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Lyα轮廓形状作为高红移逃逸分数诊断

星系天体物理 2024-01-19 v1

摘要

虽然Lyα\alpha轮廓形状被视为低红移(z~0.3)莱曼连续谱巡天中电离光子逃逸分数(fescf_{esc})的最佳示踪剂之一,但这种联系在高红移下仍未得到检验。在这里,我们将Keck莱曼连续谱巡天中80个天体的深紫外Keck/LRIS光谱与Keck/MOSFIRE光学光谱相结合,以检验z~3恒星形成星系中Lyα\alpha轮廓形状与电离辐射逃逸之间的潜在相关性。我们测量了双峰Lyα\alpha发射结构之间的速度间隔(vsep_{\rm sep})、红侧Lyα\alpha发射峰与系统速度之间的间隔(vLyα,red_{\rm Ly\alpha,red}),以及红侧发射峰与低电离星际吸收线之间的间隔(vLyαLIS_{\rm Ly\alpha-LIS})。我们发现,在vLyα,red_{\rm Ly\alpha,red}较低的KLCS天体中,经IGM校正的电离与非电离通量密度比显著更高。我们未发现电离光子逃逸度量与vLyαLIS_{\rm Ly\alpha-LIS}之间存在显著趋势。我们将结果与文献中z~0.3“绿豌豆”星系的测量结果进行比较,发现KLCS天体在固定vLyα,red_{\rm Ly\alpha,red}下具有更大的vsep_{\rm sep},在固定vLyα,red_{\rm Ly\alpha,red}下具有更大的fescf_{esc},并且整体上vLyα,red_{\rm Ly\alpha,red}高于z~0.3的类似天体。我们得出结论,高红移源的Lyα\alpha轮廓形状根本不同,并且轮廓形状的测量(如vLyα,red_{\rm Ly\alpha,red})以不同方式映射到fescf_{esc}。我们警告不要仅基于低红移矮星系的Lyα\alpha轮廓构建再电离时代的fescf_{esc}诊断。在更大的z~3星系样本中追踪vsep_{\rm sep}、vLyα,red_{\rm Ly\alpha,red}fescf_{esc}将揭示这些变量在再电离时代星系中如何关联。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.09526,
  title  = {Ly{\alpha} profile shape as an escape-fraction diagnostic at high redshift},
  author = {Anthony J. Pahl and Alice E. Shapley and Charles C. Steidel and Naveen A. Reddy and Yuguang Chen and Gwen C. Rudie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.09526},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 7 figures, submitted to ApJ