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具有极端外流的大质量致密星暴星系的物理性质

星系天体物理 2022-01-05 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们给出了关于极端抛射式反馈事件的性质以及一群在 z = 0.4-0.7 处的大质量(M1011M\rm M_* \sim 10^{11} M_{\odot})、致密星暴星系物理条件的结果。我们使用来自 Keck/NIRSPEC、SDSS、Gemini/GMOS、MMT 和 Magellan/MagE 的数据,测量了 14 个具有极高恒星形成率面密度(均值 ΣSFR3000Myr1kpc2\rm \Sigma_{SFR} \sim 3000 \,M_{\odot} yr^{-1} kpc^{-2})和强星系外流(最大速度 v98_{98} \sim 1000-3000 km s1^{-1})的星暴星系的静止帧光学与近红外光谱。我们独特的数据集包含发射线([OII]λλ\lambda\lambda3726,3729、Hβ\beta、[OIII]λλ\lambda\lambda4959,5007、Hα\alpha、[NII]λλ\lambda\lambda6548,6583 与 [SII]λλ\lambda\lambda6716,6731)与吸收线(MgIIλλ\lambda\lambda2796,2803 与 FeIIλ\lambda2586)的集合,使我们能够研究外流中冷气体相(T\sim104^4 K)的运动学。借助一组线比诊断图,我们发现中心星暴具有高电子密度(中位数 ne_e \sim 530 cm3^{-3})与高金属丰度(太阳或超太阳)。我们表明外流最有可能由极端中心星暴产生的恒星反馈驱动,而非 AGN。我们还呈现了多个引人好奇的观测特征,表明这些星系可能存在大量的莱曼连续谱(LyC)光子泄漏,包括微弱的 [SII] 星云发射线。我们的结果意味着,这些星系可能正处于极端恒星形成与反馈的短寿命阶段,其间大量气体被强外流猛烈吹出,为 LyC 光子逃逸打开了通道。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.02366,
  title  = {Physical Properties of Massive Compact Starburst Galaxies with Extreme Outflows},
  author = {Serena Perrotta and Erin R. George and Alison L. Coil and Christy A. Tremonti and David S. N. Rupke and Julie D. Davis and Aleksandar M. Diamond-Stanic and James E. Geach and Ryan C. Hickox and John Moustakas and Grayson C. Petter and Gregory H. Rudnick and Paul H. Sell and Cameren Swiggum and Kelly E. Whalen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.02366},
  year   = {2022}
}