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ALMA-CRISTAL 调查:关于 $z\sim5$ 主序列星系中星际 Feedback 驱动的外流的弱证据

星系天体物理 2025-04-28 v1

摘要

理论上认为,高红移星系中星际反馈对于其演化至关重要,但观测文献中关于其普遍性和有效性的证据存在分歧。为此,我们利用来自 [CII] 星际介质在星形成星系中 [CII] 分辨 ISM (CRISTAL) 调查获取的深层高分辨率 [CII] 发射线数据。剔除存在引力相互作用动力学证据的源后,对剩余 15 个星系进行严格的堆叠分析,以搜索那些在单个光谱中难以检测到的宽发射特征,仅发现宽成分所需的证据较弱。此外,这一证据主要来自 CRISTAL-02,而该星系已知在多个 ISM 阶段均表现出强烈外流。将堆积残差解释为外流后,我们推导出质量外流速率为 M˙out=26±11\dot{M}_{\rm out}=26\pm11M_\odotyr1^{-1},冷外流质量加载因子为 ηm=0.49±0.20\eta_m=0.49\pm0.20。该结果仅适用于星际形成率面积密度最高的子样本 (ΣSFR>1.93(\Sigma_{\rm{SFR}}>1.93M_\odotyr1^{-1}kpc2)^{-2}),但面向较低星际形成率面积密度子样本的复合谱中未发现宽成分。我们的结果表明,星际形成驱动的反馈过程在 z=5z=5 时代典型星系中可能已然实现,但平均而言并不足以完全抑制 ongoing 星际形成。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.17877,
  title  = {The ALMA-CRISTAL survey: weak evidence for star-formation driven outflows in $z\sim5$ main-sequence galaxies},
  author = {Jack E. Birkin and Justin S. Spilker and Rodrigo Herrera-Camus and Rebecca L. Davies and Lilian L. Lee and Manuel Aravena and Roberto J. Assef and Loreto Barcos-Muñoz and Alberto Bolatto and Tanio Diaz-Santos and Andreas L. Faisst and Andrea Ferrara and Deanne B. Fisher and Jorge González-López and Ryota Ikeda and Kirsten Knudsen and Juno Li and Yuan Li and Ilse de Looze and Dieter Lutz and Ikki Mitsuhashi and Ana Posses and Monica Relaño and Manuel Solimano and Ken-ichi Tadaki and Vicente Villanueva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.17877},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 12 figures, accepted for publication in ApJ