一个具有强 Ly$\alpha$ 辐射的 $z=5.4$ 明亮透镜星系

我们详细研究了一个在 CFHTLS 成像巡天中发现的异常明亮的透镜星系,其红移为 $z=5.424$。该星系观测通量为 $i_{\rm AB}=23.0$,J141446.82+544631.9 是 $z>5$ 已知最明亮的星系之一。其特征是强 Ly$\alpha$ 辐射,观测通量密度峰值达到 $>10^{-16}~{\rm erg}~{\rm s}^{-1}~{\rm cm}^{-2}~{\rm \AA}^{-1}$。来自 LBT 的深光谱对 NV 和 CIV 辐射给出了强约束,不支持活动星系核(AGN)作为辐射源。然而,NIV]~$\lambda$1486 发射线的探测表明存在硬电离连续谱,可能来自热大质量恒星。HST 的分辨成像将该星系与一个前景闯入者分离;这些观测包括 Ly$\alpha$ 辐射的窄带成像,其在 $\sim$几 kpc 尺度上勉强被分辨,静止系等效宽度 EW$_0~\sim$ 260\AA。Ly$\alpha$ 辐射延伸跨度 ~2000~${\rm km}~{\rm s}^{-1}$,大体上与膨胀壳层模型一致。包含 Spitzer/IRAC 测光的 SED 拟合表明其恒星形成历史复杂,包含近期爆发和演化种群。J1414+5446 位于 CFHTLS 中一个已知透镜星系团中心 30" 处;结合前景贡献,导致透镜放大率估计高度不确定,范围为 $5 \leq \mu \leq 25$。由于其异常亮度,J1414+5446 为详细研究再电离时代附近的单个星系提供了独特机会,并预示了即将到来的宽区巡天将产生数百个类似天体。