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Fulfilling the Atomic Physics Needs for Spectral Diagnostics of Cosmic Chemical Evolution

满足宇宙化学演化光谱诊断的原子物理需求

基本信息

批准号：
2009811
负责人：
Varsha Kulkarni
金额：
$ 29.95万
依托单位：
University of South Carolina at Columbia
依托单位国家：
美国
项目类别：
Standard Grant
财政年份：
2020
资助国家：
美国
起止时间：
2020-09-01 至 2024-08-31
项目状态：
已结题

来源：
https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=2009811&HistoricalAwards=false
关键词：
Fulfilling Atomic Physics Needs Spectral

项目摘要

Understanding the evolution of chemical elements in the Universe is crucial for understanding the evolution of galaxies. Optical spectra of atoms and ions known as damped Lyman-alpha (DLA) absorbers observed against background quasars and gamma-ray burst (GRB) afterglows represent the most sensitive tools to measure elemental abundances in distant galaxies. This project will generate accurate and reliable data required to derive elemental abundances from DLA absorbers, allowing astronomers to interpret observations of distant galaxies and test models of chemical evolution. The project will train graduate and undergraduate students in astrophysical research, provide research experience to high school students, as well as engage a diverse population through astronomy outreach activities.Using high-level theoretical atomic physics methods, the research team will calculate oscillator strengths for optical transitions of key DLA and sub-DLA absorbers. The team will then test the reliability of the calculated data by benchmarking them against high-quality astronomical spectra in conjunction with photoionization modeling. By enabling accurate interpretation of large-scale spectroscopic observations of high-redshift quasars, GRBs, and star-forming galaxies, this project will help advance our understanding of the chemical evolution of galaxies.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.

理解宇宙中化学元素的演化对于理解星系的演化至关重要。在背景类星体和伽马射线暴（GRB）余辉的背景下观测到的原子和离子的光谱（称为阻尼莱曼α（DLA）吸收体）是测量遥远星系中元素丰度的最灵敏工具。该项目将产生从DLA吸收器中获得元素丰度所需的准确可靠的数据，使天文学家能够解释遥远星系的观测结果并测试化学演化模型。该项目将培训研究生和本科生进行天体物理学研究，为高中生提供研究经验，并通过天文学外展活动吸引不同人群。研究团队将使用高级理论原子物理方法计算关键DLA和sub-DLA吸收体的光学跃迁的振子强度。然后，该团队将通过将其与高质量天文光谱结合光电离建模进行基准测试来测试计算数据的可靠性。通过对高红移类星体、伽玛暴和恒星形成星系的大尺度光谱观测进行精确解释，该项目将有助于推进我们对星系化学演化的理解。该奖项反映了NSF的法定使命，并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估，被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

MUSE-ALMA Haloes – VIII. Statistical study of circumgalactic medium gas

缪斯-阿尔玛光环 – VIII。

DOI：
10.1093/mnras/stac3497
发表时间：
2022
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子：
4.8
作者：
Weng, S.;Péroux, C.;Karki, A.;Augustin, R.;Kulkarni, V. P.;Szakacs, R.;Zwaan, M. A.;Klitsch, A.;Hamanowicz, A.;Sadler, E. M.
通讯作者：
Sadler, E. M.

Discovery of Super-enriched Gas ∼1 Gyr after the Big Bang

DOI：
10.3847/2041-8213/aceefe
发表时间：
2023-08
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
0
作者：
Jianghao 江豪 Huyan 呼延;V. Kulkarni;Suraj Poudel;N. Tejos;C. Péroux;S. López
通讯作者：
Jianghao 江豪 Huyan 呼延;V. Kulkarni;Suraj Poudel;N. Tejos;C. Péroux;S. López

Significant H i and Metal Differences around the z = 0.83 Lens Galaxy toward the Doubly Lensed Quasar SBS 0909+532

z = 0.83 透镜星系周围朝向双透镜类星体的显着 H i 和金属差异 SBS 0909 532

DOI：
10.3847/1538-3881/abd2b0
发表时间：
2021
期刊：
The Astronomical Journal
影响因子：
0
作者：
Cashman, Frances H.;Kulkarni, Varsha P.;Lopez, Sebastian
通讯作者：
Lopez, Sebastian

MUSE-ALMA Haloes XI: gas flows in the circumgalactic medium

MUSE-ALMA Haloes XI：环绕银河系介质中的气体流动

DOI：
10.1093/mnras/stad1462
发表时间：
2023
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子：
4.8
作者：
Weng, Simon;Péroux, Céline;Karki, Arjun;Augustin, Ramona;Kulkarni, Varsha P.;Hamanowicz, Aleksandra;Zwaan, Martin;Sadler, Elaine M.;Nelson, Dylan;Hayes, Matthew J.
通讯作者：
Hayes, Matthew J.

Metals and a search for molecules in the distant Universe: Magellan mike observations of sub-DLAs at 2 < z < 3

金属和寻找遥远宇宙中的分子：麦哲伦麦克在 2 < z < 3 处对亚 DLA 的观测