高[OIII]/[CII]面亮度比示踪早期星暴星系

我们研究了在 $z\approx6-9$ 的九个星系中，对 Kennicutt-Schmidt 关系的偏离（由“暴发性”参数 $\kappa_s$ 量化）、气体金属丰度（$Z$）和密度（$n$）对观测到的 [OIII]88$\mu$m/[CII]158$\mu$m 面亮度比（$\Sigma_{[OIII]}/\Sigma_{[CII]}$）的影响。我们首先通过比较数据与宇宙学 zoom-in 模拟，讨论测量到的 $\Sigma_{[OIII]}/\Sigma_{[CII]}$ 比中可能的偏差，然后使用马尔可夫链蒙特卡洛算法推导 ($\kappa_s, Z, n$) 的最佳拟合值。我们发现：(i) $\Sigma_{[OIII]}/\Sigma_{[CII]}$ 对 $\kappa_s$ 的依赖最强；(ii) 高比值识别出具有短气体耗尽时标（$t_{dep}=6-49\,\rm Myr$）的星暴星系；(iii) 发现对密度的次级依赖，$\Sigma_{[OIII]}/\Sigma_{[CII]}$ 与 $n$ 反相关，这是 [OIII] 临界密度较低所致；(iv) 该比值仅微弱依赖于 $Z$。这九个星系显著富集（Z=0.2-0.5 $Z_\odot$），且致密（$n=10^{1-3} {\rm cm}^{-3}$）。这进一步支持了星暴情景，其中预期星际介质的快速富集。