红移 $z\sim2$ 星系中的星形成与消光：来自 Spitzer MIPS 观测的推断

利用对 GOODS-N 场中超过 200 颗光谱确认的、从光学选取的（UGR）$z\sim2$ 星系进行非常深的 Spitzer/MIPS 24 微米观测，我们对这些星系的热力学亮度（L[bol]）和紫外消光特性进行了分析。该大型光谱样本由在相同红移范围内的近红外选取的（BzK/DRG）星系和亚毫米星系组成，为高红移（$M*>10^{10} M_\odot$）星系提供了代表性集合。我们关注红移范围 $1.5-2.6$，其中 MIPS 对星系光谱中中红外 PAH 特征强度（restframe 5-8.5 微米）具有灵敏度。我们利用堆叠的 X 射线数据和一小部分具有 H-alpha 测量值的星系，证明 L(5-8.5) 可可靠地估计 z\sim2 大多数星形成星系的 L(IR)。所考虑样本中 L(IR) 的范围从约 $10^{10}$ 到 $>10^{12} L_\odot$，平均值为 $2 \times 10^{11} L_\odot$。利用 24 微米观测推导高红移星系的紫外消光，我们发现，如同在局部宇宙中，消光（L[IR]/L[1600]）与 L(bol) 强烈相关，范围从 $<1$ 到 $\sim1000$。然而，在给定 L(bol) 时，$z\sim2$ 的消光约为局部消光的 10 倍小。我们指出，对于 L(bol)<$10^{12} L_\odot$ 的星系，UV 光谱斜率 $\beta$ 推断的 L(IR) 和消光值与 L(5-8.5) 推断的值良好一致。对于 L(bol)>$10^{12} L_\odot$ 的星系，通常 UV 基于的估计会低估 L(IR) 高出约 10-100 倍。以特定星形成速率作为冷气体分数的代理，我们发现 z\sim2 的星系在演化状态上差异很大，从刚开始形成星系到已经累积了大部分恒星质量并即将成为或已经是被动演化星系不等。[已省略]