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探测最高光度下的高红移星系形成:来自 DEIMOS 光谱的新见解

宇宙学与河外天体物理 2015-06-12 v3

摘要

我们展示了红移 3.2<z<4.6 处最紫外光亮的恒星形成星系的 DEIMOS 光谱观测结果。我们的样本包含光度在 L*<L<7L* 范围内的星系,是迄今这些红移处最紫外光亮星系的最大样本之一。我们的数据确认了 41 个红移 3.2<z<4.6 处的恒星形成星系,并验证了测光候选体的纯净筛选。我们发现 Lya 发射线星系的比例随紫外光度降低而增加。我们发现了大规模外流的强有力证据,这些外流将星际介质中的中性/电离气体输运远离星系。同时展示星际吸收线和 Lya 发射线的星系在这两个特征之间显示出显著的速度偏移(200–1140 km/s)。我们发现了初步证据,表明这一外流速度的度量随紫外光度和/或恒星质量增加而增大。光度与质量依赖的外流强度暗示,反馈效率及周围介质的增丰取决于这些参数。我们展示了 z~3.7 处紫外光亮星系中仅含吸收线和含 Lya 发射线子样本的复合光谱。这些复合光谱与较低红移和较低光度的 LBG 样本相似,但存在一些细微差异。对复合光谱的分析表明,z~3.7 处的紫外光亮 LBG 可能具有更高的吸收气体覆盖比例,并且可能比其低红移、低光度的对应体更年老。此外,我们发现了 5 个属于 z=3.78 处一个大规模超密度区域的星系。最后,有两个星系各自显示出两套截然不同的星际吸收特征。后者可能是主并合最后阶段或团块状盘形成的标志。它们的存在意味着,在我们光亮的 z~3.7 LBG 中,此类源的频数可能比低红移和低光度样本高出一个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1212.4835,
  title  = {Probing High-Redshift Galaxy Formation at the Highest Luminosities: New Insights from DEIMOS Spectroscopy},
  author = {Kyoung-Soo Lee and Arjun Dey and Michael C. Cooper and Naveen Reddy and Buell T. Jannuzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1212.4835},
  year   = {2015}
}

备注

19 pages, 12 figures, final version, Accepted for publication in Astrophysical Journal