利用 Keck/OSIRIS IFU 对高红移 DLA 星系的空间分辨发射观测

我们展示了首次利用 Keck/OSIRIS 红外积分场单元 (IFU) 对背景类星体视线方向上探测到的高红移阻尼莱曼阿尔法 (DLA) 星系进行的观测。通过利用激光导星自适应光学 (LGSAO) 将类星体的点扩散函数 (PSF) 减小至半高全宽 (FWHM) 约 0.15 角秒，我们得以搜寻并绘制不受类星体污染的 foreground DLA 发射图。我们展示了红移 z ~ 2.35 处 DLA 2222-0946 的 H-alpha 和 [OIII] $\lambda \lambda$ 5007, 4959 发射图。通过对 H-alpha 发射区域的复合光谱分析，我们测得恒星形成率为 9.5 $\pm$ 1.0 M$_{\odot}$ year$^{-1}$，动力学质量 M$_{dyn}$ = 6.1 x 10$^9$ M$_{\odot}$。平均恒星形成率面密度为 < \Sigma_{SFR} > = 0.55 M$_{\odot}$ yr$^{-1}$ kpc$^{-2}$，中心峰值为 1.7 M$_{\odot}$ yr$^{-1}$ kpc$^{-2}$。利用标准的 Kennicutt-Schmidt 关系，这对应于气体质量面密度 $\Sigma_{gas}$ = 243 M$_{\odot}$ pc$^{-2}$。对星系大小进行积分后，我们发现总气体质量为 M$_{gas}$ = 4.2 x 10$^9$ M$_{\odot}$。我们估计 DLA 2222-0946 的气体分数 $f_{gas}$ ~ 40%。我们以 2.5 sigma 的显著性探测到 [NII]$\lambda$6583 发射，其通量对应的金属丰度为太阳丰度的 75%。将此金属丰度与约 6 kpc 外低电离吸收气体推导出的约 30% 太阳丰度进行比较，表明可能存在金属丰度梯度或气体富集流出/流入的证据。在运动学上，H-alpha 和 [OIII] 发射在星系中心区域均显示出相对恒定的速度场。虽然我们探测到一些红移和蓝移的发射团块，但它们并不对应于支持侧向盘解释的旋转特征。