暗能量巡天的经验性 H-alpha 发射体计数预测

未来的星系红移巡天旨在通过星系功率谱测量宇宙学量。一个典型的例子是探测重子声学振荡（BAOs），它提供了一个标准尺来高精度测量暗能量状态方程 w(z)。这些实验最实际限制在于，如何快速地为足够多的星系测量精确的红移，以描绘大尺度结构。一个有前景的策略是瞄准高红移（z~0.5-2）的发射线（即恒星形成）星系；不仅该群体的空间密度在 z~2 之前都在增加，而且发射线提供了一种高效的红移确定方法。受未来暗能量巡天瞄准近红外波段（即 z>0.5）H-alpha 发射体的前景启发，我们利用最新的经验数据来模拟 H-alpha 光度函数直至 z~2 的演化，从而为实际极限流量下的 H-alpha 发射体丰度提供预测。我们提醒，本工作中给出的估计必须乘以一个效率因子 epsilon，即这些潜在目标的红移测量成功率。针对一系列实际的效率和极限流量，我们提供了 nP_{0.2} 的估计值，其中 n 是三维星系数密度，P_{0.2} 是在 k=0.2h/Mpc 处评估的星系功率谱。理想的巡天必须提供 nP_{0.2}>1 以平衡散粒噪声和宇宙方差误差。我们表明，一个现实的发射线巡天（epsilon=0.5）可以在极限流量为 10^{-16} erg/s/cm^{-2} 时，在 z~1.5 之前达到 nP_{0.2}=1。如果极限流量亮 5 倍，则此目标只能在 z~0.5 之前实现，这突显了巡天深度和效率在宇宙学红移巡天中的重要性。