇宙学模拟套件,我们生成合成光谱的星系不同莱曼连续逃逸分数(fesc)在红移z=7-9,在休息帧的波长范围内相关的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)NIRSpec仪器。通过研究现实的恒星形成历史和金属丰度分布的EW(Hb)-β图(以前提出的一种工具,用于识别星系具有非常高的fesc)的影响,我们发现,这些影响都不可能危及识别极端莱曼连续泄漏的星系。根据我们的模型,我们预计基本上所有z=7-9的星系,其静止坐标系EW(Hb)< 30 μ m,fesc>0.5。关于恒星星族的电离通量或z>6星系的尘埃性质的错误假设原则上会使选择产生偏差,但这种类型的实质性模型缺陷同时也会显示出它们在EW(Hb)-β图中观测到的z>6星系分布与模拟的z>6星系分布之间的偏移。这样的偏移将允许这些观测值的JWST/NIRSpec测量作为进一步模型改进的输入。
2017-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The JWST Unveils the Bimodal Nature of Lyman Alpha Emitters at 3 <z<7: Pristine versus Merger-Driven Populations
本研究利用JWST/NIRCam数据研究3<z<7的莱曼α发射体,发现其分为低质量孤立的原始族群和大质量并合驱动的双峰演化族群,证实并合是早期宇宙LAE演化的核心驱动因素。
2025-07-31 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Survey -- II: Ionizing Radiation as a Function of the [OIII]/[OII] Line Ratio
我们讨论了一个大的(~50)样品的z=3.1莱曼α发射体(LAEs)的物理性质表明,这样的来源是有前途的星系在再电离时代的类似物的休息帧光发射线光谱。现在已经确定了可靠的莱曼连续体逃逸分数,用于从莱曼连续体逃逸调查(LACES)中获得的大样本LAE,该调查是通过Fletcher等人(2019)报告的SSA 22调查区域中的深层HST成像进行的。使用新的措施[OII]发射固定从凯克MOSFIRE光谱,我们重新检查,对于一个更大的样本,早期的声称,莱曼连续泄漏可能与星云发射线比[OIII]/[OII]预期的密度约束HII地区。我们发现,一个大的[OIII]/[OII]线比确实是莱曼连续泄漏的必要条件,加强早期的索赔使用较小的样品在各种红移。然而,并不是所有的LAE与大[OIII]/[OII]线比的泄漏和泄漏的辐射似乎不与其他光谱诊断的差异。这表明泄漏辐射的检测受到附加属性的调制,可能是多孔HII区域的视角。我们讨论了我们的新结果的背景下,引人注目的双峰的LAE泄漏和非泄漏的LACES计划中发现的宇宙再电离源的影响。
2019-12-31 astro-ph.GA
Lyman Continuum leakage from massive leaky starbursts: A different class of emitters?
该研究通过HST COS观测发现,低红移大质量星暴星系中弱[SII]发射可示踪LyC泄漏,其绝对逃逸比例仅1%-3%,但经尘埃校正后达33%-84%,构成一类由反馈驱动风形成电离通道的独特发射体。
2025-08-26 astro-ph.GA
Identifying reionization-epoch galaxies with extreme levels of Lyman continuum leakage in James Webb Space Telescope surveys
詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的NIRSpec仪器将允许在再电离时代(EoR)对星系进行静止帧紫外/光学光谱分析。一些星系可能会表现出氢电离光子大量泄漏到星系际介质中,导致微弱的星云发射线。我们提出了一个机器学习框架,用于识别非常高的氢电离光子逃逸星系的数据质量的基础上,从潜在的近红外光谱观测EoR星系在透镜场的情况下。我们训练我们的算法上的模拟样本的JWST/NIRSpec数据的星系在红移$z=6$ -10。为了使样本更真实,我们结合合成星系光谱的基础上宇宙学星系模拟与观测噪声相关的$z\gtrsim 6$对象的亮度类似的EoR星系候选人发现在前沿领域的观测星系团阿贝尔-2744和MACS-J 0416。我们发现,在分辨率R=100的JWST/NIRSpec曝光24 h(1.5 h)条件下,可以反演比$m_\mathrm{AB,1500} \approx 27$等亮的星系的电离逃逸分数($f_\mathrm{esc}$),平均绝对误差为$Δf_\mathrm{esc}\approx$ 0.09(0.12)。对于24小时的曝光时间,即使是较暗的星系($m_\mathrm{AB,1500} < 28.5$等)也可以用$Δf_\mathrm{esc}\approx$ 0.14处理。这个框架同时估计了这些星系的红移,相对误差小于0.03的24小时($m_\mathrm{AB,1500…
2019-12-09 astro-ph.GA
Mergers Drive Structural Complexity but Not Starbursts in Lyman-$α$ Emitters at $3 < z < 4$: A JWST Spatially Resolved View
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Key Laboratory of Optical Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台光学天文重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Science(中国科学院大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Space Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室);College of Physical Science and Technology, Shenyang Normal University(沈阳师范大学物理科学与技术学院)
研究发现3 < z < 4的Lyman-α发射体中合并驱动结构复杂性,但未引发显著恒星爆发,通过JWST空间分辨分析揭示合并对LAEs特性的影响。
2026-02-05 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
The atomic gas properties of Green Pea galaxies: Connections to Lyman continuum leakage
本研究通过格林班克望远镜观测结合文献数据,构建60个近邻绿豌豆星系样本,发现高O32比值(莱曼连续谱泄漏强)的星系中性氢含量更低,揭示星暴消耗中性氢是莱曼连续谱泄漏的成因,并对高红移再电离星系的中性氢与莱曼α发射的反相关关系作出预测。
2025-09-04 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
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
Merging Signatures in an Offset Lyman Continuum Emitter at Redshift 3.8
本文研究红移3.8处偏移莱曼连续谱发射体CDFS-6664,利用HST和JWST多波段数据揭示其为一个恒星形成增强的主并合系统,并表明偏移LyC发射与更蓝更年轻的成分相关,为并合导致LyC偏移提供了实例。
2024-09-30 astro-ph.GA
Morphological Properties of Lyman Alpha Emitters at Redshift 4.86 in the COSMOS Field: Clumpy Star Formation or Merger?
我们调查的61莱曼α发射器(LAEs)在z = 4.86确定在COSMOS领域的形态学特性,基于哈勃空间望远镜先进的巡天相机(ACS)在F814 W波段的成像数据。在61个LAE中,我们找到了54个LAE的ACS对应物。8个LAE显示双组分结构,平均投影分离为0。“63(z = 4.86时约为4.0千秒差距)。考虑到这些ACS源的模糊性,我们仔细评估了它们的形态学特性,即大小和椭圆率。而其中一些是紧凑的,与PSF半光半径为0的不可区分的。“07(~ 0.45 kpc),其他的明显大于PSF的大小和空间扩展到0。“3(~ 1.9千秒差距)。我们发现,ACS源的椭圆率与尺寸呈正相关,没有大尺寸和圆形的ACS源。我们的蒙特卡罗模拟表明,相关性可以解释为:(1)通过PSF加宽和散粒噪声的变形效应,或(2)源混合,其中两个或多个源与小分离混合在我们的ACS图像和检测作为一个单一的细长源。因此,46个单分量LAE可以包含由具有小空间间隔的双(或多)分量组成的源(即,< 0。“3或1.9千磅/平方英寸)。在较长波长下具有高角分辨率的进一步观察(例如,静止帧波长> 4000 A)是不可避免的,以破译哪种解释是足够的,我们的LAE样本。
2016-01-22 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
HI Imaging of a Blueberry Galaxy Suggests a Merger Origin
利用GMRT对蓝莓星系J1509+3731进行HI 21厘米成像,发现其高恒星形成效率及约2 kpc的气体—光学中心偏移,支持并合触发星暴并导致Lyα与莱曼连续谱光子泄漏。
2024-06-12 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
ALMA Observations of Lyman-alpha Blob 1: Multiple major-mergers and widely distributed interstellar media
我们提出了一个巨大的莱曼α斑点在SSA 22原星系团在z=3.1,SSA 22-LAB 1,采取了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的意见。在LAB 1中探测到尘埃连续体、[C II] 158 um和CO(4-3)谱线发射,显示出跨越~100 kpc中心区域的复杂形态学和运动学。在[C II]和尘埃连续辐射中识别出周围z=3.0987-3.1016的七个星系,其中两个可能是与最大质量星系相关的伴星或潮汐结构。广泛分布介质的空间分辨[C II]和红外光度比(L[C II]/LIR~0.01-0.001)表明,观测到的扩展星际介质很可能起源于恒星形成活动,冲击气体的贡献可能不占主导地位。发现LAB 1含有总分子气体质量Mmol=(8.7+/-2.0)e+10 Msun,集中在Ly-alpha发射区的核心区域。虽然LAB 1核心中的恒星形成活动(主要是被遮蔽的)是Ly-alpha发射最合理的动力源之一,但核心中发现的多个主要合并也可能在使LAB 1异常明亮和延长Ly-alpha中发挥作用,这是引力相互作用引起的冷却辐射的结果。
2021-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detection of high Lyman continuum leakage from four low-redshift compact star-forming galaxies
本研究利用哈勃望远镜COS设备在4个低红移高[OIII]/[OII]比值的致密恒星形成星系中探测到最高达13%的高莱曼连续谱逃逸率,证实该筛选方法可高效识别莱曼连续谱泄漏源。
2016-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Limits on Lyman Continuum escape from z=2.2 H-alpha emitting galaxies
莱曼连续光子从恒星形成星系中的泄漏是一个难以捉摸的参数。当被观测时,它提供了大量关于星系中恒星形成和星际介质几何形状的信息,并限制了恒星形成星系在宇宙再电离中的作用。z~2处的H-α选择星系追踪了宇宙恒星形成历史高峰期最高的恒星形成种群,为直接测量Lyman连续谱逃逸提供了基础。在这里,我们介绍这种方法,并强调其优点以及警告。我们还使用该方法在钱德拉深场南部z=2.2的10个H-α发射器上,也用哈勃太空望远镜在紫外线下成像。我们没有发现单独的莱曼连续谱检测,我们的堆栈将平均绝对逃逸分数的上限设为<24%,与类似的研究一致。随着未来计划的观测,样本量将迅速增加,这里提出的方法将提供非常强大的逃逸分数的约束。
2015-11-02 astro-ph.GA
No strong dependence of Lyman continuum leakage on physical properties of star-forming galaxies at $\mathbf{3.1 \lesssim z \lesssim 3.5}$
我们提出了莱曼连续谱(LyC)辐射逃逸分数$f_{\rm{esc}}$测量光谱确认的恒星形成星系的红移范围$3.11 < z < 3.53$在\textit{Chandra}深场南。我们使用地面成像测量$f_{\rm{esc}}$,并使用地面和空间测光推导星系的物理性质,使用光谱能量分布(SED)拟合。我们还得到[O III]+H $β$等效宽度(落在所观察到的K波段)包括星云发射的SED拟合。在去除前景污染物后,我们报告发现了11个新的候选LyC泄漏物,其绝对LyC逃逸分数$f_{\rm{esc}}$在$0.14-0.85$范围内。从非检测,我们把$1σ$上限的$f_{\rm{esc}}<0.12$,莱曼break选定的星系有$f_{\rm{esc}} < 0.11$和“盲目”发现的星系没有事先光度选择有$f_{\rm{esc}}<0.13$。对于静止坐标系[O III]+H $β$等效宽度为$>300$ A的极端发射线星系,我们发现了稍高的$1σ$极限$f_{\rm{esc}}<0.20$.对于候选LyC泄漏,我们发现$f_{\rm{esc}}$和星系恒星质量之间的弱负相关,$f_{\rm{esc}}$特定的恒星形成率(sSFR)之间没有相关性和$f_{\rm{esc}}$和EW $_0$([O III]+H $β$)之间的正相关性。恒星质量和sSFR之间的弱相关性/无相关性可…
2022-01-27 astro-ph.CO 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
Neutral ISM, Lyman-Alpha and Lyman-continuum in the nearby starburst Haro 11
恒星形成星系被认为是莱曼连续统(LyC)辐射的主要来源,负责早期宇宙的再电离。然而,对逃逸电离辐射的直接观测很少,逃逸率也很低。在本机宇宙中,只有~10个发射体被观测到,典型的逃逸分数为百分之几。调节这种逃逸的机制需要随着红移而强烈地演化,以便解释再电离时代。气体含量和恒星形成反馈是主要的嫌疑人之一,已知既调节中性气体覆盖,又随宇宙时间演化。在本文中,我们重新分析HST-COS光谱的第一个检测到的本地LyC泄漏,哈罗11。我们研究了LyC泄漏和莱曼- $α$线形之间的联系,以及反馈影响的中性ISM性质,如运动学和气体分布。我们讨论了两个极端的光学薄,密度有界的ISM和一个千疮百孔的,光学厚,电离有界的ISM,以及如何哈罗11适合他们的理论预测。我们发现,最有可能的ISM模型是一个cluphilic中性介质嵌入在一个高度电离的介质中,结合覆盖分数的团结和残留的中性气体柱密度的电离介质高到足以光学厚莱曼- $α$,但足够低,至少部分透明的莱曼连续和未检测到的Si II。这表明SF反馈和星系尺度的相互作用事件在打开电离辐射通过中性介质的通道方面发挥了重要作用。
2017-01-27 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
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
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
Lyman alpha and Lyman continuum emission of MgII-selected star-forming galaxies
我们目前的观测与宇宙起源光谱仪板载哈勃太空望远镜的7个紧凑的低质量恒星形成星系的红移,z,在0.3161-0.4276的范围内,与各种O3 Mg 2 =[OIII]5007/Mg II 2796+2803和Mg 2 = Mg II 2796/Mg II 2803的发射线比。我们的目的是研究泄漏莱曼连续体(LyC)发射的MgII发射特性的依赖关系,以及逃逸电离辐射的其他间接指标的依赖关系。在四个星系中检测到逃逸分数fesc(LyC)=3.1- 4.6%的LyC发射,而在剩下的三个星系中只有1 sigma的fesc(LyC)上限。在4个观测到LyC辐射的星系中观测到一条强的窄Ly-alpha辐射线,两个峰之间的Vsep约为298-592 km/s,而在未观测到LyC辐射的星系中观测到非常弱的Ly-alpha辐射。我们的新数据证实了在以前的低红移星系样本中发现的fesc(LyC)和Vsep之间的紧密反相关性。在所有考虑的指标中,Vsep仍然是LyC泄漏的最佳间接指标。发现逃逸的LyC发射主要在Mg 2>1.3的星系中检测到。可能存在随着O_3、Mg_2和Mg_2的增加fesc(LyC)增加的趋势。然而,有大量的分散在这些关系不允许他们使用可靠的预测fesc(LyC)。
2022-07-10 astro-ph.GA
Direct Lyman continuum and Lyman-alpha escape observed at redshift 4
我们报告了一个z=4.0,M1500=-22.20的恒星形成星系(Ion 3)的偶然发现,该星系显示出丰富的莱曼连续体(LyC)泄漏(约60%逃逸),一个显着的多峰Lya辐射,以及在共振频率处直接出现的显著Lya辐射。这是已证实的红移最高的LyC发射体,其中电离辐射和Lya辐射可能共享一个共同的电离腔(N_HI<10^17.2 cm^-2)。Ion 3具有空间分辨率,具有与P-Cygni NV 1240类似的清晰的星风特征,并具有蓝紫外连续谱(β= -2.5 +/-0.25,F_λ~ λ^β)和弱的低电离星际金属线。深VLT/HAWKI Ks和Spitzer/IRAC 3.6 μ m和4.5 μ m成像显示了在平坦连续体(Ks-4.5 μ m ~ 0)上出现的具有1000 A静止帧等效宽度的H α线的清晰光度特征。通过SED拟合,我们得出恒星质量为1.5 × 10^9 Msun,SFR为140 Msun/yr,年龄约为1000万年,尘埃消光较低,E(B-V)< 0.1,将源置于SFR-M ^* 平面的星暴区。Ion 3显示出与先前发现的另一种LyC发射体相似的性质(z=3.21,Ion 2,Vanzella等人,2016)。Ion 3(和Ion 2)代表了理想的高红移参考案例,以指导JWST在z>6.5处搜索再电离源。
2018-03-30 astro-ph.GA
Modelling the escape of Lyman Continuum photons from galaxies in the Epoch of Reionization
本研究将DELPHI星系形成框架与电离光子逃逸模型结合,发现光子逃逸分数受气体密度和恒星形成率调控,且随质量和红移演化,揭示了星系组装与暗物质历史对再电离过程的驱动作用。
2023-05-14 astro-ph.GA
Galactic Winds across the Gas-Rich Merger Sequence II. Lyman Alpha Emission and Highly Ionized O VI and N V Outflows in Ultraluminous Infrared Galaxies
本文是第二个系列的目的是检查气体环境的z $\le$ 0.3类星体和超亮红外星系(ULIRGs)的活动星系核/宿主星系的属性在合并序列的函数。第二篇论文主要研究了用HST/COS观测的ULIRG中高电离气体外流的示踪物Ly $α$发射和O VI、N V吸收特征。在19个ULIRG中的15个中检测到LY $α$发射,并且在14个清晰的LY $α$检测中的12个显示出具有蓝移速度质心和/或机翼的发射。Ly $α$发射的等效宽度随活动星系核光度和活动星系核辐射热分数的增加而增加。的蓝移的Ly $α$发射正相关的[O III]发射,后者跟踪电离气体流出。在活动星系核较强和外流速度较大的天体中,Ly $α$逃逸分数往往稍大,但它们与星云线红化无关。在12个具有良好连续信噪比的ULIRG中,其中6个鲁棒地检测到O VI和/或N V吸收特征,所有这些都是蓝移的,指示流出。在组合ULIRG $+$类星体样品中,在X射线弱源或吸收源中更频繁地检测到流出。在X射线弱源中,外流的吸收等效宽度、速度和速度色散也较高。流出物的性质与活动星系核或宿主星系的性质之间没有其他明显的相关性。
2022-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Confirmation and Refutation of Lyman Continuum Leakers at $z\sim3$ with JWST NIRSpec/IFU
University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与前沿科学研究院);Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台)
利用JWST NIRSpec/IFU观测,通过光谱识别排除一个候选源的低红移污染,并确认另一个候选源中潮汐尾结构发出的莱曼连续谱,表明星系合并可能是宇宙再电离的重要电离光子来源。
2026-07-01 astro-ph.GA
An extreme [OIII] emitter at $z=3.2$: a low metallicity Lyman continuum source
[摘要]我们研究了莱曼连续发射体候选者在$z=3.212$的物理性质,光度覆盖范围从$U$到MIPS 24 $μ$ m带和VIMOS/VLT和MOSFIRE/Keck光谱。UV光谱的研究证实了使用$S/N>5$的莱曼连续发射的直接光谱检测。系统红移处的非零Ly $α$通量和高Lyman-$α$逃逸分数表明低HI柱密度。弱的C和Si低电离吸收线也与沿视线的低覆盖分数一致。[OIII] $λ\lambda4959,5007+\mathrm{H}β$的等效宽度是在$z>3$($\mathrm{EW}([\mathrm{OIII}]λ\lambda4959,5007+\mathrm{H}β) \simeq 1600Å$,静止坐标系)上所报道的最大的星系之一,近红外光谱显示这主要是由于极强的[OIII]发射。观测到的大的[OIII]/[OII]比值($>10$)和高电离参数与光电离模型在密度有界星云情况下的预测一致。此外,$\mathrm{EW}([\mathrm{OIII}]λ\lambda4959,5007+\mathrm{H}β)$与最近在$z\sim7-9$报告的再电离时期的测量结果相当。我们还研究了活动星系核贡献的可能性,以解释电离辐射,但大多数活动星系核的识别诊断表明,恒星的排放占主导地位,而不是。这个来源是目前第一个高$z$的莱曼连续辐射源的例子,表现出莱曼连续泄漏的间接和直接…
2015-09-22 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
Resolving on 100 pc scales the UV-continuum in Lyman-$α$ emitters between redshift 2 to 3 with gravitational lensing
我们提出了一个研究的17个LAEs在红移2 $<z<$ 3引力透镜的大质量早型星系(ETGs)的平均红移约为0.5。使用一个完全贝叶斯网格为基础的技术,我们模拟的引力透镜质量分布与椭圆幂律配置文件和重建的UV连续表面亮度分布的背景源,使用像素化的源模型。我们发现,偏转器接近,但不符合等温模型在几乎所有情况下,在$2σ$水平。我们利用透镜放大率(通常为$μ\simeq$ 20)的优势,这些LAE星系的物理和形态学特性。从重建的紫外连续辐射,我们发现,恒星形成率范围从0.3至8.5 M $_{\odot}$年$^{-1}$和星系通常由几个紧凑和弥漫的组件,由0.4至4千秒差距。此外,它们的恒星形成率峰值强度范围从2.1到54.1 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$。这些星系倾向于延伸,长轴范围从0.2到1.8千秒差距(中位数561秒差距),椭圆率中位数为0.49。这种形态与超过一半的样品的星形形成的盘状结构一致。然而,对于至少两个源,我们也发现离轴组件,可能与合并。将需要解析的运动学信息来确认样品中LAE的盘状性质和可能的合并情况。
2018-11-08 astro-ph.GA
Subaru narrow-band imaging search for Lyman continuum from galaxies at z>3 in the GOODS-N field
我们报告的搜索结果,在z>3的莱曼连续(LyC)发射使用窄带滤波器NB 359与斯巴鲁/ Suprime-Cam在约800弧分$^2$周围的GOODS-N空白领域。我们使用103个恒星形成星系(SFG)和8个活动星系的光谱红移在3.06和3.5之间的范围内,和157光度选择z=3.1莱曼$α$发射体(LAE)的候选人作为目标。在去除光谱学证实被前景源污染的星系后,我们在具有光谱红移的目标中发现了两个SFG和一个AGN作为候选LyC发射源。在LAE候选者中,在NB 359图像中检测到五个源,并且其中三个可能被前景源污染。我们比较了GOODS-N中的样本星系与SSA 22中的样本星系,其中已知z=3.1的突出原星系团,并使用相同的NB 359滤波器进行了LyC搜索。在SSA 22场中有LyC泄漏的星系的频率可能比GOODS-N中具有样本UV星等范围的星系高出约两倍,尽管在这些场中检测到LyC的数量太少,无法得出统计上显著的结论。通过合并这些区域中的样本星系,我们将观测到的z=3.1的星系的LyC-UV通量密度比和LyC逃逸分数的3个$M_{UV} < -18.8$上限分别设为($f_{LyC}/f_{UV})_{obs} < 0.036$和$f_{esc}^{abs}<8$ \%)。
2019-07-25 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
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
Detection of HI in Emission in the Lyman Alpha Emitting Galaxy Haro 11
我们首次利用100米的Robert C.伯德格林班克望远镜(GBT)哈罗11是一个明亮的蓝色致密星系,在莱曼阿尔法和莱曼连续谱中都有发射。我们检测到(5.1 $\pm$ 0.7 $\times$ 10 $^8$)M $_{\odot}$的HI气体在一个假设的距离为88 Mpc,使这个星系HI不足相比,其他本地星系具有类似的光学特性。鉴于这个小的HI质量,Haro 11有一个升高的M $_{H2}$ /M $_{HI}$比和一个非常低的气体分数相比,大多数本地星系,并包含两倍的质量在电离氢中的中性氢。HI发射具有71 kms $^{-1}$的线宽,并且向光学线中心的红色偏移60 kms $^{-1}$。在最近的一次合并之后,它正在经历一次恒星爆发,这提高了恒星形成率,并将耗尽$<$ 0.2 Gyr的气体供应。虽然这一星爆已经提高了SFR相比,具有类似的HI质量和线宽的星系,哈罗11匹配的趋势,较低的气体分数向较高的恒星形成率和低于一般趋势增加HI质量随着光度增加。总的来说,我们的结果将Haro 11描绘成一个标准的低质量星系,它正在经历一个异常高效的恒星形成时期。
2016-09-13 astro-ph.GA
The Impact of Unresolved Turbulence on the Escape Fraction of Lyman Continuum Photons
研究了高红移星系中湍流马赫数(\mach)与莱曼连续光子逃逸分数($f_{\rm esc}$)之间的关系。近似的湍流等温和各向同性,我们表明,在从$\mathcal{M}=1$到$\mathcal{M}=10$的列密度的方差的增加导致$f_{\rm esc}$增加$\approx 25$ \%,和从$\mathcal{M}=1$到$\mathcal{M}=20$的增加导致$f_{\rm esc}$增加$\approx 50$ \%的介质与不透明度$τ\approx1$。在一个固定的马赫数,逃逸分数相对于一个恒定的柱密度的情况下,校正因子指数尺度与细胞中的不透明度,这对模拟的恒星形成区域有很大的影响。此外,在具有完全原子/离子冷却和化学的各向同性湍流的模拟中,即使当平均温度为$\approx5\times10^3 K$时,HI的分数也在$\mathcal{M}\approx10$处下降了$\approx 2.5$的因子。如果紊流未被解决,这些效应在马赫数大于10时共同使$f_{\rm esc}$增大一个因子$>3$。这样的马赫数在高红移时很常见,在那里剧烈的湍流是由超新星、引力不稳定性和合并活动驱动的,正如数值模拟和观测所示。这些结果,如果在目前的流体动力学宇宙学模拟,以解决湍流,可以提高莱曼连续体光子逃逸分数的理论预测,并进一步限制再电离的来源。
2016-11-01 astro-ph.GA
The AstroSat UV Deep Field South II: A diverse set of Lyman-continuum leakers at $z\sim1$
本文在 AstroSat 紫外深场南图像中新发现 5 个 z~1 的莱曼连续谱泄漏候选体,通过光谱能量分布拟合和 HST 成像分析其物理性质与空间偏移特征,显著提高了该红移范围内已知泄漏体的比例。
2025-03-12 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$f_{esc}\…
2018-04-18 astro-ph.GA
The UV-brightest Lyman continuum emitting star-forming galaxy
我们发现了J 0121 +0025,这是一个非常明亮的年轻恒星形成星系(M_UV =-24.11,log [L_Lya / erg s^-1] = 43.8),z = 3.244,显示出丰富的莱曼连续统(LyC)泄漏(f_esc,abs ~ 40%)。高信噪比休息帧紫外光谱与大加那利望远镜揭示了一个很高的意义(7.9 σ)排放低于莱曼极限(<912 A),通量密度水平f_900 A = 0.78 +/- 0.10 uJy,OVI 1033 A风线中有强P-Cygni,NV 1240 A和CIV 1550 A表明星暴的年龄较年轻(<1000万年)。光谱中有丰富的恒星光球特征,因此在这些波长上AGN的重要贡献被排除在外。低电离ISM吸收线也被检测到,但很弱(EW 0 ~ 1A),并显示出大的剩余强度,这表明气体具有非统一的覆盖分数或高度电离ISM的cluronical几何形状。前景和活动星系核污染对LyC信号的贡献是不太可能的。斯皮策/IRAC 4.5微米的深度光学成像显示,J 0121 +0025的光谱能量分布主要由年轻恒星暴的辐射决定,log(M*/Msun)= 9.9 +/- 0.1,SFR = 981 +/- 232 Msun yr^-1。J 0121 +0025是恒星形成星系群中已知最强大的LyC发射体。这种明亮的年轻恒星爆发泄漏LyC辐射的发现表明,很大一部分LyC光子可以…
2021-08-13 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape and ISM properties in Tololo 1247-232 - New Insights from HST and VLA
中低质量星系被广泛认为是造成$z\sim10-6$红移再电离的原因。然而,星系泄漏电离辐射(莱曼连续体; LyC)的观测证据是目前正在进行的挑战,LyC发射候选者的名单仍然很短。Tololo 1247-232是最近报道的极少数泄漏星系之一。我们使用哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪(COS)进行了中分辨率紫外(UV)光谱分析,并确认了Tololo 1247-232的电离辐射。采用改进的数据处理方法,我们发现LyC从中央星团中逃逸,逃逸率仅为1.5 $\pm$ ~ 0.5%,是迄今为止该星系的最低值。我们进一步利用Si II和Si IV的FUV吸收线作为中性和电离星际介质的探测器。我们发现,大部分的ISM气体是电离的,可能有利于LyC逃逸密度有界的区域。用视光学深度法导出了中性气体覆盖率与视速度的函数关系。ISM被发现是足够的clueless,支持直接逃逸的LyC光子。我们进一步报告宽带紫外和光学连续成像以及窄带成像的赖氨酸$α$,H $α$和H $β$。利用恒星布居合成方法,得到Ly $α$逃逸分数为8%。我们还进行了VLA 21 cm成像。氢的超精细跃迁没有被检测到,但可以推导出$\lesssim10^9 M_{\odot}$的深上限原子气体质量。定义为$\frac{M_{H I}}{M_*}$的上限气体分数仅为20%。有证据表明,H I气体晕是相对较小的相比,其他莱曼α发射体。
2017-04-19 astro-ph.GA
The Lyman Continuum Escape Survey: Ionizing Radiation from [O III]-Strong Sources at a Redshift of 3.1
我们目前的结果,从连续逃逸巡天(LACES),哈勃太空望远镜(HST)的计划,旨在表征电离辐射出现从一个样本的莱曼α发射星系在红移$z\simeq 3.1$。由于许多显示强烈的[O III]发射特性的$z>6.5$恒星形成星系,他们可能代表有价值的低红移类似物的星系在再电离时代。利用HST Wide Field Camera 3 / UVIS $F336W$对Lyman连续辐射进行成像,研究了该样品中电离光子的逃逸分数。对于61个来源,其中77%的光谱确认和53个测量的[O III]发射,我们检测到莱曼连续泄漏在20%,率显着高于在个别连续选择莱曼破裂星系。我们估计有98%的概率,我们的检测$\leq 2$可能会受到前景污染。拟合多波段光谱能量分布(SED),考虑到不同的恒星星族,尘埃粒子和金属丰度,我们得到个人莱曼连续逃逸分数校正的前景星系际吸收。我们发现逃逸分数为15%至60%的个别对象,并推断出平均20%的逃逸分数拟合复合SED为我们检测到的样本。然而,令人惊讶的是,即使是没有单独的$F336W$检测的那些源的深堆叠也提供了小于0.5%的平均逃逸分数的严格上限。我们研究了各种相关性与源的属性,并讨论了流行的图片,宇宙再电离的背景下,这种紧凑的,低金属量的恒星形成星系驱动的影响。
2019-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Physics of Indirect Estimators of Lyman Continuum Escape and their Application to High-Redshift JWST Galaxies
本研究构建高红移恒星形成星系的LyC逃逸物理框架,评估现有间接诊断指标的有效性,建立定量预测模型,并发现多数JWST观测的z>6亮Lyα发射体逃逸分数不超过10%。
2024-03-13 astro-ph.GA
Disentangling the X-ray variability in the Lyman continuum emitter Haro 11
本研究通过 PCA 和光谱建模分析了 LBG 类似体 Haro 11 的 X 射线变异性,发现具有更高 LyC 泄漏的 X 射线源 X2 吸收柱密度更低,推测是超级风清理星系通道促进了 LyC 辐射逃逸。
2024-06-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
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-$α$ Escape through Anisotropic Media
Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg(海德堡大学天文学计算中心)
研究通过蒙特卡洛模拟探讨Lyman-α辐射在各向异性介质中的逃逸机制,揭示通道几何、出流和尘埃对光谱特征的影响,并提出分析模型预测中心通量。
2026-03-09 astro-ph.GA
"Big Three Dragons": a z = 7.15 Lyman BreakGalaxy Detected in [OIII] 88 $μ$m, [CII] 158 $μ$m, and Dust Continuum with ALMA
我们提出了新的ALMA观测和物理性质的莱曼Break星系在z=7.15。我们的目标,B14-65666,有一个明亮的紫外(UV)绝对星等,$M_{\rm UV}\approx-22.4$,并已被光谱鉴定为Ly $α$,具有小的静止框架等效宽度$\approx4$ π。先前的HST图像已经表明,目标由静止帧UV中的两个空间分离的团块组成。与ALMA,我们新发现的空间分辨[OIII] 88 $μ$米,[CII] 158 $μ$米,和他们的基础尘埃连续排放。在B14-65666的整个系统中,[OIII]和[CII]线具有一致的$7.1520\pm0.0003$红移,并且[OIII]光度$(34.4\pm4.1)\times10^{8}L_{\rm \odot}$比[CII]光度$(11.0\pm1.4)\times10^{8}L_{\rm \odot}$高约3倍。在尘埃辐射率指数为$β_{\rm d}=2.0-1.5$的假设下,尘埃温度被限制为$T_{\rm d}\approx50-60$ K,从而得到大的红外总光度$L_{\rm TIR}\approx1\times10^{12}L_{\rm \odot}$。由于我们的高空间分辨率的数据,我们表明,[OIII]和[CII]发射可以在空间上被分解成两个与两个静止帧的UV团块,其光谱是运动学分离的$\approx200$公里的$^{-1}$…
2019-04-08 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
Little impact of mergers and galaxy morphology on the production and escape of ionizing photons in the early Universe
本研究利用JWST观测的436个高红移星系样本,发现星系并合与形态扰动对电离光子产生和逃逸影响甚微,致密性和恒星形成活动才是主导因素。
2025-01-14 astro-ph.GA