The Lyman-alpha and Continuum Origins Survey II: the connection between the escape of ionizing radiation and Lyman-alpha halos in star-forming galaxies
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；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）；CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574, Univ Lyon, Ens de Lyon（法国国家科学研究中心，里昂天体物理研究中心UMR5574，里昂大学，里昂高等师范学校）；Observatoire de Genève, Université de Genève（日内瓦天文台，日内瓦大学）
研究通过观测星系中 LyC 逃逸与 Lyα 风团的关系，揭示了 LyC 逃逸机制及中性气体光学深度对风团特性的影响。
2026-02-24 astro-ph.GA
The Lyman Alpha Reference Sample XII: Morphology of extended Lyman alpha emission in star-forming galaxies
利用哈勃空间望远镜观测的45个邻近星系的数据，研究了Lyman α（Ly $α$）晕的性质、Ly $α$的形态以及星系的恒星形成特征。我们研究了Ly $α$发射的形态与其它Ly $α$观测量的关系。此外，我们研究了Ly $α$形态量的相互依赖性。我们使用表面亮度分布研究了Ly $α$的空间范围，i）使用圆形孔径，ii）在微弱的Ly $α$等照度线内。我们测量了具有高恒星形成率密度的区域的平均强度和大小。通过计算Ly $α$、紫外连续谱和I波段图中的质心位置、轴比和位置角，对星系的形态进行了量化。我们发现，具有更广泛的恒星形成区域的星系具有更大的Ly $α$晕。此外，具有更长的Ly $α$形态的星系在Ly $α$中也更长。我们的数据表明，Ly $α$明亮的星系出现在其Ly $α$形态圆，并有较少的贡献，从他们的Ly $α$晕，他们的整体光度。我们比较了我们的研究结果在高红移，发现虽然在我们的样本中的星系的内部区域的Ly $α$范围是类似的高$-z$ Ly $α$发射器（LAEs），Ly $α$晕更扩展在高$-z$ LAEs。我们的分析表明，Ly $α$的形态影响其他可观测到的有关Ly $α$发射量的测量，和一些从高红移LAEs得出的结论可能偏向于特定的Ly $α$形状的星系。特别地，微弱的Ly $α$发射体具有较大的Ly $α$标度长度和晕分数。这意味着微弱的Ly $α$发射体在高红…
2021-10-04 astro-ph.GA
The physical origins and dominant emission mechanisms of Lyman-alpha halos: results from the TNG50 simulation in comparison to MUSE observations
扩展莱曼α发射现在通常通过叠加甚至在单个基础上在高红移星系周围检测到。尽管最近的观测进展，这些莱曼α晕（LAH）的物理起源，以及它们与星系，类星体，环星系气体和其他环境因素的关系仍然不清楚。我们提出的结果，从我们的新的莱曼α全辐射转移代码voroILTIS直接运行在非结构化Voronoi镶嵌宇宙流体动力学模拟。我们利用TNG 50模拟，从红移$z=2$到$z=5$模拟LAH，重点是用$8.0 < \log_{10}{(M_\star/\rm{M}_\odot)} < 10.5$模拟恒星形成星系。虽然TNG 50不直接跟随电离辐射，但它包括对活动星系核和具有自屏蔽的紫外线背景辐射的实时处理，这些都是影响气体冷却和电离的重要过程。在此基础上，我们给出了Ly $α$的径向表面亮度分布随星系质量和红移的函数关系。在$z>3$上与MUSE UDF的数据进行比较，结果显示出良好的一致性。我们测量了LAH大小和中心亮度与星系性质的相关性，发现在$8.5 \leq \log_{10} \left(M_\star/\rm{M}_\odot\right) \leq 9.5$的质量下，LAH的物理大小从$z=2$到$z=5$大致增加了一倍。最后，我们分解的配置文件从扩散发射和散射的光子从恒星形成区域的贡献。在我们的模拟中，我们发现恒星形成区域的再散射光子是观测到的LAH的主要来源。出乎意料的是，我们发现…
2021-10-05 astro-ph.GA
Finding Halos in the Lyman-$α$ forest I. Introducing a hierarchical absorption framework
Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM（艾克斯-马赛大学）；Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie, ITA（海德堡大学天文学中心）；CIEMAT（西班牙能源、环境和工业技术研究中心）；Facultad de Físicas, Universidad de Sevilla（塞维利亚大学物理学院）
利用TNG50模拟的合成光谱，研究强混合莱曼-α吸收（SBLA）系统与暗晕的关联，发现67%的SDSS SBLA位于暗晕中，并通过分层框架将莱曼-α森林转化为暗晕搜寻工具，可探测暗晕质量范围约10^9.5至10^11.5太阳质量。
2026-06-23 astro-ph.GA
An analytic resolution to the competition between Lyman-Werner radiation and metal winds in direct collapse black hole hosts
一个接近恒星形成星系的原始原子冷却晕提供了一个形成大质量直接坍缩黑洞（DCBH）种子的天然途径，这些种子可能是$z>6$红移类星体的祖先。晕的紧密接近使得足够的莱曼-维尔纳通量能够有效地解离原子冷却晕的核心中的H $_2$。一个温和的背景也可能需要延迟恒星形成的原子冷却晕，往往归因于遥远的背景星系。在这封信中，我们调查的影响，金属富集的背景星系和密切的恒星形成星系在极其不利的条件下，如瞬时金属混合。我们发现在DCBH形成的时间窗口内，富集水平从未超过临界阈值（Z $_{cr} \sim 1 \times 10^{-5} \ \rm Z_{\odot})$），并达到最大金属丰度Z $\sim 2 \times 10^{-6} \ \rm Z_{\odot}$。随着系统的发展，金属丰度最终超过临界阈值，在DCBH形成很久之后。
2017-03-23 astro-ph.GA
The environment and host haloes of the brightest z~6 Lyman-break galaxies
通过研究明亮的高红移Lyman-break星系（LBG）群体的大尺度结构，有可能深入了解早期宇宙中环境在星系形成物理中的作用。我们测量了一个明亮（-22.7<M_UV<-21.125）长带隙样品在z~6处的成簇性，并利用晕占据分布（HOD）模型测量了它们的典型晕质量。我们发现，成团振幅和相应的HOD拟合表明，这些源是在高红移宇宙的密集区的高度偏置（b~8）的对象。再加上观测到的这些天体数量密度的快速演变，我们的研究结果表明，光度函数的高光度端的形状与早期宇宙中的反馈过程或尘埃遮蔽有关--这与这些源主要是数量多得多的M_UV ~的罕见实例的情况相反--19个星系处于恒星形成特别活跃的时期。有一个轻微的紧张局势之间的数量密度和聚类测量，我们解释这是一个信号，在高红移或准线性效应的结合模型晕偏置关系的细化可能需要在未来的尝试建模的聚类和数量计数。最后，字段之间的数密度的差异（UltraVISTA的表面密度约为UDS的1.8倍）被证明是一致的宇宙方差所暗示的集群测量。
2018-03-30 astro-ph.GA
The MUSE Hubble Ultra Deep Field Survey XIII. Spatially resolved spectral properties of Lyman alpha haloes around star-forming galaxies at z > 3
我们目前的空间分辨地图6个单独检测到的莱曼α晕（LAHs），以及第一次统计分析的莱曼α（Lya）的光谱签名在环银河系介质中的高红移恒星形成星系使用MUSE。我们解决的LAH光谱分析揭示了显着intrahalo的Lya线轮廓的变化。利用Lya辐射的三维二分量模型，测量了19个星系核和晕中Lya辐射线的半高宽（FWHM）、峰值速度漂移和不对称性。我们发现，Lya线的形状是统计学上不同的晕相比，我们的星系的核心约40%。类似于对象的对象为基础的研究和最近解决的研究，使用透镜，我们发现之间的相关性的峰值速度偏移和Lya线的宽度在星际和环银河尺度。虽然我们的LAH的光谱特性和空间尺度长度之间缺乏相关性，但我们发现LAH中的线的宽度和晕通量分数之间存在相关性。有趣的是，紫外线明亮的星系显示更广泛，更多的红移和不对称的Lya线在他们的晕。最显着的相关性发现的是半高宽的线和紫外连续斜率的星系，这表明红星系有更广泛的Lya线。在晕组成部分中发现的一般宽和红色的线条形状表明，Lya晕是由通过流出介质的散射过程，流出的冷气体团的荧光发射，或两者的混合提供动力的。考虑到在我们的样本中观察到的Lya线轮廓的多样性和缺乏强相关性，我们的结果的解释仍然是广泛开放的，并强调了现实的空间分辨模型的LAH的需要。
2020-02-13 astro-ph.GA
On the Diffuse Lyman-alpha Halo Around Lyman-alpha Emitting Galaxies
Ly $α$光子被环星系介质中的中性氢原子散射或在恒星形成星系的晕中产生，预计会导致星系周围的扩展Ly $α$发射。这种低表面亮度的Ly $α$晕（LAH）已经通过叠加高红移恒星形成星系的Ly $α$图像而被探测到。通过对9个$z=3.1$ Lyman-Alpha发射体（LAEs）的辐射转移模型进行高分辨率流体动力学宇宙学星系形成模拟，研究了LAHs的起源。我们开发了一种方法，通过有效地整合在许多不同的观测方向计算的平均Ly $α$表面亮度轮廓的每个LAE。在不调整任何参数的情况下，我们的模型产生了一个平均的Ly $α$表面亮度分布与观测结果非常一致。我们发现，所观察到的LAHs不能单独占来自中央LAE和散射到大半径的环星系气体中的氢原子的光子。相反，来自外晕区域的Ly $α$发射主要负责产生观测中看到的扩展LAH，其中可能包括恒星形成和冷却辐射。在紫外线晕测量对恒星形成贡献的限制下，我们发现冷却辐射在扩展LAHs的形成中起着重要的作用。我们讨论了这样一个图片的影响和警告。
2015-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The MUSE Hubble Ultra Deep Field Survey VIII : Extended Lyman-alpha haloes around high-redshift star-forming galaxies
我们报告了在ESO-VLT的多单元光谱探测器观测的哈勃超深场中，在红移3<z<6的145个独立的恒星形成星系周围探测到扩展的莱曼α（Lya）晕。我们的样品由连续微弱（-15> M_{UV} > -22）Lya发射体（LAEs）组成。使用二维，两个组件分解的Lya排放假设圆形指数分布，我们测量的尺度长度和亮度的Lya晕。我们发现，80%的具有可靠的Lya晕测量的对象显示Lya发射比HST检测到的UV连续谱显著更长（因子~4至>20）。在我们的样本中，Lya晕的指数尺度长度中位数为~4.5 kpc。通过比较Lya发射的最大探测范围与预测的模拟星系的暗物质晕维里半径，我们表明，我们所选择的LAEs样本探测到的Lya发射的显着部分的冷环星系介质（CGM）的这些星系（平均>50%）。这一结果表明，必须有显着的HI水库CGM和加强的想法，Lya晕是无处不在的高红移Lya发射星系。我们对Lya晕的表征表明，大部分Lya通量来自晕（约65%），它们的尺度长度似乎与星系的紫外特性有关。我们没有观察到一个显着的Lya晕的大小随红移的演变。我们还发现Lya谱线的半高宽（FWHM）范围很大，从118到512 km/s。虽然半高宽似乎并不相关的Lya尺度长度，最紧凑的Lya晕和那些没有检测到高的显着性往往有狭窄的Lya配置文件。最后，我们调查的起源扩展的Lya排放，但我们的结论是，我们的数据不允许我们解开可…
2017-10-27 astro-ph.GA
Lyman-alpha Blobs Like Company : The Discovery of A Candidate 100 kpc Lyman-alpha Blob Near to A Radio Galaxy with A Giant Lyman-alpha halo, B3 J2330+3927 at z=3.1
我们发现了一个巨大的射电宁静莱曼α（Lya）团块（RQLAB）的候选者，它位于一个巨大的Lya晕B3 J2330+3927中的高红移射电星系（HzRG）周围的大尺度结构中，红移z=3.087。我们用Subaru/Suprime-Cam获得了B3 J2330+3927周围的Lya成像，以寻找红移z=3.09+-0.03的Lya发射体（LAEs）和吸收体（LAAs）。我们在31' x 24'的视场中检测到候选127个LAE和26个LAA。我们发现B3 J2330+3927被一个130 kpc的Lya晕和一个大尺度（60 × 20 Mpc）的平行结构所包围。该大尺度结构包含一个突出的局部密度峰，其过密度大于5，其距离B3 J2330+3927 8'（15个同动Mpc）。在这个峰中，我们发现了一个候选的100 kpc RQLAB。这两种类型的Lya星云都存在于同一个大尺度结构中，表明巨大的Lya星云需要特殊的大尺度环境才能形成。然而，在较小的尺度上，与RQLAB相反，B3 J2330+3927的位置在该结构中不是显著的局部密度峰。对于这两个Lya星云局部环境的差异有两种可能的解释。首先，RQLAB可能需要一个突出的（δ ~ 5）密度峰值的星系形成强烈的恒星爆发，由于频繁的星系相互作用/合并和/或连续的气体吸积在过密的环境。另一方面，如果Lya晕主要由其射电和活动星系核活动提供动力，则HzR…
2009-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hot gas in galaxy halos traced by coronal broad Lyman alpha absorbers
我们探讨了系统地研究具有日冕宽Ly α吸收体（CBLA）的低红移星系的扩展热气体晕的可能性。这些是微弱的热增宽HI吸收线，来自这些星系中碰撞电离的百万度光环气体中的一小部分中性氢。使用半解析的方法，我们模拟的空间密度和温度分布的热日冕气体预测的强度，光谱形状和横截面的CBLA作为星系晕质量和视线碰撞参量的函数。对于log（M/Msun）=10.6-12.6范围内的维里晕质量，CBLA HI柱密度和多普勒参数的特征对数为log N（HI）=12.4-13.4和b（HI）=70-200 km/s，表明CBLA代表了难以探测的微弱、浅的光谱特征。然而，在上述给定的质量范围内，每单位红移的CBLA的预期数密度为dN/dz（CBLA）~3，这意味着CBLA具有相当大的吸收截面。我们比较了模型预测与一组相结合的紫外线（UV）吸收线光谱从HST/COS和HST/STIS跟踪晕的四个低红移星系。我们表明，CBLA已经可能已经在这些光谱中检测到，但复杂的多组分结构和有限的信噪比（S/N）复杂的解释这些CBLA候选系统。我们的研究表明，CBLA代表了一个非常有趣的吸收剂类，可能使我们能够进一步探索星系的热日冕与紫外光谱数据。
2020-02-24 astro-ph.GA
Surface Brightness Profile of Lyman-$α$ Halos out to 320 kpc in HETDEX
利用Hobby-Eberly望远镜暗能量实验（HETDEX）的早期观测数据，计算了968个Lyman-$α$发射星系（LAEs）在红移$1.9<z<3.5$处的中层叠加Lyman-$α$表面亮度剖面。选定的LAE是高置信度的Lyman-$α$探测，具有在良好的视宁度条件下观察到的大信噪比（点扩散函数半峰全宽$<1.4"$），不包括活动星系核（AGN）。LAE的Lyman-$α$光度为$10^{42.4}-10^{43}\, \mathrm{erg}\, \mathrm{s}^{-1}$ .我们在从周围的莱曼- $α$晕到$r\simeq 160$千秒差距（物理）的$(3.6\pm 1.3)\times 10^{-20}\,\mathrm{erg}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{cm}^{-2}\,\mathrm{arcsec}^{-2}$水平上，在中层堆叠径向剖面中探测到微弱的发射。在$r<80\,\mathrm{kpc}$上的中值堆积径向轮廓的形状与用多单元光谱探测器（MUSE）在$3<z<4$上观察到的更暗的LAEs的形状一致，表明中值堆积的莱曼- $α$轮廓在红移$2<z<4$上具有相似的形状，并且在莱曼- $α$光度的$10$的因子上具有相似的形状。虽然我们同意$r<80\,\mathrm{kpc}$的MUSE样品的结果，但我们将轮廓半径扩展了两倍。在…
2022-03-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lyman Alpha Reference Sample. VIII. Characterizing Lyman-Alpha Scattering in Nearby Galaxies
利用哈勃空间望远镜的Lyα、Hα和Hβ成像，研究了Lyman α参考样品（LARS）星系中尘埃的几何结构和Lyα散射。LARS是一组14个邻近（0.02 < $z$ < 0.2）Lyα发射和恒星爆发系统。我们发现，由线比确定的全球尘埃性质与其他研究是一致的，与一些LARS星系表现出cluerous尘埃介质，而其他人显示出显着较低的Lyα发射相比，他们的巴耳末减量。利用LARS成像，我们给出了空间分辨率低至$\sim$ 40 pc的Lyα/Hα和Hα/Hβ图，并利用这些数据表明，在大多数星系中，尘埃的几何形状最好由三个不同的区域来模拟：尘埃作为屏幕的中央核心，尘埃以团块形式分布的环形区域，以及Lyα光子仅散射的外层包层。我们发现，影响Lyα逃逸的尘埃更多地局限于星系的中心区域，而较大的Lyα晕是由大半径的散射产生的。我们提出了一个经验建模技术来量化多少Lyα散射晕，并发现这种“特征”的散射距离与测量的Lyα晕的大小。我们注意到Lyα的散射距离与全球尘埃性质之间存在着轻微的反相关。
2017-11-08 astro-ph.GA
The Properties of the Circumgalactic Medium in Red and Blue Galaxies: Results from the COS-GASS+COS-Halos Surveys
我们使用COS-GASS和COS-Halos巡天的综合数据来表征质量范围为$\rm~M_*\sim~10^{9.5-11.5}~M_{\odot} $的典型低红移星系周围的环银河系介质（CGM），并在一系列的碰撞参量延伸到刚刚超过晕维里半径（$\rm~R_{vir}$）。我们发现Lyman~ $α$和Si III吸收体的等效宽度分布的径向尺度长度分别为0.9和0.4 $\rm~R_{vir}$。等效宽度的径向分布是相对均匀的蓝色星系，但高度斑块（低覆盖率）的红色星系。我们还发现Lyman~ $α$和Si III的等效宽度与星系的比恒星形成率（sSFR）有显著的正相关关系。我们发现一个令人惊讶的缺乏晕质量（维里速度）和莱曼~ $α$线的速度色散或速度偏移之间的相关性。Lyman~ $α$吸收器的速度偏移与速度色散之比的平均值为$\sim$ 4，这表明给定的视线与CGM中的动态相干结构相交，而不是与轨道云的海洋相交。的CGM的运动学性质是相似的蓝色和红色星系，虽然我们发现，一个显着更大的比例的蓝色星系有大的莱曼$α$速度偏移（>200公里秒$^{-1}$）。我们表明，如果CGM云代表未来恒星形成的燃料，我们的新结果可能意味着我们探测的星系质量范围内的特定恒星形成率大幅下降。
2016-09-20 astro-ph.GA
Sowing black hole seeds: Direct collapse black hole formation with realistic Lyman-Werner radiation in cosmological simulations
我们从直接坍缩过程研究了超大质量黑洞的诞生，并描述了这些黑洞种子形成的位置。在再电离前的时期，分子氢（H $_2$）是一种有效的冷却剂，导致气体分裂并形成第三族恒星，但莱曼-沃纳辐射可以抑制H $_2$的形成，并允许气体直接坍缩成大质量黑洞。抑制H $_2$形成所需的临界通量，$J_{\rm crit}$，是激烈争论的，主要是由于在源辐射光谱，H $_2$自屏蔽，碰撞解离率的不确定性。在这里，我们测试的权力，在一个自洽的，随时间变化的，非均匀的莱曼-沃纳辐射场的直接崩溃模型-第一次这样做的宇宙体积-使用更新版本的SPH+ N-体树代码汽油与H $_2$非平衡丰度跟踪，H $_2$冷却，和现代SPH实现。我们改变$J_{\rm crit} $从$30$到$10^3$的单位为$J_{21}$，以研究这个参数如何影响种子黑洞的数量和宿主星系的类型。我们专注于黑洞的形成作为一个功能的环境，晕质量，金属丰度，并接近莱曼-沃纳源。巨大的黑洞种子在$J_{\rm crit}$阈值较低的情况下形成得更丰富，但不管$J_{\rm crit}$如何，这些种子通常形成于最近开始恒星形成的晕中。我们的结果并没有证实所提出的原子冷却晕对情景;相反，黑洞种子主要形成在低金属丰度的晕袋中，而这些晕袋已经承载了恒星的形成。
2018-06-11 astro-ph.GA
The Kinematics of Extended Lyman-alpha Emission in a Low Mass, Low Metallicity Galaxy at z = 2.3
莱曼- $α$光子被中性氢共振散射，因此可以追踪星系周围气体的空间范围和运动学。我们在$z = 2.3$观测到了Q2343-BX 418的扩展Ly $α$晕，这是一个低质量（$M_{\star} = 5\times10^8$ M $_{\odot}$）、低金属丰度（$Z\approx 0.25$ Z $_{\odot}$）的恒星形成星系。使用凯克宇宙网络成像仪，蓝敏感的光学积分场摄谱仪最近安装在凯克II望远镜，我们检测到的Ly $α$的发射半径为23千秒差距，并测量指数尺度的长度为6千秒差距的扩展晕的外部区域。我们研究了双峰光谱LY $α$个人光谱像素（“spaxels”）在一个$\sim 25\times30$ kpc区域，发现显着的变化，在峰比和峰分离。该配置文件是由红色峰值的中心区域，而在扩展晕的郊区的红色和蓝色峰值强度大致相等，这些意见是一致的，其中的峰值比主要是由流出速度的径向分量的模型。我们发现一个梯度为300公里s $^{-1}$在LY $α$峰分离整个扩展晕，表明在列密度的变化，覆盖分数或速度范围内的气体。这些新的观测强调需要现实的，空间分辨模型的Ly $α$辐射转移的星系晕。
2018-06-29 astro-ph.GA
Revealing the Nature of a Lyman-$α$ Halo in a Strongly Lensed Interacting System at $z=2.92$
H I Ly $α$发射的空间扩展晕现在普遍存在于高红移恒星形成星系周围。但是我们对这些晕的性质和动力机制的理解仍然受到Ly $α$线复杂的辐射转移效应和有限的角分辨率的阻碍。本文介绍了SGAS J122651.3+215220的多单元光谱探测器（MUSE）分辨观测结果。SGAS J122651.3+215220是一对强透镜的$L^{*}$星系，位于$z=2.92$，嵌在$L_{Lyα}=(6.2\pm1.3)\times10^{42}$ erg s $^{-1}$的Ly $α$晕中。在全球范围内，该系统显示出显着的不对称和红移的线轮廓，但其宽度和峰移在整个晕显着变化。通过拟合的空间分仓的LY $α$光谱与辐射转移银河风模型的集合，我们推断出平均流出膨胀速度为$\approx 211$公里的$^{-1}$，与较高的值优先发现在系统的主轴两侧。外流的速度与中心星系光谱中低电离金属吸收线的蓝移进行了验证。我们还确定了一个微弱的（$M_{1500} \approx -16.7$）的同伴检测到的LY $α$和连续，其属性是在协议的预测人口的卫星星系，有助于扩展的LY $α$发射。最后，我们简要地讨论了中央星系之间的相互作用对晕的性质的影响和原位荧光Ly $α$生产的可能性。
2022-08-16 astro-ph.GA
The contribution of faint Lyman-$α$ emitters to extended Lyman-$α$ halos constrained by MUSE clustering measurements
本文利用MUSE-Wide巡天1265个LAEs的HOD聚类模型和Ly$α$光度函数积分，量化暗弱未被探测LAEs对延展Ly$α$晕外围面亮度的贡献，发现外围区域可能由成团暗弱LAEs主导，并与模拟预测吻合。
2023-08-09 astro-ph.GA
Lyman-Werner UV Escape Fractions from Primordial Halos
第三星族恒星可以通过几种方式调节原始宇宙中的恒星形成。它们可以将附近的晕圈包围起来，即使它们的电离光子被自己的晕圈困住，它们的莱曼-沃纳（LW）光子仍然可以逃逸并摧毁其他晕圈中的H $_2$，阻止它们冷却并形成恒星。因此，LW逃逸分数是早期再电离和恒星形成的宇宙学模拟中的一个关键参数，但尚未被参数化为现实的晕晕或恒星质量。为此，我们进行了辐射流体动力学模拟的LW紫外逃逸9- 120 M $_{\odot}$ Pop III星在$10^5$ $10^7$ M $_{\odot}$晕与ZEUS-MP。我们发现，光子在LW线（即那些负责破坏H $_{2}$在附近的系统）的逃逸分数范围从0%到85%。在我们的样本中，没有LW光子逃离最大质量的晕，即使是来自最大质量的恒星。在11.18- 13.6 eV能量范围内的其他地方，光子的逃逸分数通常要高得多，除了最大质量晕中质量最小的恒星外，所有恒星的逃逸分数都在60%以上，这些光子可以在宇宙学距离上红移到LW线。我们发现，屏蔽H $_2$的中性氢，这已被忽视，迄今为止，产生逃逸分数是一个因素的三个小于H $_2$自屏蔽单独预测。
2015-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-Werner Escape Fractions from the First Galaxies
直接坍缩黑洞在$z \approx 10-20$的原始原子冷却晕中形成，可能是高红移超大质量黑洞（BH）的种子。为了创造一个巨大的BH种子，需要防止宿主晕形成恒星。因此，为了抑制H $_2$冷却，需要用大通量的莱曼-沃纳（LW）UV光子照射H $_2$。在这种情况下，一个关键的不确定性是逃逸部分的LW辐射从第一个星系，在这个时代的紫外光子的主要来源。为了更好地约束这种逃逸分数，我们已经进行了辐射流体动力学模拟的HII区域的增长和其相关的光解区域在第一个星系使用ZEUS-MP代码。我们发现，LW逃逸分数的关键取决于电离前沿（I-前）的传播。对于越过晕的R型I型波前，LW逃逸分数总是大于95%。如果晕稍后从外向内重组，由于光谱软化和减弱，在晕的静止框架（近场）中的LW逃逸分数下降到零。分析缓慢移动的D型I-波前需要进行详细而仔细的分析，其中逃逸分数取决于微观物理，可以在近场小至3%，在远场为61%，或者在近场和远场都大至100%。
2017-01-30 astro-ph.GA
The critical dark matter halo mass for Population III star formation: dependence on Lyman-Werner radiation, baryon-dark matter streaming velocity, and redshift
第三星族恒星的临界暗物质晕质量（$M_{\rm crit}$）可以定义为典型的最小晕质量，它包含了第一颗恒星形成所需的足够冷的致密气体。Lyman-Werner（UV）辐射的存在，可以离解分子氢，以及重子-暗物质流动速度都通过增加$M_{\rm crit}$来延迟Pop III星的形成。在这项工作中，我们约束$M_{\rm crit}$作为莱曼-维尔纳通量（包括自屏蔽），重子-暗物质流，和红移的函数使用宇宙学模拟与大样本的晕，利用自适应网格细化（AMR）代码ENZO。我们提供了一个适合的$M_{\rm crit}$作为这些量的函数，我们希望是特别有用的早期星系形成的半解析模型。此外，我们发现：（i）在没有辐射或流的情况下，测得的$M_{\rm crit}$的红移依赖性是$(1+z)^{-1.58}$，与恒定维里温度一致;（ii）增加紫外背景会增加$M_{\rm crit}$，同时使红移依赖性变陡，直至$(1+z)^{-5.7}$ ;（iii）重子-暗物质流增强了$M_{\rm crit}$，但使对红移的依赖性变平;（iv）这两种效应的结合并不是简单的倍增。
2020-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectral variations of Lyman-alpha emission within strongly lensed sources observed with MUSE
我们提出了一个分析HI莱曼α发射在深VLT/MUSE观测两个高度放大和扩展星系在z=3.5和4.03，包括一个新发现的，几乎完整的爱因斯坦环。虽然这些莱曼α晕本质上类似于通常在其他MUSE深场看到的，引力透镜的好处使我们能够构建非常详细的莱曼α线属性在sub-kpc尺度的地图。通过结合所有多个图像，我们能够观察到莱曼α发射的复杂结构，并发现每个晕内莱曼α线轮廓形状的系统变化很小（莱曼α峰位移约为120 km/s），但在> 4 sigma时很重要。事实上，我们观察到一个全球性的趋势，在大半径的线峰移变得更红，连同峰值波长和线宽之间的强相关性。这种系统的晕内变化是显着相似的对象到对象的变化，从最近的大样本的综合性能。高表面亮度的区域对应于相对小的线位移，这可能表明莱曼-α发射优先从线轮廓受莱曼-α光子散射影响不太严重的区域逃逸。
2019-09-04 astro-ph.GA
On the evolution of the size of Lyman alpha halos across cosmic time: no change in the circumgalactic gas distribution when probed by line emission
该研究利用哈勃望远镜观测红移0.23-0.31的星系样本，通过双指数模型分析延展发射，发现Lyα晕流量占比与高红移一致，表明星系周气体分布经线发射探测无显著演化。
2023-04-25 astro-ph.GA
Shattering of Cosmic Sheets due to Thermal Instabilities: a Formation Channel for Metal-Free Lyman Limit Systems
我们提出了一个新的宇宙学放大模拟，其中放大区域由两个维里质量为Mv ~ 5 × 10 ^{12} M_{sun}的晕和一个连接它们的~Mpc长宇宙细丝组成。利用这个模拟，我们研究了星系际介质的演化，在这两个晕之间的前所未有的分辨率。在5>z>3时，发现这两个晕位于一个大的星系际片或“薄饼”中，它由多个共面的致密细丝组成，几乎所有M_v> 10 ^9 M_{sun}的晕都位于该星系际片上。这一层在z~5处坍缩，来自两个较小层的合并。这次合并产生的强烈冲击导致了冲击后区域的热不稳定性，并导致了片层的破碎，导致了<~kpc尺度的云，温度T>~ 2x 10 ^4 K，密度n>~10^{-3}cm^{-3}，这些云被压力限制在温度T~ 10 ^6 K，密度n>~10^{-5}cm^{-3}的热介质中。当从正面看时，这些冷云的中性氢柱密度N_{HI} >10^{17.2}cm^{-2}，使它们可以被探测为莱曼极限系统，尽管它们完全位于任何晕的维里半径之外，甚至完全位于致密细丝之外。它们的化学成分是原始的，金属性为零，与最近观察到的几个系统相似。由于这些系统的形成远离任何星系，这些结果是强大的星系形成物理学，纯粹从大尺度结构的崩溃和辐射冷却，提供足够的空间分辨率是可用的。
2019-06-25 astro-ph.GA
A Stellar Feedback Origin for Neutral Hydrogen in High-Redshift Quasar-Mass Halos
观测结果表明，在z~2处的类星体宿主晕中，冷致密气体的覆盖率很高（在投影维里半径范围内，莱曼极限系统的覆盖率>~60%）。到目前为止，大多数模拟都未能解释这些大的观测覆盖分数。我们分析了一组新的15个模拟的大质量晕，这些晕具有来自FIRE项目的明确的恒星反馈，覆盖晕质量范围M_h~2x10^12-10^13 Msun，z=2。这将我们之前对高红移星系环星系介质的分析扩展到了更大质量的晕。活动星系核反馈不包括在这些模拟中。我们发现莱曼极限系统覆盖分数与类星体周围观察到的一致。大HI覆盖分数来自恒星形成驱动的星系风，包括来自低质量卫星星系与宇宙细丝相互作用的风。我们表明，这是必要的，以解决这些卫星星系和他们的风再现大莱曼极限系统覆盖类星体质量晕中观察到的分数。我们的模拟预测，星系占据暗物质晕的质量类似于类星体，但没有一个明亮的活动星系核应该有莱曼极限系统覆盖的分数类星体。
2016-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
ODIN: Using multiplicity of Lyman-Alpha Emitters to assess star formation activity in dark matter halos
Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), CONICET-UNC（理论与实验天体物理学研究所）；Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, Universidad Nacional de Córdoba（科尔多瓦国立大学数学、天文学、物理与计算学院）；Observatorio Astronómico de Córdoba, Universidad Nacional de Córdoba（科尔多瓦天文台）；Rutgers, the State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）；Universidad Andres Bello（安德斯·贝略大学）；Purdue University（普渡大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文学与空间科学研究所）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Millennium Nucleus for Galaxies (MINGAL)（星系千年核心研究组）；Seoul National University（首尔大学）；Australian Astronomical Optics - Macquarie University（澳大利亚天文光学-麦考瑞大学）；Universidad Central de Chile（智利中央大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）
利用LAEs多重性评估暗物质晕质量及恒星形成活动，发现高多重性系统更倾向于处于高质量晕中，且LAEs的辐射特性随多重性增加而增强。
2025-11-03 astro-ph.GA
Simulating realistic Lyman-$α$ emitting galaxies including the effect of radiative transfer
本文提出了一种模拟红移2-3的Lyman-α发射星系的模型，结合经验性模型与辐射传输方法，校准参数以重现观测数据，并提供高保真合成目录。
2025-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Abundant Heavy Black Hole Seeds from Moderate Lyman-Werner Radiation
University of Toledo（托莱多大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学）
研究高红移类星体对应的重黑洞种子形成机制，通过65套宇宙学模拟提出估算第三星族星质量的方法，发现中等莱曼-沃纳背景下重黑洞种子形成环境更普遍。
2026-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Line Transfer through Clumpy, Large-Scale Outflows: Lyman Alpha Absorption and Halos around Starforming Galaxies
我们提出了约束辐射转移计算莱曼α（Lya）光子传播通过cluerous，尘埃，大规模的外流，并探讨我们是否可以定量地解释Lya晕，已观察到周围莱曼打破星系。我们构建了大规模外流的现象学模型，其中包括冷团块的压力平衡与等速热风。首先，我们考虑模型中的冷团块对称分布在星系周围，并在其中的团块进行连续的加速在其“环银河”介质（CGM）。我们约束冷团的属性（半径，速度，HI柱密度和数密度）通过匹配观测到的Lya吸收强度的CGM背景星系的光谱。然后，我们插入一个Lya源在这个clusional流出，其中包括1 e5 - 1 e6块的中心，并计算散射Lya光子的可观察的属性。在这些模型中，散射的辐射形成的光晕比观察到的要集中得多。为了同时再现所观察到的Lya吸收线强度和Lya晕，我们需要-最好是双极-流出，其中团块在其初始加速后减速。这种减速是预测自然在'动量驱动'风模型cloudflows。在同时拟合吸收谱线和发射谱线数据的模型中，在表面亮度等值线S= 1 e-18 erg/s/cm^2/arcsec^2时，预测的线性偏振度约为30-40%。我们的工作清楚地表明，恒星形成星系周围的Lya发射线晕提供了宝贵的约束冷气分布和运动学在环星系介质，这些约束补充了那些从吸收线研究单独获得。
2012-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the star formation efficiency in high redshift Lyman-α emitters
本文提出了高红移Lyman-α发射体（LAEs）的半解析模型，以限制这些星系的恒星形成效率。我们的超新星反馈诱导恒星形成模型以及Sheth-Tormman晕质量函数正确地再现了红移z = 2 ~ 7.3范围内LAEs的UV和Lyman-α光度函数的形状、振幅和红移演化。我们发现Lyman-α发射星系的比例随着红移的增加而增加，在再电离后不久达到1。然而，我们发现，在这些LAEs的恒星形成效率并没有显示任何红移的演化在现有的观测的不确定性。这将对星系际介质的再电离产生重大影响。
2019-06-22 astro-ph.GA
The Galaxy--Halo Connection in High-Redshift Universe: Details and Evolution of Stellar-to-Halo Mass Ratios of Lyman Break Galaxies on CFHTLS Deep Fields
我们提出的莱曼break星系（LBG）在$z\sim3$，$4$，$5$使用加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产调查（CFHTLS）的最终数据发布的聚类分析结果。CFHTLS深度调查的深视场和宽视场图像使我们能够获得足够精确的两点角相关函数，以应用晕占据分布分析。平均晕质量，计算为$\langle M_{h} \rangle=10^{11.7}-10^{12.8}h^{-1}M_{\odot}$，随着LBG的恒星质量极限而增加。有一个中心星系的阈值晕质量遵循与低$z$结果相同的增加趋势，而在整个恒星质量范围内，有一个卫星星系的阈值晕质量在$z=3-5$比$z=0.5-1.5$显示出更高的值。脱落星系的卫星部分，即使在质量较小的晕，发现急剧下降，从$z=2$到小于$0.04$在$z=3-5$。这些结果表明，卫星星系的形成效率较低的黑暗晕在$z=3-5$，即使是质量较小的卫星与$M_{\star}<10^{10}M_{\odot}$。我们计算恒星晕质量比（SHMR）假设一个主要的星系序列，这被发现提供一致的SHMR与那些来自光谱能量分布拟合方法。观测到的SHMR与基于$1σ$置信区间内的丰度匹配方法的模型预测吻合良好。我们首次从观测上导出了恒星形成效率最高点的晕质量$M_{\rm h}^{\rm pivot}$，它在$3<z<5$处随宇宙时间的增加有一个小的增加趋势。此外，发现$M_{\rm…
2017-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The cosmic web in Lyman-alpha emission
本文开发了一个全面的Lyman-alpha发射理论模型，通过后处理TNG50模拟并采用蒙特卡洛辐射转移方法，发现z=2宇宙网细丝的光子源自星系内部，并预测其观测丰度及现代光谱仪的探测可行性。
2022-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The clustering and halo occupation distribution of Lyman-break galaxies at $z\sim4$
我们研究了在$z\sim4$上的Lyman break星系（LBG）的成团。使用层次星系形成模型GALFORM，我们预测，第一次使用半解析模型与活动星系核（AGN）的反馈，角关联函数（ACF）的LBG和发现协议内$3\,σ$与新的测量ACF的调查，包括哈勃极深场（XDF）和CANDELS领域。我们的模拟证实了使用独立模型得出的结论，即虽然预测的ACF再现了随光度增加的聚类趋势，但依赖性不如观察到的那么强。我们发现，在$z\sim 4$的XDF场中心LBG的检测限主要驻留在质量$\sim 10^{11}-10^{12}h^{-1}M_{\rm \odot}$的晕和卫星驻留在更大的质量$\sim 10^{12}-10^{13}h^{-1}M_{\rm \odot}$的晕。该模型预测在$z\sim4$的明亮的卫星LBG比推断出的ACF在小尺度上的测量。通过分析模型预测的晕占据分布（HOD），我们发现活动星系核反馈影响大质量晕中中心LBG的HOD的证据。这是一个新的高红移测试这一重要的反馈机制。我们调查测光误差的影响，在ACF预测的意见。我们发现，在星系光度的观测不确定性降低了集群的振幅，这种效果增加对微弱的星系，特别是在小尺度上。为了将模型的性质与观测到的LBG进行比较，必须考虑这种不确定性。
2016-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
From dark matter halos to pre-stellar cores: High resolution follow-up of cosmological Lyman-Werner simulations
氢分子使原始气体冷却，促进其坍缩成原始晕内的第三星族恒星。来自这些恒星的莱曼-维尔纳（LW）辐射可以逃离晕，并通过破坏其他晕中的H $_2$来延迟恒星的形成。由于宇宙学模拟表明，增加背景LW场强度增加了恒星形成所需的平均晕质量，我们对选定的晕进行了后续模拟，以研究这对人口III IMF的连锁效应。我们遵循5晕的$J_{21}$ = 0，0.01和0.1 LW的场强，解决前恒星的核心密度$10^{-6}$ g cm $^{-3}$（10 $^{18}$ cm $^{-3}$）之前，插入汇粒子和以下的碎裂行为数百年进一步。我们发现，吸积到水槽的模拟结束时的质量是成比例的质量内的$\sim 10^{-2}$ pc分子的核心，这是不相关的初始质量的晕。因此，对于质量超过褐矮星极限的IMF显示出对LW强度的依赖性很小，尽管它们确实显示出形成的低质量团块数量的变化。由于这里测试的背景LW场强范围涵盖了文献中最有可能的值，我们得出结论，所谓的Pop III.2恒星的IMF与Pop III.1恒星的初始种群没有显着差异。因此，原始的IMF很可能在下一代星族II恒星形成之前保持不变。
2023-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Compact to extended Lyman-$α$ emitters in MAGPI: strong blue peak emission at $z\gtrsim3$
本研究利用 MAGPI 巡天数据发现三个双峰莱曼-$\alpha$ 发射体，其中两个为延展晕且蓝峰主导，一个为致密源，揭示了 HI 柱密度与气体运动对峰分离的影响，为高红移星系演化提供新见解。
2023-11-13 astro-ph.GA
The Lyman-alpha Halos of Galaxies at z=2-3 in the Keck Baryonic Structure Survey
本研究基于凯克重子结构巡天数据，通过堆叠分析734个莱曼α选星系和119个连续谱选星系的窄带成像，利用指数拟合和前向建模技术表征z=2-3星系的大尺度莱曼α晕形态，发现所有子样本在星系周介质尺度上均为净发射体，且晕尺度与中心星系属性弱相关。
2025-05-21 astro-ph.GA
Median Surface Brightness Profiles of Lyman-$α$ Haloes in the MUSE Extremely Deep Field
本文通过叠加MXDF中155个LAEs，揭示了莱曼-α晕的中位面亮度轮廓，发现其内部呈幂律下降且外部平缓，并指出外部晕区主要由周围星系光子主导。
2024-07-14 astro-ph.GA
A Fundamental Test for Galaxy Formation Models: Matching the Lyman-$α$ Absorption Profiles of Galactic Halos over Three Decades in Distance
星系形成主要取决于环星系介质（CGM）中气体的物理状态及其与星系际介质（IGM）的界面，这取决于IGM的流入和超新星或活动星系核反馈的流出之间的复杂相互作用。星系晕周围的平均Lyman α（Ly-a）吸收轮廓是探测其气体环境的有力工具。我们比较预测从Illustris和Nyx流体动力学模拟与周围的前景类星体，阻尼Ly-A系统，莱曼破裂星系的吸收观察到的。我们展示了如何将大规模BOSS和小规模类星体对测量相结合，以精确地限制横向距离20 kpc $\lesssim b\lesssim$ 20 Mpc的吸收剖面超过三十年。远离星系$\gtrsim2$ Mpc，模拟收敛到相同的配置文件，并提供了一个合理的匹配的意见。这种渐近一致性的出现是因为$Λ$ CDM模型成功地描述了环境IGM，并代表了研究平均吸收曲线的关键优势。然而，模拟之间的显着差异，以及模拟和观测之间存在的规模20千秒差距$\lesssim b\lesssim$ 2 Mpc，说明准确建模和解决星系形成物理的挑战。值得注意的是，这些差异远至$\sim2$ Mpc，表明星系的“影响范围”可以扩展到大约$\sim7$乘以晕维里半径（$\sim100$ kpc）。目前的观测在这些尺度上非常精确，因此可以很好地区分不同的星系形成模型。我们表明，Ly-a吸收轮廓主要是敏感的基本的温度-密度关系的扩散气体周围的星系，并认为它因此提供了一个基…
2021-11-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magnetic field amplification in massive primordial halos: Influence of Lyman-Werner radiation
本文通过宇宙学磁流体动力学模拟研究了Lyman-Werner辐射对早期宇宙大质量原初晕中小尺度发电机磁场放大及饱和水平的影响，发现发电机在多种冷却机制下均能发挥作用。
2024-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA observations of Lyman-alpha Blob 1: halo sub-structure illuminated from within
我们提出了新的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）850微米连续观测的原始莱曼α斑点（LAB）在SSA 22领域在z=3.1（SSA 22-LAB 01）。ALMA图将先前识别的亚毫米波源分解为三个分量，总通量密度S_850 = 1.68+/-0.06 mJy，对应于恒星形成率约为150 M_sun/yr。这些亚毫米波源与哈勃空间望远镜成像光谱仪（STIS）透明滤光成像（~ 5850 A）中发现的几个微弱（m~27 mag）静止帧紫外源有关。其中一个伴星被凯克莫斯火光谱仪证实位于20 kpc和250 km/s的ALMA组件之一的范围内。我们假设这些STIS源中的一些代表了围绕中心亚毫米源的低质量恒星形成卫星群，可能通过吸积促进它们的生长和活动。通过对z=3的10^13 M太阳晕的高分辨率宇宙学变焦模拟，包括恒星、尘埃和Ly-alpha辐射转移，我们可以模拟ALMA+STIS观测，并证明从中心亚毫米源逃逸的Ly-alpha光子预计会在中性氢中共振散射，其中大部分预计与晕子结构有关。我们展示了这个过程如何引起扩展Ly-alpha发射与观察到的巨型LABs具有相似的表面亮度和形态。
2016-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Can supermassive stars form in protogalaxies due to internal Lyman-Werner feedback?
本研究通过流体动力学模拟，发现原子冷却晕中内部莱曼-沃纳反馈难以促进超大质量恒星形成，因其势阱过浅无法有效加热气体并提高吸积率。
2025-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Cosmological Bias Factor of Damped Lyman Alpha systems: Dependence on Metal Line Strength
我们测量的宇宙学偏置因子的DLA从他们的互相关与Ly $α$森林吸收，作为DLA金属强度的函数，定义从最强的可检测的低电离金属线的等效宽度的平均值。一个明显的增加与金属强度的偏置因子被检测到，如预期的金属丰度和速度色散与主机晕质量的关系。在针对HI柱密度校正金属强度之后，该关系更强，以使其与金属性而不是金属柱密度更相关。校正后的金属强度参数的测量误差的影响，我们发现，与最弱的金属线的DLAs的偏置因子接近于1，符合在矮星系与主机晕质量$\sim10^{10} M_{\odot}$的起源，而最富金属的DLAs有一个偏置因子大的$b_{\rm DLA} \sim 3$，指示质量$\sim 10^{12} M_{\odot}$的主机晕中的大质量星系或星系群。我们的结果证实了从互相关研究中测得的偏置因子与吸收体的主晕之间的关系的物理起源。
2018-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Low-Redshift Lyman Limit Systems as Diagnostics of Cosmological Inflows and Outflows
我们使用宇宙学流体动力学模拟与恒星反馈的FIRE项目研究的物理性质的莱曼极限系统（LLS）在z<1。在这些低的红移，LLS与星系周围的致密气体结构密切相关，例如星系风，矮卫星和来自星系际介质的冷流入。我们的分析是基于14个放大模拟，覆盖了z=0时晕质量范围M_h~10^9-10^13 Msun，我们将其与暗物质晕质量函数卷积以产生宇宙学统计。我们发现，大多数宇宙学选择的LLS与质量范围为10^10 <Mh < 10^12 Msun的晕相关联。柱10^16.2 < N_HI < 2x10^20 cm^-2的模拟吸收体的入射和HI柱密度分布与观测结果一致。高速外流（径向速度超过晕圈速度的2倍以上）往往具有较高的金属丰度（[X/H] ~ -0.5），而金属丰度非常低（[X/H] < -2）的LLS通常与星系际介质的气体下落有关。然而，大多数LLS占据金属丰度-径向速度空间的中间区域，其中金属丰度和径向运动学之间没有明显的趋势。在FIRE模拟中，由于星系风在低红移时回落到星系中，因此出现了富含金属的流入。总体模拟LLS金属丰度分布的平均值（标准差）[X/H] = -0.9（0.4），没有显示双峰性的显著证据，这与最近的观测研究相反，但与具有广泛质量和金属丰度的晕产生的LLS一致。
2017-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the nature of the Lyman-$α$ emitter CR7
CR 7是在$z>6$观测到的最亮的莱曼- $α$发射体，它显示出非常强的莱曼- $α$和HeII 1640 μ m线亮度，但没有金属线发射.先前的研究表明，CR 7要么拥有总恒星质量为$\sim 10^7\,\mathrm{M}_\odot$的年轻原始恒星，要么拥有$\gtrsim 10^6\,\mathrm{M}_\odot$的黑洞。在这里，我们探索不同的形成方案CR 7的半分析模型，随机抽样的基础上的暗物质合并树。由于恒星寿命短和早期金属富集，我们无法重现原始恒星源的观测约束，考虑到我们的模型假设。作为第一批恒星的残余物的黑洞要么质量不够大，要么存在于金属污染的晕中，排除了CR 7的这种可能解释。相反，我们的模型表明，直接坍缩的黑洞，在暴露于大莱曼-沃纳通量的无金属晕中形成，更有可能是CR 7的起源。然而，这一结果是在乐观的假设下得出的，未来的观察是必要的，以进一步限制CR 7的性质。
2016-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Semi-analytic Framework of Population III and Subsequent Galaxy Formation on Cosmological N-body Simulations
该研究提出一个在暗物质晕合并树上运行的半解析框架，自洽考虑莱曼-沃纳反馈和流速度，用于模拟Pop III恒星形成，预测原子冷却晕中可形成超大质量恒星，足以解释高红移类星体。
2025-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-$α$ Polarization Intensity Mapping
我们提出了一种形式主义，将氢莱曼α（Ly $α$）的偏振所产生的辐射在星系晕的散射到强度映射的方法。使用晕模型以及基于模拟和观测的发射轮廓，我们计算了Ly $α$总强度、$I$、偏振强度、$P$、偏振度、$Π=P/I$以及两个新量（Ly $α$偏振的天体物理$E$和$B$模式）在红移$3\leq z \leq13$处的自动和交叉功率谱。$Π$功率谱的单晕项显示了一个转换，该转换表示偏振信号的平均范围，从而表示散射介质的范围。在我们的形式中，这个特征的位置取决于红移，以及特定的发射轮廓形状和范围。因此，比较不同Ly $α$的偏振量和红移可以打破竞争效应之间的简并性，从而可以揭示发射轮廓的真实形状，进而揭示晕中冷气体的物理性质。此外，测量的Ly $α$ $E$和$B$模式可以被用来作为星系演化的探针，因为它们涉及到的平均程度的各向异性的发射和在整个红移的晕气体分布。在$z \sim 3-5$上检测偏振信号，需要将目前地面实验的灵敏度提高一个因子$\sim 10$，并将以红移$z\sim 9-10$为目标的天基仪器的灵敏度提高一个因子$\sim 100$，精确值取决于具体的红移和实验。偏振中的闯入者污染预计很小，因为闯入者也需要被偏振。总的来说，Ly $α$偏振增加了星系及其周围环境中可检索的物理信息量，其中大部分信息无法单独通过总发射来实现。（节略）
2020-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The THESAN project: Lyman-alpha emitter luminosity function calibration
Lyman-alpha发射星系（LAEs）在再电离时期的可观测性可以提供演化中性氢气分布的灵敏探针，从而为区分不同的再电离模型提供有价值的约束。在这项研究中，我们利用新的THESAN套件的大体积（95.5 cMpc）宇宙辐射流体动力学模拟直接模拟从个别星系和随后的传输通过星系际介质的Ly $α$发射。THESAN将AREPO-RT辐射流体动力学求解器与IllustrisTNG星系形成模型相结合，包括高分辨率和中等分辨率的模拟，旨在研究晕质量相关逃逸分数的影响，替代暗物质模型和数值收敛。我们发现重要的差异在LY $α$传输的基础上再电离的历史，气泡形态，频率偏移线中心，和星系亮度。对于一个给定的全球中性分数，Ly $α$传输降低时，低质量晕占主导地位的再电离高质量晕。此外，单个星系的视线变化大于所有星系的变化。这共同影响LAE的可见性，直接影响观察到的Ly $α$光度函数（LF）。我们采用高斯过程回归使用SWIFTmulator快速约束的经验模型的尘埃逃逸分数和紧急谱线配置文件，以匹配观察到的LF。我们发现，尘埃强烈影响的Ly $α$传输和覆盖分数的$M_{UV} < -19$星系的$M_{vir} > 10^{11} {\rm M}_{\odot}$晕，这样的主导模式，以消除Ly $α$光子在非LAEs的变化，从低IGM传输到高尘埃吸收周围$z \sim 7$。
2023-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Statistics of Two-point Correlation and Network Topology for Lyman Alpha Emitters at $z \approx 2.67$
利用网络科学中的两点统计和拓扑诊断方法，研究了NOAO深宽视场巡天（NDWFS）观测点$z \approx 2.67$上Lyman α发射星系（LAEs）的空间分布.我们测量聚类长度$r_0 \approx 4 h^{-1}$ Mpc和偏差$b_{LAE} = 2.2^{+0.2}_{-0.1}$。用晕占据分布（HOD）模型拟合聚类结果有两种不同的可能性：（1）在质量为$>10^{12}$ $M_\odot$的晕中，中心星系的比例为$<$ 1%;（2）比例为$\approx$ 20%。我们将这两种情况称为模型1的“尘埃核心情况”，因为大质量晕中的大多数中央星系在Ly $α$发射中是死的，而模型2的“原始核心情况”，因为中央星系在Ly $α$发射中是明亮的。传统的两点统计无法区分这些不同的模型，因为当前的数据集。为了克服这种退化，我们生成模拟目录每个HOD模型使用高分辨率$N$体模拟，并采用网络统计方法，它提供了良好的拓扑诊断星系点分布。我们发现三个拓扑异常的空间分布观察LAEs，这是没有重现的HOD模拟。我们发现模型2比模型1更好地匹配所有网络统计数据，这表明在$z \approx 2.67$的$> 10^{12} h^{-1} M_\odot$晕中的中央星系需要更少的尘埃才能像LAEs一样明亮，这可能意味着一些原始气体的补充通道，如冷模吸积。
2018-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inspiraling Halo Accretion Mapped in Lyman-$α$ Emission around a $z\sim3$ Quasar
为了寻找$z\sim3$类星体周围数百kpc尺度的环星系和星系间气体中的Ly $z\sim3$发射，从而确定发射气体的物理性质，我们已经开始了一个广泛的快速调查与多单元光谱探测器（MUSE）：类星体快照观测与MUSE：搜索扩展紫外发射（QSO博物馆）。在这项工作中，我们报告了在$z=3.164$的类星体SDSS~J102009.99+104002.7周围发现了一个巨大的Ly $α$星云（ELAN），随后我们进行了更深层次的MUSE观测。这个ELAN跨越$\sim297$投影的千秒差距，具有平均Ly $α$表面亮度${\rm SB}_{\rm Lyα}\sim 6.04\times10^{-18}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$ arcsec $^{-2}$（在$2σ$等照度线内），并且与另外四个先前未知的嵌入源有关：两个Ly $α$发射体和两个微弱的活动星系核（一个1型和一个2型类星体）。通过映射在高意义的视线速度在整个观察到的结构，我们揭示了一个大规模的相干旋转状图案跨越$\sim300$公里秒$^{-1}$的速度色散的$<270$公里秒$^{-1}$，我们解释为一个签名的吸入吸积的子结构内类星体的主机晕。未来的多波长数据将补充我们的MUSE观测，并且绝对需要完全验证这样一个复杂的系统。尽管如此，我们的观测揭示了新的灵敏积分场摄谱仪的潜力，它可以在年轻宇宙中大…
2017-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reionization morphology and intrinsic velocity offsets allow transmission of Lyman-α emission from JADES-GS-z13-1-LA
本研究结合星系形成模型与IGM再电离模拟，探究高红移星系Lyα发射的可探测性，发现再电离形态对探测概率有显著影响，为解读高红移Lyα观测提供了重要依据。
2024-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
