高红移下年轻、未红化、低金属丰度星系的物理条件
摘要
目前，在红移z~5-6及更高处发现的星系样本越来越多。这些天体中有许多被推断为年轻、质量低且相对未红化，但对其高质量光谱的详细分析要等到未来设施的出现才能实现。在本文中，我们通过呈现对Q2343-BX418（一个在z=2.3处、具有非常低质光比和不寻常性质的L*星系）的静止系光学和紫外光谱的分析，揭示了可能相似的低质量星系中的物理条件：BX418是年轻的（<100 Myr）、低质量的（M_star ~ 10^9 Msun）、低金属丰度的（Z ~ 1/6 Zsun）且未红化的（E(B-V)~0.02，紫外连续谱斜率beta=-2.1）。我们从静止系光学发射线推断出金属丰度12+log(O/H)=7.9 +/- 0.2。我们还通过直接电子温度法，利用O III] 1661, 1666/[O III] 5007的比值确定电子温度，并发现12+ log(O/H)=7.8 +/- 0.1，从而确定了金属丰度。这些测量使BX418成为在高红移处观测到的发射线中最贫金属的星系之一。静止系紫外光谱包含来自Lya（静止系等值宽度54 A）、He II 1640（恒星和星云）、C III] 1907, 1909和O III] 1661, 1666的强发射。C IV/C III]比值表明电离源不太可能是活动星系核。对He II、O III]和C III]线强的分析表明电离参数非常高，log U ~ -1，而Lya和星际吸收线表明外流气体在很宽的速度范围内被高度电离。BX418的独特光谱特征中有多少是由于其整体性质（如低金属丰度和尘埃消光），又有多少指示了正常恒星形成星系早期演化中的一个短寿命阶段，仍有待确定。
引用
@article{arxiv.1006.5456,
title = {Physical Conditions in a Young, Unreddened, Low Metallicity Galaxy at High Redshift},
author = {Dawn K. Erb and Max Pettini and Alice E. Shapley and Charles C. Steidel and David R. Law and Naveen A. Reddy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.5456},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in ApJ. 28 pages, 14 figures