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z~2 致密被动星系前身星中的星际介质与反馈

星系天体物理 2015-06-22 v2

摘要

z>2 的淬灭星系相对于 z~0 几乎都非常致密,这表明高恒星密度与高效、快速的恒星形成停止之间存在物理联系。我们展示了 z~3 莱曼断裂星系(LBGs)的静止帧紫外光谱,这些星系因其致密的静止帧光学尺寸和高恒星形成面密度而被选为 z~2 淬灭星系的候选前身星。我们将它们的紫外性质与具有相似质量和恒星形成率的更延展的 LBGs(非候选者)进行了比较。我们发现候选前身星具有更快的星际介质(ISM)气体速度和更高的星际吸收线等效宽度,意味着吸收云团之间存在更大的速度弥散。候选者偏离了莱曼阿尔法线与星际吸收线等效宽度之间的关系,即尽管星际吸收很高,其莱曼阿尔法发射仍然很强,这可能表明中性 HI 分数呈斑块状分布,使得莱曼阿尔法光子能够逃逸。我们在候选者中探测到了更强的 CIV P-Cygni 特征(发射和吸收)和 HeII 发射,表明与非候选者相比,候选者拥有更大比例的富金属沃尔夫 - 拉叶星种群。候选者更快的整体运动、更宽的气体速度弥散以及莱曼阿尔法性质,均与其 ISM 受到比非候选者更高能的反馈作用一致。结合其更高的金属丰度(暗示更演化的恒星形成活动),我们推测(尽管带有假设性)它们可能比非候选者更早发生淬灭,从而支持了将其识别为 z~2 被动星系前身星的选择标准的有效性。我们提出,大质量致密星系经历更快的恒星质量内容增长,或许是因为气体吸积机制不同,并且在这些早期时代比正常大小的 LBGs 更早淬灭。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.1834,
  title  = {The interstellar medium and feedback in the progenitors of the compact passive galaxies at z~2},
  author = {Christina C. Williams and Mauro Giavalisco and Bomee Lee and Elena Tundo and Bahram Mobasher and Hooshang Nayyeri and Henry C. Ferguson and Anton Koekemoer and Jonathan R. Trump and Paolo Cassata and Avishai Dekel and Yicheng Guo and Kyoung-Soo Lee and Laura Pentericci and Eric F. Bell and Marco Castellano and Steven L. Finkelstein and Adriano Fontana and Andrea Grazian and Norman Grogin and Dale Kocevski and David C. Koo and Ray A. Lucas and Swara Ravindranath and Paola Santini and Eros Vanzella and Benjamin J. Weiner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.1834},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in the Astrophysical Journal