软X射线对高红移源的不透明度能否探测缺失的重子？
宇宙学与河外天体物理
2015-05-27 v1 高能天体物理现象
摘要
Swift卫星对已知红移的百余个伽马射线暴（GRB）的X射线余辉的观测揭示了普遍的软X射线吸收。直接测量的给定观测能量处的光学深度τ在红移z > 2时平均恒定，即<τ(0.5 keV)>_{z > 2} = 0.40 ± 0.02。如果前景弥散星系际介质（IGM）主导吸收效应，且弥散IGM在z = 0时的金属丰度达到约0.2-0.4太阳丰度，则可预期这种渐近光学深度。为进一步检验IGM吸收假说，我们分析了XMM-Newton档案中12个最高信噪比（> 5000光子）的z > 2类星体光谱，这些类星体均为极端射电噪类星体（RLQ）。发现类星体的光学深度与GRB的平均值一致。然而，四个最低红移类星体（2 < z < 2.5）并未显示出显著吸收。z > 2的射电宁静类星体（RQQ）的最佳X射线光谱仅提供了吸收的上限，这些上限仍与RLQ一致，尽管信噪比低得多（z ~ 4时光子数< 1000）。类星体吸收的缺失对平滑IGM的解释提出了挑战，并可能暗示不透明度源于RLQ和GRB中的喷流。然而，喷流吸收柱密度仅在z > 2.5的RLQ中出现，而在GRB中则随z强烈增加，以产生观测到的恒定平均τ的趋势。高X射线光谱分辨率可以区分源于源内并产生可辨谱线的吸收体与产生显著吸收但无离散特征的弥散IGM。
引用
@article{arxiv.1101.4662,
title = {Can the soft X-ray opacity towards high redshift sources probe the missing baryons?},
author = {Ehud Behar and Shlomo Dado and Arnon Dar and Ari laor},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.4662},
year = {2015}
}
备注
submitted to ApJ, comments welcome