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JWST/NIRSpec 对高等效宽度莱曼-$\alpha$ 发射体的极低金属丰度测量

星系天体物理 2023-09-01 v2

摘要

深场 VLT/MUSE 光学积分视场光谱最近揭示了一类丰富的超暗星系种群(MUV15M_{UV} \approx -15;0.01 LL_{\star}),红移 z=z=2.9-6.7,因其强莱曼-α\alpha 发射而无可探测连续谱。所隐含的莱曼-α\alpha 等效宽度可超过 100-200 埃,挑战了现有正常恒星形成模型,并表明极年轻年龄、小恒星质量及极少金属增丰。我们使用 JWST/NIRSpec 的微快门阵列对其中 45 个星系(G235M/F170LP 下 11 小时,G395M/F290LP 下 7 小时)以及 45 个较低等效宽度莱曼-α\alpha 发射体进行跟进观测。我们的光谱覆盖 1.7-5.1 微米范围,以瞄准强光学发射线:Hα\alpha、[N II]、[O III] 和 Hβ\beta。单独测量与堆叠均揭示出与贫金属性质一致的线比(2-40% ZZ_{\odot},取决于定标)。具有最高莱曼-α\alpha 等效宽度(超过 90 埃)的星系比较低的等效宽度者具有更低的 [N II]/Hα\alpha(1.9-σ\sigma)和 [O III]/Hβ\beta(2.2-σ\sigma)比值,意味着在 2.4-σ\sigma 联合显著性下气体相金属丰度更低。这意味着基于莱曼-α\alpha 等效宽度的遴选是识别更年轻、化学增丰更少系统的有效技术。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.08511,
  title  = {JWST/NIRSpec Measurements of Extremely Low Metallicities in High Equivalent Width Lyman-$\alpha$ Emitters},
  author = {Michael V. Maseda and Zach Lewis and Jorryt Matthee and Joseph F. Hennawi and Leindert Boogaard and Anna Feltre and Themiya Nanayakkara and Roland Bacon and Amy Barger and Jarle Brinchmann and Marijn Franx and Takuya Hashimoto and Hanae Inami and Haruka Kusakabe and Floriane Leclercq and Lucie Rowland and Anthony J. Taylor and Christy Tremonti and Tanya Urrutia and Joop Schaye and Charlotte Simmonds and Eloïse Vitte},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08511},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 4 appendices; ApJ Accepted