类星体的 GALEX 颜色与低红移星系际介质不透明度
星系天体物理
2019-11-05 v1
摘要
低红移下星系际介质（IGM）中中性氢的分布目前通过类星体的紫外光谱学进行探测。我们提出了一种基于 GALEX 巡天观测到的类星体紫外颜色的替代方法。我们构建了一个包含 9033 个类星体的 NUV 选源样本，具有 (FUV-NUV) 颜色。在观测颜色中 HI 吸收的印记通过其随类星体红移变化的分布得到定性提示。由于宽带通量缺乏光谱分辨率且对大范围的 N_HI 敏感，定量研究需要 IGM 不透明度的蒙特卡洛模拟。模拟中吸收体沿红移和柱密度分布随机分布，柱密度假定为在 10^15 < N_HI <10^17.2 cm^-2 时指数为 beta1、在 10^17.2 < N_HI <10^19 cm^-2 时指数为 beta2 的截断幂律。红移分布正比于每单位红移的 Lyman 极限系统（LLS）数密度的红移演化规律，该规律由光谱巡天确定。模拟在不同类星体电离辐射谱指数 alpha_nu 的假设下运行。模拟与观测颜色分布之间的拟合要求 LLS 红移密度大于由光谱计数推导出的密度。尽管在确定除 HI 吸收之外的颜色弥散方面存在困难，这一结果仍是稳健的。我们给出理由采用 alpha_nu = -2，该值相对于 HST/COS 测量值已是极值。进一步对幂律指数 beta1 和 beta2 的拟合得出密度高出 1.7 倍（beta1 = -1.7，beta2 = -1.5），可能为 1.5 倍（beta1 = -1.7，beta2 = -1.7）。除密度方面的结论外，类星体紫外颜色的分析揭示了当前低 z 下 IGM 不透明度描述与已发表的类星体平均电离谱之间的张力。
引用
@article{arxiv.1911.01105,
title = {GALEX colours of quasars and intergalactic medium opacity at low redshift},
author = {J. -M. Deharveng and B. Milliard and C. Peroux and T. Small},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.01105},
year = {2019}
}
备注
Accepted for publication in A&A; 11 pages, 12 figures