z~3处恒星形成活动的多波段视角

我们针对GOODS-North天区中具有光谱红移z~3、由IRAC和MIPS 24μm探测到的大质量(M$_{\ast}$ $\sim$ 10$^{10}$ M$_\odot$)莱曼断裂星系(LBGs)样本(L$_{\rm UV}$$>1.8\times$L$^{\ast}_{z=3}$)，进行了从紫外到射电的多波段分析。对于没有单个24μm探测的LBGs，我们采用24μm、1.1mm和1.4GHz的叠加技术，构建了平均紫外到射电的谱能量分布，发现其与一个红外光度L$\rm_{IR}$=4.5$^{+1.1}_{-2.3}$$\times 10^{11}$ L$_{\odot}$、比恒星形成率(SSFR)为4.3 Gyr$^{-1}$（对应质量倍增时间$\sim$230 Myrs）的发光红外星系(LIRG)一致。另一方面，在考虑24μm探测到的LBGs时，我们发现其中一些星系的L$\rm_{IR}> 10^{12}$ L$_{\odot}$，表明z~3处紫外选择的超亮红外星系(ULIRGs)的空间密度约为$\sim$(1.5$\pm$0.5)$\times 10^{-5}$ Mpc$^{-3}$。我们比较了来自不同波长数据的恒星形成率(SFRs)测量值，发现对于整个L$\rm_{IR}$范围（直至L$\rm_{IR}$ $\sim$ 10$^{13}$ L$_{\odot}$），由尘埃校正的紫外、中红外、毫米波和射电数据推导出的值之间存在紧密的相关性(Kendall's $\tau >$ 99.7%)和极好的一致性。这个范围大于已知在z~2处存在相关性的范围，这可能是由于在z~3处PAHs对24μm通量的贡献不显著。对于L$\rm_{IR}$ $>$ 10$^{12}$ L$_{\odot}$的星系也观察到这种一致性，这表明紫外选择的ULIRGs中的恒星形成，以及该红移处大部分的恒星形成活动，并未像局域ULIRGs和z=2处亚毫米选择的星系那样嵌入在光学厚区域中。