对莱曼阿尔法逃逸分数的 X 射线约束
宇宙学与河外天体物理
2015-05-28 v3 高能天体物理现象
摘要
我们对钱德拉南天深场 4 兆秒观测区域内所有已知莱曼阿尔法发射体（LAEs）的 X 射线流量进行了叠加，以对这些星系中平均无遮蔽恒星形成率（SFR_X）设置灵敏的上限。场中仅有极小部分莱曼阿尔法星系在 X 射线波段被单独探测到，这意味着活动星系核活动比例很低。在排除少数 X 射线探测到的 LAEs 后，我们叠加了位于 4 Ms CDF-S 数据和 250 ks 扩展 CDF-S（ECDFS）数据中未被探测到的 LAEs，并计算出位于 z = 2.1、3.1、3.2、4.5、5.7 和 6.5 处 LAEs 的 SFR_X 的 1-σ 上限分别为 < 14、28、28、140、440、880 M_⊙ yr^{-1}。LAEs 的 SFR_X 上限随后可与从莱曼阿尔法线导出的 SFR_{Lyα} 进行比较，从而约束莱曼阿尔法逃逸分数（f^{Esc}_{Lyα}）。我们推导出在红移 z ~ 2.1 和 z ~ 3.1-3.2 处，f(莱曼阿尔法逃逸) 的下限 > 14%（84% 置信水平，1-σ 下限）。在 z > 4 处，目前的 LAE 样本数量不足以很好地约束 SFR_X。通过对所有 z > 2 的 LAEs 进行平均，X 射线未探测结果约束 f(莱曼阿尔法逃逸) > 17%（84% 置信水平，1-σ 下限），并在 2.1 < z < 6.5 范围内以 99.87% 的置信水平排除了 f(莱曼阿尔法逃逸) < 5.7%。
引用
@article{arxiv.1106.2811,
title = {X-ray Constraints on the Lyman-Alpha Escape Fraction},
author = {Zhen-Ya Zheng and Sangeeta Malhotra and Jun-Xian Wang and James E. Rhoads and Steven L. Finkelstein and Eric Gawiser and Caryl Gronwall and Lucia Guaita and Kim K. Nilsson and Robin Ciardullo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.2811},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 3 tables, 3 figures, ApJ accepted