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来自大质量泄漏星暴的莱曼连续谱泄漏:一类不同的发射体?

星系天体物理 2025-08-28 v2

摘要

负责再电离宇宙的莱曼连续谱(LyC)光子的起源仍然是一个谜,来自红移zz\sim 6至12星系的LyC光子逃逸比例高度不确定。虽然直接探测这一时期的LyC光子受到星系际介质吸收的阻碍,但较低红移的类似天体为研究LyC泄漏提供了一条有希望的途径。我们展示了哈勃太空望远镜宇宙起源光谱仪(HST COS)对五个低红移(zz\sim 0.3)大质量星暴星系的观测,这些星系因其高恒星质量和微弱的[SII]星云发射(LyC逃逸的间接示踪物)而被选中。五个星系中有三个显示出LyC泄漏,这突显了微弱[SII]作为示踪物的可靠性,特别是考虑到近期JWST发现了z>5z > 5且具有类似微弱[SII]发射的星系。尘埃校正后的LyC逃逸比例(代表在没有尘埃的情况下会逃逸的LyC光子)范围为33%至84%。然而,绝对逃逸比例(显示经过中性氢吸收和尘埃消光后逃逸的LyC光子)显著较低,介于1%和3%之间。这表明,虽然这些星系对HI几乎是光学薄的,但其高尘埃含量显著抑制了LyC光子的逃逸。这些[SII]微弱的大质量泄漏星系与典型的低红移LyC发射体不同,显示出更高的金属丰度、更低的电离态、更多的尘埃消光和更高的恒星形成面密度。这表明这些星系构成了一类独特的群体,可能由一种不同的机制促进LyC光子逃逸。我们提出,这些致密星暴中的反馈驱动风产生了电离通道,LyC光子通过该通道逃逸,这与栅栏模型一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.13254,
  title  = {Lyman Continuum leakage from massive leaky starbursts: A different class of emitters?},
  author = {Namrata Roy and Timothy Heckman and Alaina Henry and John Chisholm and Sophia Flury and Claus Leitherer and Matthew J. Hayes and Anne Jaskot and Zhiyuan Ji and Daniel Schaerer and Bingjie Wang and Sanchayeeta Borthakur and Xinfeng Xu and Göran Östlin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.13254},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 11 figures, 2 Tables. Accepted for publication in The Astrophysical Journal