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层级式星系形成中的莱曼阿尔法发射体 II:紫外连续谱光度函数与等值宽度分布

宇宙学与河外天体物理 2010-01-15 v2

摘要

我们在星系形成的层级成团模型框架下,给出了莱曼阿尔法发射体的紫外连续谱光度函数(UV LF)和 Lya 等值宽度(EW)分布的理论预测。关于 LAEs 的模型参数在我们先前的研究中已通过对 z=5.7 处观测到的 Lya 光度函数进行拟合而确定,拟合表明尘埃对 Lya 光子的消光作用显著弱于对紫外连续谱光子的消光,这意味着星际介质中存在团块状尘埃分布。随后,我们在不引入更多自由参数并仔细关注每次巡天中 LAEs 选择条件的情况下,将关于紫外光度函数和等值宽度分布的预测与 z ~ 3-6 处的各种观测进行了比较。我们发现预测的紫外光度函数和等值宽度分布与观测数据高度吻合,特别是我们的模型自然地再现了具有大等值宽度的 LAEs(> 240 Å)的存在,而无需引入第三族恒星或顶部重初始质量函数。我们表明,恒星族群(年轻年龄和低金属丰度)与团块状尘埃消光均是再现大等值宽度 LAEs 的关键。团块状尘埃对等值宽度增强的证据,通过我们的模型与近期关于等值宽度和消光之间正相关的观测在定量上的一致性得到了进一步强化。观测到的紫外连续谱中较亮的 LAEs 往往具有较小平均等值宽度的趋势也得到了再现,且团块状尘埃在该趋势中再次发挥了重要作用。在我们先前的研究中,通过对 Lya 光度函数的拟合,我们曾指出星际介质对 Lya 发射的透射率在 z ~ 6 至 7 之间迅速下降,而通过与 z ~ 6.6 处的紫外光度函数和等值宽度分布进行比较,这一证据在定量上得到了加强。

关键词

引用

@article{arxiv.0902.2882,
  title  = {Lyman Alpha Emitters in Hierarchical Galaxy Formation II. UV Continuum Luminosity Function and Equivalent Width Distribution},
  author = {Masakazu A. R. Kobayashi and Tomonori Totani and Masahiro Nagashima},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0902.2882},
  year   = {2010}
}

备注

21 pages, 13 figures, 1 table, accepted for publication in ApJ