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LyC 逃逸率的多变量预测 II: 预测高红移星系的 LyC 逃逸率

星系天体物理 2024-09-17 v2

摘要

詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)正在揭示越来越多的在 z>6z>6 处的星系属性,这些星系位于重化时代。将这些观察到的星系群体与重化过程联系起来需要理解它们生产 Lyman 连续区(LyC)光子的效率,以及这些光子有多少(fesc)能逃逸到星际介质中。通过对低红移 Lyman 连续区调查(LzLCS)应用比例风险模型(Cox proportional hazards model),这是一种生存分析技术,我们开发了新的经验性多变量预测 fesc 的方法。基于 LzLCS 开发的模型再现了 z3z\sim3 样本的观察到的 fesc,这表明 LyC 发射者可能在低和高红移时共享类似的属性。我们最好的 z3z\sim3 星系模型包括关于尘埃衰减、电离和/或形貌特征的信息。我们随后将这些模型应用于 z6z\gtrsim6 星系。对于大型光度样本,我们找到的预测 fesc 的中位数为 0.047-0.14。对于较小的光谱样本,可能包括更强的发射线星系,我们发现至少有 33% 的星系的 fesc 大于 0.2,我们识别出几个具有 fesc \geq 0.5 的极端泄漏者候选者。当前样本显示预测 fesc 与 UV 亮度之间没有明显趋势,但有限的光谱信息使此结果不确定。多变量预测与单变量预测给出的结果差异显著,对于高红移星系的预测 fesc 也会因是否使用星系形成率面积密度或半径作为形貌度量而有显著差异。我们提供了预测额外高红移星系 fesc 所需的所有参数,以便使用这些模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.10179,
  title  = {Multivariate Predictors of LyC Escape II: Predicting LyC Escape Fractions for High-Redshift Galaxies},
  author = {Anne E. Jaskot and Anneliese C. Silveyra and Anna Plantinga and Sophia R. Flury and Matthew Hayes and John Chisholm and Timothy Heckman and Laura Pentericci and Daniel Schaerer and Maxime Trebitsch and Anne Verhamme and Cody Carr and Henry C. Ferguson and Zhiyuan Ji and Mauro Giavalisco and Alaina Henry and Rui Marques-Chaves and Göran Östlin and Alberto Saldana-Lopez and Claudia Scarlata and Gábor Worseck and Xinfeng Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.10179},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in ApJ. 33 pages, 9 figures, 10 tables, plus appendix