ApJ, 642, L13-16, 2006 - 天文学的研究メモ

The Physical Nature of Ly $\alpha$ -Emitting Galaxies at $z=3.1$
E. Gawiser et al.

我々は、観測系での等価幅が150Åより大きい $z \simeq 3.1$ のライマン・アルファ輝線銀河（LAEs）の候補40天体を選び出し、Extended Chandra Deep Field Southの深い狭帯域、広帯域のMUSYC画像から、その輝線フラックスが $2.5 \times 10^{-17}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$ を超えていると推測した。992 arcmin $^2$ をカバーしたこのデータは $z\sim 3$ のLAEsをサーベイした"blank field"としては最大のものであり、このpopulationの空間密度のimprovedな見積もりとして $(3 \pm 1) \times 10^{-4} h^3_{70}$ Mpc $^{-3}$ という値を得た。23天体のfollow-up分光観測によって18天体の赤方偏移がわかり、すべて $z \simeq 3.1$ であった。LAEsのうち80%以上は、典型的なライマン・ブレイク銀河（LBGs）の分光限界である $R = 25.5$ （AB）より連続光が暗く、そのメジアンは $R \simeq 27$ であり、連続光は $V - z \simeq 0$ というとても青い色をしている。LAEsの80%以上はLBGsとして選択されるような $UVR$ カラーを持っているが、 $R \leq 25.5$ なのはわずか10%にすぎない。 $UBVRIzJK$ のフラックスをスタックすることで、LAEsの星質量が $\simeq 5 \times 10^8 h^{-2}_{70} M_{\odot}$ であり、ダスト吸収が小さい（ $A_V \leq 0.1$ ）ことがわかった。推測される星形成率は $\simeq 6 h^{-2}_{70} M_{\odot}$ yr $^{-1}$ であり、cosmicな星形成率密度は $2 \times 10^{-3} h_{70} M_{\odot}$ yr $^{-1}$ Mpc $^{-3}$ である。LAE候補の中で、静止系での等価幅が $EW_{\text{rest}} >$ 240Å（標準的な初期質量関数では説明できないかもしれない）となる証拠を示すものはなかった。候補天体のうちひとつはChandraで受かっており、これはLAEの候補サンプルのうち2% $\pm$ 2%はAGNであることを示唆している。要約すると、 $z \sim 3$ のLAEsはrapidな星形成を行なっており、星質量が小さく、ダスト吸収がほとんどなく、十分なAGN componentの証拠がない。