解读再电离纪元深处的莱曼-α发射
星系天体物理
2024-01-23 v2
摘要
在再电离纪元，首批星系被原始中性气体包裹，而恒星形成星系中最明亮的发射线之一——莱曼-α（Lyα）——预计在宇宙被电离之前不会被探测到。对在这些早期星系中惊人探测到 Lyα 给出解释，是河外星系研究的一大挑战。最近的 JWST 观测重新引发了关于位于星系过密度区是否是 Lyα 逃逸的充分且必要条件的争论。在此，我们独特地利用 JWST 仪器 NIRCam 的高分辨率与高灵敏度图像，揭示在一个 z>7 的 Lyα 发射体样本中，所有星系都有紧密伴星系。我们借助带有宇宙线反馈的 novel on-the-fly 辐射转移磁流体动力学模拟表明，频繁并合的星系具有非常爆发式的恒星形成，驱动高内禀 Lyα 发射并沿被清空中性气体的通道促进 Lyα 光子逃逸。我们得出结论：通过并合快速积累恒星质量，为再电离纪元深处探测到 Lyα 发射这一长期谜题提供了一个令人信服的解答。
引用
@article{arxiv.2303.16225,
title = {Deciphering Lyman-$\alpha$ Emission Deep into the Epoch of Reionisation},
author = {Callum Witten and Nicolas Laporte and Sergio Martin-Alvarez and Debora Sijacki and Yuxuan Yuan and Martin G. Haehnelt and William M. Baker and James S. Dunlop and Richard S. Ellis and Norman A. Grogin and Garth Illingworth and Harley Katz and Anton M. Koekemoer and Daniel Magee and Roberto Maiolino and William McClymont and Pablo G. Pérez-González and David Puskás and Guido Roberts-Borsani and Paola Santini and Charlotte Simmonds},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.16225},
year = {2024}
}
备注
Published in Nature Astronomy. 45 pages, 9 figures, 2 tables