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氢Lyα发射线对搜寻高红移星系与研究宇宙再电离非常重要。由于氢Lyα是共振散射线,为了使用Lyα来研究星系和再电离,我们需要理解Lyα光子经过共振散射并逃逸出星系的过程。GreenPea星系是近邻宇宙中有极强[OⅢ]λ5007发射线的星爆星系。在本论文中,我们用GreenPea星系来研究了Lyα逃逸的物理过程。另外,我们还发现了一个有极宽线翼的红移5.7的Lyα发射线星系,并探索了用Lyα发射线轮廓的极宽红翼来示踪气体外流。 我们用哈勃望远镜对一些GreenPea星系进行了紫外光谱观测,建立了一个有Lyα观测的GreenPea统计样本。该样本的43个GreenPea星系中,约2/3有强Lyα发射线,这些有强Lyα发射线的GreenPea的Lyα等值宽度分布与高红移Lyα发射线星系(LAE)的是一致的。这些GreenPea是近邻宇宙中最好的高红移LAE的类似星系。 结合紫外光谱和SDSS光谱,我们测量了Lyα的逃逸比例,并研究了Lyα逃逸与高分辨率的Lyα谱线轮廓的关系。Lyα逃逸比例反相关于几个Lyα谱线运动学特征-蓝峰速度、红峰速度、峰值速度差、Lyα红蜂的半高全宽。这些Lyα运动学特征主要依赖于中性氢(HI)气体的柱密度和运动学。因为HI气体中更多的Lyα散射可以使Lyα速度偏移更大,并且使Lyα轮廓更宽,这些相关性表明低NHI和更少的散射有助于Lyα光子送逸。 利用光学和紫外的图像及光谱,我们测量了GreenPea的星系特性,并探索了Lyα逃逸如何依赖于星系的其它性质。我们发现Lyα逃逸比例随着较低的尘埃消光、较低的金属丰度、较低的恒星质量、更高的[OⅢ]/[OⅡ]线比、较弱的低电离吸收线等值宽度、和更强的气体外流速度而增加。Lyα逃逸比例与GreenPea的紫外形态没有明显的关系。 我们拟合了Lyα逃逸比例、尘埃消光和Lyα红峰速度之间的经验关系。这个关系可以用于预测LAE的Lyα逃逸比例,进而区分Lyα逃逸过程与星系际介质散射对Lyα线的影响。由于詹姆斯韦伯望远镜可以测量一些z>7的LAEs的尘埃消光和Lyα红峰速度,这个关系使得我们可以沿着每个LAE的视线方向测量星系际介质的中性氢柱密度,并探测再电离过程。 我们研究了GreenPea星系的Lyα和紫外连续谱辐射(UV)的空间分布,用二维光谱和一维空间分布轮廓来比较了Lyα和UV的尺寸,发现大多数GreenPea都有比UV连续谱更延伸的Lyα辐射。该样本中的大多数GreenPea的Lyα空间尺度是紫外连续谱的2至4倍,当Lyα经历的散射较少时,Lyα的空间尺度倾向于更延展。我们还首次研究了Lyα的蓝峰和红峰光子的空间分布,发现了蓝峰和红峰空间分布与Lyα谱线轮廓的联系。