约 z=6 星形成星系与星际再电离
摘要
我们确定 HST/ACS GOODS 调查中 i-band 衰减星系的丰度，以及 Hubble Ultra Deep Field (UDF)。这些源体系的大多数来源很可能是其 flux 衰减源于 Lyman-alpha 吸收的约 z=6 星系。我们已通过 Keck/DEIMOS 光谱 spectroscopy 证明，这一技术确实选择了高浩度星系，并且我们发现约三分之一的星系在 z'_AB<25.6 时具有 Lyman-alpha 发射。UDF 的增强深度使我们能够到达约 10σ 极限亮度 z'_AB=28.5（相当于 z=6.1 时的 1.5 太阳/年星形成率，或约 z~3 U-drop 人群的 0.1L* UV）。在 z~6 时的星形成率约为 z~3 时的 1/6。这一贬值共形星形成率提出了有趣的挑战，即使 L_UV>0.1L* 星形成星系在 z~6 时也能再电离整个宇宙。离子化光子的不足可能通过低于我们极限的星系，或截然不同的 IMF 来缓解。或者，星际再电离的大部分可能发生在 z>>6 时。我们最近发现了 i'-drops 在 z~6 处某些星系早期星形成的证据。Spitzer 图像以 IRAC 3.6-4.5 微米显示出年龄敏感的 Balmer/4000 埃弱 breaks，主导来自超过 100 万年（且最可能是 400 万年）的恒星。这将这些星系的形成时代推至 z_form=7.5-13.5。在前 10 亿年内，至少已有一些星系组装了约 3×10^10 太阳质量的恒星（相当于今天的 0.2M*）。此类系统的早期形成可能在 z~10 时对再电离宇宙发挥关键作用。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0508271,
title = {Star Forming Galaxies at z~6 and Reionization},
author = {Andrew Bunker and Elizabeth Stanway and Richard Ellis and Richard McMahon and Laurence Eyles and Mark Lacy},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0508271},
year = {2009}
}
备注
To appear in proceedings of UC Irvine May 2005 workshop on "First Light & Reionization", eds. E. Barton & A. Cooray, New Astronomy Reviews, in press