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z=2-6 莱曼α发射体的尘埃远红外观测

星系天体物理 2026-06-30 v1

摘要

明亮的 Lyα\alpha 谱线常用于识别高红移恒星形成星系,即所谓的莱曼α发射体(LAE)。然而,Lyα\alpha 受到共振散射和尘埃吸收的影响,使得在没有额外观测的情况下解释其亮度具有挑战性。我们使用 SCUBA-2、PACS 和 SPIRE 数据来研究来自 SC4K 的 z=2.2-6 处约 4000 个 LAE 的远红外发射、Lyα\alpha 逃逸分数(fescf{esc}(Lyα\alpha))和红外超(IRX=LIR/LUV)。五个 LAE(均包含 AGN)在 850μm\mu\mathrm{m} 处被单独探测到,通量 S850S_{850} = 3.7-5.5 mJy。我们使用叠加来探测所有单独未探测到的 LAE 的平均发射,尽管这些叠加在所有波长都未被探测到(例如 S850S_{850} < 0.09 mJy;3σ\sigma)。我们将样本按红移、恒星质量、Lyα\alpha 光度和 AGN 状态分组。大多数子集未被探测到,但包含 AGN 且具有高恒星质量(M=10101012MM_{\star} = 10^{10} - 10^{12}\, M_{\odot};包括和不包括 AGN)的 LAE 在大多数波长都被探测到,这表明恒星质量和 AGN 加热可能增强了尘埃的可见性。单独探测到的 LAE 和被探测到的叠加具有 fescf{esc}(Lyα\alpha)=1-7%,而所有未被探测到的叠加 \geq 10%。所有 LAE 平均超过 21% 并显示出显著的离散性,表明星际介质(ISM)尘埃分布呈团块状。在大质量和包含 AGN 的 LAE 中非零的 fescf{esc}(Lyα\alpha) 表明电离光子甚至可能从尘埃星系中逃逸,这对尘埃星系是弱泄漏者的观点提出了挑战。对 IRX-βUV\beta_{UV} 关系的检验显示,LAE 的 IRX 高于类似红移的典型恒星形成星系。然而,我们的探测倾向于选择更大质量、包含 AGN 的系统,因此需要更深的观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.00165,
  title  = {Far-infrared observations of dust in Ly$α$ emitters at z=2-6},
  author = {Rahul Rana and Julie L. Wardlow and Thomas M. Cornish and Pascale H. Desmet and David Sobral and João Calhau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.00165},
  year   = {2026}
}