MUSE 哈勃超深场巡天 X. $2.9 < z < 6.6$ 处的 Ly$\alpha$ 等值宽度

我们给出了在哈勃超深场中由甚大望远镜(VLT)上的多单元光谱探测器(MUSE)在 $2.9 < z < 6.6$ 处探测到的 417 个 Ly$\alpha$ 发射体(LAE)的静止系 Ly$\alpha$ 等值宽度(EW)。基于深度 MUSE 光谱与辅助的哈勃空间望远镜(HST)测光数据，我们仔细测量了 EW 值，并考虑了延展的 Ly$\alpha$ 发射与 UV 连续谱斜率($\beta$)。我们的 LAE 在 Ly$\alpha$ 光度与 UV 绝对星等方面均达到前所未有的深度，从 log($L_{\rm Ly\alpha}$/erg s$^{-1}$) $\sim$41.0 到 43.0，以及从 Muv $\sim$ -16 到 -21(0.01-1.0 $L^{*}_{\rm z=3}$)。EW 值跨越约 5 到 240 \AA\ 或更大范围，其分布可由指数律 $N = N_{\rm 0}$ exp($-$EW/$w_{\rm 0}$) 很好地拟合。由于 Muv 中的高动态范围，我们发现尺度因子 $w_{\rm 0}$ 依赖于 Muv，即包含更暗的 Muv 天体会增大 $w_{\rm 0}$，亦即 Ando 效应。结果表明选择函数会影响 EW 尺度因子。考虑这些效应后，我们发现给定 Muv 与 $L_{\rm Ly\alpha}$ 阈值下，在 $2.9 < z < 6.6$ 处我们的 $w_{\rm 0}$ 值与文献值在 $1\sigma$ 不确定度内一致。有趣的是，我们发现 12 个天体在 $1\sigma$ 不确定度以上具有 EW $>200$ \AA\。这 12 个 LAE 中有两个显示出并合或 AGN 活动的特征：微弱的 CIV $\lambda 1549$ 发射线。对于其余 10 个极大 EW 的 LAE，我们发现其 EW 值可由年轻恒星年龄($< 100$ Myr)与低金属丰度($\lesssim 0.02$ $Z_{\rm \odot}$)重现。否则，这些 LAE 中至少部分 Ly$\alpha$ 发射需源于各向异性辐射转移效应、隐藏 AGN 或类星体活动的荧光，或引力冷却。