基于气体面积密度和红移的射电-红外关联简单模型

我们提出了一个关于射电-红外关联（即红外光度与1.4 GHz射电光度之比，$q_{\mbox{\tiny IR}}$）的简单参数模型，通过考虑高能宇宙射线电子在辐射冷却（合成辐射、布拉姆斯特拉尔、逆COMP散射）、离子化和绝热膨胀中的能量损失率。我们明确计算了每种宇宙射线电子能量损失过程，并进行比较。将每种能量损失率改写为依赖于气体面积密度和红移的形式，并结合相关尺度关系。通过将每种能量损失率组合起来，计算出合成能量损失率比例作为气体面积密度和红移的函数，并用于将已建立的“本地”射电-红外关联外推至高红移宇宙。将本地建立的$q_{\mbox{\tiny IR}}$重新表述为依赖于红移和气体面积密度的形式，用于理解\cite{delvecchio_etal_2021}中高红移星系观测到的射电-红外关联分布。我们的模型预测$q_{\mbox{\tiny IR}}$值随气体面积密度呈反相关，且$q_{\mbox{\tiny IR}}$的红移依赖性随星系气体面积密度而变化，这捕捉了以恒星质量为主导的星形成星系的$q_{\mbox{\tiny IR}}$值观察趋势，且对射电-红外选取偏差影响最小。