来自阻尼 Ly$\alpha$ 吸收系统演化对星系形成模型的约束

不断积累的观测证据表明，阻尼 Ly$\alpha$ 吸收系统是当今螺旋星系的前体。我们利用这些系统的观测性质，对星系盘内的星形成历史以及宇宙中结构形成的宇宙学理论施加约束。我们表明，观察到的在高红移处由阻尼 Ly$\alpha$ 系统贡献的 $\Omega_{HI}$ 的增加意味着，过去的星形成必须显著不够高效。我们还表明，这些数据可以约束在后期时期形成结构的宇宙学模型。一种混合暗物质（MDM）模型，其 $\Omega_{\nu}=0.3$，无法再现即使在没有任何星形成的情况下，仍在高红移处看到的冷气态物料密度。我们还表明，在红移大于 3 时，该模型预测的圆形速度 $V_c > 35$ km s$^{-1}$ 的暗物质晕体所包含的总质量小于阻尼系统中观察到的 HI 质量。在这些红移处，光子加 ionizing 背景会防止气体在小于 35 km s$^{-1}$ 的晕体中散逸并坍缩以形成高柱密度系统。因此，观测结果排除了 MDM 模型。