绿豌豆星系揭示Ly$\alpha$逃逸的秘密

我们分析了用哈勃空间望远镜观测的12个“绿豌豆”星系的存档Ly$\alpha$光谱，用辐射转移模型模拟其Ly$\alpha$轮廓，并探索Ly$\alpha$逃逸分数对各种性质的依赖。绿豌豆星系是邻近的致密星暴星系，其[OIII]$\lambda$5007等效宽度为数百\AA。我们样本中所有12个绿豌豆星系均显示发射线Ly$\alpha$，其Ly$\alpha$等效宽度分布与高红移Ly$\alpha$发射体相似。结合绿豌豆星系的光学和UV光谱，我们估计了它们的Ly$\alpha$逃逸分数，并发现Ly$\alpha$逃逸分数与Ly$\alpha$轮廓的运动学特征之间的相关性。这些星系中Ly$\alpha$的逃逸分数范围从1.4%到67%。我们还发现Ly$\alpha$逃逸分数强烈依赖于金属丰度，中等依赖于尘埃消光。我们将它们的高质量Ly$\alpha$轮廓与单HI壳层辐射转移模型比较，发现Ly$\alpha$逃逸分数与推导的HI柱密度反相关。单壳层模型很好地拟合大多数Ly$\alpha$轮廓，但不能拟合具有最高Ly$\alpha$逃逸分数的那些。我们的结果表明低HI柱密度和低金属丰度对于Ly$\alpha$逃逸至关重要，并使星系成为Ly$\alpha$发射体。