Evolution of the intergalactic opacity: Implications for the ionizing background, cosmic star formation, and quasar activity

Astrophysical Journal

Volumn 688, Issue 1, 2008, Pages 85-107

  Faucher GIGUÈRE, Claude André ^a   Lidz, Adam ^a   Hernquist, Lars ^a   Zaldarriaga, Matias ^a,b  

^a HARVARD UNIVERSITY   (United States)

^b HARVARD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Cosmology: theory; Diffuse radiation; Galaxies: evolution; Galaxies: formation; Methods: data analysis; Quasars: absorption lines; Quasars: general

Indexed keywords

EID: 55849089998     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1086/592289     Document Type: Article

References (200)

1. Abel, T., & Haehnelt, M. G. 1999, ApJ, 520, L13
2. Adelberger, K. L., & Steidel, C. C. 2000, ApJ, 544, 218
3. Afonso, J., Hopkins, A., Mobasher, B., & Almeida, C. 2003, ApJ, 597, 269
4. Aguirre, A., Dow-Hygelund, C., Schaye, J., & Theuns, T. 2008, ApJ, in press (arXiv:0712.1239)
5. Aguirre, A., Schaye, J., Kim, T.-S., Theuns, T., Rauch, M., & Sargent, W. L. W. 2004, ApJ, 602, 38
6. Bajtlik, S., Duncan, R. C., & Ostriker, J. P. 1988, ApJ, 327, 570
7. Baldry, I. K., & Glazebrook, K. 2003, ApJ, 593, 258
8. Barkana, R., & Loeb, A. 2001, Phys. Rep., 349, 125
9. Bechtold, J. 1994, ApJS, 91, 1
10. Bechtold, J., Green, R. F., Weymann, R. J., Schmidt, M., Estabrook, F. B., Sherman, R. D., Wahlquist, H. D., & Heckman, T. M. 1984, ApJ, 281, 76
11. Becker, G. D., Rauch, M., & Sargent, W. L. W. 2007, ApJ, 662, 72
12. Bolton, J., Meiksin, A., & White, M. 2004, MNRAS, 348, L43
13. Bolton, J. S., & Haehnelt, M. G. 2007, MNRAS, 382, 325
14. Bolton, J. S., Haehnelt, M. G., Viel, M., & Carswell, R. F. 2006, MNRAS, 366, 1378
15. Bolton, J. S., Haehnelt, M. G., Viel, M., & Springel, V. 2005, MNRAS, 357, 1178
16. Bolton, J. S., Oh, S. P., & Furlanetto, S. R. 2008a, MNRAS, submitted (ar-Xiv:0807.2447)
17. Bolton, J. S., Viel, M., Kim, T., Haehnelt, M. G., & Carswell, R. F. 2008b, MNRAS, 386, 1131
18. Bouwens, R. J., Illingworth, G. D., Franx, M., & Ford, H. 2007, ApJ, 670, 928
19. _. 2008, ApJ, 686, 230
20. Bouwens, R. J., et al. 2004, ApJ, 606, L25
21. Bruzual, G., & Charlot, S. 2003, MNRAS, 344, 1000
22. Bunker, A. J., Stanway, E. R., Ellis, R. S., & McMahon, R. G. 2004, MNRAS, 355, 374
23. Burles, S., Nollett, K. M., & Turner, M. S. 2001, ApJ, 552, L1
24. Calzetti, D. 1997, AJ, 113, 162
25. Calzetti, D., Armus, L., Bohlin, R. C., Kinney, A. L., Koornneef, J., & Storchi-Bergmann, T. 2000, ApJ, 533, 682
26. Carswell, R. F., Webb, J. K., Baldwin, J. A., & Atwood, B. 1987, ApJ, 319, 709
27. Chary, R., Berger, E., & Cowie, L. 2007, ApJ, 671, 272
28. Chen, H.-W., Prochaska, J. X., & Gnedin, N. Y. 2007, ApJ, 667, L125
29. Clarke, C., & Oey, M. S. 2002, MNRAS, 337, 1299
30. Cole, S., et al. 2001, MNRAS, 326, 255
31. Cristiani, S., D'Odorico, S., Fontana, A., Giallongo, E., & Savaglio, S. 1995, MNRAS, 273, 1016
32. Croft, R. A. C., Weinberg, D. H., Katz, N., & Hernquist, L. 1997, ApJ, 488, 532
33. Daigne, F., Rossi, E. M., & Mochkovitch, R. 2006, MNRAS, 372, 1034
34. Dall'Aglio, A., Wisotzki, L., & Worseck, G. 2008, A&A, 480, 359
35. Davé, R., Hernquist, L., Katz, N., & Weinberg, D. H. 1999, ApJ, 511, 521
36. Dunkley, J., et al. 2008, ApJS, submitted (arXiv:0803.0586)
37. Efstathiou, G. 1992, MNRAS, 256, 43P
38. Eyles, L. P., Bunker, A. J., Ellis, R. S., Lacy, M., Stanway, E. R., Stark, D. P., & Chiu, K. 2007, MNRAS, 374, 910
39. Fan, X., Carilli, C. L., & Keating, B. 2006, ARA&A, 44, 415
40. Faucher-Giguère, C.-A., Lidz, A., Hernquist, L., & Zaldarriaga, M. 2008a, ApJ, 682, L9
41. Faucher-Giguère, C.-A., Lidz, A., Zaldarriaga, M., & Hernquist, L. 2008b, ApJ, 673, 39
42. Faucher-Giguère, C.-A., Prochaska, J. X., Lidz, A., Hernquist, L., & Zaldarriaga, M. 2008c, ApJ, 681, 831
43. Fechner, C., et al. 2006, A&A, 455, 91
44. Fujita, A., Martin, C. L., Mac Low, M.-M., & Abel, T. 2003, ApJ, 599, 50
45. Furlanetto, S., & Oh, S. P. 2008a, ApJ, 681, 1
46. _. 2008b, ApJ, 682, 14
47. Furlanetto, S. R. 2006, MNRAS, 371, 867
48. Furlanetto, S. R., Zaldarriaga, M., & Hernquist, L. 2004, ApJ, 613, 1
49. Fynbo, J. P. U., Prochaska, J. X., Sommer-Larsen, J., Dessauges-Zavadsky, M., & Moller, P. 2008, ApJ, 683, 321
50. Gaskell, C. M. 1982, ApJ, 263, 79
51. Giallongo, E., Cristiani, S., D'Odorico, S., Fontana, A., & Savaglio, S. 1996, ApJ, 466, 46
52. Giavalisco, M., et al. 2004, ApJ, 600, L103
53. Gleser, L., Nusser, A., Benson, A. J., Ohno, H., & Sugiyama, N. 2005, MNRAS, 361, 1399
54. Gnedin, N. Y., & Hui, L. 1998, MNRAS, 296, 44
55. Gnedin, N. Y., Kravtsov, A. V., & Chen, H.-W. 2008, ApJ, 672, 765
56. Gnedin, N. Y., & Ostriker, J. P. 1997, ApJ, 486, 581
57. Goncalves, T. S., Steidel, C. C., & Pettini, M. 2008, ApJ, 676, 816
58. Guetta, D., & Piran, T. 2007, J. Cosmol. Astropart. Phys., 7, 3
59. Gunn, J. E., & Peterson, B. A. 1965, ApJ, 142, 1633
60. Haardt, F., & Madau, P. 1996, ApJ, 461, 20
61. Haehnelt, M. G., Madau, P., Kudritzki, R., & Haardt, F. 2001, ApJ, 549, L151
62. Heap, S. R., Williger, G. M., Smette, A., Hubeny, I., Sahu, M. S., Jenkins, E. B., Tripp, T. M., & Winkler, J. N. 2000, ApJ, 534, 69
63. Hennawi, J. F., & Prochaska, J. X. 2007, ApJ, 655, 735
64. Hennawi, J. F., et al. 2006, ApJ, 651, 61
65. Hernquist, L., Katz, N., Weinberg, D. H., & Miralda-Escudé, J. 1996, ApJ, 457, L51
66. Hernquist, L., & Springel, V. 2003, MNRAS, 341, 1253
67. Hogan, C. J., Anderson, S. F., & Rugers, M. H. 1997, AJ, 113, 1495
68. Hopkins, A. M. 2004, ApJ, 615, 209
69. Hopkins, A. M., & Beacom, J. F. 2006, ApJ, 651, 142
70. Hopkins, A. M., Connolly, A. J., Haarsma, D. B., & Cram, L. E. 2001, AJ, 122, 288
71. Hopkins, A. M., et al. 2003, ApJ, 599, 971
72. Hopkins, P. F., Richards, G. T., & Hernquist, L. 2007, ApJ, 654, 731
73. Hui, L., & Gnedin, N. Y. 1997, MNRAS, 292, 27
74. Hui, L., & Haiman, Z. 2003, ApJ, 596, 9
75. Hui, L., & Rutledge, R. E. 1999, ApJ, 517, 541
76. Jakobsen, P., Boksenberg, A., Deharveng, J. M., Greenfield, P., Jedrzejewski, R., & Paresce, F. 1994, Nature, 370, 35
77. Katz, N., Weinberg, D. H., & Hernquist, L. 1996a, ApJS, 105, 19
78. Katz, N., Weinberg, D. H., Hernquist, L., & Miralda-Escudé, J. 1996b, ApJ, 457, L57
79. Kennicutt, R. C., Jr. 1989, ApJ, 344, 685
80. _. 1998a, ApJ, 498, 541
81. _. 1998b, ARA&A, 36, 189
82. Kewley, L. J., Dopita, M. A., Sutherland, R. S., Heisler, C. A., & Trevena, J. 2001, ApJ, 556, 121
83. Kim, T., Bolton, J. S., Viel, M., Haehnelt, M. G., & Carswell, R. F. 2007, MNRAS, 382, 1657
84. Kim, T.-S., Hu, E. M., Cowie, L. L., & Songaila, A. 1997, AJ, 114, 1
85. Kirkman, D., et al. 2005, MNRAS, 360, 1373
86. Kistler, M. D., Yüksel, H., Beacom, J. F., & Stanek, K. Z. 2008, ApJ, 673, L119
87. Kohler, K., & Gnedin, N. Y. 2007, ApJ, 655, 685
88. Kollmeier, J. A., Miralda-Escudé, J., Cen, R., & Ostriker, J. P. 2006, ApJ, 638, 52
89. Komatsu, E., et al. 2008, ApJS, submitted (arXiv:0803.0547)
90. Kuhlen, M., Madau, P., & Montgomery, R. 2006, ApJ, 637, L1
91. Kulkarni, V. P., & Fall, S. M. 1993, ApJ, 413, L63
92. Labbé, I., Bouwens, R., Illingworth, G. D., & Franx, M. 2006, ApJ, 649, L67
93. Lai, K., Lidz, A., Hernquist, L., & Zaldarriaga, M. 2006, ApJ, 644, 61
94. Lanzetta, K. M. 1988, ApJ, 332, 96
95. Lapi, A., Kawakatu, N., Bosnjak, Z., Celotti, A., Bressan, A., Granato, G. L., & Danese, L. 2008, MNRAS, 386, 608
96. Leitherer, C., et al. 1999, ApJS, 123, 3
97. Lilly, S. J., Le Fevre, O., Hammer, F., & Crampton, D. 1996, ApJ, 460, L1
98. Loeb, A., & Eisenstein, D. J. 1995, ApJ, 448, 17
99. Lu, L., Wolfe, A. M., & Turnshek, D. A. 1991, ApJ, 367, 19
100. Madau, P., Ferguson, H. C., Dickinson, M. E., Giavalisco, M., Steidel, C. C., & Fruchter, A. 1996, MNRAS, 283, 1388
101. Madau, P., Haardt, F., & Rees, M. J. 1999, ApJ, 514, 648
102. Mao, Y., Tegmark, M., McQuinn, M., Zaldarriaga, M., & Zahn, O. 2008, Phys. Rev. D, 78, 023529
103. McDonald, P., & Miralda-Escudé, J. 2001, ApJ, 549, L11
104. McDonald, P., Miralda-Escudé, J., Rauch, M., Sargent, W. L. W., Barlow, T. A., & Cen, R. 2001, ApJ, 562, 52
105. McDonald, P., Miralda-Escudé, J., Rauch, M., Sargent, W. L. W., Barlow, T. A., Cen, R., & Ostriker, J. P. 2000, ApJ, 543, 1
106. McQuinn, M., Hernquist, L., Zaldarriaga, M., & Dutta, S. 2007a, MNRAS, 381, 75
107. McQuinn, M., Lidz, A., Zahn, O., Dutta, S., Hernquist, L., & Zaldarriaga, M. 2007b, MNRAS, 377, 1043
108. McQuinn, M., Lidz, A., Zaldarriaga, M., Hernquist, L., Hopkins, P. F., Dutta, S., & Faucher-Giguere, C. 2008, ApJ, submitted (arXiv:0807.2799)
109. Meiksin, A. 1994, ApJ, 431, 109
110. Meiksin, A., & White, M. 2004, MNRAS, 350, 1107
111. Meurer, G. R., Heckman, T. M., & Calzetti, D. 1999, ApJ, 521, 64
112. Miniati, F., Ferrara, A., White, S. D. M., & Bianchi, S. 2004, MNRAS, 348, 964
113. Miralda-Escudé, J. 2003, ApJ, 597, 66
114. Miralda-Escudé, J., Haehnelt, M., & Rees, M. J. 2000, ApJ, 530, 1
115. Miralda-Escudé, J., & Rees, M. J. 1994, MNRAS, 266, 343
116. Misawa, T., Tytler, D., Iye, M., Kirkman, D., Suzuki, N., Lubin, D., & Kashikawa, N. 2007, AJ, 134, 1634
117. Misawa, T., et al. 2004, AJ, 128, 2954
118. Oh, S. P. 2001, ApJ, 553, 499
119. Oke, J. B., & Gunn, J. E. 1983, ApJ, 266, 713
120. Ouchi, M., et al. 2004, ApJ, 611, 660
121. Paresce, F., McKee, C. F., & Bowyer, S. 1980, ApJ, 240, 387
122. Pérez-González, P. G., Gil de Paz, A., Zamorano, J., Gallego, J., Alonso-Herrero, A., & Aragón-Salamanca, A. 2003, MNRAS, 338, 508
123. Pettini, M., Kellogg, M., Steidel, C. C., Dickinson, M., Adelberger, K. L., & Giavalisco, M. 1998, ApJ, 508, 539
124. Pettini, M., Madau, P., Bolte, M., Prochaska, J. X., Ellison, S. L., & Fan, X. 2003, ApJ, 594, 695
125. Press, W. H., & Rybicki, G. B. 1993, ApJ, 418, 585
126. Prochaska, J. X., & Hennawi, J. F. 2008, ApJ, in press (arXiv:0806.0862)
127. Rauch, M., et al. 1997, ApJ, 489, 7
128. _. 2008, ApJ, 681, 856
129. Reddy, N. A., Steidel, C. C., Fadda, D., Yan, L., Pettini, M., Shapley, A. E., Erb, D. K., & Adelberger, K. L. 2006, ApJ, 644, 792
130. Reddy, N. A., Steidel, C. C., Pettini, M., Adelberger, K. L., Shapley, A. E., Erb, D. K., & Dickinson, M. 2008, ApJS, 175, 48
131. Reimers, D., Fechner, C., Hagen, H.-J., Jakobson, P., Tytler, D., & Kirkman, D. 2005, A&A, 442, 63
132. Reimers, D., Fechner, C., Kriss, G., Shull, M., Baade, R., Moos, W., Songaila, A., & Simcoe, R. 2004, preprint (astro-ph/0410588)
133. Reimers, D., Kohler, S., Wisotzki, L., Groote, D., Rodriguez-Pascual, P., & Wamsteker, W. 1997, A&A, 327, 890
134. Richard, J., Pelló, R., Schaerer, D., Le Borgne, J.-F., & Kneib, J.-P. 2006, A&A, 456, 861
135. Richards, G. T., Vanden Berk, D. E., Reichard, T. A., Hall, P. B., Schneider, D. P., SubbaRao, M., Thakar, A. R., & York, D. G. 2002, AJ, 124, 1
136. Ricotti, M., Gnedin, N. Y., & Shull, J. M. 2000, ApJ, 534, 41
137. Ryan-Weber, E. V., Pettini, M., & Madau, P. 2006, MNRAS, 371, L78
138. Salpeter, E. E. 1955, ApJ, 121, 161
139. Sargent, W. L. W., Steidel, C. C., & Boksenberg, A. 1989, ApJS, 69, 703
140. Savaglio, S., Glazebrook, K., & Le Borgne, D. 2008, ApJ, submitted (ar-Xiv:0803.2718)
141. Sawicki, M., & Thompson, D. 2006, ApJ, 642, 653
142. Schaye, J., Aguirre, A., Kim, T.-S., Theuns, T., Rauch, M., & Sargent, W. L. W. 2003, ApJ, 596, 768
143. Schaye, J., Theuns, T., Leonard, A., & Efstathiou, G. 1999, MNRAS, 310, 57
144. Schaye, J., Theuns, T., Rauch, M., Efstathiou, G., & Sargent, W. L. W. 2000, MNRAS, 318, 817
145. Schechter, P. 1976, ApJ, 203, 297
146. Schirber, M., & Bullock, J. S. 2003, ApJ, 584, 110
147. Scott, J., Bechtold, J., Dobrzycki, A., & Kulkarni, V. P. 2000, ApJS, 130, 67
148. Shapley, A. E., Steidel, C. C., Pettini, M., & Adelberger, K. L. 2003, ApJ, 588, 65
149. Shapley, A. E., Steidel, C. C., Pettini, M., Adelberger, K. L., & Erb, D. K. 2006, ApJ, 651, 688
150. Shull, J. M., Tumlinson, J., Giroux, M. L., Kriss, G. A., & Reimers, D. 2004, ApJ, 600, 570
151. Siana, B., et al. 2008, ApJ, 675, 49
152. Smette, A., Heap, S. R., Williger, G. M., Tripp, T. M., Jenkins, E. B., & Songaila, A. 2002, ApJ, 564, 542
153. Sokasian, A., Abel, T., & Hernquist, L. 2002, MNRAS, 332, 601
154. _. 2003a, MNRAS, 340, 473
155. Sokasian, A., Abel, T., Hernquist, L., & Springel, V. 2003b, MNRAS, 344, 607
156. Somerville, R. S., Primack, J. R., & Faber, S. M. 2001, MNRAS, 320, 504
157. Songaila, A. 2001, ApJ, 561, L153
158. Spergel, D. N., et al. 2007, ApJS, 170, 377
159. Springel, V., & Hernquist, L. 2003a, MNRAS, 339, 289
160. _. 2003b, MNRAS, 339, 312
161. Srianand, R., & Khare, P. 1996, MNRAS, 280, 767
162. Stanway, E. R., McMahon, R. G., & Bunker, A. J. 2005, MNRAS, 359, 1184
163. Stark, D. P., Bunker, A. J., Ellis, R. S., Eyles, L. P., & Lacy, M. 2007a, ApJ, 659, 84
164. Stark, D. P., Ellis, R. S., Richard, J., Kneib, J.-P., Smith, G. P., & Santos, M. R. 2007b, ApJ, 663, 10
165. Stark, D. P., Loeb, A., & Ellis, R. S. 2007c, ApJ, 668, 627
166. Steidel, C. C. 1990, ApJS, 74, 37
167. Steidel, C. C., Adelberger, K. L., Giavalisco, M., Dickinson, M., & Pettini, M. 1999, ApJ, 519, 1
168. Steidel, C. C., Pettini, M., & Adelberger, K. L. 2001, ApJ, 546, 665
169. Stengler-Larrea, E. A., et al. 1995, ApJ, 444, 64
170. Storrie-Lombardi, L. J., McMahon, R. G., Irwin, M. J., & Hazard, C. 1994, ApJ, 427, L13
171. Sullivan, M., Mobasher, B., Chan, B., Cram, L., Ellis, R., Treyer, M., & Hopkins, A. 2001, ApJ, 558, 72
172. Telfer, R. C., Zheng, W., Kriss, G. A., & Davidsen, A. F. 2002, ApJ, 565, 773
173. Theuns, T., Schaye, J., & Haehnelt, M. G. 2000, MNRAS, 315, 600
174. Theuns, T., & Zaroubi, S. 2000, MNRAS, 317, 989
175. Theuns, T., Zaroubi, S., Kim, T.-S., Tzanavaris, P., & Carswell, R. F. 2002, MNRAS, 332, 367
176. Thompson, R. I. 2003, ApJ, 596, 748
177. Thompson, R. I., Weymann, R. J., & Storrie-Lombardi, L. J. 2001, ApJ, 546, 694
178. Thoul, A. A., & Weinberg, D. H. 1996, ApJ, 465, 608
179. Tittley, E. R., & Meiksin, A. 2007, MNRAS, 380, 1369
180. Tytler, D. 1982, Nature, 298, 427
181. Tytler, D., & Fan, X.-M. 1992, ApJS, 79, 1
182. Tytler, D., et al. 2004, ApJ, 617, 1
183. Vanden Berk, D. E., et al. 2001, AJ, 122, 549
184. Venkatesan, A., Giroux, M. L., & Shull, J. M. 2001, ApJ, 563, 1
185. Wainwright, C., Berger, E., & Penprase, B. E. 2007, ApJ, 657, 367
186. Weinberg, D. H., Hernquist, L., & Katz, N. 1997a, ApJ, 477, 8
187. Weinberg, D. H., Hernquist, L., Katz, N., Croft, R., & Miralda-Escudé, J. 1997b, in Structure and Evolution of the Intergalactic Medium from QSO Absorption Line System, ed. P. Petitjean & S. Charlot (Paris: Editions Frontieres), 133
188. Wilkins, S. M., Trentham, N., & Hopkins, A. M. 2008, MNRAS, 385, 687
189. Williger, G. M., Baldwin, J. A., Carswell, R. F., Cooke, A. J., Hazard, C., Irwin, M. J., McMahon, R. G., & Storrie-Lombardi, L. J. 1994, ApJ, 428, 574
190. Wood, K., & Loeb, A. 2000, ApJ, 545, 86
191. Wyithe, J. S. B., & Loeb, A. 2003, ApJ, 586, 693
192. Yan, H., Dickinson, M., Giavalisco, M., Stern, D., Eisenhardt, P. R. M., & Ferguson, H. C. 2006, ApJ, 651, 24
193. Yan, H., et al. 2005, ApJ, 634, 109
194. Yoshida, M., et al. 2006, ApJ, 653, 988
195. Zahn, O., Lidz, A., McQuinn, M., Dutta, S., Hernquist, L., Zaldarriaga, M., & Furlanetto, S. R. 2007, ApJ, 654, 12
196. Zaldarriaga, M. 2002, ApJ, 564, 153
197. Zaldarriaga, M., Furlanetto, S. R., & Hernquist, L. 2004, ApJ, 608, 622
198. Zaldarriaga, M., Hui, L., & Tegmark, M. 2001, ApJ, 557, 519
199. Zheng, W., et al. 2004, ApJ, 605, 631
200. Zuo, L., & Phinney, E. S. 1993, ApJ, 418, 28