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基于红外线的首次推论:典型莱曼阿尔法发射体的尘埃消光与恒星形成

星系天体物理 2015-02-24 v2

摘要

通过对 GOODS-South 天区中 213 个红移 z2.18z \simeq 2.18 的莱曼阿尔法发射体(LAEs)堆叠公开的深场 Spitzer/MIPS 24 μ\mum 和 Herschel/PACS 图像,我们获得了典型 LAEs 红外光度的强上限,并首次讨论了它们的消光曲线。由提供最低限制的 MIPS 数据确定的 3σ3\sigma 上限 LTIR3σ=1.1×1010LL_{\rm TIR}^{3\sigma}= 1.1 \times 10^{10} L_\odot,给出 IRXLTIR/LUV2.2IRX \equiv L_{\rm TIR}/L_{\rm UV} \leq 2.2。在此,我们假设 8 μ\mum 辐射与尘埃 SED 形状及金属丰度之间的本地校准适用于高红移,且如先前研究所示,我们的 LAEs 具有低金属丰度。推断出的莱曼阿尔法逃逸分数为 1616--3737%,紫外连续谱逃逸分数 44\ge 44%,均高于同一时期的宇宙平均值。SMC 消光曲线与我们堆叠的 LAE 的 IRX 和紫外斜率 β=1.40.2+0.2\beta = -1.4^{+0.2}_{-0.2} 一致,而 Meurer 关系(Calzetti 曲线)预测的 IRX 高出 3.8 倍;我们也讨论了允许 Meurer 关系成立的基于 PACS 的 LTIR3σL_{\rm TIR}^{3\sigma} 的有效性。使用 Calzetti 曲线进行 SED 拟合得出的恒星形成率(SFR)比从 LTIR3σL_{\rm TIR}^{3\sigma}LUVL_{\rm UV} 得出的结果高出约 10 倍。我们的 LAEs 恒星质量为 M=6.32.0+0.8×108MM_{\star}=6.3^{+0.8}_{-2.0} \times10^8 \mathrm{M_{\odot}},位于 z2z \sim 2 处恒星形成主序的低质量外推线上,表明大多数 z2z \sim 2 的 LAEs 处于温和的恒星形成状态,且具有相对较老的年龄(约 200 Myr)。微弱的 LTIR3σL_{\rm TIR}^{3\sigma} 意味着 LAEs 对 ALMA 观测到的微弱(100μ\gtrsim 100 \muJy)亚毫米波源计数贡献甚微。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.1615,
  title  = {First Infrared-based implications for the dust attenuation and star formation of typical Ly$\alpha$ emitters},
  author = {Haruka Kusakabe and Kazuhiro Shimasaku and Kimihiko Nakajima and Masami Ouchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.1615},
  year   = {2015}
}

备注

7 pages, 3 figures, accepted to ApJL (added some discussions and then removed the conclusion section)