高红移星系的远红外谱线发射
宇宙学与河外天体物理
2015-06-15 v1
摘要
通过将 z~6 星系的高分辨率辐射转移宇宙学模拟与其星际介质的亚网格多相模型相结合，我们推导了在不同气体金属丰度 Z 值下几条远红外 (FIR) 发射线（[C II] 158 微米、[O I] 63 微米和 [N II] 122 微米）的预期强度。对于 Z = Z_sun，由于存在多个尺寸 < 3 kpc 的独立发射团块，[C II] 谱线非常复杂；其峰值相对于星系中心偏移约 100 km/s。虽然 [O I] 谱线也表现出类似的偏移，但 [N II] 谱线主要源自星系的中心电离区。当在 ~500 km/s 范围内积分时，[C II] 谱线通量为 185 mJy km/s；其中 95% 的通量源自冷 (T~250 K) H I 相，仅 5% 源自暖 (T~5000 K) 中性介质。[O I] 和 [N II] 的通量分别比 [C II] 低约 6 倍和 90 倍。通过将我们的结果与 z = 6.6 处最延展且最明亮的莱曼阿尔法发射体 (LAE) Himiko 的观测数据进行比较，我们发现该源的气体金属丰度必须低于太阳金属丰度。我们得出结论，取决于 Z 值，ALMA 全阵列在 1.9 < t_ON < 7.7 小时的观测时间内即可探测到来自 z~6 星系的 [C II] 谱线。
引用
@article{arxiv.1305.2202,
title = {FIR line emission from high redshift galaxies},
author = {Livia Vallini and Simona Gallerani and Andrea Ferrara and Sunghye Baek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.2202},
year = {2015}
}
备注
7 pages, 3 figures, accepted for publication in MNRAS