红移 $z=5-7$ 处的千秒差距尺度气体团块与恒星形成

我们研究了 $5<z<7.2$ 的"正常"恒星形成星系样本中 [CII] 发射的形态与其 UV(静止系)对应体的关系。我们使用了 $z\sim6-7$ 星系的新 ALMA 观测以及对存档 ALMA 数据的仔细再分析。总共分析了 29 个星系,其中 21 个在 [CII] 中被探测到。对于后者中的若干,其 [CII] 发射分裂为多个成分。这些 [CII] 成分中仅有一部分(若有)与主 UV 系统相关,而大部分 [CII] 发射要么与较暗的 UV 成分相关,要么在当前极限下无任何 UV 对应体。通过考虑所有这些成分的存在,我们发现早期时代的 L$_{\rm [CII]}$-SFR 关系与本地关系完全一致,但其弥散为 0.48$\pm$0.07 dex,约为本地观测值的两倍。我们还发现,与本地 L$_{\rm [CII]}$-SFR 关系的偏离与 EW(Ly$\alpha$) 呈弱反相关。形态分析还揭示 [CII] 发射通常比 UV 发射延展得多。因此,这些原初星系的特征是 [CII] 面亮度通常远低于本地 ${\rm \Sigma_{[CII}}-\Sigma_{SFR}$ 关系的预期。这些性质可能是不同效应组合的结果,即:气体金属丰度、来自被遮蔽恒星形成区的 [CII] 发射、电离参数的强烈变化,以及这些原始星系吸积或抛出的环星系气体。