恒星形成星系中的强C IV发射：高莱曼连续光子逃逸的一个例证

寻找可靠的星系莱曼连续（LyC）光子泄漏指示因子，对于在再电离时期推断其逃逸分数至关重要，因为该时期无法直接测量LyC流量。为此，本文研究星系静止帧紫外光谱中的强C IV $\lambda \lambda 1548,1550$ 发射是否示踪了利于LyC光子大量产生与逃逸的条件。我们从VANDELS巡天中编集了红移范围 $z=3.1-4.6$ 的19个恒星形成星系样本，它们均呈现强C IV发射，并生成了叠加光谱，其中所有主要静止紫外发射线均被清晰探测到。包含恒星与星云发射的最佳拟合光谱能量分布模型表明需要低恒星金属丰度（$Z=0.1-0.2\,Z_\odot$）、年轻恒星年龄（$\log(\rm{age/yr}) = 6.1-6.5$）、高电离参数（$\log U = -2$）以及极少或无尘埃衰减（$E(B-V)=0.00-0.01$）。然而，这些模型无法完全重现观测到的C IV与He II线强度。我们发现叠加光谱中的Ly$\alpha$线强且在系统速度附近峰值，这些特征指示沿视线方向存在显著LyC光子泄漏。低电离星际吸收线的覆盖分数也较低，暗示LyC逃逸分数在 $\approx 0.05-0.30$ 范围，并伴随外流气体特征。最后，对于同时可靠探测到两线的个体星系子集，其C IV/C III]比大于0.75也与促成显著LyC泄漏的物理条件一致。总体而言，我们报道在强C IV发射星系的叠加光谱中存在多种LyC泄漏的光谱指示因子，这可能使C IV成为 $z>6$ 时LyC光子逃逸的重要示踪物。