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"GiGa":十亿星系 HI 巡天——追踪从再电离至今的星系组装

天体物理学 2009-11-13 v1

摘要

在本文中,我们回顾了将在未来几十年的望远镜上进行的十亿星系巡天,该巡天将在射电 - 光学波段达到微 - 纳央量级。这些设施包括作为巡天望远镜的低频阵列 (Low-Frequency Array)、平方公里阵列 (Square Kilometer Array) 和大口径综合巡天望远镜 (Large Synoptic Survey Telescope),用于高光谱分辨率 + 自适应光学的三十米级望远镜,以及用于近 - 中红外后续观测的高空间分辨率詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST)。利用这些设施,我们将解决一些基本问题,例如星系如何从第一缕光时代至今在其内部组装超大质量黑洞,这些天体如何开始并完成宇宙的再电离,以及恒星形成、恒星演化和 IGM 金属增丰过程如何随宇宙时间进行。我们还总结了迄今为止利用哈勃太空望远镜 (HST) 对高红移星系所做的高分辨率科学研究。暗弱星系的尺寸随着流量变暗和红移增高而稳步减小,反映了星系随宇宙时间的层级形成过程。HST 以极高的结构细节对该过程进行了成像,直至 z<~6。我们表明,超深射电 - 光学巡天可能会缓慢接近自然混淆极限,即天体因其自身尺寸而不可避免地开始重叠,这一点只有 SKA 能通过针对单个子团块的 HI 红移来补救。最后,我们总结了 6.5 米詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 将如何在近 - 中红外波段测量第一缕光、再电离和星系组装。

关键词

引用

@article{arxiv.0806.2001,
  title  = {"GiGa": the Billion Galaxy HI Survey -- Tracing Galaxy Assembly from Reionization to the Present},
  author = {R. A. Windhorst and S. H. Cohen and N. P. Hathi and R. A. Jansen and R. E. Ryan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0806.2001},
  year   = {2009}
}

备注

8 pages, LaTeX2e requires 'aip' style (included), 8 postscript figures. To appear in the proceedings of the `The Evolution of Galaxies through the Neutral Hydrogen Window' conference, Arecibo Observatory Feb 1-3, 2008; Eds. R. Minchin & E. Momjian, AIP Conf Proc