CLASSY XIII. 横跨云层 - 比较间接测量 ionizing photon 逃逸的诊断方法
星系天体物理
2025-11-21 v1
摘要
化学时代（EoR）为理解早期星系在塑造宇宙电离状态中所起作用提供了关键见解。然而，由于中星际介质的不透明性，往往无法直接测量高红移（z≳4）星系的离子化光子逃逸率（f_esc^{LyC}）。为探讨常见间接方法的一致性和系统误差，我们将六种经验校准的诊断方法应用于预测来自COS Legacy Spectroscopic Survey（CLASSY）的45个近距离星形成星系的f_esc^{LyC}。这些方法——基于紫外（UV）吸收线、UV连续光谱斜率、Lyα运动学、多变量模型、辐射-流体动力学模拟以及星际发射线比值——使我们能够探索预测之间的系统差异，评估星系性质对推断Lyα逃逸率的影响。尽管方法预测存在显著差异，但在结果弱和强Lyα泄漏分类方面仍有较好的一致性，其中约有一半星系的预测逃逸率超过1%。我们发现近距离星形成星系存在两种不同的Lyα逃逸途径：（1）由非常年轻恒星群体驱动的早期逃逸模型，（2）与超新星驱动的外流和时变ISM清除相一致的延迟逃逸模型。在单一、强烈的近期星形成活动束发生的星系中，优先考虑早期逃逸模型；相反，在拥有更广泛星际活动历史的星系中，延迟逃逸模型更为常见。为了解释EoR期间的离子化光子逃逸，必须认识并理解Lyα逃逸机制的这种多样性。
引用
@article{arxiv.2511.15869,
title = {CLASSY XIII. Cutting through the Clouds - Comparing Indirect Tracers of Ionizing Photon Escape},
author = {Kaelee S. Parker and Danielle A. Berg and John Chisholm and Simon Gazagnes and Sophia R. Flury and Cody Carr and Mason Huberty and Anne E. Jaskot and Matthew J. Hayes and Alberto Saldana-Lopez and Svea Hernandez and Themiya Nanayakkara and Bethan L. James and Karla Z. Arellano-Córdova and Allison Strom and Peter Senchyna and Matilde Mingozzi and Timothy Heckman and Xinfeng Xu and Alaina Henry and Ricardo O. Amorín and Valentin Mauerhofer and Crystal L. Martin and Dawn K. Erb and Evan D. Skillman and Kate H. R. Rubin and John Trevino and Claus Leitherer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15869},
year = {2025}
}
备注
26 pages with 12 figures and 4 tables. Accepted to ApJ