红移z~2.2莱曼阿尔法发射体的观测与模型Lyα谱线的紧密比对

我们呈现了对红移$z = 2.2$处12个莱曼阿尔法发射体(LAEs)的高分辨率Lyα谱线的Lyα轮廓分析结果。我们发现所有12个天体均具有主峰位于由星云发射线定义的系统红移红侧的Lyα轮廓，其中五个在系统红移蓝侧具有微弱的次峰(蓝凸)。红主峰(若有蓝凸)相对于系统红移的平均速度偏移为$\Delta v_\mathrm{Lya,r} = 174\pm 19\ \mathrm{km\,s^{-1}}$($\Delta v_\mathrm{Lya,b} = -316\pm45\ \mathrm{km\,s^{-1}}$)，小于(可与……相比)莱曼断裂星系(LBGs)的相应值。在三个单体和一张堆叠光谱中由金属吸收线推断的外流速度与LBGs相当。Verhamme等人(2006)构建的膨胀壳层模型不仅再现了非蓝凸天体的Lyα轮廓，还再现了包括外流速度和星云发射线FWHM在内的其他观测量。另一方面，该模型对蓝凸天体的星云发射线FWHM预测过高，尽管若引入引力冷却产生的额外Lyα光子，这一差异可能消失。我们表明，样本较小的$\Delta v_\mathrm{Lya,r}$可由平均$\log(N_\mathrm{HI}) = 18.9\ \mathrm{cm^{-2}}$的低中性氢柱密度解释。该值比LBGs低一个数量级以上，但与近期发现的LAEs具有高电离参数和低中性氢气体质量一致。这一结果暗示，降低Lyα光子共振散射次数的低$N_\mathrm{HI}$值，是LAEs强Lyα发射的关键。