$z\sim7$ 星系的新观测：非均匀再电离的证据

我们展示了在 CANDELS 天区对候选 z-dropout 进行深度光谱观测以搜寻 $z\sim7$ 星系的新结果。尽管我们的高灵敏度观测达到了极低的通量极限，但仅有 2 个星系获得了可靠的红移认证：一个来自其 $z=6.65$ 的 Ly$\alpha$ 发射线，另一个来自其 Lyman 断裂，即与红移 6.42 一致的 Ly$\alpha$ 波长处的连续谱不连续性，但无发射线。此外，针对 23 个星系，我们基于超深观测中的未探测结果给出了其 Ly$\alpha$ 等效宽度的深度上限。利用这一新数据以及先前的样本，我们汇总了共计 68 个具有深度光谱观测的 $z\sim7$ 候选星系，其中 12 个具有谱线探测。借助这一大幅扩充的样本，无论是对于亮星系还是暗星系，我们都能对 $z\sim7$ Lyman 断裂星系中 Ly$\alpha$ 发射比例相对于 $z\sim6$ 的下降趋势给出可靠约束。通过应用一个简单的解析模型，我们表明现有数据更支持非均匀的再电离过程，而非均匀的再电离过程。