使用测光-化学模型研究高红移莱曼截断星系

Lyman break galaxy (LBG) is one of the most important high redshift star-forming galaxies. The nature of LBGs is still not clear. This project will focus on redshift z~ 3 MIPS-LBGs. Their properties, especially the dust properties, will be studied by photo-chemical models in detail. The star formation history, dust properties, metallicity of a well studied single LBG at redshift z ~3 and the metallicity of ten more high redshift LBGs have been self-consistently derived by chemical evolution model from the chemical abundance pattern. Here, for the first time, using the information from chemical evolution models and a spectral energy distribution model GRASIL, we want to address in detail the dust properties, such as dust mass and dust size distribution, of z ~ 3 MIPS-LBGs whose UV-radio SED has been recently measured. The galaxy mass, stellar mass, star formation rate, metallicity of these MIPS-LBGs also will be self-consistently derived.

莱曼截断星系是一种正在经历恒星形成的星系。它们对于理解星系形成有着至关重要的作用。本项目着重研究红移z ~3 的MIPS-莱曼截断星系的性质。其中尘埃的性质将是我们研究的重点。我们将采用新测光-化学模型来研究此类星系。星系的恒星形成历史、尘埃质量、金属量等物理量来源于已经成功解释星系化学丰度比数据的化学演化模型。这些自洽演化的物理量提供给星系光谱能量分布演化模型GRASIL更为合理的假设。GRASIL拟合最近的MIPS-莱曼截断星系的光谱能量分布数据。在本次项目中,我们将首次用一个自洽的模型解释MIPS-莱曼截断星系从紫外到射电的能谱分布数据；首次探索此类星系中尘埃的密度,尘埃的大小分布等特性。我们还将自洽地给出星系质量、恒星质量、尘埃质量、星系年龄、恒星形成率、金属量等物理量。

依据研究计划，本项目主要开展了以下两个方面的研究：（1）构建测光-化学模型。通过结合已有的测光和化学模型，我们构建了一个自洽的星系测光－化学模型；（2）使用上述测光－化学模型研究高红移星系。我们提出了一个新的拟合过程来研究高红移莱曼截断星系化学丰度，尘埃，星族的性质。上述工作为更好地理解星系演化机制以及未来理解更多星系数据奠定了必要的基础。本项目也为项目组成员的学术交流和合作研究提供了重要支持。