z~3-5 处系统巡天延展莱曼阿尔法源的光谱深度观测

在连续谱中微弱和/或致密的延展莱曼阿尔法（Ly-$\alpha$）源是红移极高处极年轻（$\lesssim 10^7$年）星系的候选体。我们利用 VLT/VIMOS 对先前研究中在$z \sim 3-5$发现的此类延展 Ly-$\alpha$源进行了中等分辨率（$R \sim 2000$）光谱观测。深度光谱显示，我们观测的全部 18 个天体均具有超过 100 $\mathring{A}$的大等效宽度（EW）。在我们的样本中约 30%（5 个天体）的 Ly-$\alpha$线轮廓上识别出显著的不对称性。它们在 Ly-$\alpha$线的红侧显示出宽阔的翼发射分量，而在蓝侧则呈现锐利的截止。这种不对称性在迄今已知的超风星系中经常见到，也与超风活动的理论预测一致。有 8 个天体（8/18 $\sim$ 40%）具有超过 200 $\mathring{A}$的大等效宽度，且没有明显的超风活动迹象。如此大的等效宽度无法用中等年龄（$>10^7$年）恒星群体的光致电离来解释，即使采用顶部加重的初始质量函数（IMF）或极低的金属丰度。这 8 个天体清晰地显示出 Ly-$\alpha$光度与速度宽度之间的正相关性。这表明这 8 个天体是处于气体冷却阶段正在形成星系的优良候选体。