对星族III主导星系质量和光度的上限

我们在此基于在Ly$\alpha$辐射拖拽效应下角动量损失和气体向星系中心吸积的原始气体坍缩，推导了对星族III（POPIII）主导的原星系质量和光度的上限。我们的模型预测，在z ~ 7处的POPIII主导星系寄居于 $M_{\rm halo} \sim 1.5 \times 10^{8} - 1.1 \times 10^{9} \rm ~M_{\odot}$ 的暗晕中，它们具有 $L_{\rm Ly\alpha} \sim 3.0 \times 10^{42} - 2.1 \times 10^{43}$ erg/s 的Ly$\alpha$光度，$M_{\rm star} \sim 0.8 \times 10^{5} - 2.5 \times 10^{6} \rm ~M_{\odot}$ 的恒星质量，以及由于Ly$\alpha$辐射压力导致的速度为 $V_{\rm out} \sim 40$ km/s 的外流气体。我们证明，POPIII星系候选体CR7违反了推导出的恒星质量和Ly$\alpha$光度的上限，因此不太可能是一个POPIII星系。在z ~ 7处的POPIII主导星系具有比Ly$\alpha$低约1-3个数量级的HeII线发射，它们具有 > 300 $\AA$ 的高Ly$\alpha$等值宽度，并且应该位于明亮的恒星形成星系附近。HeII 1640 $\AA$ 线在下一代望远镜（如JWST或TMT）的舒适探测范围内。