在引力透镜星系团后方搜寻 z=7.3 Ly$\alpha$ 发射体

我们利用 Subaru 望远镜 Suprime-Cam 和窄带 NB1006 (FWHM $\sim 21$ nm，中心波长 1005 nm) 搜寻了两个透镜星系团 Abell 2390 和 CL 0024 后方的 z=7.3 Ly$\alpha$ 发射体 (LAEs)。我们调查了星系团后方是否存在颜色符合 z=7.3 LAEs 特征的天体，但未探测到任何 LAEs，其未透镜化的线流量极限为 $F(\text{Ly}\alpha) \sim 6.9 \times 10^{-18} \text{ erg/s/cm}^2$。利用文献中的几个 z=7 Ly$\alpha$ 光度函数 (LFs)，我们估算并比较了在使用 8 米级地基望远镜的情况下，透镜巡测与空白场巡测中 z ~ 7 LAEs 的预期探测数量。鉴于 LFs 陡峭的亮端斜率，当探测器视场 (FOV) 与大质量透镜星系团的角展宽相当时，对星系团成像比空白场成像更能有效探测 z ~ 7 LAEs。然而，预期的增益是有限的，最多为两倍，且根据所采用的 LFs 不同可能远小于此。因此，透镜星系团巡测的主要优势在于深度的增加，而不一定是探测效率的提高。对于更大的探测器，透镜效应变得可忽略不计，LAE 的探测效率与仪器视场成正比。我们还检查了先前在 Abell 2390 中探测到的三个 z ~ 7 z-dropout 天体的 NB1006 图像，发现它们在 NB1006 中均未被探测到。其中两个与先前研究的预测一致，即它们处于较低红移。另一个的光谱红移约为 z ~ 7.3，如果它确实位于 z=7.3，其未透镜化的 Ly$\alpha$ 线流量将非常微弱：$F(\text{Ly}\alpha) < 4.4 \times 10^{-18} \text{ erg/s/cm}^2$ (1$\sigma$ 上限)，或静止系等效宽度 $W(\text{Ly}\alpha) < 26\text{\AA}$。其 Ly$\alpha$ 发射可能受到了中性氢的衰减，正如近期研究显示，在 z ~ 7 时表现出强 Ly$\alpha$ 发射的莱曼断裂星系的比例低于 z <~ 6 时期。