探索被吸收的原子宇宙：[OI]63μm 线的发现
摘要
我们报告发现在来自 SPT 调查中挑选的 12 个 DSFGs（红移 4.2<z<5.8）中观察到强烈吸收的 [OI]63μm 线。这项工作首次系统调查了 z>4 时的 [OI]63μm 细结构线。利用 ALMA Band 9 和 Band 10，我们获得了在亚千分之一尺度上进行的空间和光谱分辨观测，探索了星际介质的结构。尽管达到了比以往大多数研究深 10-100 倍的灵敏度，但我们仅在两种低置信度源中检测到 [OI]63μm 发射，其余星系在其他 far-infrared 线（包括 [CII] 和 [NII]205μm）的完整速度范围内均未检测到。我们识别出几个compact（0.05-0.2英寸）区域，其中 [OI]63μm 在 far-infrared 尘埃连续光谱反射中呈现吸收，有的甚至可能接近或低于静止框架 CMB 辐射水平。我们还检测到窄的、空间局部化的 [OI]63μm 发射"逃逸通道"，这些通道在尘埃连续光谱较弱或不存在的区域中尤为明显。我们预测类似的吸收效应可能出现在 [CII] 线中，特别是当聚焦于沿视线最密集的前景物质区域时。[OI]63μm 线似乎来自于compact、高光学厚度的 [OI]63μm 发射区域以及分布在高红移 starburst 中、能够吸收基态线发射的、亚热力学激发的富氧分子云。结合与宇宙辐射水动力学模拟的比较，这支持区域具有更高的气体和尘埃柱列密度可能导致 [OI]63μm 线发射减弱的解释。我们认为，[OI]63μm 高光学厚度是导致强吸收的主要因素，限制了该线在探测高红移 DSFGs 中大质量星形成区域的诊断能力。
引用
@article{arxiv.2602.22161,
title = {Uncovering the absorbed atomic Universe with the [OI]63um line},
author = {Carlos De Breuck and Kevin C. Harrington and Wout Hermans and Luke Maud and Aniket Bhagwat and Ilse De Looze and Bo Peng and Amit Vishwas and Benedetta Casavecchia and Andreas Lundgren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.22161},
year = {2026}
}
备注
20 Pages, accepted for publication in Astronomy & Astrophyics