基于 [CII] 与 CIII] 谱线的再电离时期恒星形成定律

我们提出了一种新方法，通过结合 [CII] 158$\mu$m（及其与恒星形成率的已知关系）和 CIII]$\lambda$1909{\AA} 发射线数据，同时刻画再电离时期（EoR）星系的恒星形成定律与星际介质性质。该方法基于马尔可夫链蒙特卡洛算法，可确定目标星系的平均密度 $n$、气体金属丰度 $Z$ 以及爆发参数 $\kappa_s$，从而量化对 Kennicutt-Schmidt 关系的偏离。作为一个应用，我们考虑 COS-3018（z=6.854），这是迄今唯一一个在 [CII] 和 CIII] 中均被探测到的 EoR 莱曼断裂星系。我们表明 COS-3018 是一个中等星暴（$\kappa_s \approx 3$），其 $Z\approx 0.4\, Z_{\odot}$，且 $n \approx 500\, {\rm cm^{-3}}$。我们的方法将最优地应用于 ALMA 与 JWST 联合观测目标。