HETDEX 中延伸至 320 kpc 的莱曼-α 晕面亮度轮廓

我们基于霍比-埃伯利望远镜暗能量实验（HETDEX）的早期数据，给出了 968 个光谱选出的红移 $1.9<z<3.5$ 的莱曼-α 发射星系（LAEs）的中值堆叠莱曼-α 面亮度轮廓。所选 LAEs 为高置信度莱曼-α 探测，具有大信噪比，且在良好视宁度条件（点扩散函数半高全宽 $<1.4''$）下观测，并排除了活动星系核（AGN）。这些 LAEs 的莱曼-α 光度为 $10^{42.4}-10^{43}\, \mathrm{erg}\, \mathrm{s}^{-1}$。我们在中值堆叠径向轮廓中探测到来自周围莱曼-α 晕、延伸至 $r\simeq 160$ kpc（物理尺度）的暗弱发射，其水平为 $(3.6\pm 1.3)\times 10^{-20}\,\mathrm{erg}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{cm}^{-2}\,\mathrm{arcsec}^{-2}$。中值堆叠径向轮廓的形状在 $r<80\,\mathrm{kpc}$ 处与多单元光谱探测器（MUSE）观测到的 $3<z<4$ 处暗得多的 LAEs 一致，表明中值堆叠莱曼-α 轮廓在红移 $2<z<4$ 以及跨越 10 倍莱曼-α 光度范围内具有相似形状。尽管我们在 $r<80\,\mathrm{kpc}$ 处与 MUSE 样本结果一致，我们将轮廓半径延伸了两倍。在 $r>80\,\mathrm{kpc}$ 处，我们的轮廓比 MUSE 模型更平坦。所测轮廓在多数半径处与 Byrohl 等人（2021）在 $z=3$ 的宇宙学辐射转移模拟中的星系轮廓一致。这表明，莱曼-α 晕在 $r\lesssim 100$ kpc 处的面亮度由中心星系恒星形成区莱曼-α 光子的共振散射主导，而在 $r > 100$ kpc 处则由周围暗物质晕中星系的光子主导。