[论文解读] High-redshift Ly alpha emitters with a large equivalent width: Properties of i-dropout galaxies with an NB921-band depression in the Subaru Deep Field

Tohru Nagao, Takashi Murayama+12 more|ArXiv.org|Feb 14, 2007

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 45被引用 14

一句话总结

本研究利用斯巴鲁深空场中的NB921抑制i′-dropout选星法，识别出高红移Lyα发射体，其等效宽度较大。光谱观测证实了五例红移z ≈ 6.0–6.5的LAE，其静止系等效宽度>100 Å，表明在z ≈ 6时强发射体的比例显著高于z ≈ 3时，与早期星系中更年轻的星族一致。

ABSTRACT

We report new follow-up spectroscopy of i-dropout galaxies with an NB921-band depression found in the Subaru Deep Field. The NB921-depressed i-dropout selection method is expected to select galaxies with large equivalent width Ly alpha emission over a wide redshift range, 6.0

研究动机与目标

• 利用一种新颖的测光选星方法，识别出具有大等效宽度的高红移Lyα发射体。
• 检验NB921抑制i′-dropout选星法在宽红移范围（6.0 ≤ z ≤ 6.5）内选择强Lyα发射体的效率。
• 研究z ≈ 6与z ≈ 3之间Lyα等效宽度分布的演化及其对星族年龄的启示。
• 基于其极端Lyα发射特征，评估这些星系作为潜在的第三星族恒星宿主的可能性。

提出的方法

• 通过NB921窄带滤镜测 magnitude 显著抑制的i′-dropout星系进行测光选星，表明存在强烈的Lyα发射。
• 利用斯巴鲁望远镜进行光学光谱观测，以确认红移并测量Lyα等效宽度。
• 使用静止系等效宽度（EW₀）作为星族年龄的诊断工具，其中EW₀ > 100 Å 表示极年轻的星族（<10⁷ yr）。
• 利用现有光谱样本，比较z ≈ 6与z ≈ 3时高-EW Lyα发射体的比例。
• 将NB921抑制i′-dropout选星法应用于比传统窄带过量方法更宽的红移范围，以选择Lyα发射体。

实验结果

研究问题

• RQ1 NB921抑制i′-dropout选星法是否能有效识别出具有大等效宽度的高红移Lyα发射体？
• RQ2 在z ≈ 6.0–6.5时，i′-dropout星系中具有静止系Lyα等效宽度>100 Å的比例是多少？
• RQ3 z ≈ 6时强Lyα发射体的比例与z ≈ 3时相比如何？这对星族年龄有何启示？
• RQ4 这些高-EW Lyα发射体是否可能是第三星族恒星的候选宿主？

主要发现

• 在斯巴鲁深空场中，八例NB921抑制i′-dropout星系中有五例被确认为Lyα发射体，其静止系等效宽度>100 Å，红移范围为z ≈ 6.00–6.11。
• 观测到的Lyα等效宽度为下限值，新确认的两例源在z = 6.11和z = 6.00时的测量值分别为153 Å和114 Å。
• 在SDF中，i′-dropout星系中EW₀(Lyα) > 100 Å的比例估计超过8%，显著高于z ≈ 3时观测到的约1%。
• 在z ≈ 6时该比例的增强表明Lyα等效宽度分布存在强烈的红移演化，与z ≈ 6时星族比z ≈ 3时更年轻一致。
• 结果支持这一观点：在z ≈ 6时（宇宙年龄约1 Gyr），高红移星系的典型星族年龄远小于z ≈ 3时（宇宙年龄约2 Gyr）。
• NB921抑制i′-dropout选星法被证实是在宽红移范围（6.0 ≤ z ≤ 6.5）内高效识别强Lyα发射体的有效方法，优于传统窄带过量技术。