ART^2：Lyman-alpha谱线与多波段连续谱辐射转移的耦合
宇宙学与河外天体物理
2015-05-30 v2
摘要
近年来，窄带Lya谱线和宽带连续谱在高红移星系探测中发挥了重要作用。因此，在研究星系形成与演化的背景下，理解Lya和连续谱光子的辐射转移对于认识遥远星系的本质至关重要。在此，我们介绍了一个三维蒙特卡罗辐射转移代码——全波段自适应细化树辐射转移（ART^2），它耦合了Lya谱线和多波段连续谱，用于研究星系和星际介质的全波段性质。该代码基于Li等人的原始版本，包含三个核心模块：从X射线到射电的连续谱辐射、复合和碰撞激发产生的Lya辐射、以及中性氢的电离。这三个模块与自适应细化网格的耦合，使得Lya性质能够自洽且精确地计算。作为示例，我们将ART^2应用于一个同时包含恒星形成和黑洞增长的宇宙学模拟，并详细研究了红移z=3.1-10.2处一批大质量星系样本。我们发现这些星系是Lya发射体（LAEs），其Lya辐射示踪致密气体区域，且它们的Lya谱线呈现出气体流入的特征线型。此外，Lya性质（包括光子逃逸分数、出射光度和等值宽度）随时间和环境而变化。我们的结果表明LAEs随红移演化，早期LAEs如z~8.6处探测到的最远LAE可能是具有高恒星形成率、由冷气体流入驱动且Lya逃逸分数较低的矮星系。
引用
@article{arxiv.1109.4891,
title = {ART^2 : Coupling Lyman-alpha Line and Multi-wavelength Continuum Radiative Transfer},
author = {Hidenobu Yajima and Yuexing Li and Qirong Zhu and Tom Abel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.4891},
year = {2015}
}
备注
20 pages, 16 figures, accepted for publication in MNRAS