来自第一代星系的高 n 氢复合线

我们研究了在射电波段（10 MHz 至 1 THz）对红移 z < 10 的第一代星系发出的高 n 氢复合线进行盲搜和定向搜索的前景。作为星系在 1500 埃处绝对 AB 星等的函数，计算了预期的光学薄自发$\alpha$线光度。对于盲搜，利用半经验光度函数来计算预期流量密度超过假定可探测阈值的星系数量。绘制了在给定观测频率下、在$10^4$ km/s 的标称瞬时通带内至少预期存在一个可探测星系所需的最小天区面积图，从而可以评估给定设施进行探测所需的盲搜时间。我们表明，在毫米和亚毫米波段探测几率最高，但在盲搜中发现自发辐射，尤其是来自红移 z >> 1 的辐射，即使对于 ALMA 和 SKA 等强大设施也是一项挑战。对于经引力透镜放大的莱曼断裂星系中主量子数 n ~ 10 的谱线进行定向搜索，成功概率更高。在此类星系中探测到多条氢谱线将有助于谱线识别并精确测定星系的红移。