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限制红移 7.5 处星系际介质中氢的中性比例

星系天体物理 2019-06-12 v1

摘要

我们展示了利用 Keck/MOSFIRE 进行的大规模光谱观测活动,瞄准位于 12 个高效星系团透镜后方的本征暗弱莱曼断裂星系(LBG)的莱曼-alpha 发射(Lyα\alpha)。引力透镜使我们能够探测更丰富的暗弱星系群体,达到灵敏的 Lyα\alpha 等值宽度极限。在该活动中,我们使用 MOSFIRE Y 波段瞄准了 70 个 LBG 候选体,通过测光选源以覆盖 7<z<8.27<z<8.2 范围内的 Lyα\alpha。我们在其中 2 个星系中探测到 S/N>5S/N>5 的发射线,并发现它们很可能是在 z=7.148±0.001z=7.148\pm0.001z=7.161±0.001z=7.161\pm0.001 处的 Lyα\alpha。我们给出了其中 4 个星系团的新的透镜模型,并利用我们此前发表的其余星系团透镜模型来确定源星系的放大因子。采用一个贝叶斯框架,该框架运用星系际介质(IGM)的大尺度再电离模拟以及星际介质和环星系介质的真实性质,我们推断再电离期间 IGM 中的体积平均中性氢比例 xHI\overline{x}_{\mathrm{HI}}z=7.6±0.6z=7.6\pm0.6 处为 xHI=0.880.10+0.05\overline{x}_{\mathrm{HI}}=0.88^{+0.05}_{-0.10}。我们的结果与 Planck 推断的晚期快速再电离情景一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.09001,
  title  = {Constraining the neutral fraction of hydrogen in the IGM at redshift 7.5},
  author = {Austin Hoag and Maruša Bradač and Kuang-Han Huang and Charlotte Mason and Tommaso Treu and Kasper B. Schmidt and Michele Trenti and Victoria Strait and Brian C. Lemaux and Emily Finney and Maia Paddock},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.09001},
  year   = {2019}
}