高红移原子碳巡天
宇宙学与河外天体物理
2015-05-27 v1
摘要
我们报告了对高红移(z>2)亚毫米星系(SMGs)和类星体宿主星系(QSOs)中原子碳(CI)发射的巡天观测。利用IRAM Plateau de Bure干涉仪和IRAM 30米望远镜，获得了CI(3P_1->3P_0)和CI(3P_2->3P_1)谱线的灵敏观测。在10个源中观测了总计16条CI谱线，共探测到10条——这使目前高红移CI观测数量翻倍。我们在分析中纳入了先前发表的CI观测结果(另外5个探测到的源)。主要发现是，所研究的高红移系统的CI性质与低红移系统(包括银河系)没有显著差异。在我们的样本中，CI(3P_2->3P_1)/CI(3P_1->3P_0)和CI(3P_1->3P_0)/12CO(3-2)谱线光度(L')比值变化很小，分别为0.55±0.15和0.32±0.13。CI谱线对分子气体冷却的贡献不大(平均L_CI/L_FIR ~ (7.7±4.6)×10^-6)。我们推导出平均碳激发温度为29.1±6.3 K，与高红移恒星形成系统推导的尘埃温度大致一致，但低于通常为本地宇宙星暴星系推导的气体温度。碳丰度X_CI/X_H2~8.4±3.5×10^-5，与银河系和邻近星系的量级相同。这表明，尽管回溯时间相当长(样本源的平均红移对应宇宙年龄约2 Gyr)，但所研究的高红移星系在星系尺度上已显著富集碳。
引用
@article{arxiv.1101.4027,
title = {A Survey of Atomic Carbon at High Redshift},
author = {Fabian Walter and Axel Weiss and Dennis Downes and Roberto Decarli and Christian Henkel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.4027},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in the ApJ