暗弱z~4莱曼断裂星系的恒星形成率与消光

我们报告了对暗弱z~4莱曼断裂星系(LBGs)样本的1.5 GHz射电连续谱的统计探测。LBGs是高红移恒星形成历史的关键示踪物，也是早期宇宙中电离星系际介质的紫外光子的重要来源。为更好地约束高红移LBGs的消光和固有恒星形成率(SFR)，我们结合了最新的Karl G. Jansky甚大阵列超深1.5 GHz射电图像和哈勃空间望远镜先进巡天相机(ACS)在大天文台起源深度巡天-北场中的光学图像。我们使用$\bband$-dropout颜色判据从ACS星表中选取了一个包含1771个z~4 LBGs的大样本。我们的LBG样本的$\iband$星等为25-28 (AB)，比z~4处的M*_UV暗约0-3个星等。在我们的叠加射电图像中，我们发现LBGs在2角秒角分辨率下呈点状。我们通过叠加单个天体的测量值来测量它们的平均1.5 GHz流量。我们实现了$S_{1.5GHz}$=0.210±0.075微央斯基的统计探测，置信度约3σ，这是首次对z~4处如此暗弱的LBG群体进行探测。该测量考虑了源大小和多个天体混合的影响。通过叠加LBGs的射电图像在视觉上确认了该探测，并通过射电图像上的蒙特卡洛模拟量化了不确定性。叠加射电流量对应的固有SFR为16.0±5.7 M☉/年，是静止系紫外连续谱光度推导出的SFR的2.8倍。这一2.8的因子与使用meurer99的局域校准从观测到的紫外连续谱谱斜率推导出的消光修正非常吻合。这一结果支持将局域校准应用于高红移LBGs以推导消光修正和SFR，并且也不支持如小麦哲伦云那样的陡峭红化曲线。