红移z>4的亚毫米星系中快速尘埃产生？
摘要
红移z>4的亚毫米选择星系(SMGs)的存在最近已被证实。利用从紫外到射电的所有可用数据，我们对六个已知光谱确认的z>4 SMGs的谱能量分布进行了建模。我们发现它们的恒星形成率(平均约2500 M☉ yr⁻¹)、恒星质量(约3.6×10¹¹ M☉)和尘埃质量(约6.7×10⁸ M☉)、消光(A_V~2.2 mag)以及气尘比(约60)均处于1.7<z<3.6 SMGs的范围内。我们的分析表明，SMGs的红外-射电光度比在红移高达约5时没有变化，并且比局域红外-射电相关性对应的值低约2.1倍。然而，我们也发现z>4与较低红移SMGs之间存在差异。z>4的SMGs倾向于成为恒星形成最活跃、质量最小和最热(约60 K)的SMGs，并显示出当前星暴中形成的恒星质量比例最高(约45%)。这表明在z>4时，我们看到的是亚毫米明亮星系演化的早期阶段。利用推导出的z>4 SMGs的性质，我们研究了在大爆炸后不到1.5 Gyr的时期尘埃的起源。这对于我们理解早期宇宙的演化具有重要意义。对于三个z>4 SMGs，渐近巨星分支星可能是主要的尘埃生产者。然而，对于其余三个，只有超新星(SNe)能够高效且快速地负责尘埃产生，尽管这要求每颗超新星的尘埃产量非常高(0.15-0.65 M☉)。如果假设一个顶部偏重的初始质量函数或星际介质中存在显著的尘埃增长，则所需的尘埃产量会更低。我们估计SMGs在z~4-5时对宇宙恒星形成和恒星质量密度的贡献下限分别约为4%和1%。
引用
@article{arxiv.1002.2636,
title = {Rapid dust production in submillimeter galaxies at z>4?},
author = {Michał J. Michałowski and Darach Watson and Jens Hjorth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1002.2636},
year = {2010}
}
备注
Published in ApJ. 10 pages, 2 figures, 5 tables. Table 1 and 2 can be found in the source file in the machine-readable form. For SED templates, see http://archive.dark-cosmology.dk/ or the source file. V2: minor changes to match the published version.