German Title: Emissionsliniengalaxien von CADIS : hochrotverschobene Lyman-Alpha Galaxien und metallarme Galaxien bei mittleren Rotverschiebung

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Abstract

In this thesis, metal poor galaxies at 0.4<z<0.7 and Ly-alpha galaxies at z>4.7 have been searched for and investigated in a sample of 600 faint emission line galaxies from four fields of the Calar Alto Deep Imaging Survey (CADIS). Employing an imaging Fabry-Perot interferometer, CADIS detects emission lines in three waveband windows, free of night-sky emission lines, at 700 nm, 820 nm, and 920 nm. Metal poor galaxies at 0.4<z<0.7 have been selected by their high [OIII]5007 / [OII]3727 ratios. Their oxygen abundances, determined by follow-up spectroscopy, indicate that the metallicity-luminosity relation which applies to galaxies in the local universe also holds at z=0.6. Ly-alpha galaxy candidates from the emission line sample, which contains more than 97% of objects at z<1.2 , are selected by the absence of flux below the Lyman limit (B-band ``dropouts''), and the non-detection of secondary emission lines in narrow band filters. For two Ly-alpha candidates, the emission line detected in the Fabry-Perot has been verified spectroscopically. The comparison of number counts of Lyman-alpha galaxies from CADIS with those of other Ly-alpha surveys at z>3 , and with model predictions, indicates that bright Ly-alpha galaxies are so rare beyond z=5 that a non-evolving population can be excluded.

Translation of abstract (German)

In dieser Arbeit werden metallarme Galaxien bei 0.4<z<0.7 und Ly-alpha Galaxien bei z>4.7 anhand eines Samples von 600 schwachen Emissionsliniengalaxien von dem Calar Alto Deep Imaging Survey (CADIS) gesucht und untersucht. CADIS weist Emissionsliniengalaxien mit Hilfe eines Fabry-Perot-Interferometers in drei Wellenlaengenintervallen nach, die in Fenster minimaler Nachthimmelsemission bei 700 nm, 820 nm, und 920 nm platziert sind. Metallarme Galaxien bei 0.4<z<0.7 werden anhand ihrer hohen Flussverhaeltnisse [OIII]5007 / [OII]3727 selektiert. Ihre Sauerstoffhaeufigkeiten, die durch spekroskopische Nachbeobachtungen bestimmt wurden, zeigen, dass die Metallizitaet-Leuchtkraft Beziehung, die im lokalen Universum bekannt ist, auch bei z=0.6 Gueltigkeit besitzt. Ly-alpha Galaxien-Kandidaten werden aus dem Emissionsliniensample selektiert, das mehr als 97% Vordergrundgalaxien bei z<1.2 enthaelt. Die Selektion erfolgt anhand des verschwindenen Flusses unterhalb der Lyman-Kante (kein B Fluss) und dem Nichtvorhandensein einer zweiten Emissionslinie in bestimmten Schmalbandfiltern. Bei zwei Lyman-alpha Kandidaten konnte die Emissionslinie, die im Fabry-Perot gefunden wurde, spektroskopisch bestaetigt werden. Der Vergleich der kumulativen Dichten der Lyman-alpha Galaxien von CADIS mit denen von anderen Surveys bei z>3 sowie mit Modellvorhersagen deutet an, dass helle Lyman-alpha Galaxien so selten bei z>5 sind, dass eine sich nicht entwickelnde Population ausgeschlossen werden kann.