JWST时代的宇宙再电离：回到活动星系核？
宇宙学与河外天体物理
2024-07-31 v2 星系天体物理
摘要
詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的深度巡天揭示了一个新兴的、在4< z<14处的中等光度、宽线活动星系核(AGN)群体，它们由早期大质量黑洞的吸积提供能量。所报告的高数密度，加上紫外选择的AGN典型的对星系间介质(IGM)的高莱曼连续谱(LyC)产生效率和泄漏率，促使我们重新评估AGN是宇宙氢/氦再电离过程的唯一驱动者的情景。我们的方法基于以下假设，这些假设植根于最近的观测：(a) 星系中宽线AGN的比例约为10-15%；(b) 氢LyC辐射的平均逃逸分数在AGN宿主中很高，>80%，在其他情况下可忽略不计；(c) 4 ryd处的内吸收或陡峭的电离极紫外光谱将HeII的完全再电离延迟到z~2.8-3.0，这与HeII莱曼阿尔法森林的观测一致。在我们的基准模型中：1) 氢再电离在红移z~5.3-5.5时完成99%，并在z~6.5-6.7达到中点；(2) 再电离的综合汤姆逊散射光学深度约为0.05，与宇宙微波背景(CMB)各向异性数据的约束一致；(3) JWST探测到的丰富AGN群体并未违反未分辨X射线背景的约束。
引用
@article{arxiv.2406.18697,
title = {Cosmic Reionization in the JWST Era: Back to AGNs?},
author = {Piero Madau and Emanuele Giallongo and Andrea Grazian and Francesco Haardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.18697},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 5 figures, matches version accepted for publication in The Astrophysical Journal