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CLEAR:UV 亮星系中星系际介质增强的 Ly$\alpha$ 透射

星系天体物理 2022-07-20 v1

摘要

再电离是一个不均匀的过程,被认为始于星系过密区周围星系际介质(IGM)的小电离泡中。再电离时期近来的莱曼-alpha(Lyα\alpha)研究显示日益增长证据表明,较亮星系周围更早形成电离泡,暗示来自这些星系的 Lyα\alpha 具有更高的 IGM 透射率。我们使用来自哈勃空间望远镜(HST)广角相机 3(WFC3)G102 棱栅对 6.0<z<8.26.0<z<8.2 通过测光红移选出的 148 个星系的红外无缝光谱研究此问题。这些星系的光谱提取自 CANDELS 再电离时期 Lyα\alpha 发射(CLEAR)巡天。我们将 CLEAR 的 275 个星系数据与来自德克萨斯再电离结束时期 Lyα\alpha 发射光谱搜寻巡天的 Keck/DEIMOS+MOSFIRE 数据集结合。然后我们约束 6.0<z<8.26.0<z<8.2 的 Lyα\alpha 等效宽度(EW)分布,其由指数形式描述,dN/dEWexp(-EW)/W0dN/d\text{EW}\propto\text{exp(-EW)}/W_0,具有特征 ee 折尺度宽度(W0W_0)。我们确认在 z>6z>6 时 Lyα\alpha 强度(或 W0W_0)显著下降。此外,我们比较不同 UV 光度星系间 W0W_0 的红移演化。UV 亮(MUV<21M_{\text{UV}}<-21,或 LUV>LL_{\text{UV}}>L^{*})星系表现出较弱演化,z>6z>6W0W_0 下降 0.4(±\pm0.2)dex,而 UV 暗(MUV>21M_{\text{UV}}>-21,或 LUV<LL_{\text{UV}}<L^{*})星系从 z<6z<6z>6z>6 表现出 W0W_0 显著下降 0.7-0.8(±0.2\pm0.2)dex。我们的结果增添了累积证据:UV 亮星系在 IGM 中展现增强的 Lyα\alpha 透射,暗示再电离在较高 UV 光度星系邻近区域更早完成。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.14863,
  title  = {CLEAR: Boosted Ly$\alpha$ Transmission of the Intergalactic Medium in UV bright Galaxies},
  author = {Intae Jung and Casey Papovich and Steven L. Finkelstein and Raymond C. Simons and Vicente Estrada-Carpenter and Bren E. Backhaus and Nikko J. Cleri and Kristian Finlator and Mauro Giavalisco and Zhiyuan Ji and Jasleen Matharu and Ivelina Momcheva and Amber N. Straughn and Jonathan R. Trump},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.14863},
  year   = {2022}
}

备注

21 pages, 9 figures, 2 tables, 1st revision submitted to ApJ