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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

A young star-forming galaxy at z = 3.5 with an extended Lyman α halo seen with MUSE

V. Patrício, J. Richard, A. Verhamme, L. Wisotzki, J. Brinchmann, M. L. Turner, L. Christensen, P. M. Weilbacher, J. Blaizot, R. Bacon, T. Contini, D. Lagattuta, S. Cantalupo, B. Clément, G. Soucail

Resumo
Spatially resolved studies of high-redshift galaxies, an essential insight into galaxy formation processes, have been mostly limited to stacking or unusually bright objects. We present here the study of a typical (L*, M = 6 × 109 M) young lensed galaxy at z = 3.5, observed with Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), for which we obtain 2D resolved spatial information of Lyα and, for the first time, of C iii] emission. The exceptional signal-to-noise ratio of the data reveals UV emission and absorption lines rarely seen at these redshifts, allowing us to derive important physical properties (Te ∼ 15600 K, ne ∼ 300 cm−3, covering fraction fc ∼ 0.4) using multiple diagnostics. Inferred stellar and gas-phase metallicities point towards a low-metallicity object (Zstellar = ∼0.07 Z and ZISM < 0.16 Z). The Lyα emission extends over ∼10 kpc across the galaxy and presents a very uniform spectral profile, showing only a small velocity shift which is unrelated to the intrinsic kinematics of the nebular emission. The Lyα extension is approximately four times larger than the continuum emission, and makes this object comparable to low-mass LAEs at low redshift, and more compact than the Lyman-break galaxies and Lyα emitters usually studied at high redshift. We model the Lyα line and surface brightness profile using a radiative transfer code in an expanding gas shell, finding that this model provides a good description of both observables.

Palavras chave
techniques: imaging spectroscopy – galaxies: abundances – galaxies: high- redshift – galaxies: individual: SMACSJ2031.8-4036

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume 456, Página 4191
março 2016

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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