早期星系中缺失的[CII]发射

ALMA观测表明,高红移星系中的[CII] 158$\mu$m线发射比UV连续谱发射延展约2-3$\times$。在此我们探讨[CII]线的表面亮度变暗(SBD)是否导致了所报道的[CII]缺失,以及早期星系中测得的大 $L_{\rm [OIII]}/L_{\rm [CII]}$ 光度比。我们首先分析了在[CII]和[OIII]均有观测的九个z>6星系的档案ALMA图像。在执行若干uv-锥化实验以优化延展线发射的识别后,我们在整个样本中探测到[CII]发射,其延展度系统性大于[OIII]发射。接着,我们利用干涉模拟研究SBD对线光度估计的影响。在0.8$^{\prime\prime}$角分辨率下,约40%的延展[CII]成分可能被遗漏,这意味着在低(<7)信噪比数据中 $L_{\rm [CII]}$ 被低估了约2倍。结合这些结果,我们得出结论:z>6星系的 $L_{\rm [CII]}$ 平均略低于本地 $L_{\rm [CII]}-SFR$ 关系($\Delta^{z=6-9}=-0.07\pm0.3$),但处于该关系的内禀弥散范围内。SBD修正还给出 $L_{\rm [OIII]}/L_{\rm [CII]}<10$,即更与当前流体动力学模拟相符。