用平方公里阵列进行气泡制图——I. 在 z>6 星系际介质电离泡内用 Euclid、JWST、WFIRST 与 ELT 探测星系
星系天体物理
2020-02-18 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
平方公里阵列有望提供红移 z>6 中性星系际介质的首个层析观测，并在宇宙再电离早期精确定位单个电离泡的位置。在恒星形成星系提供宇宙再电离所需大部分电离光子的情形下，人们预期首批电离泡以此类星系的过密度为中央。在此，我们模拟 SKA-1 在 z=7-10 应可分辨的孤立电离泡内星系种群的性质，并探索用多种即将到来的近红外望远镜在此类结构内进行星系计数的前景。我们发现，对于 SKA-1 层析可达的气泡，气泡体积与其中星系逃出的电离光子数紧密关联。在星系主导再电离的情况下，预期在红移 z=10 或更低，即便最小可分辨气泡中，星系也高于 JWST 与 ELT 的光谱探测阈值。我们还讨论了用 Euclid、WFIRST、JWST 或 ELT 在纯测光巡天中探测这些结构内星系的前景。虽然在再电离末期光谱更可取以提供稳健的气泡成员样本，但由于在相似红移预期沿视线闯入者数量极少，多波段成像可能是 z~10 气泡的竞争性选项。
引用
@article{arxiv.1905.00437,
title = {Bubble mapping with the Square Kilometer Array -- I. Detecting galaxies with Euclid, JWST, WFIRST and ELT within ionized bubbles in the intergalactic medium at z>6},
author = {Erik Zackrisson and Suman Majumdar and Rajesh Mondal and Christian Binggeli and Martin Sahlén and Tirthankar Roy Choudhury and Benedetta Ciardi and Abhirup Datta and Kanan K. Datta and Pratika Dayal and Andrea Ferrara and Sambit K. Giri and Umberto Maio and Sangeeta Malhotra and Garrelt Mellema and Andrei Mesinger and James Rhoads and Claes-Erik Rydberg and Ikkoh Shimizu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.00437},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 7 figures, v.2: Accepted for publications in MNRAS