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强发射线星系中 R23 的直接 T$_e$ 金属丰度定标

星系天体物理 2019-02-27 v1

摘要

星系的气体金属丰度常利用强发射线估计,例如 [OIII] 和 [OII] 的光学谱线。最常用的度量是“R23”,定义为 ([OII]λ\lambdaλ\lambda3726, 3729 + [OIII]λ\lambdaλ\lambda4959,5007)/Hβ\beta。这些强线金属丰度指示量的多数定标针对连续谱选星系。我们报道了利用约 800 个具有可靠 Te_e 基气相金属丰度测量的恒星形成绿色豌豆星系大样本,对极端发射线星系的 R23 的新经验定标。该样本取自 Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Data Release 13,红移范围 0.011 << z << 0.411,且谱线 [OIII]λ\lambda5007 的等值宽度 >> 300 \AA\ 或谱线 Hβ\beta 的等值宽度 >> 100 \AA\。对于具有强发射线和较大电离参数(表现为 log [OIII]λ\lambdaλ\lambda4959,5007/[OII]λ\lambdaλ\lambda3726,3729 \geq 0.6)的星系,R23 随 log(O/H) 单调增加,双值简并得以打破。在此情形下,我们的定标提供的金属丰度估计精度在 \sim 0.14 dex 以内。发现许多先前的 R23 定标对极端发射线星系存在偏差和较大弥散。我们给出公式和图,直接将 R23 和 [OIII]λ\lambdaλ\lambda4959,5007/[OII]λ\lambdaλ\lambda3726,3729 转换为 log(O/H)。由于绿色豌豆星系是高红移 Lyman-α\alpha 发射星系最佳的近邻类似体,新定标为估计极端发射线星系与高红移 Lyman-α\alpha 发射星系的金属丰度提供了良好途径。我们还报道了 15 个金属丰度低于 1/12 太阳的星系,其最低金属丰度为 12+log(O/H) = 7.25 和 7.26。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.05796,
  title  = {Direct T$_e$ metallicity calibration of R23 in strong line emitters},
  author = {Tianxing Jiang and Sangeeta Malhotra and James E. Rhoads and Huan Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.05796},
  year   = {2019}
}

备注

17 pages, 10 figures; Accepted for publication in ApJ