利用SKA探测纤维状结构中的中性星际介质
宇宙学与河外天体物理
2019-10-09 v1 星系天体物理
摘要
星系际介质(IGM)在星系的形成与演化中起着重要作用。即将建成的射电望远镜的最新进展，正开始开启直接探测大尺度纤维状结构中来自IGM暖气体的中性氢(HI)21 cm信号的可能性。我们利用宇宙学流体动力学EAGLE模拟来估计典型的IGM纤维状信号。假设所有纤维状结构具有相同的平均信号，我们对利用即将建成的平方公里阵列中频阵(SKA1-mid)或未来升级版SKA2探测此类信号的可探测性做出了预测。信噪比(S/N)随后仅取决于每个纤维状结构的大小和取向。以现有星系巡天推断的纤维状脊作为典型真实纤维结构的代理，我们在SKA可观测天区中发现数百个可被探测到的纤维状结构。一旦SKA望远镜的各阶段投入运行，其自身的巡天将能够找到推断巡天区域内更多纤维状结构位置所需的星系。我们发现，在120小时内，SKA1-mid/SKA2将以本文考虑的最悲观模型下约10至150的信噪比探测到视场中最强纤维状结构的HI发射。一些较亮的纤维状结构可用SKA1-mid在几分钟、SKA2在几秒的积分时间内被探测到。因此，SKA2将不仅能够探测而且能够绘制这些纤维状结构中大部分IGM的图。
引用
@article{arxiv.1909.09648,
title = {Detecting the neutral IGM in filaments with the SKA},
author = {Robin Kooistra and Marta B. Silva and Saleem Zaroubi and Marc A. W. Verheijen and Elmo Tempel and Kelley M. Hess},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09648},
year = {2019}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS, 12 pages, 6 figures, 3 tables