再电离时期星系的莱曼阿尔法发射

年轻恒星形成系统中 Ly$\alpha$ 线的内禀强度使其成为研究高红移星系的特殊工具。然而,由于涉及复杂的辐射转移,解释观测仍然具有挑战性。在此,我们结合 'Althaea' 的最先进流体动力学模拟(一个在 $z=7.2$ 的原型莱曼 Break 星系(LBG,恒星质量 $M_{\star}$$\simeq$ $10^{10}{\rm M}_{\odot}$))与尘埃/连续谱、[CII] 158 $\mu$m 和 Ly$\alpha$ 的详细辐射转移计算,以阐明星系性质与其 Ly$\alpha$ 发射之间的关系。Althaea 表现出低($f_\alpha< 1\%$)的 Ly$\alpha$ 逃逸分数和等效宽度,模拟视线下的 EW $\lesssim 6$ 埃,且散射很大。逃逸分数与倾角的相关性较弱,这是高红移星系相当混乱的结构所致。即使我们人为移除恒星形成区周围的中性气体以模拟 HII 区的存在,低 $f_\alpha$ 值仍然持续。高消光主要由与年轻星团共位的尘埃团块引起。只有当我们人为从团块中移除尘埃时,才能将 Althaea 变为莱曼阿尔法发射体(LAE),产生高达 $22$ 埃的 EW。我们的研究表明,近期成团测量所要求的 LBG-LAE 占空比提出了动态变化尘埃消光这一挑战性问题。最后,我们发现 Ly$\alpha$-[CII] 线速度偏移大小与 Ly$\alpha$ 光度之间存在反相关。