电离星际介质发射线的高效模拟：FIRE 高红移系列与观测的详细比较
星系天体物理
2023-08-08 v2
摘要
阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列 (ALMA) 在亚毫米波段与詹姆斯·韦伯空间望远镜 (JWST) 在红外波段，已对一些最早星系中来自星际介质 (ISM) 的发射线实现了稳健的光谱探测。这些前所未有的测量提供了关于高红移星系中 ISM 性质、恒星族群、星系形态与运动学的宝贵信息，并在原则上为最先进的星系形成模型（如流体动力学模拟中所实现）提供了有力检验。为促进模拟与观测的直接比较，我们开发了一条快速后处理流水线，用于预测模拟恒星粒子周围 HII 区的线发射，并考虑周围气体密度、金属丰度和入射辐射谱的空间变化。我们的 ISM 线发射模型目前涵盖 H、H 以及 ALMA 与 JWST 在 时所针对的所有 [OIII] 与 [OII] 线。我们将该线发射模型应用于公开可用的真实环境反馈 (FIRE) 高- 模拟系列，并与当前观测进行详细比较，以此展示该方法的能力。我们表明，在考虑 ISM 性质不均匀性后，FIRE 的质量—金属丰度关系与 ALMA/JWST 测量在 一致。我们还定量验证了广泛用于解释 [OIII] 与 H 线光度测量的单区模型描述。该模型已公开可用，可置于广泛的星系形成模拟之上以与 JWST 和 ALMA 测量比较。
引用
@article{arxiv.2304.09261,
title = {Efficient simulations of ionized ISM emission lines: A detailed comparison between the FIRE high-redshift suite and observations},
author = {Shengqi Yang and Adam Lidz and Aaron Smith and Andrew Benson and Hui Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.09261},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 15 figures. (Update gas temperature model in Section 3. Test one-zone model in more realistic JWST and ALMA mock measurements in Section 4.)